现代测试技术及应用

目录
“舰船装备保障工程丛书”序　
前言
第1章　测试的本质与内涵　1　
1.1　基本概念　1　
1.1.1　测量　1　
1.1.2　计量　4　
1.1.3　检测　4　
1.1.4　测试　5　
1.2　测试系统组成架构及基本特征　5　
1.2.1　测试系统的组成架构　5　
1.2.2　测试系统的基本特性　7　
1.3　现代测试技术体系　20　
1.3.1　测试技术内涵与分类　20　
1.3.2　现代测试技术体系框架　22　
1.4　本章小结　28
思考题　28
第2章　测量误差分析　29　
2.1　测量误差的基本概念　29　
2.1.1　测量误差的来源　29　
2.1.2　测量误差的表示方法　30　
2.1.3　测量误差的分类　31　
2.1.4　测量不确定度与置信概率　33　
2.2　随机误差分析及其处理　34　
2.2.1　随机误差的统计特性和概率分布　34　
2.2.2　随机变量的特征参数　35　
2.2.3　有限次测量数据的数学期望与方差的估计　36　
2.3　系统误差分析及其处理　37　
2.3.1　系统误差的判别　37　
2.3.2　系统误差的消除　39　
2.4　疏失误差分析及其处理　40　
2.4.1　拉依达准则　41　
2.4.2　格拉布斯准则　41　
2.5　误差的合成与分配　42　
2.5.1　误差合成　43　
2.5.2　误差分配　46　
2.6　本章小结　46
思考题　47
第3章　测试信号获取　48　
3.1　传感器概述　48　
3.1.1　传感器的定义和组成　48　
3.1.2　传感器的分类　49　
3.1.3　传感器的标定和校准　52　
3.1.4　传感器的选用原则　56　
3.2　电参量的测量　59　
3.2.1　电阻的测量　59　
3.2.2　电容的测量　60　
3.2.3　电感的测量　61　
3.2.4　频率、周期和时间间隔的测量　63　
3.2.5　电压、功率和电能等的测量　67　
3.2.6　应用实例：导弹火工品检查台　71　
3.3　力及其传导量的测量　72　
3.3.1　基本方法概述　72　
3.3.2　基于电阻应变片式传感器的测力方法　74　
3.3.3　温度误差及失真补偿　77　
3.3.4　电桥电路　80　
3.3.5　变阻式测力的方法　88　
3.3.6　应用实例：舰船水压场测试系统　90　
3.4　声的测量　92　
3.4.1　声场信号测量概述　92　
3.4.2　噪声测量常用仪器　102　
3.4.3　噪声测量中要考虑的问题　103　
3.4.4　应用实例：水中兵器噪声测量系统　104　
3.5　磁的测量　107　
3.5.1　测磁传感器概述　107　
3.5.2　典型磁电式传感器原理　114　
3.5.3　应用实例：典型海洋磁场测量系统　121　
3.6　速度、加速度和位移的测量　126　
3.6.1　速度的测量　126　
3.6.2　加速度的测量　127　
3.6.3　位移的测量　133　
3.6.4　应用实例：加速度计　134　
3.7　本章小结　139
思考题　139
第4章　测试信号转换与调理技术　140　
4.1　信号转换与调理概述　140　
4.1.1　信号转换　140　
4.1.2　信号调理　140　
4.1.3　运算放大器　142　
4.2　典型的信号转换原理　143　
4.2.1　电压/电流转换　143　
4.2.2　电压/频率转换　148　
4.3　信号放大　149　
4.3.1　差分放大器　150　
4.3.2　隔离放大器　152　
4.3.3　程控放大器　152　
4.3.4　集成仪用放大器　153　
4.4　信号滤波　156　
4.4.1　滤波器的概述　156　
4.4.2　滤波器的一般特性　158　
4.4.3　典型滤波器的设计与运用　162　
4.4.4　滤波器的综合运用　173　
4.5　信号调制与解调　177　
4.5.1　幅值调制与解调　178　
4.5.2　频率调制与解调　190　
4.6　本章小结　196
思考题　196　
第5章　测试信号数字处理与分析　198　
5.1　数字信号处理基础　198　
5.1.1　模拟信号数字化　198　
5.1.2　信号的时域截断与能量泄漏　200　　
5.1.3　离散傅里叶变换及其快速计算　202　
5.2　测试信号相关分析及其应用　209　
5.2.1　相关关系　209　
5.2.2　自相关函数与互相关函数　210　
