本書主要用于輔助“測試技術(shù)”課程教學(xué)，內(nèi)容分為兩篇。第一篇為測試技術(shù)虛擬實驗，包括信號分析理論虛擬仿真實驗和測試電路仿真分析案例，目的在于為驗證信號分析理論和測試電路提供虛擬實驗平臺，解決相關(guān)內(nèi)容抽象、傳統(tǒng)教學(xué)手段效率低下的難題。第二篇為測試技術(shù)實體實驗及工程案例，包括測試技術(shù)實體實驗、虛擬儀器開發(fā)及車輛底盤系統(tǒng)測試案例，目的在于將理論與實踐相結(jié)合，解決學(xué)以致用的問題。全書共有5章，從第2章開始，每一節(jié)都有思考題。
前言
“測試技術(shù)”課程是高等院校機械類、機電類、電氣類專業(yè)的必修課程。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以全面系統(tǒng)地學(xué)習(xí)測試基礎(chǔ)理論，掌握測試設(shè)備儀器相關(guān)操作技能，具備獨立使用數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)的能力，為今后從事設(shè)備狀態(tài)檢測、故障診斷、維修決策等工作夯實基礎(chǔ)。
該課程理論性強，涉及知識面廣，如高等數(shù)學(xué)、電工電子技術(shù)、微機原理、傳感器技術(shù)等，公式推導(dǎo)、電路分析復(fù)雜，思維需要從時域向頻域轉(zhuǎn)換，應(yīng)用過程較為抽象，教學(xué)難度大。
此外，該課程涉及知識和設(shè)備更新速度快，與工程實踐密切相關(guān)，如果缺乏相關(guān)有效的實踐教學(xué)，就難以全面深入地領(lǐng)悟該課程所涉及的基本原理，也無法理解相關(guān)基礎(chǔ)知識與工程應(yīng)用實踐之間的關(guān)系。
編寫本書的初衷，就是借助電子信息類課程廣泛使用的仿真分析軟件開展虛擬實驗，解決測試技術(shù)課程教學(xué)中信號分析、測試電路相關(guān)內(nèi)容抽象、教學(xué)效率低下的難題，然后通過實體實驗和工程案例相結(jié)合，學(xué)以致用。
本書非常注重虛擬實驗與實體實驗相互配合，教學(xué)實驗與科研設(shè)計相互轉(zhuǎn)化，教學(xué)工作與未來工程實際相互結(jié)合，實踐了“學(xué)以致用”“知行合一”的理念。本書不僅對“測試技術(shù)”的教學(xué)改革實踐具有積極的推動作用，而且對車輛測試領(lǐng)域的技術(shù)研究也具有一定的借鑒作用。因此，本書具有較好的教學(xué)實踐指導(dǎo)作用，也具有一定的學(xué)術(shù)價值。
本書內(nèi)容分為兩篇，□□篇為測試技術(shù)虛擬實驗，主要內(nèi)容為測試技術(shù)基礎(chǔ)、信號分析理論虛擬仿真實驗、測試電路仿真分析案例； 第二篇為測試技術(shù)實體實驗及工程案例，主要內(nèi)容為測試技術(shù)基礎(chǔ)理論教學(xué)實驗、虛擬儀器開發(fā)與車輛底盤系統(tǒng)測試案例。全書內(nèi)容共5章。
□□章為測試技術(shù)基礎(chǔ)，介紹了測試的基本概念，測試系統(tǒng)的組成及要求，闡述了教學(xué)中虛擬實驗與實體實驗的作用及其相互關(guān)系。
第□章為信號分析理論虛擬實驗，利用數(shù)值仿真軟件MATLAB驗證信號分析教學(xué)中的重要結(jié)論，幫助學(xué)生快速掌握信號的時域、頻域分析方法。
第3章為測試系統(tǒng)電路仿真分析案例，主要利用Multisim軟件對電橋電路、放大電路電路、濾波器電路、計算機測試系統(tǒng)接口電路的工作過程開展仿真分析，幫助學(xué)生深入理解相關(guān)電路的工作原理。
第4章為測試技術(shù)基礎(chǔ)理論教學(xué)實驗，主要包括信號時域、頻域參數(shù)測量，傳感器特性靜態(tài)、動態(tài)標(biāo)定方法，常用傳感器的使用等內(nèi)容，使學(xué)生掌握相關(guān)基本技能。
第5章為虛擬儀器開發(fā)與車輛底盤系統(tǒng)測試案例，主要包括虛擬儀器及其構(gòu)建，發(fā)動機動態(tài)信號采集和底盤系統(tǒng)總線信息采集案例，使學(xué)生了解知識的應(yīng)用方式和方法。
本書主要對象為高等院校機械類、機電類、電氣類等專業(yè)學(xué)生，也可供從事測試技術(shù)工作的科技人員使用。在教學(xué)中，如果課時不足，可優(yōu)先選擇本書第□、4章部分內(nèi)容開展教學(xué)。
