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《材料成型测试技术》主要讲授材料成型过程中有关参量的检测原理与方法。主要内容有电测量法的基本知识和对电测装置的基本要求；常用传感器的类型和基本原理及应用；各种测量显示及记录仪表的测量原理及操作、信号处理方法；应力、应变及位移的测量方法；温度的测量及自动控制；差热分析、差示扫描量热法、热重法的基本原理及应用。本书在编写过程中，力求理论联系实际，突出实际应用，通过应用案例，增强学生对相关知识点的理解和掌握。

《材料成型测试技术》可作为高等院校本科、高职高专材料成型及控制工程、材料加工工程等专业和方向的教学用书，也可供材料科学与工程各专业使用。

第1章 绪论 1

1.1 检测技术的重要性1

1.2 材料成型中经常检测的物理量及检测方法2

1.2.1 材料成型过程中常检测的物理量2

1.2.2 检测常用物理量的方法2

第2章 电测量法 4

2.1 电测量法测试系统组成及各部分作用5

2.1.1 电测量法测试系统组成5

2.1.2 电测量法测试装置各部分作用5

2.2 被测参量的特征及频谱分析6

2.2.1 被测参量的特征6

2.2.2 频谱分析7

2.3 电测装置的静态特性和动态特性8

2.3.1 电测装置的静态特性8

2.3.2 电测装置的动态特性10

2.4 测量误差及其分类11

2.4.1 按误差的表示方法分类11

2.4.2 按误差的性质和产生的原因分类12

2.5 对电测装置的基本要求13

习题14

第3章 传感器 15

3.1 传感器基本知识17

3.1.1 传感器定义17

3.1.2 传感器的组成及分类17

3.2 电阻式传感器19

3.2.1 电位器式电阻传感器19

3.2.2 应变式电阻传感器20

3.2.3 电阻式传感器应用的简单实例23

3.3 电感式传感器24

3.3.1 自感式传感器25

3.3.2 互感式传感器30

3.3.3 电涡流式传感器32

3.4 热电式传感器35

3.4.1 热电偶35

3.4.2 金属热电阻40

3.4.3 热敏电阻41

3.4.4 热电式传感器的应用42

3.5 压电式传感器43

3.5.1 压电效应和压电材料43

3.5.2 石英晶体的压电特性45

3.5.3 压电元件的常用结构47

3.5.4 压电式传感器的等效电路47

3.5.5 压电式传感器的应用48

3.6 电容式传感器49

3.6.1 基本工作原理和类型50

3.6.2 变间隙型电容式传感器50

3.6.3 变面积型电容式传感器52

3.6.4 变介质型电容式传感器53

3.6.5 电容式传感器的等效电路53

3.6.6 电容式传感器的应用实例54

3.7 光电式传感器54

3.7.1 光电效应传感器55

3.7.2 光电式传感器应用实例61

3.7.3 电荷耦合器件61

3.8 霍尔传感器63

3.8.1 霍尔效应63

3.8.2 霍尔传感器的工程应用63

3.9 传感器的选用原则65

习题67

第4章 显示和记录仪表 68

4.1 磁电动圈式仪表69

4.1.1 磁电动圈式仪表的特点及分类69

4.1.2 磁电动圈式仪表的结构及工作原理71

4.1.3 磁电动圈式仪表的测量电路73

4.1.4 磁电动圈式仪表的电子调节电路和断偶自动保护电路75

4.1.5 动圈式仪表使用时应注意的问题76

4.2 电位差计77

4.2.1 电位差计的分类77

4.2.2 手动平衡直流电位差计77

4.2.3 自动平衡电子电位差计80

4.3 函数记录仪83

4.3.1 函数记录仪的自动平衡原理83

4.3.2 函数记录仪的主要组成84

4.3.3 函数记录仪的应用86

4.4 电阻应变仪86

4.4.1 电阻应变仪的分类86

4.4.2 电阻应变仪的结构及工作原理87

4.4.3 电阻应变仪主要组成部分及作用88

4.5 数字式显示仪表90

4.5.1 数字式显示仪表的特点及构成91

4.5.2 数字式显示仪表构成环节的工作原理92

4.5.3 常用数字式显示仪表的类型和使用94

4.6 无纸记录仪96

