《实验方法与测试技术》

第一章 概论1

§1-1测量系统的组成及特点1

目录1

§1-2测量装置的选用2

第二章 信号分析3

§2-1周期信号3

一、傅利叶级数及周期信号的分解3

二、周期信号大小的描述及量度6

§2-2非周期信号9

一、非周期信号和傅利叶积分9

二、信号的分析和处理10

一、随机过程的一般关系12

§2-3随机信号12

二、各态历经过程13

第三章 测量装置的基本特性17

§3-1概述17

§3-2测量装置的特性18

一、线性系统18

二、测量装置的静态特性18

三、测量装置的动态特性19

§3-3常见测量装置的动态特性25

一、相似系统25

二、常见测量装置的频率响应26

三、常见测量装置的瞬态响应27

四、频率响应时间常数固有频率和阻尼率的影响30

第四章 传感器及其变换原理32

§4-1传感器的分类和性能要求32

一、传感器的分类32

二、传感器应具有的性能33

三、线性度误差与量程扩展34

四、可靠性问题34

§4-2电阻式传感器35

一、电位器式传感器35

二、电阻应变式传感器36

一、可变磁阻传感器39

§4-3电感式传感器39

二、涡流传感器41

三、差动变压器式传感器42

§4-4电容传感器43

一、电容传感器的工作原理44

二、极距变化型电容传感器44

三、面积变化型电容传感器45

四、差动电容传感器46

五、电容传感器的优缺点及应用范围46

§4-5压磁式传感器47

§4-6压电式传感器48

一、压电效应48

二、压电传感器49

§4-7光电式传感器50

一、光电元件50

二、外光电效应及光电管50

三、内光电效应及光敏电阻51

四、光生伏打效应及光电池52

五、光电式传感器及其应用53

§4-8磁电式传感器54

一、基本原理54

二、传感器结构55

§4-9霍尔效应传感器55

一、霍尔元件的基本工作原理55

二、霍尔传感器及其应用56

§4-10热电效应57

一、温差电势57

二、接触电势57

三、有关热电回路的几点结论58

§4-11位移—数字转换器59

一、光栅位移传感器59

二、感应同步器64

三、磁栅传感器69

第五章 记录和分析仪器71

§5-1光线振子示波器71

一、光线振子示波器工作原理71

二、振子和磁系统73

三、光线示波器的一般使用程序84

§5-2函数记录器87

一、函数记录器的工作原理87

二、函数记录器的特点及应用89

§5-3磁带记录器89

一、磁带记录器的构成及工作原理90

二、磁带的记录方式90

三、磁带记录器的应用92

§5-4分析仪器简介94

一、模拟式分析仪94

三、数字式分析仪95

二、模拟数字混合式分析仪95

第六章 数据处理与测量误差分析97

§6-1基本概念97

一、误差与误差的分类97

二、权与不等精度测量98

§6-2重复测量数据的数字特征101

一、样本的数字特征102

二、总体数字特征的估计和测量结果的表达102

三、测量结果异常数据的取舍103

§6-3试验数据的表示法105

一、经验公式与回归分析105

二、直线拟合——一元线性回归方程106

三、多元线性回归简介110

四、图示法114

§6-4数据处理和电测误差分析方法115

一、静态试验数据的特点和处理方法115

二、动态试验数据的特点和处理方法116

三、电测试验的误差分析126

四、测量系统的标定128

第七章 应力应变的测量133

§7-1电阻应变测试技术的基本原理133

§7-2电阻丝应变片的使用方法133

一、应变片的灵敏度系数133

二、应变片的横向效应及其引起的误差134

三、电阻应变片的温度补偿135

四、应变片的粘贴工艺137

五、应变片的防潮140

六、电阻应变片粘贴方位误差对测量精度的影响141

§7-3应变片的测量电路143

一、直流电桥的输出143

二、电桥的一些特性145

三、测点的选择以及布片与接桥的一般原则147

§7-4电阻应变仪149

一、电阻应变仪的工作原理149

二、电阻应变仪的技术指标151

§7-5应力应变的计算方法154

二、振动的类型157

一、振动规律的描述157

§8-1概述157

第八章 机械振动的测量157

三、振动测量的分类160

§8-2测振传感器160

一、相对式测振传感器的工作原理161

二、惯性式测振传感器的工作原理161

三、磁电式速度传感器165

四、压电晶体加速度传感器166

五、机械阻抗头169

一、振动计170

二、频率分析仪170

§8-3振动信号处理仪器170

三、快速傅利叶分析仪（FFT）171

§8-4激振器171

一、电动式激振器171

二、电磁式激振器172

三、电液激振器174

§8-5机械阻抗的测量174

一、测量机械阻抗的方法174

二、机械阻抗测定的目的177

三、机械阻抗数据的分析方法178

四、振型的测定182

一、噪声的基本物理参数184

§9-1基本概念184

第九章 噪声的测量184

二、噪声的频谱186

§9-2噪声测量常用仪器187

一、传声器187

二、声级计190

三、声级计的校准190

§9-3噪声测量方法191

一、一般的现场测量191

二、声功率的测量191

三、噪声级的相加192

五、振动噪声的隔离193

四、控制噪声的基本途径193

第十章 温度的测量195

§10-1温度和测温方法的分类195

一、温标的基本概念195

二、测温法分类195

§10-2接触式测温方法195

一、热胀式温度计196

二、电阻温度计196

三、热电偶温度计199

§10-3非接触式测温方法202

一、辐射温度计202

二、红外测温202

一、光电接收器204

第十一章 激光测量204

§11-1激光准直测量204

二、激光准直仪205

§11-2激光测速205

§11-3激光全息干涉计量技术206

一、激光全息摄影原理及其系统206

二、记录材料及其处理209

三、全息摄影的运用及分析209

四、全息摄影的应用情况211

第十二章 试验的正交设计及量纲分析213

§12-1多因素试验的数学方法213

一、正交设计的提出213

二、用正交表安排试验214

三、交互作用216

四、正交表的方差分析219

五、三水平正交表的运用222

六、重复试验与重复取样225

七、正交设计应用实例229

§12-2量纲和量纲分析232

一、量纲单位及量纲分析的概念232

二、π定理（Buckingham定理）234

附录：部分测试系统图及数字表240

一、部分测试系统图240

二、数字用表245