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編輯推薦

　　

　　《機械工程測試技術基礎（第3版）/普通高等教育“十五”國傢級規劃教材》仍是一部適用於高等學校各類機械設計製造及其自動化、機械工程及其自動化及相近專業的教材，也可作為有關專業研究生和從事機械工程測試的工程技術人員自學、進修用的參考書。
　　與第2版相比，除瞭各章內容編排、具體寫法都有較大的變動外，同時增加瞭第八章“聲與聲發射測量”，並用新的第十一章“計算機測試係統與虛擬儀器”來代替原來的第十章“計算機輔助測試”，以適應當前科技的發展。
　　　　商品《機械工程測試技術基礎（第3版）/普通高等教育“十五”國傢級規劃教材》有兩種印刷封麵，隨機發貨！
　　
　　

內容簡介

　　

　　《機械工程測試技術基礎（第3版）/普通高等教育“十五”國傢級規劃教材》吸取作者近十餘年來的教學經驗和科技新成就，對第2版作瞭較大的修改，增加瞭“聲和聲發射的測量”一章，加強傳感器章節的內容，並用新編寫的“計算機測試係統和虛擬儀器”來更換原來的《計算機輔助測試》一章。本版教材仍保持注重物理概念和工程應用的闡述、重點突齣、條理清晰和分析透徹的優點，便於教和學。
　　《機械工程測試技術基礎（第3版）/普通高等教育“十五”國傢級規劃教材》包括信號及其描述，測試裝置的基本特性，常用傳感器與敏感元件，信號的調理與記錄，信號處理初步，位移測量，振動測試，聲與聲發射測量，應變、力與扭矩測量，流體參量的測量，計算機測試係統與虛擬儀器等十一章。
　　《機械工程測試技術基礎（第3版）/普通高等教育“十五”國傢級規劃教材》可作為高等學校機械類專業及相近專業本科生的教材，也可供大專、夜大和成人教育有關專業選用，還可作為有關專業高等學校教師、研究生和工程技術人員的良好參考書。
　　

作者簡介

熊詩波，教授、博士生導師，現任太原理工大學機械電子工程學科首席學科帶頭人、山西省人大常委。兼任中國振動工程學會常務理事、動態測試專業委員會主任、《振動、測試與診斷》雜誌副主編、中國機械工業教育協會機械電子工程學科組副組長、山兩省振動工程學會理事長、美國實驗力學學會會員等學術職務。享受國務院政府特殊津貼。
近年來，主持和完成國傢“八五”、“九五”攻關、國傢自然科學得點基金等科研和工程項目18項。獲國傢科技進步奬二、三等奬2項，省部級科技進步一、二等奬6項，均為第一負責人，取得卓越的經濟效益。培養碩士生60餘名、博士生38名（包括在讀）。發錶論文百餘篇，著（譯）作和教材（《液壓測試技術》、《機械工程測試技術基礎》、《機械工程測量和試驗技術》）5部。
黃長藝，教授，曾在華中科技大學、廈門大學任教40餘年，享受國務院政府特殊津貼。
1978年在國內率先提齣完整的、科學的、適用於多專業並沿用至今的測試技術教學體係。曾先後生編瞭《機械製造中的測試技術》、《機械工程測試技術基礎》（初版、第2版）和《機械工程測量和試驗技術》等麵嚮21世紀課程教材、部級重點教材和規劃教材。其中2種獲部級優秀教材二等奬。
曾侄原機械工業部高等工業學校教學指導委員會委員、教材編審委員會委貝、全國高校機械工程測試技術研究會理事長、中國振動工程學會動態測試委員會副主任和《振動、測試與診斷》雜誌編委會副書任。

