定 價:59 元
叢書名:普通高等教育測控技術與儀器專業(yè)系列教材
- 作者:張志杰
- 出版時間:2021/9/1
- ISBN:9787111684800
- 出 版 社:機械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TB9
- 頁碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:
- 開本:16開
本書從動態(tài)測試系統(tǒng)建立和分析的系統(tǒng)性出發(fā),在準靜態(tài)測試和動態(tài)測試原理的基礎上介紹動態(tài)測試系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的組成、性能要求和選擇原則,存儲測試技術的基本概念與設計原則,典型激勵信號的動態(tài)校準原理、產(chǎn)生機理和實現(xiàn)技術,測試系統(tǒng)動態(tài)特性分析與模型建立方法,動態(tài)測試中的信號分析與處理方法,動態(tài)測試中的特性修正與補償方法。這些內(nèi)容既有抽象的理論也有具體的實踐,力求系統(tǒng)、全面地介紹動態(tài)測試中涉及的被測信號特性或先驗信息,以及獲取信息的傳感器、調(diào)理電路、采集記錄單元等,還有動態(tài)校準方法、動態(tài)特性分析與建立、對測試數(shù)據(jù)的處理等。
本書適用于測控技術與儀器專業(yè)的高年級本科生、儀器科學與技術學科的碩士研究生或博士研究生,也可以作為相關非電量信息獲取專業(yè)的高年級本科生、研究生或從事相關工作的工程技術人員的參考書。
前言
信息獲取是認識客觀世界的基礎。隨著科學技術的發(fā)展,各科技領域均對各種物理量的信息獲取提出越來越高的要求。信息獲取不僅要獲得變量本身,而且要獲得變量隨時間或其他變量變化的過程。因此,在工程實踐中動態(tài)測試和相關的理論、方法與技術逐漸形成了一個獨立的分支。
本書是作者在總結多年的教學、科研經(jīng)驗和參考國內(nèi)外相關資料的基礎上撰寫而成的,力圖全面地反映動態(tài)測試與校準技術涉及的基本原理、方法與技術,以適應新形勢下高等教育改革和工程教育認證的需要。
本書包含7章。第1章緒論,介紹測量科學與技術進步、動態(tài)測試的基本概念與基本問題以及動態(tài)測試的典型應用。
第2章動態(tài)測試原理與系統(tǒng)構建,介紹無失真?zhèn)鬏斚到y(tǒng)、準靜態(tài)測試與動態(tài)測試原理、傳感器的分類與選擇、信號調(diào)理電路的分類與選擇、數(shù)據(jù)采集單元的設計與選擇原則以及虛擬儀器與測試軟件平臺。
第3章存儲測試技術,介紹存儲測試技術的基本概念、基本組成與記錄原理、設計方法和存儲測試的關鍵技術。
第4章動態(tài)測試的校準方法與技術,介紹量值傳遞與靜態(tài)校準、動態(tài)校準的激勵信號典型方式、典型激勵信號產(chǎn)生的物理機理、動態(tài)校準的實現(xiàn)方法以及動態(tài)測試中環(huán)境因子的實驗方法。
第5章動態(tài)特性與建模方法,介紹動態(tài)特性描述、動態(tài)特性的指標、動態(tài)特性的理論分析方法以及動態(tài)特性的建模方法。
第6章動態(tài)測試中的信號分析與處理方法,介紹經(jīng)典信號和現(xiàn)代信號分析與處理方法。
第7章動態(tài)測試中的反濾波方法,介紹動態(tài)補償原理、頻域修正法、時頻修正法、基于希望特性的動態(tài)補償、基于零極點配置法的動態(tài)補償設計、基于FLANN的動態(tài)設計以及基于數(shù)學反演的反濾波方法。
由于作者水平有限,不當之處在所難免,敬請讀者批評指正。
張志杰
目錄
前言
第1章緒論1
1.1測量科學與技術進步1
1.2動態(tài)測試的基本概念與若干
問題3
1.2.1動態(tài)測試的基本概念3
1.2.2動態(tài)測試的基本組成、誤差
來源及其分類4
1.2.3動態(tài)校準技術研究6
1.2.4動態(tài)測試數(shù)據(jù)的降噪與數(shù)據(jù)
分離7
1.2.5環(huán)境激勵對測試系統(tǒng)的影響
研究8
1.2.6動態(tài)特性誤差的修正研究9
1.3動態(tài)測試的典型應用10
第2章動態(tài)測試原理與系統(tǒng)構建14
2.1無失真?zhèn)鬏斚到y(tǒng)14
2.2準靜態(tài)測試原理15
2.3動態(tài)測試原理15
2.4傳感器的分類與選擇16
2.4.1傳感器的基本概念16
2.4.2傳感器的基本特性18
2.4.3典型傳感器19
2.5信號調(diào)理電路的分類與選擇26
2.5.1電橋26
2.5.2信號放大電路33
2.5.3濾波電路44
2.6數(shù)據(jù)采集單元的設計與選擇50
2.6.1數(shù)據(jù)采集的基本任務50
