電氣測試技術(shù)（第4版）

目錄

前言

第1章測量的基本概念1

11測量的概念和定義1

111測量的基本方程1

112單位制和單位2

113測量儀表的基本功能2

12測量儀表的結(jié)構(gòu)及其基本性能3

121儀表的基本性能3

122測量儀表的結(jié)構(gòu)3

13測量儀表的輸入輸出特性5

131靜態(tài)特性及其性能指標(biāo)5

132測量儀表的動態(tài)特性9

14測量方法10

141概述10

142按測量方法分10

143按測量方式分11

習(xí)題與思考題12

第2章測量誤差及數(shù)據(jù)處理13

21誤差來源及其分類13

211誤差的來源13

212誤差的分類14

22誤差的表示方法15

221測量誤差的表示方法15

222儀器儀表誤差的表示方法16

223數(shù)字儀表誤差的表示方法17

224一次直接測量時最大誤差的

估計18

23隨機誤差的估算19

231測量值的算術(shù)平均值與數(shù)

學(xué)期望19

232標(biāo)準(zhǔn)差20

233隨機誤差的正態(tài)分布21

234貝塞爾公式21

235算術(shù)平均值標(biāo)準(zhǔn)差21

24粗大誤差的判斷準(zhǔn)則22

241置信概率與置信區(qū)間22

242有限次測量的置信度23

243隨機不確定度與壞值剔除24

25系統(tǒng)誤差及其減小方法25

251系統(tǒng)誤差的分類25

252系統(tǒng)誤差的判斷26

253減小系統(tǒng)誤差的方法27

26測量數(shù)據(jù)的處理29

261測量數(shù)據(jù)的舍入法則29

262有效數(shù)字的位數(shù)29

263有效數(shù)字的運算規(guī)則30

264有效數(shù)字位數(shù)的確定30

265等精密度測量結(jié)果的

處理步驟30

27誤差的合成與分配33

271概述33

272常用函數(shù)的合成誤差34

273系統(tǒng)誤差的合成37

274系統(tǒng)誤差的分配39

28最佳測量條件的確定40

習(xí)題與思考題42

第3章非電量的電測技術(shù)44

31電位器式傳感器44

311電位器式傳感器的結(jié)構(gòu)44

312線性電位器式傳感器45

313非線性電位器傳感器48

314電位器式傳感器的應(yīng)用51

32電阻應(yīng)變式傳感器53

321應(yīng)變片的工作原理53

322電阻應(yīng)變傳感器的測量電路55

323電阻應(yīng)變傳感器的溫度誤差

及其補償60

324電阻應(yīng)變傳感器及其應(yīng)用61

33電感式傳感器65

331自感式傳感器65

目錄電氣測試技術(shù)第4版332差動變壓器式傳感器72

333電渦流式傳感器78

334壓磁式傳感器83

34電容式傳感器85

341電容式傳感器的工作原理

及其特性85

342測量電路88

343電容式傳感器的特點及其

應(yīng)用范圍92

35熱電偶傳感器94

351熱電偶的測溫原理94

352有關(guān)熱電偶回路的幾點結(jié)論96

353熱電偶冷端溫度補償98

354常用熱電偶及其特性102

355熱電偶常用測溫電路103

356熱電偶測溫應(yīng)用實例105

36熱電阻傳感器108

361金屬熱電阻及其特性108

362測量電路110

363熱電阻應(yīng)用實例111

37壓電式傳感器 114

371壓電材料的特性114

372常用壓電材料116

373壓電傳感器的等效電路和

測量電路117

374壓電傳感器的應(yīng)用120

38超聲波式傳感器123

381超聲波的種類及其特性123

382超聲波發(fā)生器原理123

383超聲波接收器原理124

384超聲波傳感器的應(yīng)用124

39振弦式傳感器126

391工作原理及測量電路126

392振弦式傳感器的特性128

393振弦式傳感器的應(yīng)用129

310光電式傳感器130

3101光電效應(yīng)及其器件130

3102光電元件的特性134

3103光電信號的檢測方法135

3104光電式傳感器的應(yīng)用實例135

311激光式傳感器137

3111激光發(fā)射原理137

3112常用激光器及其原理138

3113激光的特點140

3114激光式傳感器的應(yīng)用及

實例140

312光纖式傳感器142

3121概述142

3122光纖及光在其中的傳輸142

3123常用光纖式傳感器143

313紅外式傳感器149

3131紅外檢測的基本定律149

3132紅外探測器的類型149

3133紅外探測器的應(yīng)用及實例151

314熱敏傳感器152

3141半導(dǎo)體熱敏電阻及其特性152

3142半導(dǎo)體熱敏電阻的應(yīng)用153

315霍爾式傳感器155

3151工作原理155

3152霍爾元件的特性及其補償156

3153霍爾集成電路158

3154霍爾式傳感器的應(yīng)用及

實例160

316氣敏傳感器161

