傳感與測試技術

第1篇 傳感與測試技術的理論基礎
第1章 緒論
1.1   傳感與測試技術的內(nèi)涵
1.2   傳感器的組成及分類
1.2.1 傳感器的組成
1.2.2 傳感器的分類
1.3   傳感與測試技術在工程中的地位
1.4   傳感與測試技術的發(fā)展狀況
1.5   本課程的內(nèi)容及特點
思考題與習題
第2章 測量與測量系統(tǒng)的基本知識
2.1   測量的基礎知識
2.1.1 直接測量
2.1.2 間接測量
2.1.3 標準
2.2   非電量電測系統(tǒng)的組成
2.3   傳感器與測量系統(tǒng)的靜態(tài)特性
2.3.1 靜態(tài)標定
2.3.2 工作曲線及參考工作曲線
2.3.3 靜態(tài)特性指標
2.4   傳感器與測量系統(tǒng)的動態(tài)特性
2.4.1 線性時與不變系統(tǒng)
2.4.2 傳感器與測量系統(tǒng)勸態(tài)特性描繪方法
2. 4.3典型系統(tǒng)的頻率響應
2.4.4 曲型激勵的系統(tǒng)響應
2.4.5 無失真測試條件
2.5   傳感器及測量系統(tǒng)動態(tài)特性獲取方法
2. 6   動態(tài)誤差修正
2.6.1 頻域修正方法
2.6.2 時域修正方法
思考題與習題
第3章 工程信號及其分析
3.1   工程信號的分類
3.1.1 確定性信號
3.1.2 隨機信號
3.2   周期信號描述
3.2.1 周期信號的分解和頻譜
3.2.2 周期信號的可測性分析
3.3   時限信號（瞬態(tài)信號）描述
3.3.1 時限信號的分解和頻譜
3.3.2 時限信號的可測性分析
3.4   隨機信號描述
3.4.1 隨機信號的特征參數(shù)
3.4.2 隨機信號的特征估計
3.5   典型激勵信號描述
3.5.1 沖激函數(shù)及其頻譜分析
3.5.2 單位階躍信號及其頻譜分析
3.5.3 單位斜坡信號及其頻譜
思考題與習題
第4章 測量數(shù)據(jù)處理及表述
4.1   實驗數(shù)據(jù)的表示方法
4.1.1 表格法
4.1.2 圖解法
4.1.3 經(jīng)驗公式
4.1.4 有效數(shù)字及數(shù)據(jù)修約
4.2   誤差的定義及分類
4.2.1 誤差的定義
4.2.2 誤差的分類
4.2.3 誤差的表示方法
4.2.4 表征測量結果質(zhì)量的指標
4.3   不確定度的基本概念
4.3.1 有關不確定度的術語
4.3.2 產(chǎn)生測量不確定度的原因和測量模型
4.4   標準不確定度的A類評定
4.4.1 單次測量結果試驗標準差與平均值試驗標準差
4.4.2 測量過程的合并樣本標準差
4.4.3 規(guī)范測量中的合并樣本標準有效期
4.4.4 極差
4.4.5 最小二乘法
4.4.6 不確定度A類評定的獨立性
4.5   標準不確定度的B類評定
4.5.1 B類不確定度評定的信息來源
4.5.2 B類不確定度的評定方法
4.6   合成標準不確定度的評定
4.6.1 輸入量不相關時不確定度的合成
4.6.2 輸入量相關時不確定度的合成
4.6.3 合成標準不確定度的自由度
4.7   擴展不確定度的評定及表示形式
4.7.1 擴展不確定度的評定
4.7.2 測量不確定度的報告與表示
4.8   回歸分析及其應用
4.8.1 直線擬合一（一元線性回歸）
4.8.2 曲線擬合一（一元非線性回歸）
思考題與習題
第2篇 傳感器技術
第5章 應變式傳感器
5.1   電阻應變片工作原理
5.1.1 電阻應變片的結構和工作原理
5.1.2 電阻應變片的種類、材料和參數(shù)
5.2   電阻應變片特性及粘貼
5.2.1 應變片的主要工作參數(shù)
5.2.2 應變片的粘貼
5.2.3 電阻應變片的溫度誤差及補償
5.3   電阻應變片的信號調(diào)理電路
5.3.1 直流電橋
5.3.2 交流電橋
5.3.3 電橋的平稀裝置
5.3.4 電阻應變儀
5.4   常用敏感元件及應變片的排列與接橋
5.4.1 常用應變測力傳感器的結構
5.4.2 各種載荷測量中應變片的排列和連橋
思考題與習題
第6章 電感式傳感器
6.1   自感式電感傳感器
6.1.1 單磁路自感式電感傳感器
6.1.2 自感式差動電感傳感器
6.1.3 螺管式電感傳感器
6.2   差動變壓器式傳感器
6.2.1 工作原理
6.2.2 差動變壓器式傳感器的結構類型和主要特性
6.2.3 差動變壓器的測量電路
6.3   電渦流式傳感器
6.3.1 高頻率反射式電渦流傳感器
6.3.2 低頻透射式渦流傳感器
6.3.3 電渦流傳感順的應用
思考題與習題
第7章 電容式傳感器
7.1   電容式傳感器的工作原理及結構
7.1.1 工作原理
7.1.2 結構類型
7.2   電容式傳感器的靈敏度及非線性
7.2.1 變極距型平板電容式傳感器
7.2.2 變面積型板狀線位移傳感器
