机械工程测试技术基础(郭雷 )

第1章绪论1
1.1传感器与检测技术的定义与作用1
1.1.1传感器的定义1
1.1.2检测的定义1
1.1.3传感器与检测技术的地位与作用2
1.2检测系统的组成3
1.3传感器与检测系统的分类5
1.3.1传感器的分类5
1.3.2检测系统的分类6
1.4传感器与检测技术的发展趋势7
1.4.1传感器的发展方向7
1.4.2检测技术的发展趋势8
思考题与习题9

第2章测量误差基础10
2.1检测系统误差分析基础10
2.1.1误差的基本概念10
2.1.2误差的表示方法11
2.1.3检测仪器的精度等级与工作误差12
2.1.4测量误差的分类13
2.2系统误差处理15
2.2.1系统误差的特点及常见变化规律15
2.2.2系统误差的判别和确定15
2.2.3减小和消除系统误差的方法17
2.3随机误差处理18
2.3.1随机误差的分布规律18
2.3.2测量数据的随机误差估计20
思考题与习题22

第3章测试信号与装置23
3.1信号及其描述23
3.1.1信息、信号、干扰23
3.1.2信号的分类24
3.1.3信号的描述25
3.2测试装置的基本特性30
3.2.1线性系统及线性时不变系统的主要性质31
3.2.2测试装置的静态特性32
3.2.3测试装置的动态特性33
3.3实现不失真测试的条件40
3.3.1不失真的涵义40
3.3.2实现不失真测试的条件41
思考题与习题41

第4章信号调理电路43
4.1测量电桥43
4.1.1直流电桥44
4.1.2交流电桥45
4.1.3带感应耦合臂的电桥46
4.2信号放大电路47
4.2.1通用集成运算放大电路47
4.2.2测量放大器51
4.3调制与解调电路55
4.3.1调幅及其解调电路56
4.3.2调频及其解调电路60
4.4滤波器62
4.4.1滤波器的基本知识62
4.4.2无源RC滤波器65
4.4.3有源RC滤波器67
思考题与习题69

第5章常用传感器71
5.1电阻式传感器71
5.1.1变阻器式传感器72
5.1.2电阻应变式传感器73
5.2电感式传感器75
5.2.1自感传感器76
5.2.2涡流传感器78
5.2.3互感传感器79
5.3电容式传感器81
5.4压电式传感器84
5.4.1压电效应84
5.4.2压电传感器及其等效电路、灵敏度85
5.4.3压电传感器的频率特性87
5.4.4压电传感器的转换电路88
5.5磁电式传感器89
5.6霍尔式传感器91
5.6.1霍尔效应91
5.6.2霍尔元件92
5.6.3集成霍尔传感器92
5.6.4霍尔传感器的应用93
5.7热电偶传感器94
5.7.1热电偶的工作原理94
5.7.2热电偶基本定律94
5.7.3常用热电偶95
5.8半导体敏感元件96
5.8.1光敏元件96
5.8.2热敏元件98
5.8.3磁敏元件98
5.8.4气敏元件99
5.9传感器的选用原则100
思考题与习题102

第6章现代新型传感器103
6.1激光传感器103
6.1.1激光干涉测长103
6.1.2激光跟踪空间坐标测量104
6.2光栅传感器105
6.2.1光栅传感器的组成、种类及结构105
6.2.2莫尔条纹的形成原理及特点106
6.3光纤传感器106
6.3.1物性型光纤传感器106
6.3.2结构型光纤传感器107
6.4固态图像传感器108
6.5角度编码器109
6.5.1脉冲式编码器109
6.5.2光电式编码器110
6.6超声波传感器111
6.6.1超声波的发生与接收111
6.6.2超声波传感器的应用112
6.7红外传感器113
6.7.1红外探测器113
6.7.2红外传感器的应用114
6.8现代传感技术的发展方向115
6.8.1发现并利用新现象115
6.8.2开发利用新的功能材料115
6.8.3采用新的制造工艺115
6.8.4开发多功能集成传感器116
6.8.5开发智能传感器116
6.8.6开发仿生传感器116
思考题与习题116

第7章压力检测技术117
7.1概述117
7.1.1压力的基本概念与计量单位117
7.1.2压力检测方法118
7.2常用压力检测仪表119
7.2.1弹性压力计119
7.2.2电测式压力计122
7.3压力检测仪表的选择与安装128
7.3.1压力检测仪表的选择128
7.3.2压力检测仪表的安装129
7.3.3动态压力检测的管道效应130
思考题与习题131

第8章温度检测技术132
8.1概述132
8.1.1温标132
8.1.2测温方法分类及其特点134
8.2接触式测温方法136
8.2.1膨胀式温度计及应用特点136
8.2.2热电阻测温技术137
8.2.3热电偶测温技术141
8.3辐射法测温145
8.3.1辐射测温的基本原理146
8.3.2辐射测温方法及其仪表148
8.3.3红外测温与红外成像测温仪153
思考题与习题155

第9章流量检测技术156
9.1流量检测的基本概念156
9.1.1流量和流量计156
9.1.2流体物理参数与管流基础知识157
9.2流量测量仪表160
9.2.1差压式流量计160
9.2.2容积式流量计166
9.2.3叶轮式流量计168
9.2.4电磁流量计171
9.2.5流体振动式流量计173
9.2.6超声波流量计175
9.2.7质量流量计179
9.3流量计的校准与标准装置183
9.3.1流量计的校准方法184
9.3.2液体流量标准装置184
思考题与习题186

第10章物位检测技术187
10.1液位检测187
10.1.1力学法检测液位187
10.1.2电学与电磁法检测液位189
10.1.3声学与光学法检测液位193
10.1.4其他液位检测技术194
10.2料位检测196
10.2.1重锤探测与称重法检测料位196
10.2.2电磁法检测料位196
10.2.3声学法检测料位198
10.3相界面的检测198
10.3.1分段式电容法检测油水相界面198
10.3.2超声波检测液-液相界面199
10.3.3磁致伸缩性相界面测量技术200
10.4物位仪表分类与选用200
思考题与习题202

第11章典型机械工程参数的测试203
11.1机械振动的测试203
11.1.1概述203
11.1.2常用测振传感器205
11.1.3其他测振设备209
11.1.4振动测试实例212
11.2位移的测试213
11.2.1概述213
11.2.2常用位移传感器213
11.2.3位移测试实例215
思考题与习题218

参考文献219