3161概述161

3162半導(dǎo)體氣敏電阻162

3163熱導(dǎo)式氣敏傳感器164

3164氣敏傳感器的應(yīng)用實例165

習(xí)題與思考題167

第4章微型化和智能化傳感器171

41概述171

42微型溫度傳感器172

421熱釋電溫度傳感器172

422PN結(jié)溫度傳感器173

423集成(IC)溫度傳感器174

424石英振子溫度傳感器175

425微型溫度傳感器應(yīng)用實例176

43硅壓阻式微型壓力傳感器180

431硅盒制作工藝簡述180

432普通型單片集成壓力傳感器181

433具有溫度補償功能集成壓

力傳感器181

434頻率輸出型壓阻式集成壓

力傳感器183

435集成壓力傳感器MPX3100184

436MPX7000系列壓力變送器185

437擴散硅差壓變送器186

44電容式微型傳感器187

441集成(IC)電容式加速度傳

感器ADXL50187

442電容式數(shù)字輸出壓力變送器189

45智能化變送器190

451ST-3000系列智能變送器191

452LD302智能壓力變送器192

4533051型智能壓力變送器193

454EJA型差壓(壓力)智能

變送器194

455陣列式智能氣敏傳感器195

456陣列式智能壓力圖像傳感器196

習(xí)題與思考題198

第5章數(shù)字化測量技術(shù)199

51概述199

52有源濾波器的設(shè)計200

521低通有源濾波器的設(shè)計201

522高通有源濾波器的設(shè)計202

523帶通有源濾波器的設(shè)計203

524有源帶阻濾波器的設(shè)計204

53模擬信號放大技術(shù)205

531概述205

532通用型集成運算放大器206

533高精度集成運放207

534高輸入阻抗集成運放208

535測量放大器209

536程控增益放大器211

537集成隔離放大器212

54集成模擬多路開關(guān)213

541概述213

542常用集成模擬開關(guān)214

543多路模擬開關(guān)應(yīng)用舉例217

55集成采樣/保持器(S/H)217

551概述217

552集成采樣/保持器的工作原理及

其主要技術(shù)指標(biāo)218

553常用集成采樣/保持器220

56系統(tǒng)誤差校正技術(shù)221

561利用誤差模型校正系統(tǒng)誤差221

562利用校準(zhǔn)曲線通過查表法

修正系統(tǒng)誤差222

563折線逼近法非線性校正225

564平方插值法非線性校正225

57量程自動切換與標(biāo)度變換226

571量程自動切換226

572標(biāo)度變換227

58A－D轉(zhuǎn)換原理、器件及應(yīng)用228

581雙積分式A－D轉(zhuǎn)換原理、器

件及應(yīng)用228

582逐位逼近式A－D轉(zhuǎn)換原理、器

件及應(yīng)用241

583V/F轉(zhuǎn)換原理及常用器件247

584A－D轉(zhuǎn)換器的一般選擇

原則253

59D－A轉(zhuǎn)換原理及常用器件的

應(yīng)用254

591D－A轉(zhuǎn)換原理254

592主要技術(shù)指標(biāo)255

593D-A轉(zhuǎn)換器與單片機接

口電路255

510LED和LCD顯示技術(shù)260

5101七段LED顯示器及其接口

技術(shù)260

5102LCD顯示器及其接口技術(shù)266

511數(shù)字化測量儀表分析270

5111數(shù)字式計數(shù)頻率計270

5112數(shù)字多用表280

5113智能化數(shù)字存儲示波器286

5114邏輯分析儀的原理及應(yīng)用296

512數(shù)字化測量儀表設(shè)計302

5121智能溫度變送器設(shè)計302

5122單片機電子稱重系統(tǒng)的

電路設(shè)計311

5123單相電能計量系統(tǒng)設(shè)計314

習(xí)題與思考題322

第6章抗干擾技術(shù)323

61干擾源與干擾耦合方式323

611干擾的來源323

612干擾的耦合方式324

613儀表內(nèi)部的干擾326

62干擾抑制技術(shù)326

621串模干擾及其抑制技術(shù)327

622共模干擾及其抑制技術(shù)329

623電源引入干擾的抑制333

624其他抑制干擾的措施334

習(xí)題與思考題335

附錄337

附錄A鉑銠10—鉑熱電偶分度表337

附錄B鎳鉻—銅鎳熱電偶分度表341

附錄C鎳鉻—鎳硅熱電偶分度表341

附錄D鉑電阻分度表344

附錄E銅電阻(Cu50)分度表346

部分習(xí)題答案347

參考文獻3502100433B

電氣測試原理、方法及儀器特性；測量誤差分析、誤差綜合與誤差分配；非電量電測技術(shù)；微型化和智能化傳感器，《數(shù)字化測量技術(shù)及抗干擾技術(shù)?？勺鳛槠胀ǜ咝ｋ婎惐究茖I(yè)自動檢測技術(shù)和數(shù)字化測量技術(shù)兩門課程的教材。

