測量系統(tǒng)應(yīng)用與設(shè)計

內(nèi)容概要

　　本書是美國大學(xué)測試技術(shù)設(shè)計與應(yīng)用的經(jīng)典教科書。全書共分三部分：第1部分講解測試技術(shù)的原理概念；第2部分介紹各種測量儀器；第3部分論述有關(guān)測試數(shù)據(jù)的處理、傳輸和記錄，以及MATLAB和SIMULINK計算機(jī)分析軟件以及DASYLab實驗室模擬軟件在測試技術(shù)中的應(yīng)用。全書內(nèi)容豐富，并提供有眾多的參考文獻(xiàn)和網(wǎng)頁，能使讀者得到超出本書范圍以外的廣大資源。　　本書可作為高等院校儀器、測控、機(jī)械、自動化等專業(yè)測試技術(shù)課程的教科書，也可作為相關(guān)工程技術(shù)人員的參考書。

書籍目錄

第1章　不同種類的測量儀器應(yīng)用1.1　為什么要研究測量系統(tǒng)1.2　測量應(yīng)用分類1.3　計算機(jī)輔助機(jī)器和過程1.4　結(jié)論習(xí)題參考文獻(xiàn)第2章　測量儀器的廣義化結(jié)構(gòu)和功能描述2.1　儀器的功能元件2.2　有源傳感器和無源傳感器2.3　模擬和數(shù)字工作方式2.4　歸零法和偏移法2.5　儀器和測量系統(tǒng)的輸入-輸出結(jié)構(gòu)干擾輸入和修正輸入的校正方法2.6　結(jié)束語習(xí)題第3章　儀器的廣義化性能特征3.1　序言3.2　靜特性和靜態(tài)標(biāo)定靜態(tài)標(biāo)定的意義被測值與真值的關(guān)系基本統(tǒng)計學(xué)知識最小二乘標(biāo)定曲線標(biāo)定精確度與安裝精確度的關(guān)系在總的系統(tǒng)精確度計算中組合元件誤差用實驗試驗來驗證理論測量誤差對制造中質(zhì)量控制決策的影響靜態(tài)靈敏度計算機(jī)輔助標(biāo)定和測量：多次回歸線性閾值、噪聲底限、分辨率、遲滯和死區(qū)刻度可讀性跨度廣義靜態(tài)剛度和輸入阻抗：負(fù)載效應(yīng)關(guān)于靜特性的結(jié)束語3.3　動特性測量系統(tǒng)的廣義數(shù)學(xué)模型動態(tài)響應(yīng)分析的數(shù)字仿真方法算子傳遞函數(shù)正弦傳遞函數(shù)零階儀器一階儀器一階儀器的階躍響應(yīng)一階儀器的斜坡響應(yīng)一階儀器的頻率響應(yīng)一階儀器的脈沖響應(yīng)二階儀器二階儀器的階躍響應(yīng)二階儀器的有限斜坡響應(yīng)二階儀器的斜坡響應(yīng)二階系統(tǒng)的頻率響應(yīng)二階儀器的脈沖響應(yīng)空載時間元件頻率響應(yīng)曲線的對數(shù)坐標(biāo)圖一般形式的儀器對周期輸入的響應(yīng)一般形式的儀器對瞬態(tài)輸入的的響應(yīng)幅值調(diào)制信號的頻譜隨機(jī)信號的特性保證精確測量而對儀器傳遞函數(shù)提出的要求使用計算機(jī)仿真選擇傳感器動態(tài)數(shù)據(jù)的數(shù)字修正測量系統(tǒng)參數(shù)的實驗確定動態(tài)條件下的負(fù)載效應(yīng)習(xí)題參考文獻(xiàn)第2部分　測量裝置第4章　運(yùn)動和尺寸的測量4.1　概述4.2　基本標(biāo)準(zhǔn)4.3　相對位移：平動和轉(zhuǎn)動標(biāo)定電阻式電位計電阻應(yīng)變片差動變壓器同步器和分解器可變電感式和可變磁阻式傳感器渦流非接觸式傳感器電容傳感器壓電傳感器光電裝置照相成像技術(shù)和電子成像技術(shù)光彈性、脆性涂層及莫爾條紋應(yīng)力分析技術(shù)位移-壓力（噴嘴擋板）傳感器數(shù)字式位移傳感器（平動式編碼器和旋轉(zhuǎn)式編碼器）超聲波傳感器4.4　相對速度的測量——平動和轉(zhuǎn)動標(biāo)定采用位移電壓信號的電微分得到速度從測量的 和 得到平均速度飛球（離心）機(jī)械角速度傳感器機(jī)械轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器和計時器轉(zhuǎn)速計編碼器方法基于激光的方法雷達(dá)（微波）速度傳感器頻閃法平動速度傳感器（動圈式傳感器和動鐵式傳感器）測量轉(zhuǎn)速的直流測速計發(fā)電機(jī)測量轉(zhuǎn)速的交流測速計發(fā)電機(jī)渦流托杯式測速計4.5　