機械工程測試原理與技術

緒論　0.1　測試技術的任務和重要性　0.2　測試過程和測試系統(tǒng)的組成　0.3　課程的對象和要求第1章　測量誤差的基本性質與處理　1.1　測量誤差的基本概念
1.1.1　測量誤差的定義
1.1.2　誤差分類
1.1.3　測量結果的精度
1.1.4　測量不確定度　1.2　誤差的基本性質與處理
1.2.1　隨機誤差的概率分布
1.2.2　隨機誤差的估計
1.2.3　系統(tǒng)誤差的發(fā)現(xiàn)準則和減少消除方法
1.2.4　測量粗大誤差的存在判定準則　1.3　測量系統(tǒng)的誤差計算方法　1.4　測量系統(tǒng)最佳測量方案的確定　習題第2章　信號分析基礎　2.1　信號的分類及其基本參數(shù)
2.1.1　信號的概念及其描述方法
2.1.2　信號分類
2.1.3　信號分析中的常用函數(shù)
2.1.4　信號的時域統(tǒng)計分析
2.1.5　信號的幅值域分析　2.2　周期信號及其頻譜
2.2.1　傅里葉級數(shù)與周期信號的分解
2.2.2　周期信號的頻譜　2.3　非周期信號及其頻譜
2.3.1　傅里葉變換與非周期信號的分解
2.3.2　非周期信號的頻譜
2.3.3　傅里葉變換的主要性質
2.3.4　幾種典型信號的頻譜　2.4　隨機信號的頻譜
2.4.1　隨機信號的自功率譜密度函數(shù)
2.4.2　兩隨機信號的互譜密度函數(shù)
2.4.3　相干函數(shù)與頻率響應函數(shù)　2.5　信號的相關分析
2.5.1　相關系數(shù)與相關函數(shù)
2.5.2　相關函數(shù)的性質
2.5.3　隨機信號的相關函數(shù)與其頻譜的關系　2.6　卷積
2.6.1　含有單位脈沖函數(shù)δ(t)的卷積
2.6.2　時域卷積定理
2.6.3　頻域卷積定理
2.6.4　卷積與相關之間的關系　2.7　時頻分析
2.7.1　短時傅里葉變換
2.7.2　魏格納分布
2.7.3　小波分析　習題第3章　測試系統(tǒng)的基本特性　3.1　測試系統(tǒng)概述
3.1.1　線性系統(tǒng)及其微分方程描述
3.1.2　線性系統(tǒng)的特性　3.2　測試系統(tǒng)的靜態(tài)傳遞特性
3.2.1　靜態(tài)傳遞方程與定度曲線
3.2.2　靈敏度
3.2.3　線性度
3.2.4　回程誤差
3.2.5　穩(wěn)定性　3.3　測試系統(tǒng)的動態(tài)傳遞特性
3.3.1　測試系統(tǒng)動態(tài)傳遞特性的頻域描述
3.3.2　測試系統(tǒng)動態(tài)傳遞特性的時域描述
3.3.3　測試系統(tǒng)動態(tài)特性的識別　3.4　測試系統(tǒng)不失真?zhèn)鬟f信號的條件　習題第4章　模擬信號分析　4.1　調制與解調
4.1.1　幅值調制與解調原理
4.1.2　角度調制與解調原理　4.2　濾波器
4.2.1　濾波器分類
4.2.2　理想濾波器
4.2.3　實際濾波器　4.3　微分、積分與積分平均
4.3.1　微分器
4.3.2　積分器
4.3.3　積分平均　4.4　模擬信號分析技術應用舉例
4.4.1　幅值調制在測試儀器中的應用
4.4.2　頻率調制在工程測試中的應用
4.4.3　模擬濾波器的應用
4.4.4　模擬頻譜分析　習題第5章　信號采集與數(shù)字分析原理及技術　5.1　信號數(shù)字分析的基本步驟　5.2　模擬—數(shù)字轉換原理與采樣定理
5.2.1　信號的離散采樣與量化
5.2.2　采樣定理
5.2.3　離散信號的頻譜
5.2.4　頻率混疊現(xiàn)象及其防止
5.2.5　離散采樣的一般解釋　5.3　信號的時域截斷與泄漏
5.3.1　截斷與泄漏
5.3.2　常用窗函數(shù)及其特性　5.4　離散傅里葉變換DFT及其快速算法FFT
5.4.1　離散傅里葉變換原理
5.4.2　DFT的周期性和共軛性
5.4.3　離散傅里葉變換對的說明
5.4.4　以DFT為基礎的信號數(shù)字分析
5.4.5　快速傅里葉變換FFT簡介　5.5　FFT分析儀簡介　習題第6章　傳感器原理與測量電路　6.1　概述　6.2　電阻應變式傳感器
6.2.1　金屬應變片式傳感器
6.2.2　壓阻式傳感器
6.2.3　應變式力傳感器　6.3　電感式傳感器
6.3.1　自感式傳感器
6.3.2　差動變壓器式傳感器
6.3.3　電渦流式傳感器　6.4　電容式傳感器
6.4.1　工作原理與特性
6.4.2　電容式傳感器的應用　6.5　壓電式傳感器
6.5.1　壓電效應及壓電元件的結構
6.5.2　電荷放大器
6.5.3　壓電式傳感器的應用　6.6　磁電式傳感器
6.6.1　磁電式速度傳感器
6.6.2　感應同步器