7.2.3 變介電常數(shù)型傳感器
7.2.4 差動電容式傳感器
7.3   電容式傳感器的測量電路
7.3.1 電橋電路
7.3.2 差動脈沖調(diào)寬電路
7.3.3 運算放大器式電路
7.4   硅電容式集成傳感器
7.4.1 硅電容式集成壓力傳感器
7.4.2 硅電容式加速度傳感器
思考題與習題
第8章 壓電式傳感器
8.1   壓電效應與壓電常數(shù)
8.1.1 壓電效應
8.1.2 壓電常數(shù)
8.2   壓電材料及壓電元件結構形式
8.2.1 壓電晶體
8.2.2 壓電陶瓷
8.2.3 壓電薄膜
8.2.4 壓電元件的結構形式
8.3   壓電式傳感器的等效電路
8.3.1 壓電元件的等效電路
8.3.2 壓電傳感器的等效電路
8.4   測量電路
8.4.1 電壓放大器
8.4.2 電荷放大器
8.5   壓電式傳感器
8.5.1 壓電式力和壓力傳感器
8.5.2 壓電式加速度傳感器
8.6   誤差分析
8.6.1 環(huán)境溫度的影響
8.6.2 環(huán)境濕度的影響
8.6.3 電藍噪聲
思考題與習題
第9章 磁電式傳感器
9.1 磁電感應式傳感器
9.1.1磁電式振動傳感器的工作原理
9.1.2典型結構
9.1.3磁電式傳感器的誤差
9.2   霍耳式傳感器
9.2.1霍耳效應
9.2.2霍耳元件
9.2.3霍耳元件的不等位電勢和溫度誤差的補償
9.2.4霍耳元件傳感器
9.2.5應用
思考題與習題
第10章 光電式傳感器
10.1  光電器件
10.1.1外光電效應的光電器件
10.1.2內(nèi)光電效應的光電器件
10.1.3光電耦合器件
10.1.4電荷耦合器件
10.2  光纖傳感器
10.2.1光纖的結構和傳輸原理
10.2.2幾種常用的光纖傳感器
10.3  紅外傳感器
10.3.1紅外輻射
10.3.2紅外探測器
10.3.3紅外探測器使用中應注意的問題
10.3.4紅外測溫
10.4  光電傳感器的應用
思考題與習題
第11章 氣、濕、色敏傳感器
11.1  氣敏傳感器
11.1.1引言
11.1.2氣敏傳感器的分類
11.1.3半導體氣敏傳感器的工作原理及結構
11.1.4其他氣敏傳感器
11.1.5半導體氣敏元件的主要特性參數(shù)
11.1.6氣敏傳感器的應用
11.2  濕敏傳感器
11.2.1引言
11.2.2濕敏傳感器的主要特性參數(shù)
11.2.3濕敏傳感器的分類
11.2.4濕敏傳感器的測量電路
11.3  色敏傳感器
11.3.1半導體色敏器件的結構與工作原理
11.3.2半導體色敏傳感器的顏色識別電路
思考題與習題
第3篇 工程測試技術
第12章  常用物理量測試方法
12.1  應力、應變、力測量
12.1.1應變、應力測量
12.1.2力的測量
12.1.3傳感器的標定
12.2  壓力測量
12.2.1概述
12.2.2常用測壓傳感器
12.2.3動態(tài)壓力測量時管道傳輸效應
12.2.4測壓系統(tǒng)的標定
12.3  流量測量
12.3.1流量測量的基本知識
12.3.2常用流量計
12.3.3流量計的定度
12.4  溫度測量
12.4.1概述
12.4.2接觸式測量
12.4.3非接觸式溫度測量
12.5  噪聲測量
12.5.1噪聲測量基礎
12.5.2常用噪聲測量儀器
12.5.3噪聲測量的方法
12.6  位移、速度、加速度測量
12.6.1概述
12.6.2位移測量
12.6.3速度測量
12.6.4加速度測量
12.7  機械振動測量
12.7.1振動測量系統(tǒng)的組成
12.7.2振動系統(tǒng)的合理選用
12.7.3傳感器的安裝
12.7.4機械阻抗測試
思考題與習題
第13章 計算機化測試技術
13.1  概述
13.1.1智能測量儀器
13.1.2計算機自動測試系統(tǒng)
13.1.3計算機數(shù)據(jù)處理
13.2  采樣
13.2.1采樣過程
13.2.2采樣定理
13.2.3量化
13.3  計算機輔助測試技術中的接口技術
13.3.1概述
13.3.2RS232C標準接口總線
13.3.3GPIB標準接口總線
13.3.4其他標準接口總線簡介
13.4  VXI總線系統(tǒng)
13.4.1概述
13.4.2VXI總線的特點
13.4.3VXI總線系統(tǒng)簡介
13.5  虛擬儀器系統(tǒng)
13.5.1概述
13.5.2虛擬儀器的結構及特點
13.5.3虛擬儀器的系統(tǒng)組成
13.5.4VXIplug＆play
13.5.5虛擬儀器軟件開發(fā)平臺
13.6  計算機輔助測試系統(tǒng)及應用實例
13.6.1多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
13.6.2微型計算機在火箭發(fā)動測試中的應用
13.6.3基于PCI的半正弦壓力發(fā)生器的測控系統(tǒng)
思考題與習題
參考文獻