陈保家，中国振动工程学会故障诊断专业委员会理事，机械制造及其自动化专业硕士生导师。主要从事机械设备状态监测与安全性评估研究，主持国家自然科学基金青年基金项目“面向复杂机电系统多源状态信息的运行可靠性评估方法研究（51205230）”，主持湖北省重点实验室开放基金项目“大型重载起重装备状态监测与安全分析技术研究（2012KJX05）。近年来出版著作1部，发表学术论文20余篇，其中SCI收录2篇，EI收录7篇，ISTP收录1篇，授权国家2项。目前主讲本科生课程：《机械工程测试技术》、《机械故障诊断》、《机械工程控制基础》、《机械可靠性设计》。

前言
章绪论
1.1测试技术的内容
1.2测试技术在机械工程中的作用
1.2.1在机械振动和结构设计中的作用
1.2.2在自动化生产中的作用
1.2.3在产品质量和自动控制中的作用
1.2.4在机械监测和故障诊断中的作用
1.3测试系统的组成
1.4测试技术的发展趋势
1.4.1传感器向新型、微型、智能化方向发展
1.4.2测试仪器向高精度和多功能方向发展
1.4.3测试与信号处理向自动化方向发展
1.5本课程的学习要求
习题一
第2章常用传感器原理
2.1传感器的分类
2.2电阻式传感器
2.2.1电位器式传感器
2.2.2电阻应变式传感器
2.3电感式传感器
2.3.1变磁阻式电感传感器
2.3.2涡流式电感传感器
2.3.3差动变压器式电感传感器
2.4电容式传感器
2.4.1变极距型电容式传感器
2.4.2变面积型电容式传感器
2.4.3变介质型电容式传感器
2.4.4电容式传感器的应用
2.5压电式传感器
2.5.1电效应
2.5.2电材料
2.5.3电传感器
2.5.4电式传感器的应用
2.6磁电式传感器
2.6.1磁电感应传感器
2.6.2霍尔传感器
2.7光电式传感器
2.7.1光电效应及光敏元件
2.7.2光电式传感器的应用
2.8其他类型传感器
2.8.1超声波传感器
2.8.2光纤传感器
2.8.3集成传感器
2.9传感器的选用原则
习题二
第3章信号的描述方法
3.1信号的分类
3.1.1确定性信号与非确定性信号
3.1.2连续信号和离散信号
3.1.3能量信号和功率信号
3.2信号的时域描述
3.2.1时域信号的合成与分解
3.2.2信号的统计特征参数
3.3信号的频域描述
3.3.1习期信号的描述
3.3.2非周期信号的描述
3.3.3常用典型信号的频谱
3.4随机信号的描述
3.4.1概率密度函数
3.4.2典型信号的概率密度函数
习题三
第4章测试系统的特性
4.1线性系统及其基本性质
4.2测试系统的静态特性
4.2.1灵敏度
4.2.2非线性度
4.2.3回程误差
4.3测试系统的动态特性
4.3.1传递函数
4.3.2频率响应函数
4.3.3脉冲响应函数
4.3.4多个环节的串联和并联
4.4不失真测试条件
4.5一阶和二阶系统的特性
4.5.1一阶系统特性
4.5.2二阶系统特性
4.5.3一阶系统和二阶系统在单位阶跃输入下的响应
4.6测量装置动态特性的测量
4.6.1频率响应法
4.6.2阶跃响应法
4.7负载效应
4.7.1负载效应概述
4.7.2减轻负载效应的措施
4.8测量装置的抗干扰
4.8.1测试装置的干扰源
4.8.2供电系统干扰及其抗干扰
4.8.3信号通道的干扰及其抗干扰
4.8.4接地设计
习题四
第5章信号的调理方法
5.1电桥
5.1.1直流电桥
5.1.2交流电桥
5.2信号的滤波
5.2.1理想模拟滤波器
5.2.2实际模拟滤波器及其基本参数
5.2.3恒带宽比和恒带宽滤波器