4.6.1 无纸记录仪的基本结构96

4.6.2 无纸记录仪的界面显示97

习题98

第5章 应力和应变测量 100

5.1 电阻应变片测量应力应变101

5.1.1 电阻应变片的结构101

5.1.2 电阻应变片的类型及主要参数101

5.1.3 应变片的工作特性103

5.1.4 应变片粘贴工艺104

5.2 电阻应变法测试原理105

5.3 应变片的测量电路106

5.3.1 直流电桥107

5.3.2 交流电桥108

5.4 电阻应变片的应用109

5.4.1 电阻应变片对应力应变的测试109

5.4.2 测点选择和布片原则114

5.4.3 应变式传感器的应用实例115

习题117

第6章 温度测量及控制 119

6.1 温度的测量120

6.1.1 温标120

6.1.2 测温原理及测温方法的分类120

6.1.3 热电偶测温121

6.1.4 热电阻测温131

6.1.5 非接触式测温135

6.2 温度的自动控制138

6.2.1 温度控制的概念138

6.2.2 位式温度控制及时间比例温度控制140

6.2.3 炉温连续控制142

习题144

第7章 热分析测试技术及应用 145

7.1 热分析技术简介146

7.1.1 热分析技术的定义与分类146

7.1.2 热分析技术的应用范围147

7.2 铸造热分析法及其应用148

7.2.1 铸造热分析法的基本原理148

7.2.2 铸造热分析曲线的特征148

7.2.3 铸造热分析法测试装置149

7.2.4 铸造热分析法的应用151

7.3 差热分析151

7.3.1 差热分析的基本原理152

7.3.2 差热分析曲线解析153

7.3.3 影响差热分析曲线的因素155

7.3.4 差热分析的应用156

7.4 差示扫描量热法158

7.4.1 差示扫描量热法的基本原理158

7.4.2 DSC曲线的影响因素158

7.4.3 差示扫描量热法的应用160

7.5 热重法162

7.5.1 热重分析仪的基本结构及工作原理162

7.5.2 热重曲线分析163

7.5.3 影响热重曲线的因素164

7.5.4 热重法的应用165

习题166

实验1 热电偶实验 168

实验2 温度控制实验 171

实验3 综合热分析实验 173

附录1 铂铑10-铂热电偶分度表 176

附录2 镍铬-镍硅（镍铬-镍铝）热电偶分度表 181

附录3 WRe5-WRe26热电偶分度表 185

参考文献 191

王武孝，西安理工大学，教授，男，博士，毕业于西北工业大学，现为西安理工大学材料科学与工程学院教授，长期从事材料成型相关课程的教学和科研工作，发表科技论文100余篇，其中SCI 收录十余篇。同时还承担了材料成型专业的大量实践教学，二十多年来积累了丰富的教学经验，对本专业的学科发展有着清晰的认识和开阔的视野。在长期的科研实践过程中，对现阶段我国材料成型及控制技术领域所采用的 测试手段和方法十分熟悉。

  教学情况：本书编者王武孝教授长期在教学一线，从事材料成型及控制工程专业的本科教学，同时还承担了材料成型专业的大量实践教学，有着丰富的教学经验。

  参与编写教材一部《材料科学与工程基础实验教程》 (机械工业出版社)；参与两门精品课程建设：《金相显微技术》 (陕西省教育厅2015) 、《材料成型基础》(西安理工大学2010)；获得西安理工大学2017年度本科教学 奖(二等奖)。

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书籍介绍

《材料成型测试技术》主要讲授材料成型过程中有关参量的检测原理与方法。主要内容有电测量法的基本知识和对电测装置的基本要求；常用传感器的类型和基本原理及应用；各种测量显示及记录仪表的测量原理及操作、信号处理方法；应力、应变及位移的测量方法；温度的测量及自动控制；差热分析、差示扫描量热法、热重法的基本原理及应用。本书在编写过程中，力求理论联系实际，突出实际应用，通过应用案例，增强学生对相关知识点的理解和掌握。 《材料成型测试技术》可作为高等院校本科、高职高专材料成型及控制工程、材料加工工程等专业和方向的教学用书，也可供材料科学与工程各专业使用。