動態測試與校準技術（簡體書）

本書從動態測試系統建立和分析的系統性出發，在准靜態測試和動態測試原理的基礎上介紹動態測試系統各個環節的組成、性能要求和選擇原則，存儲測試技術的基本概念與設計原則,典型激勵信號的動態校準原理、產生機理和實現技術，測試系統動態特性分析與模型建立方法，動態測試中的信號分析與處理方法，動態測試中的特性修正與補償方法。這些內容既有抽象的理論也有具體的實踐，力求系統、全面地介紹動態測試中涉及的被測信號特性或先驗信息，以及獲取信息的傳感器、調理電路、採集記錄單元等，還有動態校準方法、動態特性分析與建立、對測試數據的處理等。
本書適用於測控技術與儀器專業的高年級本科生、儀器科學與技術學科的碩士研究生或博士研究生，也可以作為相關非電量信息獲取專業的高年級本科生、研究生或從事相關工作的工程技術人員的參考書。

本書地反映動態測試與校準技術涉及的基本原理、方法與技術，以適應新形勢下高等教育改革和工程教育認證的需要。

目錄

前言

第1章緒論1

1.1測量科學與技術進步1

1.2動態測試的基本概念與若干
問題3

1.2.1動態測試的基本概念3

1.2.2動態測試的基本組成、誤差
來源及其分類4

1.2.3動態校準技術研究6

1.2.4動態測試數據的降噪與數據
分離7

1.2.5環境激勵對測試系統的影響
研究8

1.2.6動態特性誤差的修正研究9

1.3動態測試的典型應用10

第2章動態測試原理與系統構建14

2.1無失真傳輸系統14

2.2准靜態測試原理15

2.3動態測試原理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數據采集單元的設計與選擇50

2.6.1數據采集的基本任務50

2.6.2數據采集的基本原理50

2.6.3輸入信號的連接方式51

2.6.4信號的測量系統52

2.6.5採集模塊的一般組成及功能
描述53

2.6.6數據采集卡的選擇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58

2.7.3虛擬儀器的軟件技術60

2.7.4虛擬儀器測試系統的組成61

2.7.5測試系統軟件平臺61

第3章存儲測試技術63

3.1存儲測試技術的基本概念63

3.1.1存儲測試63

3.1.2存儲測試系統63

3.1.3存儲測試系統的特點及其應用
領域63

3.1.4國內外相關研究情況及發展
趨勢64

3.2存儲測試技術的基本組成與記錄
原理65

3.2.1概述65

3.2.2系統構成66

3.2.3存儲測試的數據記錄原理66

3.3存儲測試技術的設計方法69

3.3.1設計哲學69

3.3.2宏觀設計原理69

3.3.3設計程式74

3.3.4狀態設計理論75

3.4存儲測試的關鍵技術80

3.4.1三微技術80

3.4.2抗高過載技術80

第4章動態測試的校準方法與技術83

4.1量值傳遞與靜態校準83

4.1.1量值傳遞與溯源性83

4.1.2傳感器的靜態標定及設備84

4.2動態校準的激勵信號典型方式86

4.2.1基於脈衝信號激勵的動態校準
原理86

4.2.2基於階躍信號激勵的動態校準
原理88

4.2.3基於正弦信號激勵的動態校準
原理90

4.2.4靈敏度的表示90

4.3典型激勵信號產生的物理機理91

4.3.1脈衝信號產生的機理91

4.3.2階躍信號的產生機理94

4.3.3正弦信號產生的機理97

4.4動態校準的實現方法101

4.4.1基於溫度變化的熱電偶校準
方法101

4.4.2基於階躍壓力的激波管動態
校準方法106

4.4.3基於調製式正弦壓力發生器
的動態校準方法110

4.5動態測試中環境因子的實驗
方法115

4.5.1環境對傳感器影響的定量化
表示的方法116

4.5.2環境激勵及環境因子的
分類116

4.5.3環境因子研究的方法與
步驟118

4.5.4環境因子研究的實例118

第5章動態特性與建模方法131

5.1動態特性描述131

5.1.1微分方程131

5.1.2傳遞函數132

5.1.3差分方程132

5.1.4頻率響應132

5.2動態特性指標133

5.2.1時域動態性能指標133

5.2.2頻域動態性能指標133

5.3動態特性的理論分析方法134

5.4動態特性的建模方法135

5.4.1參數化的建模方法135

5.4.2模型階次確定的準則136

5.4.3模型證實的方法136

5.4.4幾種線性建模方法136

5.4.5系統建模仿真145

5.4.6壓力傳感器建模154

第6章動態測試中的信號分析與處理
方法159

6.1經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信號的相關與功率譜
分析163

6.1.3經典濾波器的設計與處理
方法168

6.2現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基於小波變換的信號分析
方法184

第7章 動態測試中的反濾波方法202

7.1動態補償原理202

7.2頻域修正法202

7.3時域修正法203

7.4基於希望特性的動態補償204

7.4.1基於希望特性的動態補償
基本原理204

7.4.2數字仿真205

7.4.3補償性能分析206

7.5基於零極點配置法的動態補償
設計209

7.5.1零極點配置原理209


7.5.2建模誤差對零極點配置法補償
效果的定量分析210

7.5.3仿真與噪聲定量分析213

7.6基於FLANN的動態設計217

7.6.1FLANN建模方法217

7.6.2網絡模型的選擇及實現218

7.6.3激勵信號選擇219

7.6.4數字仿真221

7.7基於數學反演的反濾波方法224

7.7.1動態特性誤差修正的數學
描述224


7.7.2反濾波器設計的穩定解
構造227

7.7.3穩定泛函的選取與反濾
波方法的描述228

7.7.4反濾波器的設計與一般
模型230

7.7.5反濾波器的多參數優化
方法231

7.7.6仿真研究232

參考文獻241

後記243