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沈艳 郭兵 杨平 著

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出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302245247

商品编码：29729635974

包装：平装

出版时间：2011-02-01

基本信息

书名：测试与传感技术

定价：26.00元

作者：沈艳 郭兵 杨平

出版社：清华大学出版社

出版日期：2011-02-01

ISBN：9787302245247

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：12k

商品重量：0.341kg

编辑推荐

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内容提要

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　　本书以测试流程为主线，着重介绍测试系统的基本知识，内容主要包括测试系统的组成及基本特性、常用传感器以及一些新型传感器的原理及应用、信号变换与调理、信号分析与处理、现代测试技术以及测试技术在工程中的应用。
　　本书文字简练，条理清晰，列举大量的实例，避免了繁杂的数学推导，便于教学和自学。
　　本书可作为机械类、仪器仪表类、机电类等相关专业的教材，也可供高等学校相关专业教师和从事测试技术工作的工程技术人员参考。

目录

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《测试与传感技术》
章 绪论
　1.1 测试的含义
　1.2 测试基本原理及过程
　1.3 测试技术的典型应用
　1.4 测试技术的发展动向
　1.5 课程的性质和任务
　小结
　习题
第2章 测试系统的基本特性
　2.1 测试系统概述
　2.2 测试系统的静态特性
　2.3 测试系统的动态特性
　2.3.1 传递函数
　2.3.2 频率响应函数
　2.3.3 脉冲响应函数
　2.3.4 动态特性参数的测定
　2.4 测试系统不失真测试条件及分析
　2.4.1 不失真测试条件
　2.4.2 不失真测试分析
　2.5 matlab编程实验
　小结
　习题
第3章 传感器及其应用
　3.1 概述
　3.2 电阻传感器
　3.2.1 电位器
　3.2.2 电阻应变式传感器
　3.2.3 热电阻式传感器
　3.2.4 光敏电阻传感器
　3.2.5 湿敏电阻传感器
　3.2.6 气敏电阻传感器
　3.3 电容传感器
　3.3.1 电容传感器的工作原理和分类
　3.3.2 电容传感器应用实例
　3.4 电感传感器
　3.4.1 自感式传感器
　3.4.2 差动变压器式电感传感器
　3.4.3 涡流式电感传感器
　3.4.4 电感传感器应用实例
　3.5 磁电传感器
　3.5.1 动圈式磁电传感器
　3.5.2 磁阻式磁电传感器
　3.5.3 磁电传感器应用实例
　3.6 压电传感器
　3.6.1 压电效应
　3.6.2 压电元件及其等效电路
　3.6.3 压电传感器应用实例
　3.7 光电传感器
　3.7.1 光电效应
　3.7.2 光电池
　3.7.3 光敏二极管和光敏三极管
　3.7.4 光电传感器应用实例
　3.8 热电传感器
　3.8.1 工作原理
　3.8.2 基本定律