相對加速度測量4.6　地震式（絕對）位移傳感器4.7　地震式（絕對式）速度傳感器4.8　地震式（絕對式）加速度傳感器（加速度計）偏轉(zhuǎn)型加速度計零位平衡（伺服）式加速度計用于慣性導(dǎo)航的加速度計加速度計對試驗物體的機(jī)械負(fù)載激光多普勒振動計4.9　振動傳感器的標(biāo)定4.10　沖擊傳感器4.11　擺式（重力參考式）角位移傳感器4.12　陀螺儀（絕對式）角位移和速度傳感器4.13　坐標(biāo)測量機(jī)4.14　表面光潔度測量4.15　機(jī)器視覺4.16　全球定位系統(tǒng)（GPS）習(xí)題參考文獻(xiàn)第5章　力、力矩和軸功率的測量5.1　標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)定5.2　測力基本方法5.3　彈性力傳感器的特性粘貼式應(yīng)變片傳感器差動變壓器式傳感器壓電傳感器可變磁阻/調(diào)頻振蕩器數(shù)字系統(tǒng)負(fù)載效應(yīng)5.4　矢量力和力矩分解為直角分量5.5　轉(zhuǎn)軸力矩測量5.6　軸功率的測量（測功計）5.7　陀螺力和陀螺力矩測量5.8　振弦力傳感器習(xí)題參考文獻(xiàn)第6章　壓力和聲的測量6.1　標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)定6.2　壓力測量的基本方法6.3　靜重壓力計和流體壓力計流體壓力計的動態(tài)特性6.4　彈性傳感器6.5　振動缸和其他諧振傳感器6.6　體積和連接管的動態(tài)效應(yīng)液體系統(tǒng)，強(qiáng)阻尼，慢作用液體系統(tǒng)，適度阻尼，快作用管體積為室體積一小部分的氣體系統(tǒng)管體積與室體積具有可比性的氣體系統(tǒng)無限長管線壓力探頭結(jié)論6.7　壓力測量系統(tǒng)的動態(tài)試驗6.8　高壓測量6.9　低壓（真空）測量膜片壓力計麥克勞壓力計努森壓力計動量傳遞（粘度）壓力計熱導(dǎo)率壓力計電離壓力計雙壓力計技術(shù)6.10　聲測量聲級計麥克風(fēng)電容麥克風(fēng)的壓力響應(yīng)聲強(qiáng)聲發(fā)射6.11　壓力信號多路復(fù)用系統(tǒng)6.12　其他專題壓力分布壓力計和傳感器的過壓保護(hù)習(xí)題參考文獻(xiàn)第7章　流量測量7.1　局部流速的大小和方向流體可視化用皮托靜壓管測量的速度值用偏航管、回轉(zhuǎn)葉片和伺服球測量的速度方向動態(tài)風(fēng)矢量指示儀熱線和熱膜風(fēng)速計熱膜沖擊管速度傳感器激光多普勒風(fēng)速計（LDA）7.2　總體積流率標(biāo)定和標(biāo)準(zhǔn)定面積、變壓降儀表（“阻塞”式儀表）平均皮托管恒壓降、變面積儀表（轉(zhuǎn)子流量計）渦輪流量計容積式流量計計量泵電磁流量計阻力流量計超聲波流量計渦街流量計其他主題7.3　總質(zhì)量流率體積流量計加密度測量直接質(zhì)量流量計習(xí)題參考文獻(xiàn)第8章　溫度和熱流測量8.1　標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)定8.2　熱膨脹法雙金屬溫度計液體玻璃溫度計壓力溫度計8.3　熱電傳感器（熱電偶）普通熱電偶參考結(jié)的考慮特殊材料、結(jié)構(gòu)和技術(shù)8.4　電阻傳感器導(dǎo)電傳感器（電阻溫度計）體半導(dǎo)體傳感器（熱敏電阻器）8.5　結(jié)半導(dǎo)體傳感器8.6　數(shù)字溫度計8.7　輻射法輻射原理基礎(chǔ)輻射探測器：熱型和光子型非斬波（直流）寬帶輻射溫度計斬波（交流）寬帶輻射溫度計斬波（交流）選帶（光子）輻射溫度計自動零平衡輻射溫度計單色亮度輻射溫度計（光學(xué)高溫計）二色輻射溫度計頂端黑體光纖輻射溫度計熒光光學(xué)溫度測量紅外成像系統(tǒng)8.8　流動流體溫度測量問題傳導(dǎo)誤差輻射誤差速度效應(yīng)8.9　溫度傳感器的動態(tài)響應(yīng)溫度傳感器的動態(tài)補(bǔ)償8.10　