內頁插圖

目錄

第3版前言
第2版前言
第1版前言
緒論
第一節 測試技術概況
第二節 測量的基礎知識
思考題與習題
第一章 信號及其描述
第一節 信號的分類與描述
第二節 周期信號與離散頻譜
第三節 瞬變非周期信號與連續頻譜
第四節 隨機信號
思考題與習題
第二章 測試裝置的基本特性
第一節 概述
第二節 測量裝置的靜態特性
第三節 測量裝置的動態特性
第四節 測試裝置對任意輸入的影響
第五節 實現不失真測量的條件
第六節 測量裝置動態特性的測量
第七節 負載效應
第八節 測量裝置的抗乾擾
思考題與習題
第三章 常用傳感器與敏感元件
第一節 常用傳感器分類
第二節 機械式傳感器及儀器
第三節 電阻、電容與電感式傳感器
第四節 磁電、壓電與熱電式傳感器
第五節 光電傳感器
第六節 光縴傳感器
第七節 半導體傳感器
第八節 紅外測試係統
第九節 激光測試傳感器
第十節 傳感器的選用原則
思考題與習題
第四章 信號的調理與記錄
第一節 電橋
第二節 調製與解調
第三節 濾波器
第四節 信號的放大
第五節 測試信號的顯示與記錄
思考題與習題
第五章 信號處理初步
第一節 數字信號處理的基本步驟
第二節 信號數字化齣現的問題
第三節 相關分析及其應用
第四節 功率譜分析及其應用
第五節 現代信號分析方法簡介
思考題與習題
第六章 位移測量
第一節 概述
第二節 常用的位移傳感器
第三節 位移測量的應用
思考題與習題
第七章 振動測試
第一節 概述
第二節 慣性式傳感器的力學模型
第三節 振動測量傳感器
第四節 振動測量係統及其標定
第五節 激振試驗設備及振動信號簡介
思考題與習題
第八章 聲與聲發射測量
第一節 概述
第二節 聲測量傳感器與儀器
第三節 聲強測量與噪聲源辨識
第四節 聲發射測量傳感器與儀器
思考題與習題
第九章 應變、力與扭矩測量
第一節 應變與應力的測量
第二節 力的測量
第三節 扭矩的測量
思考題與習題
第十章 流體參量的測量
第一節 壓力的測量
第二節 流量的測量
思考題與習題
第十一章 計算機測試係統與虛擬儀器
第一節 概述
第二節 插卡式測試係統
第三節 儀器前端
第四節 儀器控製
第五節 智能儀器簡介
第六節 虛擬儀器
思考題與習題
參考文獻

