農業(yè)工程測試系統(tǒng)設計與技術

目 錄第1章 工程測試概述 11.1 工程測試的重要性 21.2 測試方法和測試系統(tǒng)結構 21.2.1 測試方法 21.2.2 測試系統(tǒng)的功能結構 31.3 測試信號 61.3.1 信號類型 61.3.2 測試信號分析方法 81.4 測試與試驗設計 111.5 測試系統(tǒng)標定 121.5.1 靜態(tài)標定 131.5.2 動態(tài)標定 141.6 測試系統(tǒng)的不確定性與測量誤差 141.6.1 誤差類型 141.6.2 測試誤差常用概念 151.7 小結 16習題與思考題 16第2章 常用機械工程檢測傳感器 172.1 電位器式電阻傳感器 182.1.1 線繞電位器式電阻傳感器 182.1.3 電位器式位移傳感器的負載特性及非線性誤差 212.2 電阻應變式傳感器 232.2.1 金屬電阻應變片 242.2.2 半導體應變片 262.2.3 應變片參數(shù)和工作特性 272.2.4 電阻應變片應用 302.2.5 電阻應變式位移傳感器 302.3 電感式傳感器 322.3.1 自感式傳感器 322.3.2 差動變壓器式傳感器 342.3.3 電渦流式傳感器 392.3.4 感應同步器系統(tǒng) 432.4 電容式傳感器 482.4.1 工作原理 492.4.2 電容式位移傳感器 522.4.3 測量電路 542.5 壓電式傳感器 592.5.1 壓電材料 602.5.3 等效電路 632.5.4 測量電路 642.5.5 壓電變換器 662.6 磁敏傳感器 662.6.1 霍爾元件 662.6.2 磁敏電阻 682.6.3 磁敏管 692.6.4 霍爾微量位移傳感器 702.6.5 振弦式位移傳感器 712.6.6 磁阻式位移傳感器 712.6.7 磁柵式位移測量系統(tǒng) 722.7 光電式傳感器 742.7.1 光敏電阻 752.7.2 光電池 752.7.3 光敏晶體管 762.7.4 固體圖像傳感器 762.8 光柵位移測量系統(tǒng) 792.8.1 光柵的結構和分類 792.8.2 莫爾條紋 792.8.3 辨向電路 812.9 光纖位移測量系統(tǒng) 832.9.1 功能型光纖傳感器 842.9.2 反射式光纖位移傳感器 852.9.3 光電轉換及放大電路 862.10 軸角編碼器 872.10.1 絕對式編碼器 872.10.2 增量式編碼器 892.11 集成傳感器 902.11.1 傳感器集成方法 902.11.2 超聲波測距系統(tǒng) 91習題與思考題 91第3章 模擬信號變換與處理 933.1 分壓測量電路 933.1.1 分壓電路 943.1.2 電位計式測量電路 953.2 電橋測量電路 963.2.1 直流電橋 963.2.2 交流電橋 1013.2.3 電橋的平衡 1033.3 測量放大電路 1053.3.1 運算放大器 1053.3.2 專用測試放大電路 1073.4 濾波器 1113.4.1 濾波器分類及基本參數(shù) 1113.4.2 RC濾波器 1123.4.3 有源濾波器 1143.5 調制與解調 1173.5.1 調幅及其解調 1183.5.2 調頻及其解調 1203.6 測試系統(tǒng)信號屏蔽與線路連接 1213.6.1 屏蔽 1213.6.2 接地 1213.6.3 測試系統(tǒng)信號線 122習題與思考題 123第4章 測試系統(tǒng)特性 1244.1 測試儀器與線性系統(tǒng) 1254.1.1 線性系統(tǒng) 1254.1.2 非線性系統(tǒng) 1264.2 測試系統(tǒng)的靜態(tài)特性 1274.2.1 常用靜態(tài)特性指標 1274.2.2 其他指標 1304.3 測試系統(tǒng)的動態(tài)特性 1314.3.1 描述測試系統(tǒng)動態(tài)特性的數(shù)學模型 1324.3.2 典型測試系統(tǒng)及其動態(tài)特性 1344.3.3 復雜測試系統(tǒng)的動態(tài)特性 1414.4 測試系統(tǒng)的標定 1434.4.1 靜態(tài)參數(shù)標定方法 1434.4.2 動態(tài)特性參數(shù)標定 1444.5 不失真測試準則 147習題與思考題 149第5章 測試信號數(shù)字化處理技術 1505.1 模擬信號采樣與離散化 1515.1.1 采樣與采樣定理 1515.1.2 頻率混疊 1535.1.3 離散傅立葉變換（DFT） 1545.1.4 采樣長度與頻率分辨率 1555.1.5 泄漏及窗函數(shù) 1565.1.6 信號保真度 1575.2 測試信號數(shù)字化轉換技術 1585.2.1 模數(shù)轉換器（A/D） 1585.2.2 數(shù)模轉換器（D/A） 1605.2.3 逐次逼近轉換器 1615.2.4 斜坡（積分）A/D轉換器 1635.2.5 并行轉換器（Parallel Converters） 1655.2.6 數(shù)字電壓表 1665.3 常用數(shù)字濾波算法 1665.3.1 克服大脈沖干擾的數(shù)字濾波法 