本书共分8章，大体可分为基础篇、应用篇和专题篇三部分。基础篇包括第1～4章，包含测试技术概论、常用传感器、信号调理与记录、信号分析与处理等内容，其中第1章测试技术概论是最基础的内容；第2章常用传感器和第3章信号调理与记录是测试系统的基本构成，形成测试技术的一条线——“系统”；第4章信号分析与处理则形成测试技术的另一条线——“信号”。应用篇包括第5章和第6章，限于课时，仅选择工程中较具代表性的位移测量和振动测试讲解。专题篇包括第7章和第8章，复合板材在线测厚是位移测量在工程上的具体应用实例，而旋转机械典型故障诊断则可以认为是振动测试在工程上的实际应用，建议专题篇内容由浅入深贯穿在教学过程中。

本书是浙江省重点建设教材。

本书主要讲述测试技术的基本理论、非电量测量方法及其工程应用。全书共8章：第1章测试技术概论；第2章常用传感器；第3章信号调理与记录；第4章信号分析与处理；第5章位移测量；第6章振动测试；第7章复合板材在线测厚；第8章旋转机械典型故障诊断。

本书可作为高等学校机械设计制造及其自动化专业的教材，也可作为测控、仪器及自动化等相关专业的教材，还可作为相关工程技术人员的参考用书。

第1章 测试技术概论1

 1.1 测试技术的基本概念1

1.1.1 测试的基本含义1

1.1.2 测试系统的一般组成1

1.1.3 测量方法2

1.1.4 测量误差与测试系统不确定度3

 1.2 测试系统的基本特性5

1.2.1 测试系统的数学描述5

1.2.2 测试系统的静态特性8

1.2.3 测试系统的动态特性10

 1.3 测试系统组成中应考虑的因素16

1.3.1 测试系统的组成步骤16

1.3.2 测试系统的负载效应及其减轻措施17

1.3.3 测试系统的干扰和抗干扰17

 1.4 测试技术的发展19

1.4.1 传感器技术的发展19

1.4.2 计算机测试技术的发展20

 思考题与习题22

第2章 常用传感器24

 2.1 传感器分类24

 2.2 参数型传感器24

2.2.1 电阻式传感器24

2.2.2 电容式传感器27

2.2.3 电感式传感器29

 2.3 发电型传感器32

2.3.1 压电式传感器32

2.3.2 磁电式传感器41

2.3.3 热电式传感器44

 2.4 其他传感器52

2.4.1 光电式传感器52

2.4.2 光纤式传感器63

2.4.3 激光式传感器64

2.4.4 智能传感器66

 2.5 传感器的选用原则71

 思考题与习题72

第3章 信号调理与记录73

 3.1 电桥73

3.1.1 直流电桥73

3.1.2 交流电桥76

 3.2 调制与解调78

3.2.1 概述78

3.2.2 调幅与解调78

3.2.3 调频与解调82

 3.3 滤波器85

3.3.1 滤波器的分类85

3.3.2 滤波器的性能86

3.3.3 RC—滤波器的基本特性87

3.3.4 实际带通滤波器的形式89

 3.4 信号的显示、记录与存储90

3.4.1 信号显示、记录与存储装置的分类90

3.4.2 信号显示装置90

3.4.3 信号记录装置92

3.4.4 信号存储装置93

 思考题与习题93

第4章 信号分析与处理95

 4.1 信号分类95

4.1.1 确定性信号与非确定性信号95

4.1.2 连续信号与离散信号96

4.1.3 能量信号与功率信号97

 4.2 周期信号与离散频谱97

4.2.1 傅里叶级数的三角函数展开97

4.2.2 周期函数的奇偶特性99

4.2.3 傅里叶级数的复指数函数展开100

4.2.4 周期信号的强度表述102

 4.3 瞬变非周期信号与连续频谱104

4.3.1 傅里叶变换104

4.3.2 傅里叶变换的主要性质106

4.3.3 典型信号的傅里叶变换110

 4.4 随机信号与特征分析114

4.4.1 概述114

4.4.2 随机信号的主要特性参数115

4.4.3 信号的相关分析118

4.4.4 信号的功率谱分析123

 4.5 数字信号处理基础127

4.5.1 数字信号处理的基本步骤128

4.5.2 信号数字化出现的问题128

 思考题与习题132

第5章 位移测量134

 5.1 概述134

 5.2 位移测量方法分类134

 5.3 常用位移测量传感器的主要技术指标135

 5.4 电阻式、电感式及电容式位移传感器136

5.4.1 电阻式位移传感器136

5.4.2 电感式位移传感器136

5.4.3 电容式位移传感器139

 5.5 位移测量的应用139

5.5.1 回转轴轴向运动误差的测量140

5.5.2 回转轴径向运动误差的测量141

5.5.3 轴承工作状况监测144

 思考题与习题144

第6章 振动测试146

 6.1 概述146

 6.2 振动测试方法与测试系统147

6.2.1 振动测试方法分类147

6.2.2 振动测试系统148

 6.3 惯性式拾振器的工作原理149

 6.4 振动信号分析方法与仪器151

6.4.1 振动信号分析方法151

6.4.2 振动信号分析仪器152

 6.5 机械阻抗试验方法153

6.5.1 机械阻抗的概念和试验原理153

6.5.2 激振信号和激振器154

6.5.3 典型机械阻抗试验157

 6.6 机械系统振动参数的估计158

6.6.1 自由振动法158

6.6.2 共振法159

 6.7 测振装置的校准160

6.7.1 绝对法160

6.7.2 相对法161

 思考题与习题161

第7章 复合板材在线测厚163

 7.1 概述163

 7.2 虚拟仪器软件开发平台163

7.2.1 虚拟仪器设计方法163

7.2.2 LabVIEW简介164

 7.3 复合板材在线测厚系统166

7.3.1 复合板材生产工艺166

7.3.2 复合板材在线测厚系统的总体结构167

 7.4 粗糙面复合板材在线测厚168

7.4.1 软粗糙面复合板材的厚度测量168

7.4.2 硬粗糙面复合板材的厚度测量168

 7.5 光洁面复合板材在线测厚170

7.5.1 CCD激光测厚系统170

7.5.2 误差动态修正方法的工作原理171

 7.6 计算机监测与管理172

7.6.1 软件系统模块172

7.6.2 数据管理与查询174

 思考题与习题175

第8章 旋转机械典型故障诊断176

 8.1 概述176

 8.2 故障诊断的本质与基本流程177

 8.3 机械故障诊断方法分类178

 8.4 转子故障诊断179

8.4.1 转子故障的振动特征与信号检测179

8.4.2 模拟转子系统的状态监测与故障诊断181

 8.5 齿轮（箱）故障诊断185

8.5.1 齿轮（箱）故障机理185

8.5.2 齿轮（箱）振动信号分析187

8.5.3 电机-齿轮箱系统故障诊断189

 8.6 滚动轴承故障诊断190

8.6.1 滚动轴承的故障机理190

8.6.2 滚动轴承振动信号分析方法191

8.6.3 电动机滚动轴承故障诊断191

 思考题与习题193