本書主要介紹與機械工程相關的測試技術的基本概念、基礎理論和應用技術。全書圍繞測試系統的組成，講述常用傳感器的原理與應用、測試信號調理電路、
信號分析與處理、測試系統的特性、
計算機測試系統、機械工程中常見量的測試和機械設備故障診斷技術等內容。
本書以典型案例教學為主線，貫穿整個理論教學和實驗教學的全過程，強化工程實際應用，突出學生能力培養，重點介紹如何根據具體測試任務制定和優化測試方案、恰當選擇器件和部件、合理設計測試系統各模塊、構建滿足特定功能和技術指標的測試系統、正確處理測試數據等，力求體現先進性、實用性，注重反映當今測試技術發展的新成果和新動向。
本教材適用于普通高等院校機械類、近機械類各專業測試技術課程使用，同時可供有關工程技術人員參考。
《機械工程測試技術（第2版）》是教育部高等學校機械類專業教學指導委員會規劃教材
教育部高等學校機械設計制造及其自動化專業教學指導分委員會于2007年會同中國機械工程學會、清華大學出版社組成中國機械工程學科教程研究組。研究組構造了機械工程本科專業教育的知識體系和框架，建立了良好的課程知識體系，出版了《中國機械工程學科教程》。
本書采用測試知識邊界再設計的方法，根據機械類、近機械類專業測試技術教材大綱編寫，體現了《中國機械工程學科教程》中的思想，是中國機械工程學科教程配套系列教材編審委員會的立項項目。
本書定位為面向普通院校機械類、近機械類各專業測試技術課程的教材。按照應用型高級人才的培養目標和強化工程實際應用能力培養的要求，本書更加注重測試技術的系統應用，從工程應用角度審視信號測試的整體問題。隨著測試技術的發展，許多測試器件都已商品化，而無需重新設計。因此，盡量刪減元器件的內部工作原理，而將測試方案的制定和優化、器件的選擇和應用等內容作為重點進行講解。
本書以學生能力培養為目標，組織安排相關的教學內容，以典型工程實際案例教學為主線，貫穿整個理論教學和實驗教學的全過程。在內容的編排上遵循由淺入深、由具體到抽象、循序漸進的規律。按傳感器、調理電路、信號分析與處理、測試系統特性等順序安排內容，依次對測試系統各組成部分的原理、功能、應用等做了介紹，重點放在原理和應用，然后針對機械工程中常見的被測量的測試方法進行講解，使教材的整體章節系統與工程實際中的測試系統緊密地結合起來。在內容的具體編寫上，立足于測試技術理論知識和工程實際應用的恰當結合，強化工程實際應用，內容全面、豐富，重點突出，層次清楚，既注重基礎理論，又強調知識的綜合應用，力求體現先進性、實用性，注意反映當今測試技術發展的新成就和新動向。
全書共分8章。首先從我們身邊的測試技術談起，介紹了測試系統的基本概念、基礎理論和應用技術，然后圍繞著測試系統的組成，講述了常用傳感器的原理與應用、測試信號調理電路、信號分析與處理、計算機測試系統、測試系統的特性、測試系統的干擾及其抑制、機械工程中常見量的測試等內容，每章均附有習題。
本書由河南科技大學的教師編寫。第1章由韓建海執筆，第2、5章和8.3節、8.4節由郭愛芳執筆，第4章和第6章由尚振東執筆，第3章由王恒迪執筆，第7章由韓紅彪執筆，8.1節、8.2節由蔡海潮執筆，馬偉在大綱制定、內容安排、實驗教學等方面做了大量工作。全書由韓建海、馬偉擔任主編，負責統稿，尚振東、郭愛芳、王恒迪和韓紅彪擔任副主編，協助統稿。
全書由清華大學的王伯雄教授主審。王教授對書稿的編寫提出了不少寶貴的意見和建議，在此表示衷心的感謝。
本書在編寫過程中參閱了同行專家學者和一些院校的教材、資料和文獻，在此向文獻作者致以誠摯的謝意。由于編者水平有限，書中難免存在不足之處和錯誤，敬請廣大讀者不吝指正。
編者
2010年4月
第1章緒論
1.1測試技術概述
1.2測試系統的組成
1.3測試技術的發展趨勢
1.4本書主要內容和學習要求
習題與思考題
第2章傳感器
2.1傳感器概述
2.1.1傳感器的組成與分類
2.1.2傳感器的選擇
2.2能量控制型傳感器
2.2.1電阻式傳感器
2.2.2電容式傳感器
2.2.3電感式傳感器
2.3能量轉換型傳感器
2.3.1壓電式傳感器
2.3.2磁電式傳感器
2.3.3熱電偶傳感器