　3.8.3 热电偶的冷端温度处理
　3.8.4 热电偶应用实例
　3.9 磁敏传感器
　3.9.1 霍尔传感器
　3.9.2 磁敏电阻传感器
　3.9.3 磁敏传感器应用实例
　3.10 其他新型传感器
　3.10.1 光栅传感器
　3.10.2 编码式传感器
　3.10.3 ccd传感器
　3.10.4 光纤传感器
　3.10.5 超声传感器
　3.10.6 集成传感器及智能传感器
　小结
　习题
第4章 信号变换及调理
　4.1 电桥
　4.1.1 直流电桥
　4.1.2 交流电桥
　4.1.3 变压器式电桥
　4.2 调制与解调
　4.2.1 调幅与解调
　4.2.2 调频与解调
　4.3 滤波器
　4.3.1 滤波器的分类
　4.3.2 滤波器特性及参数
　4.3.3 实际滤波器的应用
　4.4 a／d转换
　4.4.1 采样
　4.4.2 量化和量化误差
　4.4.3 编码
　4.4.4 常用a／d转换器转换原理
　4.4.5 a／d转换器主要技术指标
　4.5 matlab编程实验
　小结
　习题
第5章 信号分析与处理
　5.1 信号的分类与描述
　5.1.1 信号的分类
　5.1.2 信号的描述
　5.2 周期信号
　5.2.1 周期信号的时域描述
　5.2.2 周期信号的频域描述
　5.2.3 周期信号的强度表述
　5.3 非周期信号
　5.3.1 非周期信号的时域描述
　5.3.2 非周期信号的频域描述
　5.4 信号
　5.4.1 信号的主要特征参数
　5.4.2 信号的强度特征
　5.4.3 概率密度函数
　5.4.4 信号的相关分析
　5.4.5 信号的功率谱分析
　5.5 数字信号处理基础
　5.5.1 截断、泄漏和窗函数
　5.5.2 快速傅里叶变换
　5.6 matlab编程实验
　小结
　习题
第6章 现代测试技术
　6.1 概述
　6.2 现代测试系统的概念和特点
　6.3 测试总线与接口技术
　6.4 虚拟仪器
　6.4.1 虚拟仪器的特点
　6.4.2 虚拟仪器的组成
　6.4.3 虚拟仪器开发平台
　6.4.4 虚拟仪器的应用
　小结
　习题
第7章 测试技术在工程中的应用
　7.1 振动测试
　7.2 温度测试
　7.3 噪声测试
　7.4 测量系统的选择与调试
　小结
　习题
附录 常见信号分析
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《海韵：航海史上的灯塔与坐标》 序言 浩瀚的海洋，自古以来便吸引着人类探索的目光，也承载着文明交流与商业贸易的重任。从远古的冒险家扬帆起航，到现代的巨轮穿梭全球，航海活动一直是人类社会发展的重要驱动力。然而，在茫茫大海中导航，远非易事。风云变幻的天气、波涛汹涌的海面、以及一望无际的孤寂，都曾是航海者面临的严峻挑战。正是在这样的背景下，人类发展出了一系列令人惊叹的智慧结晶，它们如同智慧的灯塔，指引着船只安全抵达彼岸；又如同精确的坐标，定位着我们在广阔世界中的位置。 《海韵：航海史上的灯塔与坐标》并非一本关于机械原理或电子器件的书籍。它是一次穿越时空的旅程，深入挖掘那些塑造了人类航海历史的关键元素——那些能够感知海洋的脉搏、解读星辰的轨迹、并最终将人类的足迹延伸至世界各个角落的智慧与工具。我们将一同探索那些古老而又充满智慧的导航方式，感受科技进步如何改变了航海的面貌，以及人类对海洋的理解和征服是如何一步步深化。 第一章：星辰的低语——古代天体导航的奥秘 在没有先进仪器和卫星的时代，先民们是如何在漆黑的夜晚，凭着肉眼和经验在茫茫大海上辨别方向的？