測量系統(tǒng)應(yīng)用與設(shè)計

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。

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 加減運算

10.8 乘除運算

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

13.2 數(shù)據(jù)采集處理軟件DASYLab

DASYLab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(shù)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(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)

第1版 (2007年7月1日)

ISBN: 9787121046124

條形碼: 9787121046124

尺寸: 25.8 x 18.4 x 3.4 cm

重量: 1.2 Kg