6.6.3　磁柵式傳感器　6.7　霍爾傳感器
6.7.1　工作原理
6.7.2　測量電路
6.7.3　傳感器的應用　6.8　光柵傳感器
6.8.1　光柵與光柵傳感器
6.8.2　莫爾條紋
6.8.3　辨向原理與辨向電路
6.8.4　細分技術
6.8.5　光柵傳感器的應用　6.9　光纖傳感器
6.9.1　光導纖維結構與傳輸原理
6.9.2　光纖傳感器及其分類
6.9.3　光纖傳感器的應用第7章　機械工程幾何量測量　7.1　幾何量測量技術概況
7.1.1　幾何量測量的概念
7.1.2　幾何量測量的四大要素
7.1.3　幾何量測量系統(tǒng)的組成　7.2　激光量塊干涉儀計數(shù)法測量　7.3　激光光電光波比長儀線紋測量　7.4　DY—1光柵式測量儀大尺寸測量　7.5　雙頻激光干涉法測量　7.6　圓分度誤差自動測量
7.6.1　圓分度誤差的評定指標
7.6.2　標準度盤平均瞄準法原理
7.6.3　光電式度盤自動測量儀　7.7　形位誤差和表面粗糙度測量
7.7.1　直線度誤差的測量
7.7.2　平面度誤差的測量
7.7.3　圓度誤差的測量
7.7.4　表面粗糙度的測量　7.8　絲桿螺旋線誤差的測量
7.8.1　螺旋線誤差形成原理
7.8.2　螺旋線誤差的光柵激光動態(tài)測量
7.8.3　螺旋線誤差曲線分析　7.9　三坐標測量機及其應用
7.9.1　三坐標測量機類型和組成
7.9.2　三坐標測量機的測量與應用　習題第8章　振動測試　8.1　振動傳感器
8.1.1　相對式測振動傳感器
8.1.2　絕對式測振動傳感器　8.2　典型測振動傳感器
8.2.1　磁電式速度傳感器
8.2.2　壓電式加速度傳感器
8.2.3　電阻應變式、壓阻式加速度傳感器
8.2.4　伺服式加速度傳感器
8.2.5　光導纖維傳感器　8.3　振動測量與試驗
8.3.1　震動測量的基本方法
8.3.2　機械阻抗的測量
8.3.3　測振系統(tǒng)的安定和校準
8.3.4　測試方案制定和測試系統(tǒng)的選擇
8.3.5　振動測試應用實例　8.4　振動實驗裝置簡介
8.4.1　實驗裝置的目的
8.4.2　實驗裝置的組成
8.4.3　激振信號源簡介
8.4.4　測振儀簡介
8.4.5　虛擬式測試儀器庫簡介　習題第9章　噪聲測量　9.1　聲學基本概念
9.1.1　聲波和噪聲
9.1.2　噪聲的物理度量
9.1.3　噪聲測量中的級與級的單位分貝(Db)
9.1.4　聲壓級的疊加、扣除和平均　9.2　噪聲的頻譜和頻帶
9.2.1　窄帶頻譜和聲壓譜級
9.2.2　頻帶聲壓級與倍頻程頻譜　9.3　噪聲的主觀評價
9.3.1　純音的主觀評價
9.3.2　寬度噪聲的主觀評價　9.4　噪聲測量原理和常用儀器
9.4.1　測量傳聲器
9.4.2　聲級計　9.5　工業(yè)噪聲測量
9.5.1　一般現(xiàn)場測量
9.5.2　聲強測量　習題第10章　應變、應力測試　10.1　概述　10.2　應變片的選擇
10.2.1　敏感柵材料的選擇
10.2.2　底基材料的選擇
10.2.3　柵長與柵厚的選擇
10.2.4　靈敏系數(shù)的選擇
10.2.5　測試環(huán)境的選擇
10.2.6　在特殊條件下對應變片的選擇　10.3　應變測量電路
10.3.1　直流電橋
10.3.2　交流電橋
10.3.3　放大電路　10.4　布片與組橋
10.4.1　布片的一般原則
10.4.2　組橋
10.4.3　典型應力狀態(tài)的布片及主應力計算　10.5　保證應變測試精度的措施
10.5.1　減少貼片誤差
10.5.2　克服附加電阻的影響
10.5.3　準確定度
10.5.4　溫度補償
10.5.5　其他措施第11章　其他機械參量測量　11.1　力與扭矩的測量
11.1.1　力的測量
11.1.2　扭矩的測量　11.2　溫度的測量
11.2.1　接觸法測量
11.2.2　非接觸法測量第12章　虛擬測試儀器　12.1　導論
12.1.1　虛擬儀器的概念
12.1.2　虛擬儀器的生產(chǎn)和現(xiàn)狀
12.1.3　虛擬儀器的硬件系統(tǒng)
12.1.4　虛擬儀器的軟件系統(tǒng)
12.1.5　虛擬儀器的開發(fā)
12.1.6　基于PC平臺的虛擬儀器的基本構成
12.1.7　虛擬儀器的形成
12.1.8　虛擬儀器的特點
12.1.9　虛擬儀器的發(fā)展　12.2　虛擬儀器的總線系統(tǒng)
12.2.1　概述
12.2.2　GPIB總線系統(tǒng)
12.2.3　VXI總線系統(tǒng)
12.2.4　PCI總線系統(tǒng)　12.3　虛擬儀器開發(fā)系統(tǒng)
12.3.1　概述
12.3.2　“框架協(xié)議”開發(fā)系統(tǒng)簡介