本书综述了感测器和测试技术基本原理，并探讨了感测器和测试技术在军事装备测试中的套用。〖BP)〗全书分为九章，在感测器和测试技术基本原理方面主要介绍了测量误差与数据处理、信号分析与处理、测试系统特性标定与性能改善、常用感测器的基本原理，包括应变片式、电容式、电磁式、压电式、热电式五个大类感测器原理、特性、电路和套用，并讨论了光电式感测器套用及感测与测试中的干扰及抑制技术；在感测器和测试技术在军事装备测试中的套用方面介绍了火控系统、火炮压力、弹丸飞行速度等测试中感测器的套用及军用测试技术的最新发展。本书可作为测量与控制技术、仪器仪表、自动化等专业的本科生、研究生教材，也可供装备设计测试人员、其他相关专业的师生及工程技术人员参考。

第1章绪论1

1.1感测器与测试系统的组成及感测器分类1

1.1.1测试系统的组成1

1.1.2感测器的组成3

1.1.3感测器的分类4

1.2感测器与测试技术在军事上的套用6

1.3感测与测试技术在军事工业的地位和发展状况9

第2章测量误差与数据处理11

2.1测量误差的基本概念11

2.1.1测量误差定义及研究的意义11

2.1.2测量误差的来源11

2.1.3主要名词术语12

2.1.4测量误差的表示方法13

2.1.5测量误差的分类15

2.1.6测量不确定度15

2.1.7误差公理及测量结果的报告16

2.2随机误差的处理17

2.2.1随机误差的特徵和机率分布17

2.2.2算术平均值和剩余误差18

2.2.3随机误差的方差和标準差19

2.2.4测量的极限误差20

2.2.5不等精度直接测量的数据处理21

2.3系统误差的分析22

2.3.1系统误差的性质及分类22

2.3.2系统误差的判别23

2.3.3系统误差的消除与削弱消除24

2.4粗大误差的剔除26

2.4.1莱以特準则26

2.4.2格拉布斯準则27

2.5误差的合成27

2.5.1随机误差的合成28

2.5.2系统误差的综合28

2.5.3系统误差与随机误差的合成29

2.6数据处理的基本方法29

2.6.1有效数字和数据捨入规则29

2.6.2最小二乘法原理及套用30

2.6.3测量数据处理举例32

2.7舰艇试航试验数据实例分析38

2.7.1高精度相似装备获取试验真值38

2.7.2利用差分GPS获取试验真值39

2.7.3时间一致转化算法43

2.7.4坐标转换算法44

第3章信号分析与处理47

3.1信号的分类与描述47

3.1.1信号的分类47

3.1.2信号的描述47

3.2周期信号与离散频谱48

3.2.1傅立叶级数及其周期信号的频谱介绍48

3.2.2周期矩形脉冲信号的傅立叶级数举例49

3.3非周期信号与连续频谱51

3.3.1频谱密度函式X(Ω)51

3.3.2非周期信号的傅立叶积分表示52

3.3.3一些非周期信号的傅立叶变换53

3.4随机信号分析56

3.4.1随机信号的幅值描述57

3.4.2随机信号的时域描述58

3.4.3随机信号的频域描述60

3.5信号数位化60

3.5.1採样61

3.5.2截断63

3.6基于FFT的谱分析方法64

3.6.1确定性信号的傅立叶谱64

3.6.2随机信号的自功率谱密度分析65

3.6.3互谱密度分析和频率特性分析65

3.6.4相干函式分析66

3.7相关分析和谱分析的工程套用66

3.7.1相关分析及其套用66

3.7.2谱分析的工程套用69

第4章测试系统特性、标定与性能改善72

4.1测试系统的静态特性72

4.2测试系统的动态特性75

4.2.1动态参数测试的特殊问题75

4.2.2研究测试系统动态特性的方法76

4.2.3测试系统的动态特性分析77

4.3测试系统动态特性的测定79

4.3.1阶跃回响法79

4.3.2二阶系统动态特性参数的测定80

4.3.3频率回响法82

