動態(tài)測試與校準(zhǔn)技術(shù)
定 價:59 元
叢書名:普通高等教育測控技術(shù)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(jī)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(zhǔn)靜態(tài)測試和動態(tài)測試原理的基礎(chǔ)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(shù)的基本概念與設(shè)計原則,典型激勵信號的動態(tài)校準(zhǔn)原理、產(chǎn)生機(jī)理和實(shí)現(xiàn)技術(shù),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(bǔ)償方法。這些內(nèi)容既有抽象的理論也有具體的實(shí)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(yàn)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(zhǔn)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(shù)與儀器專業(yè)的高年級本科生、儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的碩士研究生或博士研究生,也可以作為相關(guān)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(guān)工作的工程技術(shù)人員的參考書。
前言
信息獲取是認(rèn)識客觀世界的基礎(chǔ)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各科技領(lǐng)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(shí)踐中動態(tài)測試和相關(guān)的理論、方法與技術(shù)逐漸形成了一個獨(dú)立的分支。
本書是作者在總結(jié)多年的教學(xué)、科研經(jīng)驗(yàn)和參考國內(nèi)外相關(guān)資料的基礎(chǔ)上撰寫而成的,力圖全面地反映動態(tài)測試與校準(zhǔn)技術(shù)涉及的基本原理、方法與技術(shù),以適應(yīng)新形勢下高等教育改革和工程教育認(rèn)證的需要。
本書包含7章。第1章緒論,介紹測量科學(xué)與技術(shù)進(jìn)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(yīng)用。
第2章動態(tài)測試原理與系統(tǒng)構(gòu)建,介紹無失真?zhèn)鬏斚到y(tǒng)、準(zhǔn)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(shè)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(shù),介紹存儲測試技術(shù)的基本概念、基本組成與記錄原理、設(shè)計方法和存儲測試的關(guān)鍵技術(shù)。
第4章動態(tài)測試的校準(zhǔn)方法與技術(shù),介紹量值傳遞與靜態(tài)校準(zhǔn)、動態(tài)校準(zhǔn)的激勵信號典型方式、典型激勵信號產(chǎn)生的物理機(jī)理、動態(tài)校準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)方法以及動態(tài)測試中環(huán)境因子的實(shí)驗(yàn)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(biāo)、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(bǔ)償原理、頻域修正法、時頻修正法、基于希望特性的動態(tài)補(bǔ)償、基于零極點(diǎn)配置法的動態(tài)補(bǔ)償設(shè)計、基于FLANN的動態(tài)設(shè)計以及基于數(shù)學(xué)反演的反濾波方法。
由于作者水平有限,不當(dāng)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(xué)與技術(shù)進(jìn)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(zhǔn)技術(shù)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(yīng)用10
第2章動態(tài)測試原理與系統(tǒng)構(gòu)建14
2.1無失真?zhèn)鬏斚到y(tǒng)14
2.2準(zhǔn)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(shè)計與選擇50
2.6.1數(shù)據(jù)采集的基本任務(wù)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(shù)58
2.7.3虛擬儀器的軟件技術(shù)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(shù)63
3.1存儲測試技術(shù)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(diǎn)及其應(yīng)用
領(lǐng)域63
3.1.4國內(nèi)外相關(guān)研究情況及發(fā)展
趨勢64
3.2存儲測試技術(shù)的基本組成與記錄
原理65
3.2.1概述65
3.2.2系統(tǒng)構(gòu)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(shù)的設(shè)計方法69
3.3.1設(shè)計哲學(xué)69
3.3.2宏觀設(shè)計原理69
3.3.3設(shè)計程式74
3.3.4狀態(tài)設(shè)計理論75
3.4存儲測試的關(guān)鍵技術(shù)80
3.4.1三微技術(shù)80
3.4.2抗高過載技術(shù)80
第4章動態(tài)測試的校準(zhǔn)方法與技術(shù)83
4.1量值傳遞與靜態(tài)校準(zhǔn)83
4.1.1量值傳遞與溯源性83
4.1.2傳感器的靜態(tài)標(biāo)定及設(shè)備84
4.2動態(tài)校準(zhǔn)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(zhǔn)
原理86
4.2.2基于階躍信號激勵的動態(tài)校準(zhǔn)
原理88
4.2.3基于正弦信號激勵的動態(tài)校準(zhǔn)
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(jī)理91
4.3.1脈沖信號產(chǎn)生的機(jī)理91
4.3.2階躍信號的產(chǎn)生機(jī)理94
4.3.3正弦信號產(chǎn)生的機(jī)理97
4.4動態(tài)校準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)方法101
4.4.1基于溫度變化的熱電偶校準(zhǔn)
方法101
4.4.2基于階躍壓力的激波管動態(tài)
校準(zhǔn)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(zhǔn)方法110
4.5動態(tài)測試中環(huán)境因子的實(shí)驗(yàn)
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(shí)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(yīng)132
5.2動態(tài)特性指標(biāo)133
5.2.1時域動態(tài)性能指標(biāo)133
5.2.2頻域動態(tài)性能指標(biāo)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(zhǔn)則136
5.4.3模型證實(shí)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(guān)與功率譜
分析163
6.1.3經(jīng)典濾波器的設(shè)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(bǔ)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(bǔ)償204
7.4.1基于希望特性的動態(tài)補(bǔ)償
基本原理204
7.4.2數(shù)字仿真205
7.4.3補(bǔ)償性能分析206
7.5基于零極點(diǎn)配置法的動態(tài)補(bǔ)償
設(shè)計209
7.5.1零極點(diǎn)配置原理209
7.5.2建模誤差對零極點(diǎn)配置法補(bǔ)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(shè)計217
7.6.1FLANN建模方法217
7.6.2網(wǎng)絡(luò)模型的選擇及實(shí)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(xué)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(xué)
描述224
7.7.2反濾波器設(shè)計的穩(wěn)定解
構(gòu)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(shè)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(xiàn)241
后記243