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瀋艷 郭兵 楊平 著

圖書標籤:

• 測試技術
• 傳感技術
• 儀器儀錶
• 電子測量
• 自動化測試
• 信號處理
• 傳感器原理
• 數據采集
• 工業控製
• 精密儀器

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齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302245247

商品編碼：29729635974

包裝：平裝

齣版時間：2011-02-01

基本信息

書名：測試與傳感技術

定價：26.00元

作者：瀋艷 郭兵 楊平

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2011-02-01

ISBN：9787302245247

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：12k

商品重量：0.341kg

編輯推薦

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內容提要

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　　本書以測試流程為主綫，著重介紹測試係統的基本知識，內容主要包括測試係統的組成及基本特性、常用傳感器以及一些新型傳感器的原理及應用、信號變換與調理、信號分析與處理、現代測試技術以及測試技術在工程中的應用。
　　本書文字簡練，條理清晰，列舉大量的實例，避免瞭繁雜的數學推導，便於教學和自學。
　　本書可作為機械類、儀器儀錶類、機電類等相關專業的教材，也可供高等學校相關專業教師和從事測試技術工作的工程技術人員參考。

目錄

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《測試與傳感技術》
章 緒論
　1.1 測試的含義
　1.2 測試基本原理及過程
　1.3 測試技術的典型應用
　1.4 測試技術的發展動嚮
　1.5 課程的性質和任務
　小結
　習題
第2章 測試係統的基本特性
　2.1 測試係統概述
　2.2 測試係統的靜態特性
　2.3 測試係統的動態特性
　2.3.1 傳遞函數
　2.3.2 頻率響應函數
　2.3.3 脈衝響應函數
　2.3.4 動態特性參數的測定
　2.4 測試係統不失真測試條件及分析
　2.4.1 不失真測試條件
　2.4.2 不失真測試分析
　2.5 matlab編程實驗
　小結
　習題
第3章 傳感器及其應用
　3.1 概述
　3.2 電阻傳感器
　3.2.1 電位器
　3.2.2 電阻應變式傳感器
　3.2.3 熱電阻式傳感器
　3.2.4 光敏電阻傳感器
　3.2.5 濕敏電阻傳感器
　3.2.6 氣敏電阻傳感器
　3.3 電容傳感器
　3.3.1 電容傳感器的工作原理和分類
　3.3.2 電容傳感器應用實例
　3.4 電感傳感器
　3.4.1 自感式傳感器
　3.4.2 差動變壓器式電感傳感器
　3.4.3 渦流式電感傳感器
　3.4.4 電感傳感器應用實例
　3.5 磁電傳感器
　3.5.1 動圈式磁電傳感器
　3.5.2 磁阻式磁電傳感器
　3.5.3 磁電傳感器應用實例
　3.6 壓電傳感器
　3.6.1 壓電效應
　3.6.2 壓電元件及其等效電路
　3.6.3 壓電傳感器應用實例
　3.7 光電傳感器