本章将带领读者回到那个星光璀璨的时代，揭示古代航海者如何将天文学知识应用于航海实践。 北极星的忠诚守护：我们将详细介绍北极星（Polaris）在北半球航海中的核心作用。它几乎固定在天空的北方，成为航海者判断方向的天然指南针。我们会追溯不同文明对北极星的认知和利用，例如古埃及人如何通过观测北极星来校准他们的金字塔，以及古希腊和罗马航海家如何利用它来规划航线。 星座的航海图谱：除了北极星，夜晚的星空本身就是一本活生生的航海图。本章将重点介绍那些在古代航海中被广泛识别和使用的星座，如大熊座（Ursa Major）、小熊座（Ursa Minor）、猎户座（Orion）和天蝎座（Scorpio）。我们将探讨不同文化如何命名和解读这些星座，以及它们如何被用来估算纬度、判断季节变化，甚至预示天气。例如，一些星座在特定季节的升起或落下，往往预示着航海季节的到来或结束。 太阳的指引：虽然夜空提供了方向，但白天，太阳同样是不可或缺的导航工具。我们将探讨古代航海者如何通过太阳的高度和升落点来判断方向和时间。例如，正午时分太阳的高度可以用来粗略估算纬度，而太阳升起和落下的方位则提供了东西方向的参考。 月亮的周期与潮汐：月亮不仅影响着地球的潮汐，它的相位变化也曾被一些航海者用来辅助导航和时间估算。虽然直接利用月亮进行精确定位较为困难，但其周期性变化在渔业和某些近海航行中仍有一定参考价值。 古代航海者的智慧与传承：本章还将深入探讨古代航海者如何通过口头传说、歌谣、以及特殊的航海图（如波利尼西亚人的海洋地图）来传承他们的导航知识。这些知识往往是经验的结晶，融入了对风、洋流、海鸟迁徙、云层变化等自然现象的深刻观察。 第二章：陆地的回响——陆标与沿岸航行的智慧 在远离大陆的深海航行固然充满挑战，但更多时候，航海活动发生在沿岸区域。在这里，陆地的地貌特征、自然景观，甚至是人工建筑，都成为了指引航程的重要“灯塔”。 海岸线的地图：海岸线的曲折、岬角、海湾，以及河流入海口，都是天然的航海标识。本章将分析航海者如何利用这些地理特征来辨别自己的位置，规划航线，以及避开危险的浅滩和暗礁。我们也将探讨早期地图绘制如何将这些陆地特征形象地记录下来，成为航海者手中宝贵的工具。 山脉、岛屿与独特的自然地标：高耸的山脉、孤立的岛屿、形状奇特的岩石，甚至是特殊的植被，都曾是航海者穿越迷雾或黑夜时，在远处就能辨认出的重要参照物。我们将列举一些历史上著名的航海地标，以及它们在航海故事中扮演的角色。 灯塔的崛起——人类的智慧之光：灯塔，可以说是人类为了辅助航海而建造的最具象征意义的“灯塔”。本章将回顾灯塔的起源和发展，从古代的亚历山大灯塔，到中世纪和近代的各种灯塔设计。我们将探讨不同类型的灯塔（如灯船、浮标）的功能，以及它们如何利用光线和信号来指示航道、警示危险。虽然现代导航技术日新月异，但灯塔依然是航海安全的重要组成部分，象征着人类对海洋的守护。 沿岸航行的技巧与经验：本章还将介绍沿岸航行者在不同海况下，如何利用经验来判断水深、识别暗礁、以及寻找安全的锚地。这包括对潮汐规律、海流方向、以及风向变化的细致观察和判断。 第三章：纸上的世界——地图、罗盘与航海仪器 随着人类对地理的认知不断深化，以及测量技术的进步，更精确的导航工具应运而生，极大地拓展了人类的航海能力。 地图的演进：从朴素到精细：本章将追溯地图绘制的历史，从最早的简单示意图，到 Ptolemy 的经纬度网格，再到大航海时代绘制的精确海图。我们将讨论不同时期地图的特点、绘制方法（如三角测量法），以及它们如何反映出人类对世界认识的边界。海图不仅仅是地理信息的记录，更是航海决策的关键依据。 