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第一章 绪论1

1.1关于音频检测方法及音频检测系统1

1.2国外音频检测技术的发展概况1

1.3国内音频检测技术的发展概况4

1.4音频检测与现代声学5

1.4.1音频检测与声学理论的关系5

1.4.2声学的基础与检测研究5

1.4.3声学的研究方法与光学研究方法的比较6

1.4.4声学的分支学科6

1.4.5声学仪器6

1.4.6声学与生命科学7

1.4.7声学与环境8

1.5音频检测技术的未来发展趋向8

第二章 音频检测理论与评价10

2.1音频振动与介质中的声波10

2.1.1音频检测的振动理论10

2.1.2音频检测的波动理论14

2.2振动与波动理论的区别与相关性22

2.3关于声学的物理度量23

2.4有关声音的主观评价25

3.1.4表面波28

3.1.3球面波28

3.1.2平面波28

3.1.1纵波与横波28

3.1音频信号中波形的概念28

第三章 音频检测声波传输理论28

3.1.5板波29

3.2声波在界面上的反射与折射30

3.2.1液－固界面30

3.2.2固体、液体－空气界面32

3.2.3声波在多层平面中的穿透32

3.3声波在一般固体中的传播34

3.3.1各向同性弹性介质中的波动方程34

3.4.1弹性模量对声波在金属中传播的相互作用与影响35

3.4声波在金属介质内部的传播35

3.3.3声波在棒中的传播35

3.3.2表面波在半无限大固体表面的传播35

3.4.2内耗对声波在金属中传播的相互作用与影响37

第四章 共振频率、内耗与弹性介质相互作用机理39

4.1声学振动激励的响应分析（频谱分析）39

4.2音频共振测量原理41

4.2.1圆柱体金属试棒的共振频率41

4.2.2变截面非规则金属试件的共振频率43

4.3音频能量（幅度）衰减检测原理43

4.4音频检测参数与球墨铸铁组织的作用机理45

4.4.1声波与石墨的作用原理45

4.4.2声波绕射与石墨形态的关系46

5.1.1主动敲击检测法（主观判断法）50

5.1.2被动音频捕捉法（声音识别判断法）50

5.1传统音频检测方法50

第五章 音频检测方法50

5.1.3脉冲激振测量法51

5.1.4“速度共振”相位判别法52

5.2现代音频检测方法53

5.2.1电磁脉冲激励法54

5.2.2声级计54

5.2.3声波扫频法55

5.2.4声成像技术56

5.2.5声发射（AE）技术59

5.2.6 AU技术61

5.3.2音频检测被检对象的材料品质62

5.3.1环境因素的影响62

5.3音频检测方法的技术条件62

5.3.3被检对象的支撑条件与振型节点66

5.3.4被检对象的音频激励条件69

第六章 音频检测系统与传感器选择72

6.1音频检测系统组成与工作原理72

6.1.1音频检测基本原理72

6.1.2检测系统的原理结构及其单元功能72

6.1.3音频检测系统及其工作过程74

6.2传感器与信号转换78

6.2.1传感器的工作原理78

6.2.2电感式传感器78

6.2.3压电式传感器83

6.2.4电容式传感器94

6.2.5音频检测中常用传感器比较98

6.3音频检测系统的组建与性能评定100

6.3.1音频检测系统性能评定100

6.3.2音频检测系统的组建原则101

第七章 音频检测仪器及单元接口电路设计104

7.1音频检测仪器组成与设计特点104

7.1.1音频检测仪器的组成及特点104

7.1.2音频检测仪器的设计方法105

7.2音频检测仪器总体设计方案108

7.2.1等精度频率计数音频检测仪器108

7.3音频检测仪器工作原理与结构109

7.3.1频率计数音频检测仪器的内部结构与工作原理109

7.2.2频率内耗音频检测综合测试仪器109

7.3.2频率内耗音频检测仪器的内部结构与工作原理110

7.4音频检测仪器单元电路设计111

7.4.1小信号放大器111

7.4.2测量信号的滤波115

7.5音频信号检波与峰值保持电路118

7.5.1音频检测通用检波电路118

7.5.2音频检测内耗值的检波电路121

7.6音频检测微机系统硬件设计123

7.6.1通用接口方式123

7.6.2 ICM7226专用计数芯片与8031单片机接口124

7.6.3显示系统125

7.6.4打印系统设计125

7.7音频检测微机系统软件设计126

7.7.2频率计算子程序127

7.7.1主程序127

7.7.3内耗计算子程序128

第八章 音频检测系统中的非线性校正处理和补偿130

8.1音频检测系统非线性特征及补偿方法130

