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第1章 绪论 1

1.1 测试技术的地位和作用 1

1.1.1 测试技术的地位 1

1.1.2 测试技术的作用 5

1.2 现代测试技术的基本内容和任务 7

1.2.1 现代测试技术的内容 7

1.2.2 现代测试技术的任务 8

1.3 测试系统的组成 8

1.4 现代测试技术的发展动向 9

1.4.1 传感器的发展 10

1.4.2 测试手段的发展 12

1.4.3 测量信号处理的发展 13

1.4.4 开发平台的发展趋势 13

第2章 常规传感器 15

2.1 传感器概述 16

2.1.1 传感器的作用 16

2.1.2 传感器的定义和组成 17

2.1.3 传感器的分类及要求 17

2.1.4 传感器开发的新趋势 18

2.2 电阻式传感器 20

2.2.1 电阻应变式传感器 20

2.2.2 压阻传感器 23

2.2.3 变阻式传感器 23

2.3 电容式传感器 26

2.3.1 工作原理及类型 26

2.3.2 特点与应用 29

2.3.3 电容式传感器应用举例 30

2.4 电感式传感器 31

2.4.1 自感式传感器 31

2.4.2 互感式传感器 36

2.4.3 压磁式传感器 38

2.5 压电式传感器 40

2.5.1 压电效应与压电材料 40

2.5.2 压电式传感器及其等效电路 42

2.5.3 压电元件常用的结构形式 43

2.5.4 测量电路 44

2.6 磁电式传感器 45

2.6.1 磁感应电式传感器 45

2.6.2 霍尔式传感器 48

2.6.3 磁阻效应传感器 49

2.7 光电式传感器 50

2.7.1 光电效应及光电器件 50

2.7.2 光电式传感器的形式 53

2.8 半导体传感器 54

2.8.1 气敏传感器 54

2.8.2 湿敏传感器 56

2.8.3 半导体色敏传感器 57

2.9 数字式传感器 59

2.9.1 编码器 59

2.9.2 光栅传感器 61

2.9.3 感应同步器 65

2.10 热电偶传感器 69

2.10.1 热电偶传感器工作原理 69

2.10.2 热电偶传感器的应用 73

2.11 热电阻传感器 74

2.12 传感器应用实例 78

第3章 微机械传感器 81

3.1 微传感器的概念及特点 81

3.2 微机电系统的主要加工技术 83

3.3 微机械传感器原理 86

3.3.1 微机械加速度传感器 86

3.3.2 微机械压力传感器 91

3.3.3 微机械陀螺 93

3.3.4 其他微机械传感器 97

第4章 测量误差分析 99

4.1 测量误差的基本概念 100

4.1.1 测量误差及研究的意义和内容 100

4.1.2 测量误差的来源 102

4.1.3 测量误差的表示方法 103

4.1.4 测量误差的分类 104

4.1.5 测量不确定度与置信概率 106

4.2 随机误差的处理 111

4.2.1 随机误差的特征和概率分布 111

4.2.2 随机误差的方差和标准差 116

4.2.3 不等精度直接测量的数据处理 121

4.3 系统误差的分析 122

4.3.1 系统误差的判别 123

4.3.2 系统误差的消除 124

4.4 粗大误差的分析和剔除 128

4.4.1 粗大误差的产生和处理原则 128

4.4.2 坏值判别准则 128

4.4.3 粗大误差的剔除 131

4.5 误差的合成与分配 133

4.5.1 误差的合成 134

4.5.2 误差的分配 137

第5章 常见工程量的测量 140

5.1 位移测量 140

5.1.1 滑线电阻式位移传感器 142

5.1.2 应变式位移传感器 143

5.1.3 电感式位移传感器 144

5.1.4 光栅式数字传感器 149

5.1.5 电容式传感器 152

5.1.6 光电式位移传感器 154

5.1.7 霍尔式位移传感器 155

5.1.8 超声波测距离传感器 155

5.2 速度测量 156

5.2.1 线速度测量 156

5.2.2 角速度测量 159

5.3 加速度测量 161

5.3.1 线加速度测量 162

5.3.2 角加速度测量 166

5.4 力与压力测量 167

5.4.1 力的测量 167

5.4.2 压力的测量 170

5.5 振动测量 174

5.5.1 测振传感器 175

5.5.2 测振仪的电路原理 177

5.5.3 振动的记录方法 178

5.5.4 振动试验设备 178

5.6 噪声测量 179

第6章 信号调理 188

6.1 电桥 189

6.1.1 直流电桥 189

6.1.2 交流电桥 191

6.2 信号放大 193

6.2.1 运算放大器 193

6.2.2 差分放大器 194

6.2.3 隔离放大器 199

6.2.4 仪用放大器 201

6.2.5 可变增益放大器 202

6.2.6 运算放大器的基本参数与性能 203

6.3 信号滤波 205

6.3.1 理想滤波器 206

6.3.2 低通滤波器 208

6.3.3 高通滤波器 210

6.3.4 带通滤波器 211

6.3.5 数字滤波器 212

6.4 调制与解调 215

6.4.1 幅值调制与解调 216

6.4.2 频率调制与解调 221

6.4.3 脉冲调制原理 225

6.5 信号变换 227

6.5.1 电压—电流转换 227

6.5.2 电压—频率转换 231

第7章 现代测试系统 239

7.1 计算机测试系统的基本组成 240

7.1.1 多路模拟开关 240

7.1.2 A／D转换与D／A转换 241

7.1.3 采样保持（S／H） 245

7.2 现场总线技术 247

7.2.1 CAN总线技术 249

7.2.2 FF总线技术 250

7.3 测试系统的智能化和网络化技术 251

7.3.1 智能测试系统 252

7.3.2 测试系统的网络化技术 258

参考文献 266

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