磁罗盘的革命：磁罗盘的发明，可以说是航海史上的一大飞跃。本章将介绍磁罗盘的工作原理，它如何利用地磁场来指示方向，以及它如何克服了天体导航在阴雨天气下的局限性。我们将探讨磁罗盘在中世纪经由阿拉伯传入欧洲，并对欧洲大航海时代的到来产生深远影响。 方位的测量：象限仪与六分仪：为了更精确地测定天体的高度，进而计算出船只的纬度，象限仪（Quadrant）和六分仪（Sextant）应运而生。本章将详细介绍这些仪器的工作原理和使用方法。六分仪作为一项革命性的发明，能够测量天体与地平线之间的角度，从而帮助航海者确定船只在地球上的精确位置，这是实现远洋航行的关键技术。 计时器的重要性：测定经度之谜：精确的计时器对于测定经度至关重要。在古代，由于海上时间测量的不准确，远洋航行中确定船只的经度是最大的难题之一。本章将讲述解决这一难题的故事，特别是约翰·哈里森（John Harrison）发明精密航海钟（Chronometer）的传奇经历，以及这项技术如何彻底改变了全球航海。 其他辅助导航工具：本章还将简要介绍一些其他在航海中起辅助作用的仪器，如测深仪（用于测量水深）、风速计、以及早期的导航表等，它们共同构成了航海者在海上判断环境和定位的工具箱。 第四章：海图之外的智慧——海洋的规律与航海者的经验 尽管有了先进的仪器，但海洋本身是一个充满变数和神秘的巨大系统。了解和尊重海洋的规律，以及积累丰富的航海经验，仍然是安全航行的基石。 风的语言：信风、季风与海风：风是驱动帆船前进的主要动力，也是影响航行速度和方向的重要因素。本章将深入探讨各种类型的风——信风（Trade Winds）、季风（Monsoon）、海陆风（Sea Breeze and Land Breeze）——的形成原因、分布规律以及它们在不同航线上的应用。航海者需要学会“读懂”风，顺应风势，才能高效且安全地航行。 洋流的脉络：强大的洋流如同海上看不见的河流，它们能够极大地影响船只的航行速度，甚至将船只带离预定航线。本章将介绍世界主要洋流的形成、流向以及它们对古代和现代航海的影响。了解洋流，能够帮助航海者节省燃料，缩短航程，有时甚至能提供“顺风顺水”的便利。 潮汐的起落：潮汐的涨落不仅影响着沿岸航行的安全，也曾被一些经验丰富的航海者用来辅助判断航行时间和选择港口。本章将解释潮汐的基本原理，以及航海者如何利用潮汐信息来规避风险。 海鸟、浮木与远方的信号：在漫长的航行中，海鸟的出现、漂浮的木材，甚至是远处天空的云层形态，都可能成为航海者判断陆地距离或方向的线索。本章将探讨这些细微的自然信号在古代航海中的重要性，以及它们如何成为经验丰富的船长们独特的“雷达”。 规避风险的智慧：除了直接的导航工具，航海者还需要具备规避各种风险的智慧，包括如何应对风暴、识别暗礁、避免触礁，以及在极端天气下的生存策略。本章将通过一些历史故事和航海经验，展现航海者在应对未知和危险时的勇气与智慧。 结语 《海韵：航海史上的灯塔与坐标》所呈现的，并非冰冷的技术参数，而是人类在面对广阔海洋时，所展现出的非凡智慧、勇气与探索精神。从仰望星空到绘制星图，从依靠陆标到建造灯塔，从使用罗盘到发明精密钟表，每一次的进步，都凝结着无数先辈的汗水与心血。 本书旨在带领读者重温那些指引人类航海的“灯塔”与“坐标”，感受它们在不同时代所扮演的关键角色。它们是科学的结晶，是历史的见证，更是人类不断挑战自我、拓展边界的永恒象征。希望通过这些篇章，您能体会到航海史的壮丽画卷，以及其中闪耀着的人类智慧之光。海洋依旧浩瀚，探索永无止境，而这些古老而又历久弥新的“海韵”，将继续在人类的航程中，奏响永恒的乐章。