5.2.3　相关分析应用　217　
5.3　测试信号功率谱分析及其应用　218　
5.3.1　自功率谱密度函数　219　
5.3.2　互功率谱密度函数　222　
5.3.3　功率谱分析应用　223　
5.4　测试信号时频域分析及其应用　225　
5.4.1　短时傅里叶变换　225　
5.4.2　小波分析　227　
5.4.3　时频分析在微弱信号检测中的应用　229　
5.5　测试信号的智能信息处理　233　
5.5.1　神经计算技术　234　
5.5.2　深度学习理论　236　
5.5.3　进化计算技术　241　
5.5.4　强化学习理论　244　
5.5.5　类脑智能理论　245　
5.6　本章小结　248
思考题　248
第6章　现代测试系统总线技术　249　
6.1　总线技术概述　249　
6.1.1　总线的产生　249　
6.1.2　总线的定义及分类　249　
6.1.3　总线的标准化兼容分类　252　
6.1.4　总线的性能参数　252　
6.2　系统总线　254　
6.2.1　VXI总线　254　
6.2.2　PXI总线　265　
6.3　串行通信总线　275　
6.3.1　串行通信的基本特性　275　
6.3.2　RS-232C总线接　278　
6.3.3　RS-422/485总线接　281　
6.3.4　MIL-STD-1553数据总线　286　
6.4　并行通信总线　292　
6.4.1　GPIB概述　292　
6.4.2　GPIB接口信号与功能　293　
6.4.3　GPIB三线挂钩过程　298　
6.4.4　应用实例：基于GPIB的速率陀螺单元测试系统　299　
6.5　网络化测试总线　301　
6.5.1　LXI总线概述　301　
6.5.2　LXI总线的物理规范　303　
6.5.3　LXI总线的触发机制　305　
6.5.4　应用实例：基于LXI的导弹通用测试系统　306　
6.6　本章小结　308
思考题　308
第7章　虚拟仪器测试技术　309　
7.1　虚拟仪器概述　309　
7.1.1　虚拟仪器内涵与系统组成　309　
7.1.2　虚拟仪器硬件构成　311　
7.1.3　虚拟仪器软件系统　315　
7.2　虚拟仪器软件结构　324　
7.2.1　VISA简介　324　
7.2.2　VISA的结构及特点　326　
7.2.3　VISA的应用举例　327　
7.3　测试仪器驱动程序开发　330　
7.3.1　SCPI　331　
7.3.2　VPP仪器驱动程序开发　340　
7.3.3　IVI仪器驱动程序开发　347　
7.4　本章小结　354
思考题　354　
第8章　现代测试系统集成技术　356　
8.1　现代测试系统的开发与集成　356　
8.1.1　现代测试系统的设计原则　356　
8.1.2　现代测试系统的开发与集成流程　358　
8.2　测试系统的级间匹配　361　
8.2.1　负载效应　361　
8.2.2　一阶系统的互联　363　
8.2.3　二阶系统的互联　364　
8.3　测试系统的抗干扰技术　369　
8.3.1　干扰源及干扰模式　370　
8.3.2　干扰耦合途径　374　
8.3.3　干扰抑制技术　379　
8.3.4　计算机系统抗干扰技术　392　
8.4　测试平台的通用化设计　410　
8.4.1　测试平台通用化作用意义　410　
8.4.2　测试平台开放式体系架构　410　
8.4.3　测试平台通用化设计实例　419　
8.5　本章小结　427
思考题　427
第9章　装备测试工程应用　429　
9.1　装备测试工程与测试性　429　
9.1.1　装备测试性内涵　429　
9.1.2　装备测试性指标体系　430　
9.1.3　测试性技术框架　432　
9.1.4　测试性设计的关键技术　435　
9.1.5　一体化测试性工程的研究与发展　440　
9.2　装备自动测试系统　440　
9.2.1　自动测试系统的组成结构　440　
9.2.2　自动测试系统的沿革与发展　443　
9.2.3　某型装备自动测试系统典型应用　448　
9.3　装备预测与健康管理技术　459　
9.3.1　PHM基本概念　459　
9.3.2　PHM技术体系　467　
9.3.3　故障预测技术　471　
9.3.4　PHM技术应用与评估　477　
9.4　本章小结　480
思考题　480
参考文献　481