該教材是在董景新、趙長德、郭美鳳、陳志勇、李冬梅編著的《控制工程基礎(chǔ)》第3版的基礎(chǔ)上重新編寫的?！犊刂乒こ袒A(chǔ)》第3版自2009年6月正式出版已五年多。自第1、2、3版教材相繼出版以來，該教材隨著“控制工程基礎(chǔ)”課程在全國各高等院校的機械類、儀器類等非控制專業(yè)逐漸普遍開設(shè)，以及本教材聲譽的不斷提升，對教材的需求量也穩(wěn)步增加。自出版以來根據(jù)需求該教材多次重新印刷，第1版11年時間累計印刷11次，總印數(shù)達53000冊；第2版5年多時間累計印刷10次，總印數(shù)達60000冊；第3版不到5年時間就累計12次印刷，總印數(shù)已達62500冊。

本課程相繼被評為清華大學(xué)、北京市和國家級精品課程，國家級精品資源共享課；清華大學(xué)等院校也將本課程確定為機械學(xué)院平臺課。除本校使用該教材外，另有約100所兄弟院校的儀器儀表類和機械類專業(yè)將我們編著的教材選為使用教材和研究生入學(xué)考試參考書。隨著需求量的增加，我們深感責(zé)任的加重，促使我們對于教材的編寫精益求精、與時俱進，于是由目前在教學(xué)第一線的教師進一步編寫了第4版教材。

第4版教材在以前各版的基礎(chǔ)上各章都作了或多或少的補充和修改。鑒于LabVIEW是更加直觀方便的圖形化程序編譯平臺，在控制工程中得到越來越多的應(yīng)用，增加了LabVIEW工具在控制工程應(yīng)用的內(nèi)容，獨立成章，該章節(jié)由劉云峰副教授完成。該章介紹了借助LabVIEW，進行控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模、時間響應(yīng)分析、頻域響應(yīng)分析、系統(tǒng)穩(wěn)定性分析和系統(tǒng)綜合校正設(shè)計等。同時，為了方便更好地理解掌握教材其他章節(jié)論述的概念和方法，特基于LabVIEW設(shè)計編寫了配合教材使用的控制系統(tǒng)動態(tài)仿真、分析、演示軟件，不僅可以完成對控制系統(tǒng)在時域和頻域進行特性仿真分析，還可以動態(tài)地分析和演示控制系統(tǒng)中不同參數(shù)及參數(shù)變化對系統(tǒng)特性的影響。

另外，根據(jù)實際工程和科研的基本需求和多年的教學(xué)經(jīng)驗，在各章節(jié)內(nèi)容論述上力求概念表達清楚準(zhǔn)確，加強對問題的歸納說明，同時也適當(dāng)增加了一些諸如內(nèi)模原理和內(nèi)?？刂坪喴榻B的內(nèi)容。

全書由董景新教授整理統(tǒng)編。

該教材廣泛參考了國內(nèi)外同類教材和其他有關(guān)文獻，保持并突出以下特點:第4版前言控制工程基礎(chǔ)（第4版）(1) 突出機械運動作為主要受控對象，并對其數(shù)學(xué)模型和分析綜合重點研究;

(2) 對自動調(diào)節(jié)原理基本內(nèi)容表達清楚，著重基本概念的建立和解決機電控制問題的基本方法的闡明，并簡化或略去與機電工程距離較遠(yuǎn)、較艱深的嚴(yán)格數(shù)學(xué)推導(dǎo)內(nèi)容;

(3) 引入和編寫較多的例題與習(xí)題，便于自學(xué);

(4) 反映機電一體化新技術(shù)和新分析方法。

對于屬于該書領(lǐng)域的非基本內(nèi)容，但在本領(lǐng)域文獻中時有出現(xiàn)的較為繁難的部分，該教材中也作了一定介紹，其有關(guān)章節(jié)前注以“”號。

在有關(guān)LabVIEW章節(jié)的編寫中，得到NI公司中國區(qū)劉洋工程師在實驗設(shè)備和技術(shù)方面的支持幫助，并提供了部分素材，在此致謝！

該教材的編寫得到了國家高等教育精品課建設(shè)項目、北京市高等教育精品教材建設(shè)項目和清華大學(xué)精品課建設(shè)項目經(jīng)費的支持，納入985清華大學(xué)名優(yōu)教材立項資助，在此表示衷心感謝。

編者2014年10月

理論力學(xué)（第4版）修訂背景

《理論力學(xué)（第1版）》于2002年出版，被評為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材?！独碚摿W(xué)（第2版）》于2007年出版，被評為“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材?！独碚摿W(xué)（第3）》于2014年出版，增加了部分內(nèi)容，擴展了教材的使用范圍。為適應(yīng)教學(xué)發(fā)展的需要，編者編寫了《理論力學(xué)（第4版）》。

理論力學(xué)（第4版）修訂情況

《理論力學(xué)（第4版）》在文字方面保留了《理論力學(xué)（第3版）》的體系和風(fēng)格，對教材的內(nèi)容和習(xí)題做了增刪和修改，同時修正了第3版中的錯誤。該教材的修改工作和二維碼內(nèi)容是由劉習(xí)軍執(zhí)筆和完成的。教研室的張素俠等部分教師參加了對修改內(nèi)容的討論。

理論力學(xué)（第4版）出版工作

2019年5月20日，《理論力學(xué)（第4版）》由機械工業(yè)出版社出版。

該教材配有輔助教材《工程制圖習(xí)題集（第4版）》。