熱通量傳感器嵌塊式（熱量計）傳感器穩(wěn)態(tài)或漸近線式傳感器（高爾登應(yīng)變片）應(yīng)用方面的考慮習(xí)題參考文獻(xiàn)第9章　其他量的測量9.1　時間、頻率和相角的測量9.2　液位9.3　濕度9.4　化學(xué)成分9.5　電流和功率測量9.6　應(yīng)用“觀測器”測量一個物理系統(tǒng)中難接近的變量9.7　傳感器融合（互補(bǔ)濾波）絕對角度測量習(xí)題參考文獻(xiàn)第3部分　數(shù)據(jù)的處理、傳輸和記錄第10章　處理、計算和補(bǔ)償裝置10.1　電橋電路10.2　放大器運(yùn)算放大器儀器放大器互導(dǎo)放大器和互阻抗放大器噪聲問題、屏蔽和接地斬波放大器、斬波器穩(wěn)定放大器和載波放大器電荷放大器和阻抗轉(zhuǎn)換器結(jié)束語10.3　濾波器低通濾波器高通濾波器帶通濾波器帶阻濾波器數(shù)字濾波器用于海洋學(xué)傳感器的液壓帶通濾波器用于加速度計的機(jī)械濾波器統(tǒng)計平均濾波10.4　積分和微分積分微分10.5　動態(tài)補(bǔ)償10.6　定位系統(tǒng)10.7　加減運(yùn)算10.8　乘除運(yùn)算10.9　函數(shù)的生成和線性化10.10　幅值調(diào)制和解調(diào)10.11　電壓-頻率轉(zhuǎn)換器和頻率-電壓轉(zhuǎn)換器10.12　模-數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)-模轉(zhuǎn)換器；采樣/保持放大器10.13　信號和系統(tǒng)分析器（頻譜分析器）習(xí)題參考文獻(xiàn)第11章　數(shù)據(jù)傳輸與儀器連接11.1　模擬電壓和電流信號的電纜傳輸11.2　數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的電纜傳輸11.3　光纖數(shù)據(jù)傳輸11.4　無線電遙測技術(shù)11.5　氣動傳輸11.6　同步位置轉(zhuǎn)發(fā)器系統(tǒng)11.7　滑環(huán)和旋轉(zhuǎn)變壓器11.8　儀器連接11.9　利用延時回放技術(shù)的數(shù)據(jù)存儲（數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧硪环N方法）習(xí)題參考文獻(xiàn)第12章　電壓指示記錄設(shè)備12.1　標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)定12.2　模擬電壓表和電位計12.3　數(shù)字電壓表和萬用表12.4　機(jī)電伺服類XT記錄儀和XY記錄儀12.5　熱陣式記錄儀和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)12.6　模擬和數(shù)字陰極射線示波器/顯示器和液晶平板顯示器12.7　虛擬儀器12.8　磁帶和磁盤記錄器/復(fù)現(xiàn)器參考文獻(xiàn)第13章　PC機(jī)用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)13.1　數(shù)據(jù)采集卡的基本特點(diǎn)13.2　數(shù)據(jù)采集處理軟件DASYLabDASYLab功能模塊功能模塊的列表和簡單說明13.3　DASYLab仿真例一模擬傳感器信號并記錄信號對時間的關(guān)系在選定的時間點(diǎn)停止實驗圖表記錄器選項生成表格或列表模擬和數(shù)字儀表一些簡單的數(shù)據(jù)處理操作積分和微分13.4　DASYLab仿真例二運(yùn)行演示13.5　DASYLab仿真例三運(yùn)行示例13.6　一個使用DASYLab的簡單實際實驗第14章　用于微納米技術(shù)的測量系統(tǒng)14.1　微尺度傳感器14.2　微運(yùn)動定位系統(tǒng)14.3　顆粒儀器和凈室技術(shù)14.4　真空過程中的分壓測量14.5　晶片傳送器用磁懸浮系統(tǒng)14.6　掃描探針顯微鏡參考文獻(xiàn)

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