5.3信号调制与解调
5.3.1幅度调制
5.3.2频率调制
5.4信号的放大
5.4.1基本放大电路
5.4.2仪器放大器
5.4.3可编程增益放大器
5.5测试信号的显示与记录
5.5.1信号的显示
5.5.2信号的记录
习题五
第6章信号分析与处理基础
6.1信号的相关分析
6.1.1相关函数
6.1.2自相关函数的性质及其应用
6.1.3互相关函数及其应用
6.2功率谱分析及其应用
6.2.1自功率谱密度函数
6.2.2互谱密度函数
6.3数字信号处理基础
6.3.1数字信号处理的基本步骤
6.3.2信号数字化出现的问题
6.4现代信号分析方法简介
6.4.1功率谱估计的现代方法
6.4.2时频分析
6.4.3统计信号处理
习题六
第7章计算机测试系统与虚拟仪器
7.1计算机测试系统简介
7.1.1概述
7.1.2PC插卡式与标准总线测试系统
7.1.3现场总线测试系统与智能传感器
7.2虚拟仪器简介
7.2.1虚拟仪器的组成
7.2.2LabVIEW虚拟仪器的应用
习题七
第8章位移测量
8.1概述
8.2常用的位移传感器
8.2.1差动变压器式位移传感器
8.2.2电容式位移传感器
8.2.3应变片式位移传感器
8.3位移测量的应用
8.3.1回转轴径向运动误差的测量
8.3.2物位测量
习题八
第9章振动测试
9.1概述
9.2机械振动的基础知识
9.2.1振动的类型及其表征参数
9.2.2单自由度系统的受迫振动
9.3常用的测振传感器
9.3.1振动传感器
9.3.2测振传感器的合理选择
9.4机械振动测试系统
9.4.1激励方式
9.4.2激振器
9.4.3振动分析仪
习题九
0章应变、力与扭矩测量
10.1应变与应力的测量
10.1.1应变的测量
10.1.2应力的测量
10.1.3影响测量的因素及其消除方法
10.2力的测量
10.2.1几种常用力传感器的介绍
10.2.2动态测力装置的使用特点
10.2.3测力传感器的标定
10.3扭矩的测量
10.3.1应变式扭矩传感器的工作原理
10.3.2应变片式扭矩传感器
10.3.3集流环装置
10.3.4国内外扭矩传感器介绍
习题十
1章流体参量的测量
11.1压力的测量
11.1.1弹性式压力敏感元件
11.1.2常用压力传感器
11.1.3压力测量系统的动态特性
11.1.4压力测量装置的定度
11.2流量的测量
11.2.1常用的流量计
11.2.2流量计的定度
习题十一
2章温度测量
12.1温度标准和测量方法
12.1.1温度的测量方法
12.1.2温标及其传递
12.2热电偶温度计
12.2.1热电效应与热电偶
12.2.2热电偶基本定律
12.2.3标准化热电偶
12.3热电阻温度计
12.3.1金属电阻温度计
12.3.2半导体热敏电阻
12.4非接触式测温法
12.4.1全辐射温度计
12.4.2光学高温计和光电高温计
12.4.3比色高温计
12.4.4红外测温
习题十二
参考文献

本书内容大致可分为基础和应用两大部分。基础内容按测试技术中涉及的基本环节，如传感器、中间调理器、记录显示处理等展开；应用内容主要包括应力应变、振动等测试技术在机械工程中的应用，测试技术实验指导和信号处理编程实验等。本书在内容编排上力求使理论与实践有机结合，更多赋予测试技术知识以工程实际意义和内涵。同时配合章节内容，提供了测试技术实验指导、信号处理Matlab编程实验及适量的复习题，以加深读者对知识的理解，达到锻炼和培养动手解决问题能力的目的。本书融入作者在长期教学和科研工作中的经验与成果，阐述问题深入浅出、循序渐进。