精彩書摘

　　四、基準和標準
　　為瞭確保量值的統一和準確，除瞭對計量單位作齣嚴格的定義外，還必須有保存、復現和傳遞單位的一整套製度和設備。
　　基準是用來保存、復現計量單位的計量器具。它是具有現代科學技術所能達到的最高準確度的計量器具。基準通常分為國傢基準、副基準和工作基準三種等級。
　　國傢基準是指在特定計量領域內，用來保存和復現該領域計量單位並具有最高的計量特性，經國傢鑒定、批準作為統一全國量值最高依據的計量器具。
　　副基準是指通過與國傢基準對比或校準來確定其量值，並經國傢鑒定、批準的計量器具。在國傢計量檢定係統中，副基準的位置僅低於國傢基準。
　　工作基準是指通過與國傢基準或副基準對比或校準，用來檢定計量標準的計量器具。它的設立是為瞭避免頻繁使用國傢基準和副基準，免得它們喪失其應有的計量特性。在國傢計量檢定係統中，工作基準的位置僅低於國傢基準和副基準。
　　計量標準是指用於檢定工作計量器具的計量器具。
　　工作計量器具是指用於現場測量而不用於檢定工作的計量器具。一般測量工作中使用的絕大部分就是這一類計量器具。
　　五、量值的傳遞和計量器具檢定
　　通過對計量器具實施檢定或校準，將國傢基準所復現的計量單位量值經過各級計量標準傳遞到工作計量器具，以保證被測對象量值的準確和一緻。這個過程就是所謂的“量值傳遞”。在此過程中，按檢定規程對計量器具實施檢定的工作對量值的準確和一緻起著最重要的保證作用，是量值傳遞的關鍵步驟。
　　所謂計量器具檢定（VcnIIcatio。ofiTleas。ringinstnunent），是指為評定計量器具的計量特性，確定其是否符閤法定要求所進行的全部工作。檢定規程是指檢定計量器具時必須遵守的法定技術文件。計量器具檢定規程的內容包括：適用範圍、計量器具的計量特性、檢定項目、檢定條件、檢定方法、檢定周期以及檢定結果的處理等。計量器具檢定規程分為國傢、部門和地方三種。它們分彆由國傢計量行政主管部門、有關部門和地方製定並批準頒布，作為檢定所依據的法定技術文件，分彆在全國、本部門、本地區施行。
　　所有的計量器具都必須實施相應的檢定。其中社會公用的計量標準、部門和企事業單位使用的最高計量標準，用於貿易結算、醫療衛生、環境監測等方麵的某些計量器具，則必須由政府計量行政主管部門所屬的法定計量檢定機構或授權的計量檢定機構對它們實施定點定期的強製檢定。檢定閤格的計量器具被授予檢定證書和在計量器具上加蓋檢定標記；不閤格者或未經檢定者，則應停止使用。
　　六、測量方法
　　測量的基本形式是比較，即將被測量與標準量進行比對。可根據測量的方法、手段、目的、性質等對測量進行分類。這裏僅介紹常見的按測量值獲得的方法進行分類，把測量分為直接測量、間接測量和組閤測量。
　　1．直接測量
　　指無需經過函數關係的計算，直接通過測量儀器得到被測值的測量。如溫度計測水溫、捲尺測量靶距等。根據被測量與標準量的量綱是否一緻，直接測量可分為直接比較和間接比較。直接把被測物理量和標準量作比較的測量方法稱為直接比較。如捲尺測量靶距，利用惠斯通電橋來比較兩隻電阻的大小等。直接比較的一個顯著特點是待測物理量和標準量是同一物理量。間接比較則是利用儀器把原始形態的待測物理量的變化變換成與之保持已知函數關係的另一種物理量的變化，並以人的感官所能接受的形式在狽0量儀器上顯示齣來。例如用水銀溫度計測體溫是根據水銀熱脹冷縮的物理規律，事先確定水銀柱的高度和溫度之間的函數關係，從而可以用水銀柱的高度作為被測溫度的度量。這裏是通過熱脹冷縮的規律把溫度的高低轉化為水銀柱的高度，然後根據水銀柱高度間接得齣被測溫度的大小。
　　直接測量按測量條件不同又可分為等精度（等權）直接測量和不等精度（不等權）直接測量兩種。對某被測量進行多次重復直接測量，如果每次測量的儀器、環境、方法和測量人員都保持一緻或不變則稱之為等精度測量。若測量中每次測量條件不盡相同，則稱之為不等精度測量。
　　2．間接測量
　　指在直接測量值的基礎上，根據已知函數關係，計算齣被測量的量值的測量。如通過測定某段時間內火車運動的距離來計算火車運動的平均速度就屬於間接測量。
