《机械参数电测技术》

目录绪论1

第一篇 应变测量技术第一章 应变片5

§1-1 应变片的转换原理和结构5

一、应变片的转换原理（5） 二、应变片的结构（7） 三、应变片测量的优点8

§1-2 应变片的常温工作特性8

一、应变片的工作情况（8） 二、应变片的灵敏系数（9） 三、应变片的横向效应及引起的误差9

四、应变片的温度特性11

§1-3 应变片的种类和选用13

一、应变片的种类（13） 二、应变片的选用16

第二章 应变仪18

§2-1 应变仪的组成18

一、电桥（18） 二、放大器（19） 三、相敏检波器（19） 四、低通滤波器（19） 五、振荡器19

六、稳压电源19

§2-2 测量电桥19

一、电桥的工作原理和特性（20） 二、载波放大式应变仪中的电桥28

§2-3 应变仪的种类和发展情况32

一、应变仪的种类（32） 二、应变仪的发展情况33

第三章 应变测量的测点布置36

§3-1 测点位置36

一、根据结构分析选择测点（36） 二、根据试验目的和要求选择测点（36） 三、利用结构对称性选择测点（37） 四、根据试验工况和配用仪器选择测点（38） 五、利用电桥的加减特性选择测点38

六、校核测点的布置38

§3-2 测量方向38

一、主应力方向已知（38） 二、主应力方向未知（39） 三、主应力计算41

§3-3 常用结构型材的测点布置42

一、断面应力状态的分析（42） 二、不同状态下的应力测量（46） 三、测量断面正应力的布点47

四、测量断面剪应力的布点（49） 五、断面上平面应力状态的测点布置50

第四章 结构强度和疲劳寿命试验工况51

§4-1 概述51

§4-2 样机实地作业试验51

§4-3 静模拟加载试验52

一、选取适当的作业对象（51） 二、选取多样的工作状态（52） 三、确定适当的试验循环次数52

四、测试设备的选取52

一、载荷图式（53） 二、加载程序（54） 三、加载装置55

§4-4 动模拟加载试验55

一、加载程序（55） 二、加载设备60

§4.5 模型模拟加载试验66

一、模型尺寸（67） 二、模型支承（67） 三、模拟载荷（67） 四、模型材料68

第二篇 机械参数测量第五章 拉（压）力和扭矩的测量69

§5-1 拉（压）力或荷重的测量69

一、电阻应变式测力仪原理（69） 二、弹性元件及其计算公式（69） 三、弹性元件材料和尺寸的确定（71） 四、应变片的布置和接桥方式（72） 五、两种定型产品的结构（73） 六、电阻应变式测力仪的测量电路74

§5-2 扭矩的测量75

一、电阻应变式扭矩仪（76） 二、相位差扭矩仪（79） 三、钢弦式扭矩仪82

第六章 位移和转速的测量87

§6-1 位移的测量87

一、电阻式位移计（87） 二、电感式位移计（89） 三、差动变压器位移计（93） 四、感应同步位移计（94） 五、磁栅位移计98

§6-2 转速的测量99

一、光电式转速计（99） 二、磁电式转速计101

第七章 压力和流量的测量103

§7-1 压力的测量103

一、电气式压力计和差压力计的弹性元件（103） 二、常用的电气式压力计和差压力计109

§7-2 流量的测量112

一、概述（112） 二、涡轮流量计（114） 三、椭圆齿轮流量计（115） 四、靶式流量计（116） 五、转子流量计118

第八章 振动的测量120

§8-1 概述120

一、振动规律的描述（120） 二、振动的类型及其特征参数（121） 三、振动测量的分类126

§8-2 测振用传感器126

一、相对式测振传感器的原理（127） 二、惯性式测振传感器的原理（128） 三、磁电式速度传感器（131） 四、应变式加速度传感器（132） 五、压电晶体加速度传感器133