　3.7.1 光電效應
　3.7.2 光電池
　3.7.3 光敏二極管和光敏三極管
　3.7.4 光電傳感器應用實例
　3.8 熱電傳感器
　3.8.1 工作原理
　3.8.2 基本定律
　3.8.3 熱電偶的冷端溫度處理
　3.8.4 熱電偶應用實例
　3.9 磁敏傳感器
　3.9.1 霍爾傳感器
　3.9.2 磁敏電阻傳感器
　3.9.3 磁敏傳感器應用實例
　3.10 其他新型傳感器
　3.10.1 光柵傳感器
　3.10.2 編碼式傳感器
　3.10.3 ccd傳感器
　3.10.4 光縴傳感器
　3.10.5 超聲傳感器
　3.10.6 集成傳感器及智能傳感器
　小結
　習題
第4章 信號變換及調理
　4.1 電橋
　4.1.1 直流電橋
　4.1.2 交流電橋
　4.1.3 變壓器式電橋
　4.2 調製與解調
　4.2.1 調幅與解調
　4.2.2 調頻與解調
　4.3 濾波器
　4.3.1 濾波器的分類
　4.3.2 濾波器特性及參數
　4.3.3 實際濾波器的應用
　4.4 a／d轉換
　4.4.1 采樣
　4.4.2 量化和量化誤差
　4.4.3 編碼
　4.4.4 常用a／d轉換器轉換原理
　4.4.5 a／d轉換器主要技術指標
　4.5 matlab編程實驗
　小結
　習題
第5章 信號分析與處理
　5.1 信號的分類與描述
　5.1.1 信號的分類
　5.1.2 信號的描述
　5.2 周期信號
　5.2.1 周期信號的時域描述
　5.2.2 周期信號的頻域描述
　5.2.3 周期信號的強度錶述
　5.3 非周期信號
　5.3.1 非周期信號的時域描述
　5.3.2 非周期信號的頻域描述
　5.4 信號
　5.4.1 信號的主要特徵參數
　5.4.2 信號的強度特徵
　5.4.3 概率密度函數
　5.4.4 信號的相關分析
　5.4.5 信號的功率譜分析
　5.5 數字信號處理基礎
　5.5.1 截斷、泄漏和窗函數
　5.5.2 快速傅裏葉變換
　5.6 matlab編程實驗
　小結
　習題
第6章 現代測試技術
　6.1 概述
　6.2 現代測試係統的概念和特點
　6.3 測試總綫與接口技術
　6.4 虛擬儀器
　6.4.1 虛擬儀器的特點
　6.4.2 虛擬儀器的組成
　6.4.3 虛擬儀器開發平颱
　6.4.4 虛擬儀器的應用
　小結
　習題
第7章 測試技術在工程中的應用
　7.1 振動測試
　7.2 溫度測試
　7.3 噪聲測試
　7.4 測量係統的選擇與調試
　小結
　習題
附錄 常見信號分析
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《海韻：航海史上的燈塔與坐標》 序言 浩瀚的海洋，自古以來便吸引著人類探索的目光，也承載著文明交流與商業貿易的重任。從遠古的冒險傢揚帆起航，到現代的巨輪穿梭全球，航海活動一直是人類社會發展的重要驅動力。然而，在茫茫大海中導航，遠非易事。風雲變幻的天氣、波濤洶湧的海麵、以及一望無際的孤寂，都曾是航海者麵臨的嚴峻挑戰。正是在這樣的背景下，人類發展齣瞭一係列令人驚嘆的智慧結晶，它們如同智慧的燈塔，指引著船隻安全抵達彼岸；又如同精確的坐標，定位著我們在廣闊世界中的位置。 《海韻：航海史上的燈塔與坐標》並非一本關於機械原理或電子器件的書籍。它是一次穿越時空的旅程，深入挖掘那些塑造瞭人類航海曆史的關鍵元素——那些能夠感知海洋的脈搏、解讀星辰的軌跡、並最終將人類的足跡延伸至世界各個角落的智慧與工具。我們將一同探索那些古老而又充滿智慧的導航方式，感受科技進步如何改變瞭航海的麵貌，以及人類對海洋的理解和徵服是如何一步步深化。 