　　3．組閤測量
　　指將直接測量值或間接測量值與被測量值之間按已知關係組閤成一組方程（函數關係），通過解方程組得到被測值的方法。組閤測量實質是間接測量的推廣，其目的就是在不提高計量儀器準確度的情況下，提高被測量值的準確度。
　　七、測量裝置
　　測量裝置（測量係統）是指為瞭確定被測量值所必需的器具和輔助設備的總體。其組成部分已在前麵介紹過（見圖0．2）。
　　討論測量裝置往往會涉及到一些術語，正確理解它們對掌握本課程的內容有著重要作用。這此術語包括：
　　1．傳感器
　　它是直接作用於被測量，並能按一定規律將被測量轉換成同種或彆種量值輸齣的器件。
　　2．測量變換器
　　提供與輸入量有給定關係的輸齣量的測量器件。顯然，當測量變換器的輸入量為被測量時，該測量變換器實際上就是傳感器；反過來，傳感器也就是第一級的測量變換器。當測量變換器的輸齣量為標準信號時，它就被稱為變送器。在自動控製係統中，經常用到變送器。
　　3．檢測器
　　用以指示某種特定量的存在而不必提供量值的器件或物質。在某些情況下，隻有當量值達到規定的閾值時纔有指示。化學試紙就是一種檢測器。
　　4．測量器具的示值
　　由測量器具所指示的被測量值。示值用被測量的單位錶示。
　　5．準確度等級
　　用來錶示測量器具的等級或級彆。每一等級的測量器具都有相應的計量要求，用來保持其誤差在規定極限以內。
　　6．標稱範圍
　　也稱為示值範圍。測量器具標尺範圍所對應的被測量示值的範圍。例如溫度計的標尺範圍的起點示值為一30~C，終點示值為+20~C，其標稱範圍即為-30—+20度。
　　7．量程
　　標稱範圍的上下限之差的模。上例的量程就是50~C~，
　　8．測量範圍
　　在測量器具的誤差處於允許極限內的情況下，測量器具所能測量的被測量值的範圍。
　　9．漂移
　　測量器具的計量特性隨時間的慢變化。
　　八、測量誤差
　　應當清楚認識到，測量結果總是有誤差的。誤差自始至終存在於一切科學實驗和測量過程中。
　　l。測量誤差定義
　　測量結果與被測量真值之差稱為測量誤差，即
　　測量誤差：測量結果一真值（0．1）並常簡稱為誤差。此定義聯係著三個量，顯然隻需已知其中的兩個量，就能得到第三個量。但是，在現實中往往隻知道測量結果，其餘兩個量卻是未知的。這就帶來許多問題，例如：測量結果究竟能不能代錶被測量、有多大的可置信度、測量誤差的規律是怎樣的、如何評估它等等。
　　（1）真值xO是被測量在被觀測時所具有的量值。從測量的角度來看，真值是不能確切獲知的，是一個理想的概念。
　　在測量中，一方麵無法獲得真值，而另一方麵又往往需要運用真值。因此引進瞭所謂的“約定真值”。約定真值是指對給定的目的而言，它被認為充分接近於真值，因而可以代替真值來使用的量值。在實際測量中，被測量的實際值、已修正過的算術平均值，均可作為約定真值。實際值是指高一等級的計量標準器具所復現的量值，或測量實際錶明它滿足規定準確度要求，可用來代替真值使用的量值。
　　（2）測量結果由測量所得的被測量值。在測量結果的錶述中，還應包括測量不確定度和有關影響量的值。
　　2．誤差分類
　　如果根據誤差的統計特徵來分，可以將誤差分為：
　　（1）係統誤差在對同一被測量進行多次測量過程中，齣現某種保持恒定或按確定的方式變化著的誤差，就是係統誤差。在測量偏離瞭規定的測量條件時，或測量方法引入瞭會引起某種按確定規律變化的因素時就會齣現此類誤差。
　　通常按係統誤差的正負號和絕對值是否已經確定，可將係統誤差分為已定係統誤差和未定係統誤差。
　　在測量中，已定係統誤差可以通過修正來消除。應當消除此類誤差。
　　（2）隨機誤差當對同一量進行多次測量中，誤差的正負號和絕對值以不可預知的方式變化著，則此類誤差稱為隨機誤差。測量過程中有著眾多的、微弱的隨機影響因素存在，它們是産生隨機誤差的原因。
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前言/序言

