機(jī)械量測(cè)量（第五版）

第1部分  機(jī)械量測(cè)量基礎(chǔ)第1章  測(cè)量過程概述1.1  引言1.2  機(jī)械量測(cè)量的意義1.3  測(cè)量的基本方法1.3.1  直接比較法1.3.2  使用標(biāo)定的系統(tǒng)1.4  廣義測(cè)量系統(tǒng)1.4.1  第一級(jí)——敏感元件-傳感器級(jí)1.4.2  第二級(jí)——信號(hào)調(diào)理級(jí)1.4.3  第三級(jí)——終端讀出級(jí)1.5  輸入量種類1.5.1  時(shí)間相關(guān)性1.5.2  模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)1.6  測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)1.7  標(biāo)定1.8  不確定度：測(cè)量結(jié)果的精確度1.9  報(bào)告結(jié)果1.9.1  實(shí)驗(yàn)室記錄和技術(shù)備忘錄1.9.2  完整報(bào)告1.9.3  技術(shù)論文1.10  小結(jié)建議讀物習(xí)題第2章  測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)和量綱單位2.1  引言2.2  量綱標(biāo)準(zhǔn)的建立2.3  美國(guó)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的歷史背景2.4  國(guó)際單位制（SI制）2.4.1  國(guó)際行為2.4.2  國(guó)內(nèi)行為2.5  長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)2.6  質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)2.7  時(shí)間和頻率標(biāo)準(zhǔn)2.8  溫度標(biāo)準(zhǔn)2.9  電量標(biāo)準(zhǔn)2.10  單位制之間的轉(zhuǎn)換2.11  有效數(shù)、舍入和截?cái)?.11.1  定義2.11.2  數(shù)字操作和有效數(shù)位2.11.3  有效零2.11.4  系列算術(shù)運(yùn)算2.12  小結(jié)建議讀物習(xí)題參考文獻(xiàn)第3章  實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的評(píng)估與表達(dá)3.1  引言3.2  普通誤差種類3.2.1  誤差分類3.2.2  用于評(píng)價(jià)儀器性能的術(shù)語3.3  不確定度介紹3.4  精度不確定度的估計(jì)3.4.1  樣本與總體的關(guān)系3.4.2  概率分布3.5  基于總體的理論3.6  基于樣本的理論3.6.1  采樣例3.6.2  大樣本的置信區(qū)間3.6.3  小樣本的置信區(qū)間3.6.4  樣本均值的 檢驗(yàn)比較3.7  擬合優(yōu)度3.8  用計(jì)算機(jī)做統(tǒng)計(jì)分析3.9  偏差和單樣本不確定度3.10  不確定度的傳播3.11  不確定度分析例3.11.1  標(biāo)定電阻3.11.2  流量計(jì)標(biāo)定所期望的不確定度3.12  在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中將誤差減至最小3.13  c2分布3.13.1  樣本的正態(tài)性試驗(yàn)3.13.2  同一總體中樣本間差的顯著性3.13.3  不同大小樣本的比較3.14  數(shù)據(jù)的圖形表示3.14.1  作圖的主要規(guī)則3.14.2  選擇坐標(biāo)系和繪制直線3.15  直線擬合與最小二乘法3.15.1  直線擬合的最小二乘法3.15.2  直線擬合的不確定度3.15.3  