第一章：星辰的低語——古代天體導航的奧秘 在沒有先進儀器和衛星的時代，先民們是如何在漆黑的夜晚，憑著肉眼和經驗在茫茫大海上辨彆方嚮的？本章將帶領讀者迴到那個星光璀璨的時代，揭示古代航海者如何將天文學知識應用於航海實踐。 北極星的忠誠守護：我們將詳細介紹北極星（Polaris）在北半球航海中的核心作用。它幾乎固定在天空的北方，成為航海者判斷方嚮的天然指南針。我們會追溯不同文明對北極星的認知和利用，例如古埃及人如何通過觀測北極星來校準他們的金字塔，以及古希臘和羅馬航海傢如何利用它來規劃航綫。 星座的航海圖譜：除瞭北極星，夜晚的星空本身就是一本活生生的航海圖。本章將重點介紹那些在古代航海中被廣泛識彆和使用的星座，如大熊座（Ursa Major）、小熊座（Ursa Minor）、獵戶座（Orion）和天蠍座（Scorpio）。我們將探討不同文化如何命名和解讀這些星座，以及它們如何被用來估算緯度、判斷季節變化，甚至預示天氣。例如，一些星座在特定季節的升起或落下，往往預示著航海季節的到來或結束。 太陽的指引：雖然夜空提供瞭方嚮，但白天，太陽同樣是不可或缺的導航工具。我們將探討古代航海者如何通過太陽的高度和升落點來判斷方嚮和時間。例如，正午時分太陽的高度可以用來粗略估算緯度，而太陽升起和落下的方位則提供瞭東西方嚮的參考。 月亮的周期與潮汐：月亮不僅影響著地球的潮汐，它的相位變化也曾被一些航海者用來輔助導航和時間估算。雖然直接利用月亮進行精確定位較為睏難，但其周期性變化在漁業和某些近海航行中仍有一定參考價值。 古代航海者的智慧與傳承：本章還將深入探討古代航海者如何通過口頭傳說、歌謠、以及特殊的航海圖（如波利尼西亞人的海洋地圖）來傳承他們的導航知識。這些知識往往是經驗的結晶，融入瞭對風、洋流、海鳥遷徙、雲層變化等自然現象的深刻觀察。 第二章：陸地的迴響——陸標與沿岸航行的智慧 在遠離大陸的深海航行固然充滿挑戰，但更多時候，航海活動發生在沿岸區域。在這裏，陸地的地貌特徵、自然景觀，甚至是人工建築，都成為瞭指引航程的重要“燈塔”。 海岸綫的地圖：海岸綫的麯摺、岬角、海灣，以及河流入海口，都是天然的航海標識。本章將分析航海者如何利用這些地理特徵來辨彆自己的位置，規劃航綫，以及避開危險的淺灘和暗礁。我們也將探討早期地圖繪製如何將這些陸地特徵形象地記錄下來，成為航海者手中寶貴的工具。 山脈、島嶼與獨特的自然地標：高聳的山脈、孤立的島嶼、形狀奇特的岩石，甚至是特殊的植被，都曾是航海者穿越迷霧或黑夜時，在遠處就能辨認齣的重要參照物。我們將列舉一些曆史上著名的航海地標，以及它們在航海故事中扮演的角色。 燈塔的崛起——人類的智慧之光：燈塔，可以說是人類為瞭輔助航海而建造的最具象徵意義的“燈塔”。本章將迴顧燈塔的起源和發展，從古代的亞曆山大燈塔，到中世紀和近代的各種燈塔設計。我們將探討不同類型的燈塔（如燈船、浮標）的功能，以及它們如何利用光綫和信號來指示航道、警示危險。雖然現代導航技術日新月異，但燈塔依然是航海安全的重要組成部分，象徵著人類對海洋的守護。 沿岸航行的技巧與經驗：本章還將介紹沿岸航行者在不同海況下，如何利用經驗來判斷水深、識彆暗礁、以及尋找安全的錨地。這包括對潮汐規律、海流方嚮、以及風嚮變化的細緻觀察和判斷。 第三章：紙上的世界——地圖、羅盤與航海儀器 隨著人類對地理的認知不斷深化，以及測量技術的進步，更精確的導航工具應運而生，極大地拓展瞭人類的航海能力。 地圖的演進：從樸素到精細：本章將追溯地圖繪製的曆史，從最早的簡單示意圖，到 Ptolemy 的經緯度網格，再到大航海時代繪製的精確海圖。我們將討論不同時期地圖的特點、繪製方法（如三角測量法），以及它們如何反映齣人類對世界認識的邊界。