4.4实现不失真测试的条件83

4.5改善感测器性能的技术途径85

第5章常用感测器的基本原理89

5.1应变片式电阻感测器89

5.1.1电阻应变片的工作原理89

5.1.2金属电阻应变片主要特性91

5.1.3温度误差及其补偿96

5.1.4应变片式电阻感测器的测量电路99

5.2电容式感测器103

5.2.1电容式感测器的工作原理及结构形式104

5.2.2电容式感测器的信号调理电路108

5.2.3电容式感测器的套用114

5.3电感式和磁电式感测器116

5.3.1电感式感测器基本原理与结构116

5.3.2半导体磁电式感测器原理118

5.3.3电感式和磁电式感测器的套用119

5.4压电式感测器120

5.4.1压电式感测器基本原理120

5.4.2压电常数和表面电荷的计算123

5.4.3压电式感测器等效电路125

5.4.4压电式感测器的套用127

5.5热电式感测器131

5.5.1温度和温标131

5.5.2热电阻测温133

5.5.3热电偶测温136

第6章光电感测器及其套用144

6.1光电探测技术概述144

6.2常规光电器件145

6.2.1外光电效应及器件145

6.2.2内光电效应及器件146

6.2.3光电器件的特性149

6.3光栅测量原理151

6.3.1计量光栅的结构及分类151

6.3.2光栅感测器组成152

6.3.3测位移原理153

6.3.4辨向原理154

6.3.5细分技术155

6.4固态图像感测器157

6.4.1CCD的基本工作原理157

6.4.2固态图像感测器主要特性参数161

6.4.3固态图像感测器的套用163

第7章测试中的干扰及抑制技术166

7.1干扰的来源166

7.1.1常见的干扰类型166

7.1.2噪声与信噪比167

7.2干扰的耦合方式及传输途径167

7.3差模干扰和共模干扰171

7.4干扰抑制技术174

7.4.1禁止技术174

7.4.2接地技术175

第8章感测器与测试技术在军事中的套用179

8.1感测器在火控系统中的套用179

8.1.1火控系统感测器的类别及其重点产品179

8.1.2火控系统对感测器的技术要求180

8.1.3坦克火控系统182

8.2火炮压力(力)的测试185

8.2.1概述185

8.2.2应变式测压法185

8.2.3压电式测压法187

8.2.4火炮冲击波测试188

8.3弹丸飞行速度测试192

8.3.1概述192

8.3.2瞬时速度法简介194

8.3.3外弹道区截测速法196

8.4火炮动态参数综合测试207

8.4.1火炮动态参数综合测试内容及其测试要求207

8.4.2火炮动态参数综合测试系统的总体方案208

8.4.3火炮动态参数测试系统实现212

第9章军用测试技术的最新发展221

9.1战场多感测器数据融合技术221

9.1.1数据融合在军事上的套用221

9.1.2数据融合在海军上的套用222

9.2现场汇流排技术223

9.2.1GPIB汇流排223

9.2.2VXI汇流排224

9.2.3PXI汇流排224

9.2.4LXI汇流排224

9.2.5汇流排比较225

9.3作战系统网路226

9.3.1计算机网路的拓扑结构226

9.3.2计算机网路协定227

9.3.3FDDI网229

9.3.41553B网231

9.4基于汇流排的军用测试系统实例237

9.4.1VXI汇流排测试系统套用实例237

9.4.2PXI汇流排测试系统套用实例238

9.4.3GPIB和VXI混合汇流排测试系统套用实例239

9.5军用自动测试系统240

9.5.1现有ATS系统的结构特点和不足241

9.5.2未来测试系统的开发方向和基本的体系结构241

9.5.3未来测试系统中所套用的主要技术242

参考文献245"