曲線擬合軟件3.16  小結(jié)建議讀物習(xí)題參考文獻(xiàn)第4章  模擬被測(cè)量：時(shí)變特性4.1  引言4.2  簡(jiǎn)諧關(guān)系4.3  圓頻率和周期頻率4.4  復(fù)雜關(guān)系4.4.1  拍頻和外差法4.4.2  特殊波形4.4.3  非周期或瞬態(tài)波形4.5  頻譜4.6  諧波分析或傅里葉分析4.6.1  離散傅里葉變換4.6.2  離散采樣信號(hào)的頻率：混疊和頻率分辨率4.6.3  離散傅里葉分析的舉例4.7  波形幅值4.8  小結(jié)建議讀物習(xí)題參考文獻(xiàn)第5章  測(cè)試系統(tǒng)的響應(yīng)5.1  引言5.2  幅值響應(yīng)5.3  頻率響應(yīng)5.4  相位響應(yīng)5.5  預(yù)測(cè)復(fù)雜波形信號(hào)的特性5.6  延時(shí)，上升時(shí)間和轉(zhuǎn)換速率5.7  實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)各組成元件的響應(yīng)5.8  簡(jiǎn)化的物理系統(tǒng)5.9  機(jī)械元件5.9.1  質(zhì)量5.9.2  彈性力5.9.3  阻尼5.10  簡(jiǎn)單機(jī)械系統(tǒng)舉例5.11  阻尼的重要性5.12  簡(jiǎn)化機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性5.13  單自由度質(zhì)量-彈簧-阻尼系統(tǒng)5.14  零階系統(tǒng)5.15  一階系統(tǒng)的特性5.15.1  階躍力作用下的一階系統(tǒng)5.15.2  諧波激勵(lì)下的一階系統(tǒng)5.16  二階系統(tǒng)特性5.16.1  二階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)5.16.2  二階系統(tǒng)的諧波響應(yīng)5.16.3  一般周期性激勵(lì)情況5.17  電氣元件5.18  一階電氣系統(tǒng)5.19  簡(jiǎn)單二階電氣系統(tǒng)5.20  系統(tǒng)響應(yīng)的標(biāo)定5.21  小結(jié)建議讀物習(xí)題參考文獻(xiàn)第6章  傳感器6.1  引言6.2  信號(hào)源的負(fù)載效應(yīng)6.3  二次傳感器6.4  第一級(jí)裝置的分類6.5  可變電阻傳感元件6.6  滑動(dòng)觸點(diǎn)式裝置6.6.1  電位計(jì)分辨率6.6.2  電位計(jì)線性度6.7  電阻應(yīng)變片6.8  熱敏電阻器6.9  熱電偶6.10  可變電感傳感元件6.10.1  簡(jiǎn)單自感式裝置6.10.2  雙線圈互感裝置6.11  差動(dòng)變壓器6.12  可變磁阻傳感器6.13  電容式傳感器6.14  壓電傳感器6.15  半導(dǎo)體傳感器6.15.1  半導(dǎo)體的電特性6.15.2  pn結(jié)6.15.3  光電二極管6.16  光電檢測(cè)傳感器6.17  霍爾效應(yīng)傳感器6.18  一些設(shè)計(jì)相關(guān)問題6.18.1  制造公差6.18.2  溫度相關(guān)的一些問題6.18.3  限制溫度誤差的方法6.19  小結(jié)建議讀物習(xí)題參考文獻(xiàn)第7章  信號(hào)調(diào)理7.1  引言7.2  信號(hào)調(diào)理的優(yōu)越性7.3  調(diào)制的和未調(diào)制的信號(hào)7.4  輸入電路7.5  簡(jiǎn)單的電流敏感電路7.6  鎮(zhèn)流電路7.7  分壓電路7.7.1  分壓電位計(jì)7.7.2  負(fù)載誤差7.7.3  使用端電阻7.8  傳感器電阻的微小變化7.9  電阻電橋7.9.1  電壓敏感型惠斯登電橋7.9.2  電流敏感型惠斯登電橋7.9.3  