本书主要用于辅助“测试技术”课程教学，内容分为两篇。第一篇为测试技术虚拟实验，包括信号分析理论虚拟仿真实验和测试电路仿真分析案例，目的在于为验证信号分析理论和测试电路提供虚拟实验平台，解决相关内容抽象、传统教学手段效率低下的难题。第二篇为测试技术实体实验及工程案例，包括测试技术实体实验、虚拟仪器开发及车辆底盘系统测试案例，目的在于将理论与实践相结合，解决学以致用的问题。全书共有5章，从第2章开始，每一节都有思考题。
前言
“测试技术”课程是高等院校机械类、机电类、电气类专业的必修课程。通过本课程的学习，学生可以全面系统地学习测试基础理论，掌握测试设备仪器相关操作技能，具备独立使用数据采集分析系统的能力，为今后从事设备状态检测、故障诊断、维修决策等工作夯实基础。
该课程理论性强，涉及知识面广，如高等数学、电工电子技术、微机原理、传感器技术等，公式推导、电路分析复杂，思维需要从时域向频域转换，应用过程较为抽象，教学难度大。
此外，该课程涉及知识和设备更新速度快，与工程实践密切相关，如果缺乏相关有效的实践教学，就难以全面深入地领悟该课程所涉及的基本原理，也无法理解相关基础知识与工程应用实践之间的关系。
编写本书的初衷，就是借助电子信息类课程广泛使用的仿真分析软件开展虚拟实验，解决测试技术课程教学中信号分析、测试电路相关内容抽象、教学效率低下的难题，然后通过实体实验和工程案例相结合，学以致用。
本书非常注重虚拟实验与实体实验相互配合，教学实验与科研设计相互转化，教学工作与未来工程实际相互结合，实践了“学以致用”“知行合一”的理念。本书不仅对“测试技术”的教学改革实践具有积极的推动作用，而且对车辆测试领域的技术研究也具有一定的借鉴作用。因此，本书具有较好的教学实践指导作用，也具有一定的学术价值。
本书内容分为两篇，□□篇为测试技术虚拟实验，主要内容为测试技术基础、信号分析理论虚拟仿真实验、测试电路仿真分析案例； 第二篇为测试技术实体实验及工程案例，主要内容为测试技术基础理论教学实验、虚拟仪器开发与车辆底盘系统测试案例。全书内容共5章。
□□章为测试技术基础，介绍了测试的基本概念，测试系统的组成及要求，阐述了教学中虚拟实验与实体实验的作用及其相互关系。
第□章为信号分析理论虚拟实验，利用数值仿真软件MATLAB验证信号分析教学中的重要结论，帮助学生快速掌握信号的时域、频域分析方法。
第3章为测试系统电路仿真分析案例，主要利用Multisim软件对电桥电路、放大电路电路、滤波器电路、计算机测试系统接口电路的工作过程开展仿真分析，帮助学生深入理解相关电路的工作原理。
第4章为测试技术基础理论教学实验，主要包括信号时域、频域参数测量，传感器特性静态、动态标定方法，常用传感器的使用等内容，使学生掌握相关基本技能。
第5章为虚拟仪器开发与车辆底盘系统测试案例，主要包括虚拟仪器及其构建，发动机动态信号采集和底盘系统总线信息采集案例，使学生了解知识的应用方式和方法。
本书主要对象为高等院校机械类、机电类、电气类等专业学生，也可供从事测试技术工作的科技人员使用。在教学中，如果课时不足，可优先选择本书第□、4章部分内容开展教学。
本书由陆军工程大学石家庄校区李志宁编著。由于编者水平有限，书中难免存在一些不足，希望各位专家、同行不吝赐教。编者衷心希望抛砖引玉，能调动起读者学习测试技术相关理论与知识的兴趣，由此能更深入地学习和思考相关理论和技术问题。
本书配套的PPT课件、仿真电路、案例代码可扫描下方的二维码下载。本书还配有部分微课□□，可扫描书中二维码观看。希望对大家的学习和工作起到一定的借鉴作用。
编者
□0□1年8月
PPT课件+仿真电路+案例代码
李志宁，现为陆军工程大学石家庄校区车辆与电气工程系副教授。□007年毕业于清华大学材料科学与工程专业，获博士学位。目前主要从事测试技术与信号处理方向课程教学，主要科研方向为车辆健康管理、地磁测试与应用。曾主持参与多项重大科研任务，获国家科技进步二等奖1项，军队科技进步二等奖5项，军队科技进步三等奖5项。发表学术论文80余篇，其中SCI收录1□篇，EI收录□7篇。
目录
第一篇测试技术虚拟实验
第1章测试技术基础
1.1相关基本概念
1.2测试技术功用
1.3主要研究内容
1.3.1测量原理
1.3.2测量方法
1.3.3测试系统
1.3.4数据处理
1.4测试技术的发展
1.4.1传感器的发展
1.4.2计算机测试技术的发展
1.4.3数字信号处理技术的发展
1.5测试技术课程教学内容及实践
1.5.1教学内容及难点
1.5.2传统实验教学的局限性
1.5.3虚拟仿真、实体实验、案例分析相结合的教学实践
第2章信号分析理论虚拟实验
2.1MATLAB语言操作实践
2.1.1实验目的
2.1.2实验原理
2.1.3实验内容与方法
2.1.4程序设计实验
思考题
2.2信号的产生与运算
2.2.1实验目的
2.2.2实验原理
2.2.3实验内容与方法
2.2.4程序设计实验
思考题
2.3连续线性时不变系统的时域分析
2.3.1实验目的
2.3.2实验原理
2.3.3实验内容与方法
2.3.4程序设计实验
