測量系統(tǒng)應用與設計

內容概要

　　本書是美國大學測試技術設計與應用的經典教科書。全書共分三部分：第1部分講解測試技術的原理概念；第2部分介紹各種測量儀器；第3部分論述有關測試數據的處理、傳輸和記錄，以及MATLAB和SIMULINK計算機分析軟件以及DASYLab實驗室模擬軟件在測試技術中的應用。全書內容豐富，并提供有眾多的參考文獻和網頁，能使讀者得到超出本書范圍以外的廣大資源?！　”緯勺鳛楦叩仍盒x器、測控、機械、自動化等專業(yè)測試技術課程的教科書，也可作為相關工程技術人員的參考書。

書籍目錄

第1章　不同種類的測量儀器應用1.1　為什么要研究測量系統(tǒng)1.2　測量應用分類1.3　計算機輔助機器和過程1.4　結論習題參考文獻第2章　測量儀器的廣義化結構和功能描述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-輸出結構干擾輸入和修正輸入的校正方法2.6　結束語習題第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)標定靜態(tài)標定的意義被測值與真值的關系基本統(tǒng)計學知識最小二乘標定曲線標定精確度與安裝精確度的關系在總的系統(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量控制決策的影響靜態(tài)靈敏度計算機輔助標定和測量：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：負載效應關于靜特性的結束語3.3　動特性測量系統(tǒng)的廣義數學模型動態(tài)響應分析的數字仿真方法算子傳遞函數正弦傳遞函數零階儀器一階儀器一階儀器的階躍響應一階儀器的斜坡響應一階儀器的頻率響應一階儀器的脈沖響應二階儀器二階儀器的階躍響應二階儀器的有限斜坡響應二階儀器的斜坡響應二階系統(tǒng)的頻率響應二階儀器的脈沖響應空載時間元件頻率響應曲線的對數坐標圖一般形式的儀器對周期輸入的響應一般形式的儀器對瞬態(tài)輸入的的響應幅值調制信號的頻譜隨機信號的特性保證精確測量而對儀器傳遞函數提出的要求使用計算機仿真選擇傳感器動態(tài)數據的數字修正測量系統(tǒng)參數的實驗確定動態(tài)條件下的負載效應習題參考文獻第2部分　測量裝置第4章　運動和尺寸的測量4.1　概述4.2　基本標準4.3　相對位移：平動和轉動標定電阻式電位計電阻應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和電子成像技術光彈性、脆性涂層及莫爾條紋應力分析技術位移-壓力（噴嘴擋板）傳感器數字式位移傳感器（平動式編碼器和旋轉式編碼器）超聲波傳感器4.4　相對速度的測量——平動和轉動標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）機械角速度傳感器機械轉數計數器和計時器轉速計編碼器方法基于激光的方法雷達（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）測量轉速的直流測速計發(fā)電機測量轉速的交流測速計發(fā)電機渦流托杯式測速計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）偏轉型加速度計零位平衡（伺服）式加速度計用于慣性導航的加速度計加速度計對試驗物體的機械負載激光多普勒振動計4.9　振動傳感器的標定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　坐標測量機4.14　表面光潔度測量4.15　機器視覺4.16　全球定位系統(tǒng)（GPS）習題參考文獻第5章　力、力矩和軸功率的測量5.1　標準和標定5.2　測力基本方法5.3　彈性力傳感器的特性粘貼式應變片傳感器差動變壓器式傳感器壓電傳感器可變磁阻/調頻振蕩器數字系統(tǒng)負載效應5.4　矢量力和力矩分解為直角分量5.5　轉軸力矩測量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　振弦力傳感器習題參考文獻第6章　壓力和聲的測量6.1　標準和標定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)效應液體系統(tǒng)，強阻尼，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）壓力計熱導率壓力計電離壓力計雙壓力計技術6.10　聲測量聲級計麥克風電容麥克風的壓力響應聲強聲發(fā)射6.11　壓力信號多路復用系統(tǒng)6.12　其他專題壓力分布壓力計和傳感器的過壓保護習題參考文獻第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、回轉葉片和伺服球測量的速度方向動態(tài)風矢量指示儀熱線和熱膜風速計熱膜沖擊管速度傳感器激光多普勒風速計（LDA）7.2　總體積流率標定和標準定面積、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　總質量流率體積流量計加密度測量直接質量流量計習題參考文獻第8章　溫度和熱流測量8.1　標準與標定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）普通熱電偶參考結的考慮特殊材料、結構和技術8.4　電阻傳感器導電傳感器（電阻溫度計）體半導體傳感器（熱敏電阻器）8.5　結半導體傳感器8.6　數字溫度計8.7　輻射法輻射原理基礎輻射探測器：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誤差輻射誤差速度效應8.9　溫度傳感器的動態(tài)響應溫度傳感器的動態(tài)補償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（高爾登應變片）應用方面的考慮習題參考文獻第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　化學成分9.5　電流和功率測量9.6　應用“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（互補濾波）絕對角度測量習題參考文獻第3部分　數據的處理、傳輸和記錄第10章　處理、計算和補償裝置10.1　電橋電路10.2　放大器運算放大器儀器放大器互導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換器結束語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字濾波器用于海洋學傳感器的液壓帶通濾波器用于加速度計的機械濾波器統(tǒng)計平均濾波10.4　積分和微分積分微分10.5　動態(tài)補償10.6　定位系統(tǒng)10.7　加減運算10.8　乘除運算10.9　函數的生成和線性化10.10　幅值調制和解調10.11　電壓-頻率轉換器和頻率-電壓轉換器10.12　模-數轉換器和數-模轉換器；采樣/保持放大器10.13　信號和系統(tǒng)分析器（頻譜分析器）習題參考文獻第11章　數據傳輸與儀器連接11.1　模擬電壓和電流信號的電纜傳輸11.2　數字數據的電纜傳輸11.3　光纖數據傳輸11.4　無線電遙測技術11.5　氣動傳輸11.6　同步位置轉發(fā)器系統(tǒng)11.7　滑環(huán)和旋轉變壓器11.8　儀器連接11.9　利用延時回放技術的數據存儲（數據傳輸的另一種方法）習題參考文獻第12章　電壓指示記錄設備12.1　標準和標定12.2　模擬電壓表和電位計12.3　數字電壓表和萬用表12.4　機電伺服類XT記錄儀和XY記錄儀12.5　熱陣式記錄儀和數據采集系統(tǒng)12.6　模擬和數字陰極射線示波器/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/復現(xiàn)器參考文獻第13章　PC機用數據采集系統(tǒng)13.1　數據采集卡的基本特點13.2　數據采集處理軟件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系在選定的時間點停止實驗圖表記錄器選項生成表格或列表模擬和數字儀表一些簡單的數據處理操作積分和微分13.4　DASYLab仿真例二運行演示13.5　DASYLab仿真例三運行示例13.6　一個使用DASYLab的簡單實際實驗第14章　用于微納米技術的測量系統(tǒng)14.1　微尺度傳感器14.2　微運動定位系統(tǒng)14.3　顆粒儀器和凈室技術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

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