恒電流電橋7.9.4  交流電阻電橋7.9.5  導(dǎo)線補(bǔ)償7.9.6  電橋靈敏度的調(diào)節(jié)7.10  電抗或阻抗電橋7.11  諧振電路7.12  電子放大或增益7.13  電子放大器7.14  真空管放大器7.15  固態(tài)放大器7.16  集成電路7.17  運(yùn)算放大器7.17.1  典型運(yùn)算放大器的性能規(guī)格7.17.2  運(yùn)算放大器的應(yīng)用7.18  特殊放大器電路7.18.1  儀器放大器7.18.2  電荷放大器7.18.3  其他集成電路裝置7.19  屏蔽和接地7.19.1  屏蔽7.19.2  接地7.20  濾波器7.21  濾波器的理論7.22  有源濾波器7.23  微分器和積分器7.24  元件耦合方法7.25  小結(jié)建議讀物習(xí)題參考文獻(xiàn)第8章  機(jī)械量測(cè)量中的數(shù)字技術(shù)8.1  引言8.2  為什么要使用數(shù)字方法8.3  機(jī)械量輸入的數(shù)字化8.4  基礎(chǔ)的數(shù)字電路元件8.4.1  基本邏輯元件8.4.2  邏輯元件的簡(jiǎn)單組合8.4.3  集成電路系列8.4.4  讀出元件8.5  數(shù)系8.6  二進(jìn)制碼8.6.1  編碼器8.6.2  條形碼編碼器8.7  某些簡(jiǎn)單的數(shù)字電路8.7.1  事件計(jì)數(shù)器8.7.2  門控電路8.7.3  頻率計(jì)8.7.4  波形整形8.7.5  一種集成電路振蕩器或計(jì)時(shí)器8.7.6  多路轉(zhuǎn)換和信號(hào)分離8.8  作為測(cè)試系統(tǒng)工具的數(shù)字計(jì)算機(jī)8.9  數(shù)據(jù)處理器、計(jì)算機(jī)、微型計(jì)算機(jī)：計(jì)算機(jī)的分級(jí)8.10  微處理器8.11  微型計(jì)算機(jī)8.11.1  只讀存儲(chǔ)器（ROM）8.11.2  隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）8.11.3  外部接口適配器（PIA）8.11.4  異步接口適配器（ASCIA）8.12  模/數(shù)及數(shù)/模轉(zhuǎn)換8.12.1  數(shù)/模轉(zhuǎn)換器8.12.2  一種模/數(shù)轉(zhuǎn)換器8.12.3  模/數(shù)轉(zhuǎn)換中需要考慮的問題8.13  總線8.14  系統(tǒng)組裝8.15  小結(jié)建議讀物習(xí)題參考文獻(xiàn)第9章  結(jié)果讀出與數(shù)據(jù)處理9.1  引言9.2  電子計(jì)數(shù)器9.2.1  事件計(jì)數(shù)器9.2.2  時(shí)間間隔測(cè)量?jī)x9.2.3  單位時(shí)間事件（EPUT）計(jì)9.2.4  計(jì)數(shù)誤差9.3  模擬電表指示器9.3.1  伏特表靈敏度9.3.2  電流表9.3.3  交流電表9.3.4  萬用表及電阻測(cè)量9.4  帶電子放大的儀表9.5  數(shù)顯式萬用表9.6  陰極射線示波器（CRO）9.6.1  示波器放大器9.6.2  鋸齒波振蕩器或時(shí)基發(fā)生器9.6.3  同步或觸發(fā)9.6.4  強(qiáng)度調(diào)制或Z調(diào)制9.6.5  外部水平輸入9.7  其他的陰極射線示波器特性9.7.1  多示蹤9.7.2  放大和延遲掃描9.7.3  存儲(chǔ)示波器9.7.4  單端和差動(dòng)輸入9.8  陰極射線示波器記錄技術(shù)9.9  波形記錄器9.10  XY繪圖儀9.11  數(shù)字波形記錄儀9.12  頻譜分析儀建議讀物習(xí)題第2部分  機(jī)械量測(cè)量應(yīng)用技術(shù)第10章  計(jì)數(shù)、單位時(shí)間事件及時(shí)間間隔的確定10.1  引言10.2  