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第1章　绪论1

第2章　电测量法3

2.1　被测参量的特征及其频谱分析3

2.1.1　周期过程的频谱分析4

2.1.2　非周期过程的频谱分析5

2.2　电测装置的静态特性和动态特性6

2.2.1 电测装置的静态特性6

2.2.2　电测装置的动态特性8

2.3　测量误差及其分类9

2.3.1　按误差的表示方法分类10

2.3.2　根据误差的性质和产生的原因分类10

2.4　对电测装置的基本要求11

第3章　传感器13

3.1　传感器的基本概念13

3.1.1　传感器定义与组成13

3.1.2　传感器的分类14

3.2　电阻传感器15

3.2.1　电位器式电阻传感器15

3.2.2　应变式电阻传感器17

3.3　电感式传感器19

3.3.1　变阻式传感器19

3.3.2　互感式传感器22

3.3.3　电涡流式传感器23

3.4　热电式传感器25

3.4.1　热电偶25

3.4.2　金属热电阻30

3.4.3　热敏电阻31

3.5　压电式传感器33

3.5.1　压电效应和压电材料33

3.5.2　石英晶体的压电特性35

3.5.3　压电陶瓷的压电现象36

3.5.4　压电传感器等效电路和测量电路37

3.6　电容式传感器38

3.6.1　基本工作原理38

3.6.2　变间隙型电容式传感器39

3.6.3　变极板面积型电容式传感器40

3.6.4　变介质型电容式传感器41

3.6.5　电容式传感器等效电路41

3.7　光电式传感器42

3.7.1　光电效应传感器42

3.7.2　CCD图像传感器48

3.8　霍尔传感器49

3.8.1 霍尔效应49

3.8.2　霍尔元件的主要技术参数50

3.9　传感器的适用原则52

3.9.1 与测量条件有关的因素52

3.9.2　与传感器有关的技术指标52

3.9.3　与使用环境条件有关的因素52

第4章　常用测量电路53

4.1 电桥53

4.1.1　直流电桥53

4.1.2　交流电桥55

4.1.3　电桥的平衡55

4.2　载波放大和相敏检波56

4.2.1　载波放大原理56

4.2.2　相敏检波原理59

4.3　滤波电路62

4.3.1　滤波器分类62

4.3.2　RC滤波器62

4.3.3　LC滤波器63

4.4　数模和模数转换原理63

4.4.1　模-数转换（A/D转换）原理63

4.4.2　模-数转换器（A/D转换器）的类型64

4.4.3　数-模转换（D/A转换）原理66

第5章　显示和记录仪表68

5.1　磁电动圈式仪表68

5.1.1　磁电动圈式仪表的特点及分类68

5.1.2　磁电动圈式仪表的结构及工作原理69

5.1.3　磁电动圈式仪表的测量电路及断偶保护电路72

5.1.4　磁电动圈式温度指示调节仪表的断偶保护电路73

5.2　电位差计75

5.2.1　手动平衡直流电位差计75

5.2.2 自动平衡电子电位差计78

5.3　函数记录仪81

5.3.1　函数记录仪的自动平衡原理81

5.3.2　函数记录仪的主要组成83

5.3.3　函数记录仪的应用84

5.4　光线示波器85

5.4.1　光线示波器的工作原理86

5.4.2　光线示波器的光学系统86

5.4.3　光线示波器的振动子及外接电阻87

5.5　电阻应变仪89

5.5.1 电阻应变仪的分类89

5.5.2　电阻应变仪的工作原理89

5.5.3　电阻应变仪主要组成部分的作用及性能91

5.5.4　常用电阻应变仪介绍93

5.6　数字式仪表94

5.6.1　数字式仪表的特点及构成94

5.6.2　数字式仪表构成环节的工作原理95

5.6.3　虚拟仪器简介98

第6章　应力和应变测量100

6.1　概述100

6.2　电阻应变片100

6.2.1 电阻应变片的类型101

6.2.2　应变片的应用104

6.2.3　应变片的工作特性105

6.2.4　应变片粘贴工艺105

6.3 电阻应变片对应力、应变的测试106

6.3.1　线应力状态下的主应力的测量107