2.6.2數(shù)據(jù)采集的基本原理50
2.6.3輸入信號的連接方式51
2.6.4信號的測量系統(tǒng)52
2.6.5采集模塊的一般組成及功能
描述53
2.6.6數(shù)據(jù)采集卡的選擇54
2.7虛擬儀器與測試軟件平臺56
2.7.1虛擬儀器的概念56
2.7.2虛擬儀器的硬件技術58
2.7.3虛擬儀器的軟件技術60
2.7.4虛擬儀器測試系統(tǒng)的組成61
2.7.5測試系統(tǒng)軟件平臺61
第3章存儲測試技術63
3.1存儲測試技術的基本概念63
3.1.1存儲測試63
3.1.2存儲測試系統(tǒng)63
3.1.3存儲測試系統(tǒng)的特點及其應用
領域63
3.1.4國內(nèi)外相關研究情況及發(fā)展
趨勢64
3.2存儲測試技術的基本組成與記錄
原理65
3.2.1概述65
3.2.2系統(tǒng)構成66
3.2.3存儲測試的數(shù)據(jù)記錄原理66
3.3存儲測試技術的設計方法69
3.3.1設計哲學69
3.3.2宏觀設計原理69
3.3.3設計程式74
3.3.4狀態(tài)設計理論75
3.4存儲測試的關鍵技術80
3.4.1三微技術80
3.4.2抗高過載技術80
第4章動態(tài)測試的校準方法與技術83
4.1量值傳遞與靜態(tài)校準83
4.1.1量值傳遞與溯源性83
4.1.2傳感器的靜態(tài)標定及設備84
4.2動態(tài)校準的激勵信號典型方式86
4.2.1基于脈沖信號激勵的動態(tài)校準
原理86
4.2.2基于階躍信號激勵的動態(tài)校準
原理88
4.2.3基于正弦信號激勵的動態(tài)校準
原理90
4.2.4靈敏度的表示90
4.3典型激勵信號產(chǎn)生的物理機理91
4.3.1脈沖信號產(chǎn)生的機理91
4.3.2階躍信號的產(chǎn)生機理94
4.3.3正弦信號產(chǎn)生的機理97
4.4動態(tài)校準的實現(xiàn)方法101
4.4.1基于溫度變化的熱電偶校準
方法101
4.4.2基于階躍壓力的激波管動態(tài)
校準方法106
4.4.3基于調(diào)制式正弦壓力發(fā)生器
的動態(tài)校準方法110
4.5動態(tài)測試中環(huán)境因子的實驗
方法115
4.5.1環(huán)境對傳感器影響的定量化
表示的方法116
4.5.2環(huán)境激勵及環(huán)境因子的
分類116
4.5.3環(huán)境因子研究的方法與
步驟118
4.5.4環(huán)境因子研究的實例118
第5章動態(tài)特性與建模方法131
5.1動態(tài)特性描述131
5.1.1微分方程131
5.1.2傳遞函數(shù)132
5.1.3差分方程132
5.1.4頻率響應132
5.2動態(tài)特性指標133
5.2.1時域動態(tài)性能指標133
5.2.2頻域動態(tài)性能指標133
5.3動態(tài)特性的理論分析方法134
5.4動態(tài)特性的建模方法135
5.4.1參數(shù)化的建模方法135
5.4.2模型階次確定的準則136
5.4.3模型證實的方法136
5.4.4幾種線性建模方法136
5.4.5系統(tǒng)建模仿真145
5.4.6壓力傳感器建模154
第6章動態(tài)測試中的信號分析與處理
方法159
6.1經(jīng)典信號分析與處理方法159
6.1.1信號的頻域分析159
6.1.2信號的相關與功率譜
分析163
6.1.3經(jīng)典濾波器的設計與處理
方法168
6.2現(xiàn)代信號分析與處理方法174
6.2.1信號的時頻分析方法174
6.2.2基于小波變換的信號分析
方法184
第7章 動態(tài)測試中的反濾波方法202
7.1動態(tài)補償原理202
7.2頻域修正法202
7.3時域修正法203
7.4基于希望特性的動態(tài)補償204
7.4.1基于希望特性的動態(tài)補償
基本原理204
7.4.2數(shù)字仿真205
7.4.3補償性能分析206
7.5基于零極點配置法的動態(tài)補償
設計209
7.5.1零極點配置原理209
7.5.2建模誤差對零極點配置法補償
效果的定量分析210
7.5.3仿真與噪聲定量分析213
7.6基于FLANN的動態(tài)設計217
7.6.1FLANN建模方法217
7.6.2網(wǎng)絡模型的選擇及實現(xiàn)218
7.6.3激勵信號選擇219
7.6.4數(shù)字仿真221
7.7基于數(shù)學反演的反濾波方法224
7.7.1動態(tài)特性誤差修正的數(shù)學
描述224
7.7.2反濾波器設計的穩(wěn)定解
構造227
7.7.3穩(wěn)定泛函的選取與反濾
波方法的描述228
7.7.4反濾波器的設計與一般
模型230
7.7.5反濾波器的多參數(shù)優(yōu)化
方法231
7.7.6仿真研究232
參考文獻241
后記243