現(xiàn)代測試技術(shù)及應(yīng)用

目錄
“艦船裝備保障工程叢書”序　
前言
第1章　測試的本質(zhì)與內(nèi)涵　1　
1.1　基本概念　1　
1.1.1　測量　1　
1.1.2　計量　4　
1.1.3　檢測　4　
1.1.4　測試　5　
1.2　測試系統(tǒng)組成架構(gòu)及基本特征　5　
1.2.1　測試系統(tǒng)的組成架構(gòu)　5　
1.2.2　測試系統(tǒng)的基本特性　7　
1.3　現(xiàn)代測試技術(shù)體系　20　
1.3.1　測試技術(shù)內(nèi)涵與分類　20　
1.3.2　現(xiàn)代測試技術(shù)體系框架　22　
1.4　本章小結(jié)　28
思考題　28
第2章　測量誤差分析　29　
2.1　測量誤差的基本概念　29　
2.1.1　測量誤差的來源　29　
2.1.2　測量誤差的表示方法　30　
2.1.3　測量誤差的分類　31　
2.1.4　測量不確定度與置信概率　33　
2.2　隨機誤差分析及其處理　34　
2.2.1　隨機誤差的統(tǒng)計特性和概率分布　34　
2.2.2　隨機變量的特征參數(shù)　35　
2.2.3　有限次測量數(shù)據(jù)的數(shù)學期望與方差的估計　36　
2.3　系統(tǒng)誤差分析及其處理　37　
2.3.1　系統(tǒng)誤差的判別　37　
2.3.2　系統(tǒng)誤差的消除　39　
2.4　疏失誤差分析及其處理　40　
2.4.1　拉依達準則　41　
2.4.2　格拉布斯準則　41　
2.5　誤差的合成與分配　42　
2.5.1　誤差合成　43　
2.5.2　誤差分配　46　
2.6　本章小結(jié)　46
思考題　47
第3章　測試信號獲取　48　
3.1　傳感器概述　48　
3.1.1　傳感器的定義和組成　48　
3.1.2　傳感器的分類　49　
3.1.3　傳感器的標定和校準　52　
3.1.4　傳感器的選用原則　56　
3.2　電參量的測量　59　
3.2.1　電阻的測量　59　
3.2.2　電容的測量　60　
3.2.3　電感的測量　61　
3.2.4　頻率、周期和時間間隔的測量　63　
3.2.5　電壓、功率和電能等的測量　67　
3.2.6　應(yīng)用實例：導(dǎo)彈火工品檢查臺　71　
3.3　力及其傳導(dǎo)量的測量　72　
3.3.1　基本方法概述　72　
3.3.2　基于電阻應(yīng)變片式傳感器的測力方法　74　
3.3.3　溫度誤差及失真補償　77　
3.3.4　電橋電路　80　
3.3.5　變阻式測力的方法　88　
3.3.6　應(yīng)用實例：艦船水壓場測試系統(tǒng)　90　
3.4　聲的測量　92　
3.4.1　聲場信號測量概述　92　
3.4.2　噪聲測量常用儀器　102　
3.4.3　噪聲測量中要考慮的問題　103　
3.4.4　應(yīng)用實例：水中兵器噪聲測量系統(tǒng)　104　
3.5　磁的測量　107　
3.5.1　測磁傳感器概述　107　
3.5.2　典型磁電式傳感器原理　114　
3.5.3　應(yīng)用實例：典型海洋磁場測量系統(tǒng)　121　
3.6　速度、加速度和位移的測量　126　
3.6.1　速度的測量　126　
3.6.2　加速度的測量　127　
3.6.3　位移的測量　133　
3.6.4　應(yīng)用實例：加速度計　134　
3.7　本章小結(jié)　139
思考題　139
第4章　測試信號轉(zhuǎn)換與調(diào)理技術(shù)　140　
4.1　信號轉(zhuǎn)換與調(diào)理概述　140　
4.1.1　信號轉(zhuǎn)換　140　
4.1.2　信號調(diào)理　140　
4.1.3　運算放大器　142　
4.2　典型的信號轉(zhuǎn)換原理　143　
4.2.1　電壓/電流轉(zhuǎn)換　143　
4.2.2　電壓/頻率轉(zhuǎn)換　148　
4.3　信號放大　149　
4.3.1　差分放大器　150　
4.3.2　隔離放大器　152　
4.3.3　程控放大器　152　
4.3.4　集成儀用放大器　153　
4.4　信號濾波　156　
4.4.1　濾波器的概述　156　
4.4.2　濾波器的一般特性　158　
4.4.3　典型濾波器的設(shè)計與運用　162　
4.4.4　濾波器的綜合運用　173　
4.5　信號調(diào)制與解調(diào)　177　
4.5.1　幅值調(diào)制與解調(diào)　178　
4.5.2　頻率調(diào)制與解調(diào)　190　
4.6　本章小結(jié)　196
思考題　196　
第5章　測試信號數(shù)字處理與分析　198　
5.1　數(shù)字信號處理基礎(chǔ)　198　
5.1.1　模擬信號數(shù)字化　198　
5.1.2　信號的時域截斷與能量泄漏　200　　
5.1.3　離散傅里葉變換及其快速計算　202　
5.2　測試信號相關(guān)分析及其應(yīng)用　209　
5.2.1　相關(guān)關(guān)系　209　
5.2.2　自相關(guān)函數(shù)與互相關(guān)函數(shù)　210　
5.2.3　相關(guān)分析應(yīng)用　217　
5.3　測試信號功率譜分析及其應(yīng)用　218　
5.3.1　自功率譜密度函數(shù)　219　
5.3.2　互功率譜密度函數(shù)　222　