計(jì)數(shù)器的使用10.2.1  電子計(jì)數(shù)器10.2.2  單位時(shí)間事件計(jì)10.2.3  時(shí)間間隔計(jì)10.3  頻閃觀測(cè)儀10.4  頻率標(biāo)準(zhǔn)10.4.1  電子振蕩器10.4.2  固定頻率振蕩器10.4.3  可變頻率振蕩器（VFO）10.4.4  復(fù)雜波形振蕩器10.5  通過比較方法直接應(yīng)用頻率標(biāo)準(zhǔn)10.5.1  通過置換和比較進(jìn)行時(shí)間標(biāo)定10.5.2  采用電子開關(guān)作時(shí)間標(biāo)定10.5.3  用Z調(diào)制確定頻率（主要用于瞬態(tài)輸入）10.6  采用李薩如圖確定頻率和相位關(guān)系10.7  頻率源的標(biāo)定10.8  外差式頻率測(cè)量法10.9  角運(yùn)動(dòng)測(cè)量建議讀物習(xí)題參考文獻(xiàn)第11章  位移及尺寸測(cè)量11.1  引言11.2  尺寸測(cè)量中的問題11.3  塊規(guī)11.4  組裝塊規(guī)堆11.5  平板11.6  溫度問題11.7  塊規(guī)與專用附件結(jié)合使用11.8  使用比較器11.9  光學(xué)方法11.10  單色光11.11  光學(xué)平晶11.12  單色光和光學(xué)平晶的應(yīng)用11.13  光學(xué)平晶和單色光源用于尺寸比較11.14  干涉儀11.15  測(cè)量顯微鏡11.15.1  固定刻度顯微鏡11.15.2  游絲顯微鏡11.15.3  移動(dòng)式和移動(dòng)臺(tái)式顯微鏡11.15.4  活動(dòng)鏡筒式顯微鏡11.15.5  聚焦11.16  光學(xué)工具和長(zhǎng)光程干涉測(cè)量11.17  全場(chǎng)位移測(cè)量11.18  位移傳感器11.19  差動(dòng)變壓器11.20  表面粗糙度建議讀物習(xí)題參考文獻(xiàn)第12章  應(yīng)變和應(yīng)力的測(cè)量和分析12.1  引言12.2  應(yīng)變測(cè)量12.3  電阻型應(yīng)變片12.4  金屬電阻應(yīng)變片12.5  粘貼式金屬應(yīng)變片的選擇和安裝要素12.6  金屬型應(yīng)變片的電路12.7  應(yīng)變片的鎮(zhèn)流電路12.8  應(yīng)變片電橋電路12.8.1  具有雙臂和四臂敏感的電橋12.8.2  電橋常數(shù)12.8.3  導(dǎo)線-金屬絲誤差12.9  簡(jiǎn)單的恒流應(yīng)變片電路12.10  溫度補(bǔ)償12.10.1  鄰臂補(bǔ)償應(yīng)變片12.10.2  溫度自補(bǔ)償12.11  標(biāo)定12.12  商用應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)12.12.1  基本指示器12.12.2  與陰極射線示波器一起使用的電橋和放大器12.12.3  多通道記錄系統(tǒng)12.13  應(yīng)變片切換12.14  應(yīng)變片用在旋轉(zhuǎn)軸上12.15  應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系12.15.1  簡(jiǎn)單的單軸應(yīng)力情形12.15.2  雙軸應(yīng)力情形12.16  應(yīng)變片定向和結(jié)果解釋串聯(lián)應(yīng)變片12.17  特殊問題12.17.1  橫向靈敏度12.17.2  塑性應(yīng)變和后屈服應(yīng)變片12.17.3  電阻型應(yīng)變片的疲勞應(yīng)用12.17.4  低溫應(yīng)用12.17.5  高溫應(yīng)用12.17.6  蠕變12.17.7  殘余應(yīng)力測(cè)定12.18  全場(chǎng)方法12.18.1  光測(cè)彈性12.18.2  莫爾技術(shù)（The