6.3.2　平面应力状态下的主应力的测量107

6.3.3　测点选择、布片和选片原则111

6.4　应力、应变的其他测量方法113

6.4.1　超声波测量方法113

6.4.2　光弹性测量方法114

6.4.3　激光全息测量方法115

6.4.4　密栅云纹方法116

6.4.5　X射线宏观应力测定方法117

6.4.6　热辐射应力图分析119

6.4.7　机械式测量119

6.4.8　脆性涂层120

第7章　热工测量技术121

7.1　温度的测量121

7.1.1　测温方法的分类121

7.1.2　热电偶测温121

7.1.3　热电阻测温129

7.2　温度的自动控制135

7.2.1　温度控制的概念135

7.2.2　位式温度控制及时间比例温度控制136

7.2.3　炉温连续控制137

7.3　流体压力和流量的测量140

7.3.1　流体压力的测量140

7.3.2　流体流量的测量145

7.4　炉气成分分析150

7.4.1　红外线CO2气体分析仪150

7.4.2　奥氏气体分析仪152

7.4.3　气相色谱分析仪154

7.5　料位的测量与控制157

7.5.1　炉气压差式料位测量与控制157

7.5.2　激光式料位测量与控制158

7.5.3　γ射线式料位测量与控制158

第8章　热分析测试技术160

8.1　传统热分析法及其应用160

8.1.1　传统热分析法的基本原理160

8.1.2　灰铸铁的冷却曲线161

8.1.3　测试系统162

8.2　差热分析的原理及其应用163

8.2.1　差热分析的原理163

8.2.2　差热分析应用举例168

8.3　示差扫描量热分析的原理及其应用170

8.3.1　示差扫描量热分析的基本原理170

8.3.2 影响DSC曲线的因素171

8.3.3　示差扫描量热法的应用172

8.4　热重法的原理及其应用174

8.4.1　热重法的原理174

8.4.2　影响热重分析的因素176

8.4.3　热重法的应用177

第9章　无损检测及表面质量检测技术179

9.1　射线探伤179

9.1.1　射线的发生及衰减179

9.1.2　射线照相法探伤的原理及方法182

9.1.3　射线实时图像法探伤184

9.2　超声波探伤185

9.2.1　超声波的产生及传播185

9.2.2　超声波探伤原理及方法190

9.3　磁力探伤192

9.3.1　磁力探伤的原理192

9.3.2　材料的磁化和退磁193

9.3.3　磁粉探伤的操作和适用范围196

9.4　渗透探伤197

9.4.1　着色探伤197

9.4.2　荧光探伤199

9.5　涡流探伤201

9.5.1　涡流的产生和检测201

9.5.2　探伤操作202

9.6　金属耐磨性的检测203

9.6.1　磨料磨损203

9.6.2　黏着磨损204

9.7　金属耐腐蚀性的检测208

9.7.1　浸泡腐蚀试验208

9.7.2　盐雾试验211

9.7.3　局部腐蚀试验212

9.7.4　金属腐蚀性的评定方法220

第10章　电子显微分析225

10.1　电子显微镜简介225

10.2　电子显微镜的基本原理225

10.2.1　光学显微镜的局限性225

10.2.2　电子光学基础226

10.2.3　电磁透镜227

10.2.4　电磁透镜的景深和焦长231

10.3　透射电子显微镜232

10.3.1　透射电子显微镜的构造232

10.3.2　透射电子显微镜成像原理234

10.3.3 透射电子显微镜的样品制备235

10.4　电子衍射分析237

10.4.1　电子衍射原理238

10.4.2　选区电子衍射原理239

10.4.3　衍射衬度成像原理239

10.5　扫描电子显微镜240

10.5.1 电子束与固体样品的相互作用240

10.5.2　扫描电子显微镜的基本原理和结构242

10.5.3　扫描电子显微镜的几种电子像分析244

10.5.4　扫描显微镜在金属材料研究中的应用248

10.6　电子探针显微分析250

10.6.1　电子探针的分析原理及构造250

10.6.2　电子探针分析方法253

参考文献256