评分☆☆☆☆☆

我必须说，这本书在现代测试技术的发展趋势把握上非常敏锐。它并没有沉溺于传统的测量方法，而是花了大量篇幅介绍物联网（IoT）背景下的分布式传感网络和边缘计算在数据预处理中的应用。这种与时俱进的内容设置，让这本书立刻从一堆老旧的教材中脱颖而出。作者在讲述数据融合技术时，对卡尔曼滤波及其在多传感器系统中的优化应用进行了深入的剖析，这对于处理复杂环境下的定位和状态估计问题至关重要。书中的排版和图示质量也值得一提，大量的流程图和电路原理图清晰明了，即便是涉及到复杂的数字信号处理算法，作者也能用简洁的流程图将其可视化，极大地提升了阅读效率。阅读这本书，我感受到的不仅仅是技术的传授，更是一种对未来测试系统架构的思考启迪。它引导我思考如何利用云计算、大数据分析来提升传统测量的智能化水平，这对于我们的下一代产品设计有着深远的指导意义。

评分☆☆☆☆☆

坦白讲，我很少看到一本技术书籍能将如此多的专业知识整合得如此融洽而又不过于冗长。这本书在处理不同测量物理量（如力、热、电、光）的传感原理时，始终保持了一种统一的、以信息论为基础的视角，使得读者能够建立起跨领域的知识迁移能力。例如，对压电效应和热释电效应的介绍，虽然涉及不同的物理现象，但作者都落脚于如何设计出低噪声、高灵敏度的前端电路，这种方法论的统一性是其最宝贵的财富之一。此外，书中对各种接口标准和通信协议的介绍也十分详尽，确保了我们设计的测试系统能够顺利地与上位机或控制系统进行无缝对接。对于我们搞嵌入式系统的人来说，了解这些标准的底层细节是至关重要的。总而言之，这本书的价值在于它的全面性、前瞻性和极高的实用性，它是一本可以伴随工程师职业生涯成长的工具书，每一次重读都会有新的领悟和收获。

评分☆☆☆☆☆

当我翻开这本书时，最直观的感受是其内容的组织结构极其清晰，简直是为自学者量身定做的学习路径图。开篇对测试系统的基本构成要素进行了详尽的分解和介绍，这种自顶向下、逐步深入的讲解方式，极大地降低了理解难度。作者在叙述过程中，非常注重实验操作层面的细节，比如如何进行传感器校准、如何处理环境噪声对测量结果的影响等，这些“硬核”内容在其他理论书籍中往往被一带而过。书中对于不同测量原理的比较分析也非常到位，比如在讨论温度测量时，热电偶、热敏电阻、红外测温的优缺点和适用场景被对比得一目了然，这对于我们进行实际项目选型时做决策提供了极大的便利。更让我惊喜的是，书中还穿插了一些历史典故和工程趣闻，使得原本可能枯燥的技术讲解变得生动有趣，让人在学习之余也能感受到工程科学的魅力。这本书的语言风格流畅自然，没有刻意的炫技，只是平实地将知识点娓娓道来，让人读起来非常舒服，毫不费力就能吸收。

评分☆☆☆☆☆

这本《测试与传感技术》的深度和广度实在令人惊叹，它仿佛是一本为工程师和研究人员量身打造的百科全书。我尤其欣赏作者在基础理论阐述上的严谨性，那些关于信号采集、数据处理和误差分析的章节，讲解得层层递进，没有丝毫的含糊不清。不同于市面上很多教材只是罗列公式，这本书成功地将抽象的物理原理与实际应用紧密结合。比如，在介绍非接触式测量技术时，作者不仅详细描述了激光干涉、电容传感的工作机制，还配以大量的实际案例分析，让我这个初学者也能快速掌握如何选择合适的传感器和设计测试系统。书中对新型传感器的发展趋势也有独到的见解，比如MEMS技术和光纤传感器的最新进展，这些前沿知识对于我们把握行业动态至关重要。阅读过程中，我感觉自己像是在一位经验丰富的大师指导下，系统地构建起对整个测试与传感领域的认知框架，而不是简单地学习孤立的技术点。无论是需要进行高精度测量还是复杂的系统集成，这本书都能提供坚实的技术支撑和理论指导，绝对是案头必备的参考书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容深度和广度超出了我的预期，它不仅仅停留在基础概念的讲解，更深入到了面向工程应用的复杂问题解决层面。特别值得称赞的是它对不确定度分析和可靠性评估的详尽论述。作者用非常直观的统计学工具，结合大量实际测量数据的处理流程，展示了如何科学地量化和管理测量误差，这对于任何追求高可靠性工程结果的团队来说，都是无价之宝。我在阅读关于动态特性测试的部分时，深切体会到了这一点：如何精确捕捉高速变化的信号，如何避免混叠效应，这些细节的处理，体现了作者深厚的工程实践功底。书中不仅提供了理论模型，还提供了大量的图表和仿真结果来验证这些模型的有效性，这使得理论与实践之间的鸿沟被有效地弥合了。如果说有些教材是教你“是什么”，这本书则是在教你“怎么做”以及“为什么这么做”，它培养的是一种严谨的、数据驱动的工程思维。对于想要从事精密仪器研发或质量控制工作的人来说，这本书无疑是最好的入门和进阶指南。