本書由陸軍工程大學(xué)石家莊校區(qū)李志寧編著。由于編者水平有限，書中難免存在一些不足，希望各位專家、同行不吝賜教。編者衷心希望拋磚引玉，能調(diào)動起讀者學(xué)習(xí)測試技術(shù)相關(guān)理論與知識的興趣，由此能更深入地學(xué)習(xí)和思考相關(guān)理論和技術(shù)問題。
本書配套的PPT課件、仿真電路、案例代碼可掃描下方的二維碼下載。本書還配有部分微課□□，可掃描書中二維碼觀看。希望對大家的學(xué)習(xí)和工作起到一定的借鑒作用。
編者
□0□1年8月
PPT課件+仿真電路+案例代碼
李志寧，現(xiàn)為陸軍工程大學(xué)石家莊校區(qū)車輛與電氣工程系副教授�！�007年畢業(yè)于清華大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)，獲博士學(xué)位。目前主要從事測試技術(shù)與信號處理方向課程教學(xué)，主要科研方向為車輛健康管理、地磁測試與應(yīng)用。曾主持參與多項重大科研任務(wù)，獲國家科技進步二等獎1項，軍隊科技進步二等獎5項，軍隊科技進步三等獎5項。發(fā)表學(xué)術(shù)論文80余篇，其中SCI收錄1□篇，EI收錄□7篇。
目錄
第一篇測試技術(shù)虛擬實驗
第1章測試技術(shù)基礎(chǔ)
1.1相關(guān)基本概念
1.2測試技術(shù)功用
1.3主要研究內(nèi)容
1.3.1測量原理
1.3.2測量方法
1.3.3測試系統(tǒng)
1.3.4數(shù)據(jù)處理
1.4測試技術(shù)的發(fā)展
1.4.1傳感器的發(fā)展
1.4.2計算機測試技術(shù)的發(fā)展
1.4.3數(shù)字信號處理技術(shù)的發(fā)展
1.5測試技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容及實踐
1.5.1教學(xué)內(nèi)容及難點
1.5.2傳統(tǒng)實驗教學(xué)的局限性
1.5.3虛擬仿真、實體實驗、案例分析相結(jié)合的教學(xué)實踐
第2章信號分析理論虛擬實驗
2.1MATLAB語言操作實踐
2.1.1實驗?zāi)康?br />
2.1.2實驗原理
2.1.3實驗內(nèi)容與方法
2.1.4程序設(shè)計實驗
思考題
2.2信號的產(chǎn)生與運算
2.2.1實驗?zāi)康?br />
2.2.2實驗原理
2.2.3實驗內(nèi)容與方法
2.2.4程序設(shè)計實驗
思考題
2.3連續(xù)線性時不變系統(tǒng)的時域分析
2.3.1實驗?zāi)康?br />
2.3.2實驗原理
2.3.3實驗內(nèi)容與方法
2.3.4程序設(shè)計實驗
思考題
2.4連續(xù)線性時不變系統(tǒng)的頻域分析
2.4.1實驗?zāi)康?br />
2.4.2實驗原理
2.4.3實驗內(nèi)容與方法
2.4.4程序設(shè)計實驗
思考題
2.5離散傅里葉變換及性質(zhì)
2.5.1實驗?zāi)康?br />
2.5.2實驗原理
2.5.3實驗內(nèi)容與方法
2.5.4程序設(shè)計實驗
思考題
2.6快速傅里葉變換頻譜分析
2.6.1實驗?zāi)康?br />
2.6.2實驗原理
2.6.3實驗內(nèi)容與方法
2.6.4程序設(shè)計實驗
思考題
2.7信號的采樣與恢復(fù)
2.7.1實驗?zāi)康?br />
2.7.2實驗原理
2.7.3實驗內(nèi)容與方法
2.7.4程序設(shè)計實驗
思考題
2.8隨機信號相關(guān)分析及功率譜分析
2.8.1實驗?zāi)康?br />
2.8.2實驗原理
2.8.3實驗內(nèi)容與方法
2.8.4程序設(shè)計實驗
思考題
2.9無限沖激響應(yīng)數(shù)字濾波器的設(shè)計
2.9.1實驗?zāi)康?br />
2.9.2實驗原理
2.9.3實驗內(nèi)容與方法
2.9.4程序設(shè)計實驗
思考題
2.10有限沖激響應(yīng)數(shù)字濾波器的設(shè)計
2.10.1實驗?zāi)康?br />
2.10.2實驗原理
2.10.3實驗內(nèi)容與方法
2.10.4程序設(shè)計實驗
思考題
2.11用FDATool設(shè)計數(shù)字濾波器
2.11.1實驗?zāi)康?br />
2.11.2實驗原理
2.11.3實驗內(nèi)容與方法
思考題
第3章測試系統(tǒng)電路仿真分析案例
3.1Multisim電路仿真軟件
3.1.1Multisim軟件簡介