　　20世紀是一個偉大的世紀，就製造業而言，各種各樣的先進製造技術層齣不窮，用這些技術製造瞭汽車、機床、機器人、飛機、火箭、計算機、電視機、移動通信設備等成韆上萬的機電産品，極大地改變和豐富瞭人類的生産和生活方式。而在這個過程中，機電産品本身也發生瞭重大變化，20世紀50年代數控機床的發明揭開瞭機械發展史上新的一頁，標誌著機械製造業嚮著信息化邁齣瞭第一步。隨後，以計算機技術、網絡技術、通信技術等為代錶的信息技術被廣泛應用於製造業的各個領域。於是信息這一要素取代曆史上在製造係統占主導地位的物質和能量兩大要素，而上升為製約現代製造係統的主導因素，並成為現代製造業中最重要的資源。進入21世紀，信息在製造業的作用更顯重要，而試驗和機器運行中的測試則是獲取信息，特彆是準確、定量信息的重要手段。
　　現代機械設備與機電係統的大型、大功率化和小型、精密或微型化是其發展的兩個主要方麵，但不論何種設備，大多是集機械、電子、信息、控製為一體的復雜機電係統。與這些設備的創新設計、運行監測、故障診斷與維護以及其他全壽命過程相關的問題，將涉及多學科理論知識和現代工程試驗技術。鑒於問題的復雜性，現代工程試驗顯得尤其重要，試驗開發已經成為機械工程領域創新設計過程中的一個不能迴避的重要方麵，也是獲取信息的重要途徑，同時經試驗研究所獲取的知識又不斷地和支持瞭設計的理論體係。
　　我國機械製造業遠遠落後於世界發達國傢，特彆在高技術含量、大型高效或精密、復雜的機電新産品開發方麵，缺乏現代設計理論和知識的積纍，試驗研究和開發能力較弱，停留在引進與仿製國外同類産品階段，大部分關鍵機電産品不能自主開發和獨立設計，仍需依靠進口或引進技術。造成這種情況的重要原因之一是缺乏掌握現代設計理論知識、具有試驗研究和創新開發能力的人纔。
　　在機械製造業信息化和創新型人纔培養中，測試技術和測試技術課程起著極為重要的作用。因此，20世紀五六十年代以後，在國外許多大學中，測量和儀錶課程受到高度重視。我國在1978年正式將“測試技術”課程列入各機械類專業教學計劃，20世紀80年代初齣版瞭各專業的測試技術教材。在此基礎上，於1985年統編齣版瞭《機械工程狽0試技術基礎》（第1版），被廣泛用做機械類專業的技術基礎課教材。1994年齣版瞭《機械工程測試技術基礎》（第2版）。該書第1版齣版至今已近20年，第2版齣版也已12年。經過20年來的教學實踐，全國高校廣大“測試技術”課程的教師積纍瞭豐富的教學經驗，對本教材提齣瞭許多寶貴的意見和建議，特彆是幾年前我國新專業目錄的公布實施，幾個機械類專業閤並為“機械設計製造及自動化”一個專業，課程內容也作瞭相應的調整，因此有必要在此基礎上重新審視本書的全部內容，作一次全麵的修改。況且從第2版至今，隨著科學技術的飛速發展，“工程測試”作為一門技術科學也有瞭長足的發展，也有必要對本教材作一次大麵積的更新，於是編寫齣版《機械工程測試技術基礎》（第3版），以適應機械工程學科教學改革的需要。
　　自機械類專業設立“測試技術”課程以來，教材內容幾經變革，但20多年來的教學經驗證明，定位於技術基礎課這一課程性質，並注意本課程特有的實踐性、多學科交叉和與其他課程的銜接，以此來決定本教材的深度、廣度和內容取捨是閤適的，這也是本次重新修訂的指導思想。
　　“測試技術”是測量與試驗的統稱，教材也理應包含這二方麵的內容，但兼顧國內各類高等學校的實際情況和多年來的教學傳統，本次修訂仍沿用前2版的做法，隻安排測量技術的內容，至於試驗技術的內容，讀者可參閱本書第2版編者於2000年齣版的另一本教材——《機械工程測量和試驗技術》。
　　修訂後，本書仍是一部適用於高等學校各類機械設計製造及其自動化、機械工程及其自動化及相近專業的教材，也可作為有關專業研究生和從事機械工程測試的工程技術人員自學、進修用的參考書。
　　與第2版相比，除瞭各章內容編排、具體寫法都有較大的變動外，同時增加瞭第八章“聲與聲發射測量”，並用新的第十一章“計算機測試係統與虛擬儀器”來代替原來的第十章“計算機輔助測試”，以適應當前科技的發展。
　　本次修訂的第3版由熊詩波教授、黃長藝教授主編，程珩教授級高級工程師、李文英教授、楊潔明教授、熊曉燕副教授、鄭渝副教授、馬懷祥教授、博士生武兵參加編寫。
　　作為教材，應當吸取各方麵的觀點和科研成果，因此本書在修訂過程中，參閱瞭書後所列的許多文獻，從中受益匪淺，在此特嚮有關作者深錶謝意。尤其要對我們過去的閤作者——《機械工程測試技術基礎》（第2版）、《機械工程測量與試驗技術》的全體作者錶示深深的謝意，因為本書多處引用瞭兩書的內容或觀點。
　　限於學識和經驗，本書疏漏之處在所難免，望同行專傢和讀者不吝指教。
　　編者
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振動測量傳感器第四節 信h號的分類與描述第二節k 機k械式傳感器及儀器第三節 n信號的放大第五節 概述第二節 應變與應力的測量第二節 插卡u式測試係統第三節 瞬變非周x期信號與連A續頻譜第四A節 常用傳感器與敏感元件第一節 調製與解調第三節 現代信號分析方法簡介思考題與習題第六K章 聲發射M測量傳感器與儀器思考題與P習題第九章 智能儀器簡介第六節 概述第二節 機械式傳感器及儀W器第三節 X信號的調理與記錄第一節 現a代信號分析方法簡介思考題與習題第六章

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