海圖不僅僅是地理信息的記錄，更是航海決策的關鍵依據。 磁羅盤的革命：磁羅盤的發明，可以說是航海史上的一大飛躍。本章將介紹磁羅盤的工作原理，它如何利用地磁場來指示方嚮，以及它如何剋服瞭天體導航在陰雨天氣下的局限性。我們將探討磁羅盤在中世紀經由阿拉伯傳入歐洲，並對歐洲大航海時代的到來産生深遠影響。 方位的測量：象限儀與六分儀：為瞭更精確地測定天體的高度，進而計算齣船隻的緯度，象限儀（Quadrant）和六分儀（Sextant）應運而生。本章將詳細介紹這些儀器的工作原理和使用方法。六分儀作為一項革命性的發明，能夠測量天體與地平綫之間的角度，從而幫助航海者確定船隻在地球上的精確位置，這是實現遠洋航行的關鍵技術。 計時器的重要性：測定經度之謎：精確的計時器對於測定經度至關重要。在古代，由於海上時間測量的不準確，遠洋航行中確定船隻的經度是最大的難題之一。本章將講述解決這一難題的故事，特彆是約翰·哈裏森（John Harrison）發明精密航海鍾（Chronometer）的傳奇經曆，以及這項技術如何徹底改變瞭全球航海。 其他輔助導航工具：本章還將簡要介紹一些其他在航海中起輔助作用的儀器，如測深儀（用於測量水深）、風速計、以及早期的導航錶等，它們共同構成瞭航海者在海上判斷環境和定位的工具箱。 第四章：海圖之外的智慧——海洋的規律與航海者的經驗 盡管有瞭先進的儀器，但海洋本身是一個充滿變數和神秘的巨大係統。瞭解和尊重海洋的規律，以及積纍豐富的航海經驗，仍然是安全航行的基石。 風的語言：信風、季風與海風：風是驅動帆船前進的主要動力，也是影響航行速度和方嚮的重要因素。本章將深入探討各種類型的風——信風（Trade Winds）、季風（Monsoon）、海陸風（Sea Breeze and Land Breeze）——的形成原因、分布規律以及它們在不同航綫上的應用。航海者需要學會“讀懂”風，順應風勢，纔能高效且安全地航行。 洋流的脈絡：強大的洋流如同海上看不見的河流，它們能夠極大地影響船隻的航行速度，甚至將船隻帶離預定航綫。本章將介紹世界主要洋流的形成、流嚮以及它們對古代和現代航海的影響。瞭解洋流，能夠幫助航海者節省燃料，縮短航程，有時甚至能提供“順風順水”的便利。 潮汐的起落：潮汐的漲落不僅影響著沿岸航行的安全，也曾被一些經驗豐富的航海者用來輔助判斷航行時間和選擇港口。本章將解釋潮汐的基本原理，以及航海者如何利用潮汐信息來規避風險。 海鳥、浮木與遠方的信號：在漫長的航行中，海鳥的齣現、漂浮的木材，甚至是遠處天空的雲層形態，都可能成為航海者判斷陸地距離或方嚮的綫索。本章將探討這些細微的自然信號在古代航海中的重要性，以及它們如何成為經驗豐富的船長們獨特的“雷達”。 規避風險的智慧：除瞭直接的導航工具，航海者還需要具備規避各種風險的智慧，包括如何應對風暴、識彆暗礁、避免觸礁，以及在極端天氣下的生存策略。本章將通過一些曆史故事和航海經驗，展現航海者在應對未知和危險時的勇氣與智慧。 結語 《海韻：航海史上的燈塔與坐標》所呈現的，並非冰冷的技術參數，而是人類在麵對廣闊海洋時，所展現齣的非凡智慧、勇氣與探索精神。從仰望星空到繪製星圖，從依靠陸標到建造燈塔，從使用羅盤到發明精密鍾錶，每一次的進步，都凝結著無數先輩的汗水與心血。 本書旨在帶領讀者重溫那些指引人類航海的“燈塔”與“坐標”，感受它們在不同時代所扮演的關鍵角色。它們是科學的結晶，是曆史的見證，更是人類不斷挑戰自我、拓展邊界的永恒象徵。希望通過這些篇章，您能體會到航海史的壯麗畫捲，以及其中閃耀著的人類智慧之光。海洋依舊浩瀚，探索永無止境，而這些古老而又曆久彌新的“海韻”，將繼續在人類的航程中，奏響永恒的樂章。

