本书是介绍起重运输机械工程测试的理论基础和专业技术教材。内容主要包括绪论、信号分析基础、测试系统特性分析、传感器基础及测量误差、测试信号的调理等基础理论,同时引入应变电测技术、压电测试技术、光电测试技术、磁电测试技术及振动测量等工程技术知识。
1 绪论
1.1 测试技术的概念
1.2 测试技术的研究内容
1.3 测试技术的发展方向
1.4 起重运输机械工程测试的任务
1.5 本课程特点及教学要求
2 信号分析基础
2.1 信号的分类与描述
2.1.1 信号的分类
2.1.2 信号的时域描述与频域描述
2.2 信号的时域分析
2.2.1 时域统计分析
2.2.2 时域相关分析
2.3 信号的频域分析
2.3.1 周期信号的频域分析
2.3.2 非周期信号的频域分析
2.3.3 随机信号的频域分析
2.4 数字信号处理基础
2.4.1 数字信号处理的基本步骤
2.4.2 时域采样和采样定理
2.4.3 窗函数
2.4.4 频域采样与栅栏效应
2.4.5 离散傅里叶变换和快速傅里叶变换
3 测试系统特性分析
3.1 测试系统的主要性质
3.2 测试系统的静态特性
3.2.1 非线性度
3.2.2 灵敏度
3.2.3 分辨力
3.2.4 回程误差
3.2.5 漂移
3.3 测试系统的动态特性
3.3.1 传递函数
3.3.2 频率响应函数
3.3.3 脉冲响应函数
3.3.4 环节的串联和并联
3.3.5 一阶和二阶系统的特性
3.4 测试系统在典型输入下的响应
3.5 实现不失真测试的条件
3.6 测试系统静态特性和动态特性的测定
3.6.1 测试系统静态特性的测定
3.6.2 测试系统动态特性的测定
4 传感器基础及测量误差
4.1 传感器的定义及分类
4.1.1 传感器的定义
4.1.2 传感器的分类
4.1.3 物质定律及传感器的基础效应
4.2 传感器的技术性能指标及选用
4.2.1 传感器的技术性能指标
4.2.2 传感器的选用
4.3 传感器的新发展
4.4 测量误差与不确定度
4.4.1 测量误差
4.4.2 测量不确定度
5 测试信号的调理
5.1 信号的放大与隔离
5.1.1 基本放大器
5.1.2 测量放大器
5.1.3 隔离放大器
5.2 调制与解调
5.2.1 幅值调制与解调
5.2.2 频率调制与解调
5.3 滤波器
5.3.1 理想滤波器
5.3.2 实际滤波器
5.3.3 模拟滤波器的应用
5.3.4 常用数字滤波器
6 应变电测技术
6.1 电阻应变式传感器
6.1.1 电阻应变片的结构和工作原理
6.1.2 电阻应变片的主要性能参数和种类
6.1.3 电阻应变片的温度效应
6.2 电桥电路
6.2.1 直流电桥
6.2.2 交流电桥
6.3 电阻应变仪
6.3.1 应变仪的分类
6.3.2 应变仪的组成及工作原理
6.4 起重机金属结构应力测量
6.4.1 贴片方位与应力应变换算
6.4.2 常用结构型材的测点布置
6.4.3 起重机械金属结构应力测试应用
6.5 电阻应变式测力传感器
6.5.1 电阻应变式测力传感器工作原理
6.5.2 起重机称重传感器应用
7 压电测试技术
7.1 压电式传感器的变换原理
7.1.1 压电材料与压电效应
7.1.2 压电式传感器的工作原理
7.2 压电式传感器的信号调节
7.2.1 电压放大器
7.2.2 电荷放大器
7.3 压电式加速度传感器
7.4 超声波传感器原理及应用
7.4.1 超声波及其波形
7.4.2 超声波传感器
7.4.3 超声波测厚仪工作原理
7.4.4 超声波探伤仪工作原理
8 光电测试技术
8.1 光电效应及器件
8.1.1 外光电效应及器件
8.1.2 内光电效应及器件
8.2 光电式传感器的应用
8.2.1 模拟式光电传感器的应用
8.2.2 开关式光电传感器
8.2.3 光电编码器
8.3 光纤传感器及其应用
8.3.1 光纤传感器基础
8.3.2 光纤传感器应用
9 磁电测试技术
9.1 磁电感应式传感器
9.1.1 磁电感应式传感器的工作原理
9.1.2 磁电感应式传感器类型和结构
9.1.3 磁电感应式传感器的应用
9.2 霍尔传感器
9.2.1 霍尔传感器工作原理
9.2.2 霍尔效应的应用
10 振动测量
10.1 振动测量基础知识
10.1.1 单自由度线性系统的受迫振动
10.1.2 振动测量的类型
10.2 测振传感器与激振器
10.2.1 测振传感器
10.2.2 激振器
10.3 振动测量技术与应用
10.3.1 振动测量系统的组成
10.3.2 机械阻抗试验法
10.3.3 机械系统的模态参数识别方法
10.3.4 起重机臂架结构试验模态参数识别应用