5.3.3　功率譜分析應(yīng)用　223　
5.4　測試信號時頻域分析及其應(yīng)用　225　
5.4.1　短時傅里葉變換　225　
5.4.2　小波分析　227　
5.4.3　時頻分析在微弱信號檢測中的應(yīng)用　229　
5.5　測試信號的智能信息處理　233　
5.5.1　神經(jīng)計算技術(shù)　234　
5.5.2　深度學習理論　236　
5.5.3　進化計算技術(shù)　241　
5.5.4　強化學習理論　244　
5.5.5　類腦智能理論　245　
5.6　本章小結(jié)　248
思考題　248
第6章　現(xiàn)代測試系統(tǒng)總線技術(shù)　249　
6.1　總線技術(shù)概述　249　
6.1.1　總線的產(chǎn)生　249　
6.1.2　總線的定義及分類　249　
6.1.3　總線的標準化兼容分類　252　
6.1.4　總線的性能參數(shù)　252　
6.2　系統(tǒng)總線　254　
6.2.1　VXI總線　254　
6.2.2　PXI總線　265　
6.3　串行通信總線　275　
6.3.1　串行通信的基本特性　275　
6.3.2　RS-232C總線接　278　
6.3.3　RS-422/485總線接　281　
6.3.4　MIL-STD-1553數(shù)據(jù)總線　286　
6.4　并行通信總線　292　
6.4.1　GPIB概述　292　
6.4.2　GPIB接口信號與功能　293　
6.4.3　GPIB三線掛鉤過程　298　
6.4.4　應(yīng)用實例：基于GPIB的速率陀螺單元測試系統(tǒng)　299　
6.5　網(wǎng)絡(luò)化測試總線　301　
6.5.1　LXI總線概述　301　
6.5.2　LXI總線的物理規(guī)范　303　
6.5.3　LXI總線的觸發(fā)機制　305　
6.5.4　應(yīng)用實例：基于LXI的導(dǎo)彈通用測試系統(tǒng)　306　
6.6　本章小結(jié)　308
思考題　308
第7章　虛擬儀器測試技術(shù)　309　
7.1　虛擬儀器概述　309　
7.1.1　虛擬儀器內(nèi)涵與系統(tǒng)組成　309　
7.1.2　虛擬儀器硬件構(gòu)成　311　
7.1.3　虛擬儀器軟件系統(tǒng)　315　
7.2　虛擬儀器軟件結(jié)構(gòu)　324　
7.2.1　VISA簡介　324　
7.2.2　VISA的結(jié)構(gòu)及特點　326　
7.2.3　VISA的應(yīng)用舉例　327　
7.3　測試儀器驅(qū)動程序開發(fā)　330　
7.3.1　SCPI　331　
7.3.2　VPP儀器驅(qū)動程序開發(fā)　340　
7.3.3　IVI儀器驅(qū)動程序開發(fā)　347　
7.4　本章小結(jié)　354
思考題　354　
第8章　現(xiàn)代測試系統(tǒng)集成技術(shù)　356　
8.1　現(xiàn)代測試系統(tǒng)的開發(fā)與集成　356　
8.1.1　現(xiàn)代測試系統(tǒng)的設(shè)計原則　356　
8.1.2　現(xiàn)代測試系統(tǒng)的開發(fā)與集成流程　358　
8.2　測試系統(tǒng)的級間匹配　361　
8.2.1　負載效應(yīng)　361　
8.2.2　一階系統(tǒng)的互聯(lián)　363　
8.2.3　二階系統(tǒng)的互聯(lián)　364　
8.3　測試系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)　369　
8.3.1　干擾源及干擾模式　370　
8.3.2　干擾耦合途徑　374　
8.3.3　干擾抑制技術(shù)　379　
8.3.4　計算機系統(tǒng)抗干擾技術(shù)　392　
8.4　測試平臺的通用化設(shè)計　410　
8.4.1　測試平臺通用化作用意義　410　
8.4.2　測試平臺開放式體系架構(gòu)　410　
8.4.3　測試平臺通用化設(shè)計實例　419　
8.5　本章小結(jié)　427
思考題　427
第9章　裝備測試工程應(yīng)用　429　
9.1　裝備測試工程與測試性　429　
9.1.1　裝備測試性內(nèi)涵　429　
9.1.2　裝備測試性指標體系　430　
9.1.3　測試性技術(shù)框架　432　
9.1.4　測試性設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)　435　
9.1.5　一體化測試性工程的研究與發(fā)展　440　
9.2　裝備自動測試系統(tǒng)　440　
9.2.1　自動測試系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)　440　
9.2.2　自動測試系統(tǒng)的沿革與發(fā)展　443　
9.2.3　某型裝備自動測試系統(tǒng)典型應(yīng)用　448　
9.3　裝備預(yù)測與健康管理技術(shù)　459　
9.3.1　PHM基本概念　459　
9.3.2　PHM技術(shù)體系　467　
9.3.3　故障預(yù)測技術(shù)　471　
9.3.4　PHM技術(shù)應(yīng)用與評估　477　
9.4　本章小結(jié)　480
思考題　480
參考文獻　481