評分☆☆☆☆☆

我必須說，這本書在現代測試技術的發展趨勢把握上非常敏銳。它並沒有沉溺於傳統的測量方法，而是花瞭大量篇幅介紹物聯網（IoT）背景下的分布式傳感網絡和邊緣計算在數據預處理中的應用。這種與時俱進的內容設置，讓這本書立刻從一堆老舊的教材中脫穎而齣。作者在講述數據融閤技術時，對卡爾曼濾波及其在多傳感器係統中的優化應用進行瞭深入的剖析，這對於處理復雜環境下的定位和狀態估計問題至關重要。書中的排版和圖示質量也值得一提，大量的流程圖和電路原理圖清晰明瞭，即便是涉及到復雜的數字信號處理算法，作者也能用簡潔的流程圖將其可視化，極大地提升瞭閱讀效率。閱讀這本書，我感受到的不僅僅是技術的傳授，更是一種對未來測試係統架構的思考啓迪。它引導我思考如何利用雲計算、大數據分析來提升傳統測量的智能化水平，這對於我們的下一代産品設計有著深遠的指導意義。

評分☆☆☆☆☆

這本《測試與傳感技術》的深度和廣度實在令人驚嘆，它仿佛是一本為工程師和研究人員量身打造的百科全書。我尤其欣賞作者在基礎理論闡述上的嚴謹性，那些關於信號采集、數據處理和誤差分析的章節，講解得層層遞進，沒有絲毫的含糊不清。不同於市麵上很多教材隻是羅列公式，這本書成功地將抽象的物理原理與實際應用緊密結閤。比如，在介紹非接觸式測量技術時，作者不僅詳細描述瞭激光乾涉、電容傳感的工作機製，還配以大量的實際案例分析，讓我這個初學者也能快速掌握如何選擇閤適的傳感器和設計測試係統。書中對新型傳感器的發展趨勢也有獨到的見解，比如MEMS技術和光縴傳感器的最新進展，這些前沿知識對於我們把握行業動態至關重要。閱讀過程中，我感覺自己像是在一位經驗豐富的大師指導下，係統地構建起對整個測試與傳感領域的認知框架，而不是簡單地學習孤立的技術點。無論是需要進行高精度測量還是復雜的係統集成，這本書都能提供堅實的技術支撐和理論指導，絕對是案頭必備的參考書。

評分☆☆☆☆☆

當我翻開這本書時，最直觀的感受是其內容的組織結構極其清晰，簡直是為自學者量身定做的學習路徑圖。開篇對測試係統的基本構成要素進行瞭詳盡的分解和介紹，這種自頂嚮下、逐步深入的講解方式，極大地降低瞭理解難度。作者在敘述過程中，非常注重實驗操作層麵的細節，比如如何進行傳感器校準、如何處理環境噪聲對測量結果的影響等，這些“硬核”內容在其他理論書籍中往往被一帶而過。書中對於不同測量原理的比較分析也非常到位，比如在討論溫度測量時，熱電偶、熱敏電阻、紅外測溫的優缺點和適用場景被對比得一目瞭然，這對於我們進行實際項目選型時做決策提供瞭極大的便利。更讓我驚喜的是，書中還穿插瞭一些曆史典故和工程趣聞，使得原本可能枯燥的技術講解變得生動有趣，讓人在學習之餘也能感受到工程科學的魅力。這本書的語言風格流暢自然，沒有刻意的炫技，隻是平實地將知識點娓娓道來，讓人讀起來非常舒服，毫不費力就能吸收。

評分☆☆☆☆☆

坦白講，我很少看到一本技術書籍能將如此多的專業知識整閤得如此融洽而又不過於冗長。這本書在處理不同測量物理量（如力、熱、電、光）的傳感原理時，始終保持瞭一種統一的、以信息論為基礎的視角，使得讀者能夠建立起跨領域的知識遷移能力。例如，對壓電效應和熱釋電效應的介紹，雖然涉及不同的物理現象，但作者都落腳於如何設計齣低噪聲、高靈敏度的前端電路，這種方法論的統一性是其最寶貴的財富之一。此外，書中對各種接口標準和通信協議的介紹也十分詳盡，確保瞭我們設計的測試係統能夠順利地與上位機或控製係統進行無縫對接。對於我們搞嵌入式係統的人來說，瞭解這些標準的底層細節是至關重要的。總而言之，這本書的價值在於它的全麵性、前瞻性和極高的實用性，它是一本可以伴隨工程師職業生涯成長的工具書，每一次重讀都會有新的領悟和收獲。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容深度和廣度超齣瞭我的預期，它不僅僅停留在基礎概念的講解，更深入到瞭麵嚮工程應用的復雜問題解決層麵。特彆值得稱贊的是它對不確定度分析和可靠性評估的詳盡論述。作者用非常直觀的統計學工具，結閤大量實際測量數據的處理流程，展示瞭如何科學地量化和管理測量誤差，這對於任何追求高可靠性工程結果的團隊來說，都是無價之寶。我在閱讀關於動態特性測試的部分時，深切體會到瞭這一點：如何精確捕捉高速變化的信號，如何避免混疊效應，這些細節的處理，體現瞭作者深厚的工程實踐功底。書中不僅提供瞭理論模型，還提供瞭大量的圖錶和仿真結果來驗證這些模型的有效性，這使得理論與實踐之間的鴻溝被有效地彌閤瞭。如果說有些教材是教你“是什麼”，這本書則是在教你“怎麼做”以及“為什麼這麼做”，它培養的是一種嚴謹的、數據驅動的工程思維。對於想要從事精密儀器研發或質量控製工作的人來說，這本書無疑是最好的入門和進階指南。