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第0章 绪言1

一、测试技术的重要性1

二、测试过程和测试系统的组成1

第一篇 测试系统的组成、原理与设计4

第一章 传感部分4

第一节 参量型传感器6

一、电阻式传感器6

二、电容式传感器10

三、电感式传感器13

第二节 发电型传感器16

一、磁电式传感器16

二、涡流-磁电式传感器18

三、压电式传感器19

四、热电式传感器23

第三节 半导体式传感器27

一、磁敏式传感器27

二、光敏式传感器28

三、热敏式传感器30

四、气敏式传感器31

五、湿敏式传感器31

六、固态图像式传感器32

七、集成式传感器34

第四节 传感器的标定35

一、基本问题35

二、多维传感器的标定37

习题39

第二章 中间变换部分41

第一节 电桥41

一、直流电桥41

二、交流电桥43

三、带感应耦合臂的电桥45

第二节 调制与解调46

一、调幅与解调46

二、调频与解调49

第三节 滤波器52

一、滤波器的种类52

二、滤波器的性能分析53

第四节 D/A与A/D转换57

一、D/A转换57

二、A/D转换59

习题62

第三章 显示、记录与存储部分64

第一节 模拟显示64

一、动圈式显示仪表64

二、自平衡式显示仪表65

第二节 数字显示65

一、荧光数码管66

二、发光二极管（LED）66

三、液晶显示68

第三节 数字式波形存储记录仪70

第四节 磁记录70

一、磁记录的基本原理70

二、磁记录设备72

第五节 光盘式记录73

一、光记录原理73

二、光盘机74

习题75

第四章 测试系统的特性分析77

第一节 概述77

一、对测试系统的基本要求77

二、线性系统及其主要性质77

三、测量装置的特性79

第二节 测试系统的静态特性79

一、线性误差79

二、灵敏度、鉴别力阈、分辨力80

三、回程误差80

四、稳定度和漂移81

第三节 测试系统的动态特性81

一、动态特性的数学描述81

二、一阶、二阶系统的特性84

第四节 测试系统对任意输入的响应89

一、系统对任意输入的响应89

二、系统对单位阶跃输入的响应89

第五节 实现不失真测量的条件90

第六节 测量装置动态特性的测量92

一、频率响应法92

二、阶跃响应法93

第七节 负载效应95

一、负载效应95

二、减轻负载效应的措施96

习题96

第五章 测试系统设计98

第一节 系统设计的主要问题98

第二节 测试系统的选择原则100

一、灵敏度100

二、精确度100

三、响应特性101

四、线性范围101

五、稳定性101

六、测量方式101

七、各特性参数之间的配合101

八、其他102

第三节 测试系统的抗干扰技术102

一、干扰及其防护102

二、噪声源和噪声耦合方式103

三、抗干扰技术104

第四节 测试系统设计举例106

一、温度计106

二、高分辨率生理代谢秤110

三、微机转速测试系统112

四、扭转疲劳的计算机辅助实验系统120

习题122

第二篇 测试信号分析与数据处理123

第六章 测试信号的描述和分析123

第一节 测试信号的分类和描述123

一、信号的分类123

二、信号的描述方法126

第二节 测试信号的时域分析127

一、时域信号的特征参数127

二、信号的相关分析129

第三节 测试信号的幅值域分析136

一、概率密度函数137

二、概率密度函数在工程中的应用138

第四节 测试信号的频率域分析139

一、信号的频率分析139

二、信号的功率谱分析152

三、相干函数（凝聚函数）157

第五节 数字信号处理159

一、数字信号处理的基本步骤159

二、采样、混叠和采样定理159

三、量化和量化误差161

四、截断、泄漏和窗函数162

五、离散傅立叶变换及其快速算法163

六、离散的谱密度估算164

习题164

第七章 测量误差与数据处理167

第一节 测量误差的基本概念167

一、真值167

二、误差167

三、误差来源168

四、误差分类168

五、精度169

六、不确定度169

第二节 随机误差理论170

一、统计直方图170

二、随机误差的特性171

三、标准偏差与概率积分171

第三节 标准偏差的计算方法172

一、标准法—贝塞尔公式173

二、绝对差法—佩特斯公式175

三、极差法176

四、最大误差法176

五、算术平均值的标准偏差177

第四节 间接误差的传递178

一、误差传递的一般表达式179

二、用标准偏差表示的传递公式179

三、误差传递公式的应用180

第五节 系统误差182

一、系统误差的分类182

二、系统误差对测量结果的影响183

三、系统误差的发现184

四、系统误差的消除186

五、系统误差已消除的准则188

第六节 误差的合成189

一、随机误差的合成与随机不确定度189

二、已定系统误差的合成191

三、未定系统误差的合成191

四、总不确定度192

第七节 测量数据处理方法192

一、表格法193

二、图示法193

三、经验公式法194

第八节 一元线性与非线性回归195

一、直线拟合—一元线性回归195

二、曲线拟合—一元非线性回归200

习题201

第三篇 常用参量的测量203

第八章 加工精度与运动误差的测量203

第一节 表面粗糙度的测量203

一、光切法203

二、比较法203

三、干涉法204

四、针描法204

第二节 形位误差的测量204

一、给定平面内的直线度误差的测量204

二、圆度误差的测量205

第三节 回转轴径向运动误差的测量206

第九章 振动的测量207

第一节 振动测量的传感器207

一、涡流位移传感器208

二、磁电式速度计209

三、压电式加速度计210

四、伺服式加速度计213

五、压阻式加速度计213

六、阻抗头214

第二节 振动测量系统及其标定214

一、振动测量系统的组成214

二、测振系统的标定215

第三节 基本振动参量的测量217

一、振动量的峰值、有效值和平均值217

二、总振级的测量与频谱分析217

习题218

第十章 应变、力和扭矩的测量220

第一节 应变、应力的测量220

一、应变仪的电桥特性220

二、应变片的布置和接桥方法221

三、在平面应力状态下主应力的测定222

四、提高应变测量精确度的措施223

五、测点的选择224

第二节 力的测量225

一、常用的测力方法225

二、弹性变形式的力传感器225

三、空间力系测量装置28

第三节 扭矩的测量231

一、通过转轴应变或应力来测量扭矩231

二、利用转轴的扭转变形来测量扭矩232

第十一章 声测量234

第一节 测量常用仪器234

一、传声器234

二、声级计236

三、声测量系统的标定238

第二节 噪声测量中的若干问题240

一、一般现场测量240

二、声功率测量241

习题242

第十二章 温度的测量243

第一节 温度测量方法243

第二节 常用测温仪器244

一、热膨胀式温度计244

二、电阻温度计245

三、热电偶温度计247

四、测温方法的应用249

第十三章 流体参数的测量251

第一节 压力的测量251

一、弹性式压力敏感元件251

二、常用压力传感器253

三、压力变送器256

四、压力测量系统的动态特性257

五、压力测量装置的标定259

第二节 流量的测量262

一、常用的流量计262

二、流量计的标定266

参考文献268