1675.3.2 抑制小幅度高頻噪聲的平均濾波法 1695.3.3 復合濾波法 1705.3.4 現(xiàn)代數(shù)字濾波算法 1715.4 測試系統(tǒng)數(shù)字通信接口 1715.4.1 模擬通信接口 1715.4.2 數(shù)字通信接口 175習題與思考題 180第6章 應變測試系統(tǒng)設計 1816.1 應變測試系統(tǒng) 1816.1.1 應變片測試系統(tǒng)類型 1826.1.2 電阻應變儀 1846.1.3 信號記錄儀器 1886.2 典型載荷的布片和接橋 1916.2.1 單向拉伸（壓縮）載荷測量 1916.2.2 彎曲載荷的測量 1926.2.3 試件同時受拉伸（壓縮）及彎曲載荷的測量方法 1936.2.4 剪力測量 1946.2.5 扭矩的測量 1966.2.6 平面應力測量 1976.3 應變傳感器設計 1976.3.1 傳感器設計 1986.3.2 應變傳感器工藝設計 2046.4 扭矩測試系統(tǒng) 2076.4.1 扭矩傳感器 2086.4.2 集流環(huán) 2126.5 應變測試系統(tǒng)標定 2176.5.1 機械標定和電標定 2176.5.2 扭矩標定方法 2216.5.3 振動傳感器標定 2256.6 農業(yè)機械懸掛機組工作阻力測試方法 2266.6.1 懸掛桿測力法 2266.6.2 懸掛銷測力法 2306.6.3 框架式懸掛測力裝置 2326.6.4 犁體六分力測量 234習題與思考題 238第7章 振動測試技術 2407.1 機械振動測試系統(tǒng)概述 2417.1.1 振動測量系統(tǒng)基本組成 2417.1.2 部件動態(tài)特性測試系統(tǒng)結構 2427.1.3 激振方式 2437.1.4 常用激振器 2467.2 振動傳感器 2487.2.1 慣性式測振傳感器原理 2497.2.3 磁電式速度傳感器 2537.2.4 壓電式傳感器 2537.2.5 應變式加速度傳感器 2567.3 振動測試系統(tǒng)設計 2567.3.1 壓電傳感器測試系統(tǒng) 2587.3.2 YE5858雙積分電荷放大器 2607.3.3 壓電傳感器測試系統(tǒng)調試和應用 2627.4 機械系統(tǒng)操作平順性測量與評價 2627.4.1 手把振動測試及評價方法 2637.4.2 座椅振動測量及評價方法 265習題與思考題 266第8章 過程參量測試 2688.1 溫度測試 2688.1.1 基本概念 2698.1.2 熱電阻 2708.1.3 熱電偶 2748.1.4 輻射溫度傳感器 2808.2 壓力測量 2818.2.1 壓力檢測方法 2828.2.2 基于彈性元件的壓力計 2838.2.3 力平衡式壓力傳感器 2868.2.4 常用電測壓力傳感器 2878.3 流體運動檢測 2908.3.1 概述 2908.3.2 差壓式流量計 2928.3.3 電磁流量計 2958.3.4 轉子流量計 2968.3.5 橢圓齒輪流量計 297習題與思考題 298第9章 現(xiàn)代測試技術 2999.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)概述 2999.1.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基本組成 3009.1.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主要性能指標 302 9.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計 3039.2.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計的一般程序 3049.2.2 系統(tǒng)A/D通道設計 3069.3 干擾及抑制方法 3129.3.1 干擾源 3139.3.2 干擾的作用方式 3149.3.3 抑制干擾的措施 3149.4 虛擬儀器技術 3169.4.1 測試儀器的發(fā)展 3179.4.2 虛擬儀器的分類 3189.4.3 虛擬儀器體系 3199.5 LABVIEW應用軟件開發(fā) 3219.5.1 VI軟件基本結構 3219.5.2 LabVIEW操作模板 3239.5.3 實用工具軟件包 3269.5.3 創(chuàng)建一個VI程序 3299.5.4 程序調試 3329.5.5 子VI程序調用 3359.6 LABVIEW數(shù)據(jù)采集程序設計 3429.6.1 DAQ卡選擇 3439.6.2 數(shù)據(jù)采集VI程序設計 3449.7 LABVIEW儀器控制程序設計 3519.7.1 串行通信 3519.7.2 IEEE488（GPIB） 3539.7.3 VISA編程 3569.7.4 用LabVIEW編寫儀器驅動程序 3589.8 LABVIEW信號分析程序設計 3629.8.1 信號產生 3629.8.2 信號處理 3649.8.3 數(shù)字濾波器 3659.8.4 曲線擬合 367習題與思考題 370主要參考文獻 371