思考题
2.4连续线性时不变系统的频域分析
2.4.1实验目的
2.4.2实验原理
2.4.3实验内容与方法
2.4.4程序设计实验
思考题
2.5离散傅里叶变换及性质
2.5.1实验目的
2.5.2实验原理
2.5.3实验内容与方法
2.5.4程序设计实验
思考题
2.6快速傅里叶变换频谱分析
2.6.1实验目的
2.6.2实验原理
2.6.3实验内容与方法
2.6.4程序设计实验
思考题
2.7信号的采样与恢复
2.7.1实验目的
2.7.2实验原理
2.7.3实验内容与方法
2.7.4程序设计实验
思考题
2.8随机信号相关分析及功率谱分析
2.8.1实验目的
2.8.2实验原理
2.8.3实验内容与方法
2.8.4程序设计实验
思考题
2.9无限冲激响应数字滤波器的设计
2.9.1实验目的
2.9.2实验原理
2.9.3实验内容与方法
2.9.4程序设计实验
思考题
2.10有限冲激响应数字滤波器的设计
2.10.1实验目的
2.10.2实验原理
2.10.3实验内容与方法
2.10.4程序设计实验
思考题
2.11用FDATool设计数字滤波器
2.11.1实验目的
2.11.2实验原理
2.11.3实验内容与方法
思考题
第3章测试系统电路仿真分析案例
3.1Multisim电路仿真软件
3.1.1Multisim软件简介
3.1.2Multisim软件基本操作使用
思考题
3.2案例1电阻式传感器电桥电路分析
3.2.1实践目标
3.2.2直流电桥工作原理
3.2.3直流电桥电路仿真分析
思考题
3.3案例2信号放大电路分析
3.3.1实践目标
3.3.2常用信号放大电路工作原理
3.3.3反相运算放大电路仿真分析
3.3.4同相运算放大电路仿真分析
3.3.5测量放大电路仿真分析
思考题
3.4案例3滤波器电路分析
3.4.1实践目标
3.4.2滤波器电路工作原理
3.4.3低通滤波器电路仿真分析
3.4.4高通滤波器电路仿真分析
3.4.5带通滤波器电路仿真分析
思考题
3.5案例4计算机测试系统接口电路仿真分析
3.5.1实践目标
3.5.2计算机测试系统接口电路
3.5.3多路模拟开关电路仿真分析
3.5.4采样/保持电路仿真分析
3.5.5A/D转换电路仿真分析
3.5.6D/A转换电路仿真分析
思考题
第二篇测试技术实体实验及工程案例
第4章测试技术基础理论教学实验
4.1信号采集与时频参数分析
4.1.1实验目的
4.1.2实验设备
4.1.3实验原理
4.1.4实验步骤
思考题
4.2电涡流传感器标定
4.2.1实验目的
4.2.2实验设备
4.2.3实验原理
4.2.4实验步骤
思考题
4.3加速度传感器标定
4.3.1实验目的
4.3.2实验设备
4.3.3实验原理
4.3.4实验步骤
思考题
4.4电阻应变片式传感器特性
4.4.1实验目的
4.4.2实验设备
4.4.3实验原理
4.4.4实验步骤
思考题
4.5电感式传感器特性
4.5.1实验目的
4.5.2实验设备
4.5.3实验原理
4.5.4实验步骤
思考题
4.6光电传感器测量转速
4.6.1实验目的
4.6.2实验设备
4.6.3实验原理
4.6.4实验步骤
思考题
4.7光纤传感器测量位移
4.7.1实验目的
4.7.2实验设备
4.7.3实验原理
4.7.4实验步骤
思考题
4.8计算机数据采集系统
4.8.1实验目的
4.8.2实验设备
4.8.3实验原理
4.8.4实验步骤
思考题
4.9CAN通信节点组成及调试
4.9.1实验目的
4.9.2实验设备
4.9.3实验原理
4.9.4实验步骤
思考题
4.10CAN报文滤波方法
4.10.1实验目的
4.10.2实验设备
4.10.3实验原理
4.10.4实验步骤
思考题
第5章虚拟仪器开发与车辆底盘系统测试案例
5.1虚拟仪器及开发软件
5.1.1虚拟仪器的基本概念
5.1.2LabWindows/CVI软件
5.1.3调试简单程序
5.1.4实践与探索
5.2案例1数据采集虚拟仪器构建
5.2.1实践目的
5.2.2虚拟仪器驱动软件
5.2.3数据采集程序分析
5.2.4数据采集实践
思考题
5.3案例2网络化虚拟仪器构建
5.3.1实践目的
5.3.2基于以太网的虚拟仪器构建
5.3.3数据发送与接收程序设计
思考题
5.4案例3柴油机振动信号采集与分析
5.4.1实践目的
5.4.2柴油机振动信号分析
5.4.3缸盖振动信号采集与分析
思考题
5.5案例4瞬时转速信号采集与分析
5.5.1实践目的
5.5.2柴油机瞬时转速信号分析原理
5.5.3柴油机瞬时转速信号采集与分析
思考题
5.6案例5燃油压力信号采集与分析
5.6.1实践目的
5.6.2柴油机燃油压力信号测试原理
5.6.3柴油机燃油压力信号采集与分析
思考题
5.7案例6车辆底盘总线系统信息采集
5.7.1实践目的
5.7.2底盘系统总线简介
5.7.3传动系统CAN总线信号采集
思考题
参考文献
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