8.1.1关于检测系统非线性特性的概念130

8.1.2传感器非线性特性的补偿方法130

8.2传感器非线性硬件校正方法135

8.2.1传感器非线性校正电路135

8.2.2实用线性化器——对数放大器设计136

8.3.1关于温度补偿的概念141

8.3.2温度补偿原理141

8.3音频检测技术中的温度补偿技术141

8.4非线性数字域校正的新方法143

8.4.1数字域线性化工作原理144

8.4.2数字域线性化校正电路144

8.4.3 EPROM数据编码的方法145

8.5微机系统在非线性校正中的应用146

8.5.1计算法146

8.5.2查表法146

8.5.3插值法146

8.6音频检测技术中的自补偿技术150

8.6.1频率自补偿150

8.6.2温度自补偿153

9.1测量误差及数据处理方法155

9.1.1测量与误差155

第九章 音频检测数据分析与处理技术155

9.1.2检测数据处理方法157

9.2实验数据回归分析158

9.2.1一元线性回归158

9.2.2一元非线性回归167

9.2.3二元线性回归分析167

9.2.4二元非线性回归分析170

9.2.5多元回归分析170

9.3动态测量及数据处理173

9.3.1动态测量的特征量173

9.3.2平稳过程谱密度及其数据处理方法176

9.4音频检测参数实验回归分析与数据处理181

9.4.1球墨铸铁动态弹性模量、内耗值与机械性能之间的关系181

9.3.3非平稳过程及其数据处理方法181

9.4.2腔体容积与音频检测参数的回归分析183

9.5计算机模拟非等截面轴杆类零部件音频检测计算方法184

9.5.1数值计算求解非等直截面轴杆工件的共振频率184

9.5.2数值计算方法的实验验证186

9.6音频检测谐波分析187

第十章 音频检测技术中的抗干扰问题188

10.1音频检测系统中常见的干扰类型与防护188

10.1.1干扰与防护188

10.1.2干扰的类型及防护188

10.2干扰源与耦合方式190

10.2.1噪声与信噪比190

10.2.2噪声源190

10.2.4噪声耦合方式192

10.2.3噪声电压的叠加192

10.3.1差模干扰197

10.3差模干扰与共模干扰197

10.3.2共模干扰198

10.3.3共模干扰抑制比199

10.4音频检测仪表的屏蔽与防护200

10.4.1测量仪表中实用屏蔽规则200

10.4.2数字电压表的屏蔽与防护分析202

10.4.3电子测量仪表的屏蔽与防护小结207

10.5接地问题208

10.5.1音频检测系统中地线的类型208

10.5.2接地问题的处理209

11.1.1音频检测中的虚拟仪器211

11.1.2音频检测虚拟仪器的组成211

11.1音频检测虚拟仪器的原理与构成211

第十一章 基于虚拟仪器的音频检测系统211

11.1.3虚拟仪器的特点214

11.1.4 LabVIEW与虚拟仪器的设计方法214

11.2音频信号分析仪的系统构成及原理215

11.2.1系统构成215

11.2.2音频信号分析仪的工作原理215

11.2.3音频信号分析仪的硬件设计216

11.2.4音频信号分析仪的软件设计219

11.3基于虚拟仪器的弹体药室容积音频检测装置的硬件设计与选择227

11.3.1传感器的选择227

11.3.2数据采集卡的选择229

11.4.1基于虚拟仪器的弹体药室容积音频检测装置的软件设计思想233

11.4基于虚拟仪器的弹体药室容积音频检测装置的软件设计233

11.4.2基于虚拟仪器的弹体药室容积音频检测装置的面板及程序的设计235

11.4.3子VI的设计238

第十二章 音频检测技术应用243

12.1轴类件音频检测应用243

12.1.1金属材料内部微观组织结构及缺陷检测243

12.1.2金属机械性能无损检测247

12.2非规则腔体容积音频检测技术与仪器253

12.2.1腔体容积音频检测基本原理253

12.2.2检测系统与工作原理254

12.2.3实验结果及分析255

12.3.1导弹脱靶量音频检测技术应用257

12.3导弹及飞行目标音频法距离探测技术应用257

12.2.4结论257

12.3.2基于瞬时频率估计的被动声学飞机测距应用259

12.4滚动轴承运动状态的故障诊断263

12.4.1滚动轴承的振动263

12.4.2滚动轴承故障的频率成分分析264

12.4.3滚动轴承疲劳故障的音频在线监测与诊断265

12.4.4结论267

12.5音频法预测等温淬火铸铁强度267

12.5.1检测原理267

12.5.2实验方法267

12.5.3结果整理及讨论269

参考文献272