3.1.2Multisim軟件基本操作使用
思考題
3.2案例1電阻式傳感器電橋電路分析
3.2.1實踐目標(biāo)
3.2.2直流電橋工作原理
3.2.3直流電橋電路仿真分析
思考題
3.3案例2信號放大電路分析
3.3.1實踐目標(biāo)
3.3.2常用信號放大電路工作原理
3.3.3反相運算放大電路仿真分析
3.3.4同相運算放大電路仿真分析
3.3.5測量放大電路仿真分析
思考題
3.4案例3濾波器電路分析
3.4.1實踐目標(biāo)
3.4.2濾波器電路工作原理
3.4.3低通濾波器電路仿真分析
3.4.4高通濾波器電路仿真分析
3.4.5帶通濾波器電路仿真分析
思考題
3.5案例4計算機測試系統(tǒng)接口電路仿真分析
3.5.1實踐目標(biāo)
3.5.2計算機測試系統(tǒng)接口電路
3.5.3多路模擬開關(guān)電路仿真分析
3.5.4采樣/保持電路仿真分析
3.5.5A/D轉(zhuǎn)換電路仿真分析
3.5.6D/A轉(zhuǎn)換電路仿真分析
思考題
第二篇測試技術(shù)實體實驗及工程案例
第4章測試技術(shù)基礎(chǔ)理論教學(xué)實驗
4.1信號采集與時頻參數(shù)分析
4.1.1實驗?zāi)康?br />
4.1.2實驗設(shè)備
4.1.3實驗原理
4.1.4實驗步驟
思考題
4.2電渦流傳感器標(biāo)定
4.2.1實驗?zāi)康?br />
4.2.2實驗設(shè)備
4.2.3實驗原理
4.2.4實驗步驟
思考題
4.3加速度傳感器標(biāo)定
4.3.1實驗?zāi)康?br />
4.3.2實驗設(shè)備
4.3.3實驗原理
4.3.4實驗步驟
思考題
4.4電阻應(yīng)變片式傳感器特性
4.4.1實驗?zāi)康?br />
4.4.2實驗設(shè)備
4.4.3實驗原理
4.4.4實驗步驟
思考題
4.5電感式傳感器特性
4.5.1實驗?zāi)康?br />
4.5.2實驗設(shè)備
4.5.3實驗原理
4.5.4實驗步驟
思考題
4.6光電傳感器測量轉(zhuǎn)速
4.6.1實驗?zāi)康?br />
4.6.2實驗設(shè)備
4.6.3實驗原理
4.6.4實驗步驟
思考題
4.7光纖傳感器測量位移
4.7.1實驗?zāi)康?br />
4.7.2實驗設(shè)備
4.7.3實驗原理
4.7.4實驗步驟
思考題
4.8計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
4.8.1實驗?zāi)康?br />
4.8.2實驗設(shè)備
4.8.3實驗原理
4.8.4實驗步驟
思考題
4.9CAN通信節(jié)點組成及調(diào)試
4.9.1實驗?zāi)康?br />
4.9.2實驗設(shè)備
4.9.3實驗原理
4.9.4實驗步驟
思考題
4.10CAN報文濾波方法
4.10.1實驗?zāi)康?br />
4.10.2實驗設(shè)備
4.10.3實驗原理
4.10.4實驗步驟
思考題
第5章虛擬儀器開發(fā)與車輛底盤系統(tǒng)測試案例
5.1虛擬儀器及開發(fā)軟件
5.1.1虛擬儀器的基本概念
5.1.2LabWindows/CVI軟件
5.1.3調(diào)試簡單程序
5.1.4實踐與探索
5.2案例1數(shù)據(jù)采集虛擬儀器構(gòu)建
5.2.1實踐目的
5.2.2虛擬儀器驅(qū)動軟件
5.2.3數(shù)據(jù)采集程序分析
5.2.4數(shù)據(jù)采集實踐
思考題
5.3案例2網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器構(gòu)建
5.3.1實踐目的
5.3.2基于以太網(wǎng)的虛擬儀器構(gòu)建
5.3.3數(shù)據(jù)發(fā)送與接收程序設(shè)計
思考題
5.4案例3柴油機振動信號采集與分析
5.4.1實踐目的
5.4.2柴油機振動信號分析
5.4.3缸蓋振動信號采集與分析
思考題
5.5案例4瞬時轉(zhuǎn)速信號采集與分析
5.5.1實踐目的
5.5.2柴油機瞬時轉(zhuǎn)速信號分析原理
5.5.3柴油機瞬時轉(zhuǎn)速信號采集與分析
思考題
5.6案例5燃油壓力信號采集與分析
5.6.1實踐目的
5.6.2柴油機燃油壓力信號測試原理
5.6.3柴油機燃油壓力信號采集與分析
思考題
5.7案例6車輛底盤總線系統(tǒng)信息采集
5.7.1實踐目的
5.7.2底盤系統(tǒng)總線簡介
5.7.3傳動系統(tǒng)CAN總線信號采集
思考題
參考文獻
書單推薦