Moiré Technique）12.19  小結(jié)建議讀物習(xí)題參考文獻(xiàn)第13章  力和力矩的測(cè)量13.1  引言13.2  測(cè)量方法13.3  機(jī)械稱重系統(tǒng)13.3.1  分析天平13.3.2  多杠桿系統(tǒng)13.3.3  擺式測(cè)力機(jī)構(gòu)13.4  彈性傳感器13.4.1  標(biāo)定調(diào)節(jié)13.4.2  檢驗(yàn)環(huán)13.5  應(yīng)變片測(cè)力計(jì)13.6  壓電測(cè)力計(jì)13.7  沖擊稱重13.8  液壓和氣壓系統(tǒng)13.9  轉(zhuǎn)矩測(cè)量13.9.1  機(jī)械測(cè)功計(jì)和液壓測(cè)功計(jì)13.9.2  電測(cè)功計(jì)13.10  傳動(dòng)式測(cè)功計(jì)建議讀物習(xí)題參考文獻(xiàn)第14章  壓力的測(cè)量14.1  引言14.2  靜壓力和動(dòng)壓力14.3  壓力測(cè)量系統(tǒng)14.4  壓力測(cè)量傳感器14.5  重力型傳感器14.6  彈性型傳感器14.7  彈性膜片14.7.1  扁平型金屬膜片14.7.2  波紋型膜片14.8  和膜片一起使用的二次傳感器14.8.1  和扁平型膜片一起使用的電阻應(yīng)變片14.8.2  電感型14.8.3  壓電型壓敏元件14.8.4  其他類型的二次傳感器14.9  應(yīng)變片壓敏元件14.10  高壓測(cè)量14.11  低壓測(cè)量14.11.1  麥克勞德壓力計(jì)（McLeod Gage）14.11.2  熱導(dǎo)率壓力計(jì)14.11.3  電離壓力計(jì)14.12  壓力測(cè)量系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性14.12.1  充氣系統(tǒng)14.12.2  充液系統(tǒng)14.13  標(biāo)定方法14.13.1  靜壓法14.13.2  穩(wěn)態(tài)方法14.13.3  瞬態(tài)方法14.14  小結(jié)建議讀物習(xí)題參考文獻(xiàn)第15章  流體流量的測(cè)量15.1  引言15.2  流體特性15.3  阻塞式流量計(jì)15.3.1  不可壓縮流體的阻塞式流量計(jì)15.3.2  文丘里管特性15.3.3  流量噴嘴特性15.3.4  孔板特性15.3.5  文丘里管、流量噴嘴和節(jié)流孔板之間的相對(duì)優(yōu)點(diǎn)15.4  用于可壓縮流體的阻塞式流量計(jì)15.5  阻塞式流量計(jì)性能的可預(yù)測(cè)性15.6  可變面積流量計(jì)15.7  其他流量計(jì)15.7.1  渦輪流量計(jì)15.7.2  磁流量計(jì)15.7.3  脈沖產(chǎn)生方法15.8  流體速度的測(cè)量15.9  壓力探測(cè)器15.9.1  不可壓縮流體15.9.2  可壓縮流體15.9.3  總壓力探測(cè)器15.9.4  靜壓探測(cè)器15.9.5  方向敏感探測(cè)器15.10  熱風(fēng)速計(jì)15.11  散射測(cè)量15.11.1  激光多普勒風(fēng)速計(jì)15.11.2  超聲風(fēng)速計(jì)15.12  流量測(cè)量裝置的標(biāo)定15.13  流量顯形技術(shù)建議讀物習(xí)題參考文獻(xiàn)第16章  溫度測(cè)量16.1  引言16.2  雙復(fù)合材料的應(yīng)用16.2.1  玻璃管液體溫度計(jì)16.2.2  標(biāo)定和管徑校準(zhǔn)16.2.3  雙金屬溫度傳感元件16.3  壓力溫度計(jì)16.4  熱阻元件16.4.1  電阻溫度計(jì)（RTD）16.4.2  電阻溫度測(cè)量?jī)x器16.4.3  熱敏電阻器16.5  熱電偶16.5.1  熱電偶的應(yīng)用定律16.5.2