2.3.4霍爾傳感器
2.4光電傳感器
2.4.1光電器件
2.4.2光纖傳感器
2.4.3光柵傳感器
2.4.4電荷耦合器件
2.4.5紅外傳感器
2.5智能傳感器
2.5.1智能傳感器的組成與功能
2.5.2智能傳感器的應用
2.6項目設計實例
習題與思考題
項目設計
第3章信號轉換與調理
3.1信號放大與轉換
3.1.1信號放大
3.1.2信號轉換
3.2測量電橋
3.2.1直流電橋
3.2.2交流電橋
3.3調制與解調
3.3.1調幅及其解調
3.3.2調頻及其解調
3.4濾波器
3.4.1濾波器的分類
3.4.2濾波器的特性
3.4.3RC無源濾波器
3.4.4RC有源濾波器
3.4.5恒帶寬濾波器與數字濾波器簡介
3.4.6應用MATLAB設計和分析濾波器
3.5項目設計實例
習題與思考題
項目設計
第4章測試信號分析與處理
4.1概述
4.1.1信號的概念和分類
4.1.2信號分析
4.2信號的時域分析
4.2.1信號的運算
4.2.2信號的波形變換
4.2.3信號的時域統計參數
4.2.4相關分析
4.3信號的頻域分析
4.3.1周期信號及其頻譜
4.3.2非周期信號及其頻譜
4.3.3功率譜分析
4.4數字信號分析與處理
4.4.1采樣與采樣定理
4.4.2離散傅里葉變換及其快速算法
4.4.3FFT應用中的若干問題
4.5現代信號分析方法簡介
4.6項目設計實例
習題與思考題
項目設計
第5章測試系統特性分析
5.1測試系統概述
5.1.1線性系統及其主要性質
5.1.2測量誤差
5.2測試系統的標定
5.3測試系統的靜態特性
5.3.1測試系統的靜態數學模型
5.3.2測試系統的靜態特性參數
5.4測試系統的動態特性
5.4.1測試系統的動態數學模型
5.4.2測試系統動態特性參數的測量
5.4.3實現不失真測量的條件
5.4.4負載效應
5.5測試系統的抗干擾設計
5.5.1電磁干擾
5.5.2屏蔽、接地與隔離設計
5.5.3電源干擾的抑制
5.6項目設計實例
習題與思考題
項目設計
第6章計算機測試系統
6.1計算機測試系統的組成
6.2微處理器及其選擇
6.3嵌入式計算機測試系統
6.3.1微處理器
6.3.2數據采集系統
6.3.3軟件設計
6.4虛擬儀器測試系統
6.4.1虛擬儀器概述
6.4.2信號調理器和數據采集卡
6.4.3軟件開發平臺
6.4.4LabVIEW中的信號分析與處理工具箱
6.4.5LabVIEW在濾波器設計和分析中的應用
6.5常用數據處理算法
6.5.1概述
6.5.2常用數據處理算法
6.6機器學習方法
6.7設計項目
習題與思考題
項目設計
第7章機械工程中常見量的測量
7.1力、扭矩測量
7.1.1拉壓力傳感器
7.1.2壓力傳感器
7.1.3扭矩傳感器
7.1.4力、應力和壓力測試系統的標定
7.2位置、位移等的測量
7.2.1限位開關
7.2.2接近開關
7.2.3物位傳感器
7.2.4位移傳感器
7.3溫度測量
7.3.1溫度測量方法
7.3.2溫度傳感器分類
7.3.3常見溫度傳感器
7.3.4溫度傳感器的選擇
7.3.5溫度傳感器的應用
7.3.6溫度測量系統的標定
7.4振動量的測量
7.4.1概述
7.4.2振動測量方法
7.4.3振動量的測量系統
7.4.4常見的振動傳感器
7.4.5加速度傳感器的選擇
7.4.6振動測量的應用
7.5項目設計實例
習題與思考題
項目設計
第8章機械設備故障診斷技術
8.1概述
8.1.1機械故障診斷的內容
8.1.2機械故障診斷技術
8.2聲發射診斷技術
8.2.1聲發射技術
8.2.2聲發射信號的處理方法
8.2.3聲發射檢測儀器
8.3超聲波診斷技術
8.3.1超聲波概述
8.3.2超聲檢測技術
8.3.3超聲波檢測儀器
8.4滾動軸承的故障診斷
8.4.1滾動軸承故障的檢測方法
8.4.2滾動軸承故障的振動診斷
8.4.3滾動軸承故障的聲發射診斷
8.5項目設計實例
習題與思考題
項目設計
參考文獻
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