§8-3 测振用放大器136

一、微积分放大器（137） 二、电压放大器（139） 三、电荷放大器140

§8-4 机械阻抗的测量141

一、机械阻抗头（142） 二、机械阻抗测量系统142

第九章 噪声的测量144

§9-1 概述144

§9-2 评价噪声的技术参数144

一、噪声的强度（144） 二、噪声的频谱146

§9-3 噪声测量仪表147

一、传声器（147） 二、声级计149

§9-4 噪声测量方法151

一、测点的选择（151） 二、车辆噪声的测试（152） 三、测量值的修正（152） 四、声功率级的计算152

第三篇 记录和分析仪器第十章 光线振子示波器155

§10-1 概述155

一、光源和光学系统（155） 二、振子和磁系统（156） 三、记录纸传动和控制系统（156） 四、时标装置157

§10-2 振子和磁系统157

§10-3 光线振子示波器的种类168

一、振子的种类和工作原理（157） 二、振子的静态特性（159） 三、振子的动态特性（163） 四、振子的其他特性（167） 五、振子的选用168

一、光线振子示波器的分类（168） 二、常用光线振子示波器的特点169

第十一章 磁带记录器172

§11-1概述172

一、基本组成和工作原理（172） 二、磁带记录器的特点172

§11-2 磁带和磁头173

一、磁带（173） 二、磁头174

§11-3 磁带的记录方式178

一、直接记录方式（DR方式）（178） 二、频率调制记录方式（FM方式）（180） 三、脉宽调制方式（PDM方式）（181） 四、数字式记录方式182

§11-4 磁带记录器的传动系统183

一、传动系统的组成（183） 二、传动系统的工作方式185

§11-5 磁带记录器的技术特性185

一、磁带速度和频率特性（185） 二、磁道数（186） 三、信噪比（186） 四、失真率（186） 五、直流漂移（186） 六、线性度（186） 七、抖动率和速度偏差（186） 八、道间串音（186） 九、时基误差186

十、输入、输出阻抗和电压（186） 十一、可靠性186

§11-6 磁带记录器的种类和发展情况187

一、磁带记录器的种类（187） 二、国外发展情况（187） 三、国内发展情况188

第十二章 其他记录仪器189

§12-1 函数记录器189

一、函数记录器的工作原理（189） 二、函数记录器的特点和应用189

§12-2 电平记录仪191

一、电平记录仪的工作原理（191） 二、电平记录仪的技术指标193

§12-3 数字打印机193

一、机械系统（194） 二、电控系统195

第十三章 分析仪器简介198

§13-1 模拟式分析仪198

一、滤波器（198） 二、检波器202

§13-2 模拟数字混合式分析仪205

§13-3 数字式分析仪206

一、以小型通用计算机为中心的分析系统（207） 二、以快速傅里叶变换器为中心的分析系统208

§14-1 数理统计基础知识209

第四篇 数据处理和测量误差分析第十四章 数据处理和测量误差分析原理209

一、试验数据的统计特性（209） 二、数据总体特征数的估计值（211） 三、异常数据的取舍213

§14-2 测量误差的分类和特点214

一、测量误差及其分类（214） 二、偶然误差（215） 三、系统误差（216） 四、误差的总合219

§14-3 傅里叶变换简介221

一、任意周期函数的傅里叶级数（221） 二、傅里叶变换（222） 三、离散傅里叶变换和快速傅里叶变换算法（FFT算法）224

第十五章 数据处理和电测误差分析方法226

§15-1 静态试验数据的特点和处理方法226

一、静态试验数据的特点（226） 二、静态试验数据处理的一般步骤226

§15-2 动态试验数据的特点和处理方法227

一、动态试验数据的特点和分类（227） 二、随机数据处理的一般步骤（228） 三、记录曲线的整理和计算（229） 四、磁带记录数据的整理和计算232

§15-3 电测试验的误差分析237

一、电测试验中可能产生的误差（237） 二、电测试验中综合误差的确定237

§15-4 测量系统的标定239

一、标定的内容（239） 二、静态标定过程（240） 三、动态特性标定（242） 四、提高标定精度的方法244

参考文献245