機械量測量（第五版）

第1部分  機械量測量基礎第1章  測量過程概述1.1  引言1.2  機械量測量的意義1.3  測量的基本方法1.3.1  直接比較法1.3.2  使用標定的系統(tǒng)1.4  廣義測量系統(tǒng)1.4.1  第一級——敏感元件-傳感器級1.4.2  第二級——信號調(diào)理級1.4.3  第三級——終端讀出級1.5  輸入量種類1.5.1  時間相關性1.5.2  模擬信號和數(shù)字信號1.6  測量標準1.7  標定1.8  不確定度：測量結果的精確度1.9  報告結果1.9.1  實驗室記錄和技術備忘錄1.9.2  完整報告1.9.3  技術論文1.10  小結建議讀物習題第2章  測量標準和量綱單位2.1  引言2.2  量綱標準的建立2.3  美國測量標準的歷史背景2.4  國際單位制（SI制）2.4.1  國際行為2.4.2  國內(nèi)行為2.5  長度標準2.6  質(zhì)量標準2.7  時間和頻率標準2.8  溫度標準2.9  電量標準2.10  單位制之間的轉換2.11  有效數(shù)、舍入和截斷2.11.1  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  系列算術運算2.12  小結建議讀物習題參考文獻第3章  實驗數(shù)據(jù)的評估與表達3.1  引言3.2  普通誤差種類3.2.1  誤差分類3.2.2  用于評價儀器性能的術語3.3  不確定度介紹3.4  精度不確定度的估計3.4.1  樣本與總體的關系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 檢驗比較3.7  擬合優(yōu)度3.8  用計算機做統(tǒng)計分析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  標定電阻3.11.2  流量計標定所期望的不確定度3.12  在實驗設計中將誤差減至最小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  小結建議讀物習題參考文獻第4章  模擬被測量：時變特性4.1  引言4.2  簡諧關系4.3  圓頻率和周期頻率4.4  復雜關系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  小結建議讀物習題參考文獻第5章  測試系統(tǒng)的響應5.1  引言5.2  幅值響應5.3  頻率響應5.4  相位響應5.5  預測復雜波形信號的特性5.6  延時，上升時間和轉換速率5.7  實驗系統(tǒng)各組成元件的響應5.8  簡化的物理系統(tǒng)5.9  機械元件5.9.1  質(zhì)量5.9.2  彈性力5.9.3  阻尼5.10  簡單機械系統(tǒng)舉例5.11  阻尼的重要性5.12  簡化機械系統(tǒng)的動態(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5.16.2  二階系統(tǒng)的諧波響應5.16.3  一般周期性激勵情況5.17  電氣元件5.18  一階電氣系統(tǒng)5.19  簡單二階電氣系統(tǒng)5.20  系統(tǒng)響應的標定5.21  小結建議讀物習題參考文獻第6章  傳感器6.1  引言6.2  信號源的負載效應6.3  二次傳感器6.4  第一級裝置的分類6.5  可變電阻傳感元件6.6  滑動觸點式裝置6.6.1  電位計分辨率6.6.2  電位計線性度6.7  電阻應變片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  簡單自感式裝置6.10.2  雙線圈互感裝置6.11  差動變壓器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  半導體傳感器6.15.1  半導體的電特性6.15.2  pn結6.15.3  光電二極管6.16  光電檢測傳感器6.17  霍爾效應傳感器6.18  一些設計相關問題6.18.1  制造公差6.18.2  溫度相關的一些問題6.18.3  限制溫度誤差的方法6.19  小結建議讀物習題參考文獻第7章  信號調(diào)理7.1  引言7.2  信號調(diào)理的優(yōu)越性7.3  調(diào)制的和未調(diào)制的信號7.4  輸入電路7.5  簡單的電流敏感電路7.6  鎮(zhèn)流電路7.7  分壓電路7.7.1  分壓電位計7.7.2  負載誤差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  導線補償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  運算放大器7.17.1  典型運算放大器的性能規(guī)格7.17.2  運算放大器的應用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  小結建議讀物習題參考文獻第8章  機械量測量中的數(shù)字技術8.1  引言8.2  為什么要使用數(shù)字方法8.3  機械量輸入的數(shù)字化8.4  基礎的數(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  二進制碼8.6.1  編碼器8.6.2  條形碼編碼器8.7  某些簡單的數(shù)字電路8.7.1  事件計數(shù)器8.7.2  門控電路8.7.3  頻率計8.7.4  波形整形8.7.5  一種集成電路振蕩器或計時器8.7.6  多路轉換和信號分離8.8  作為測試系統(tǒng)工具的數(shù)字計算機8.9  數(shù)據(jù)處理器、計算機、微型計算機：計算機的分級8.10  微處理器8.11  微型計算機8.11.1  只讀存儲器（ROM）8.11.2  隨機存取存儲器（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)/模轉換8.12.1  數(shù)/模轉換器8.12.2  一種模/數(shù)轉換器8.12.3  模/數(shù)轉換中需要考慮的問題8.13  總線8.14  系統(tǒng)組裝8.15  小結建議讀物習題參考文獻第9章  結果讀出與數(shù)據(jù)處理9.1  引言9.2  電子計數(shù)器9.2.1  事件計數(shù)器9.2.2  時間間隔測量儀9.2.3  單位時間事件（EPUT）計9.2.4  計數(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  鋸齒波振蕩器或時基發(fā)生器9.6.3  同步或觸發(fā)9.6.4  強度調(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  存儲示波器9.7.4  單端和差動輸入9.8  陰極射線示波器記錄技術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題第2部分  機械量測量應用技術第10章  計數(shù)、單位時間事件及時間間隔的確定10.1  引言10.2  計數(shù)器的使用10.2.1  電子計數(shù)器10.2.2  單位時間事件計10.2.3  時間間隔計10.3  頻閃觀測儀10.4  頻率標準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  復雜波形振蕩器10.5  通過比較方法直接應用頻率標準10.5.1  通過置換和比較進行時間標定10.5.2  采用電子開關作時間標定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系10.7  頻率源的標定10.8  外差式頻率測量法10.9  角運動測量建議讀物習題參考文獻第11章  位移及尺寸測量11.1  引言11.2  尺寸測量中的問題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)與專用附件結合使用11.8  使用比較器11.9  光學方法11.10  單色光11.11  光學平晶11.12  單色光和光學平晶的應用11.13  光學平晶和單色光源用于尺寸比較11.14  干涉儀11.15  測量顯微鏡11.15.1  固定刻度顯微鏡11.15.2  游絲顯微鏡11.15.3  移動式和移動臺式顯微鏡11.15.4  活動鏡筒式顯微鏡11.15.5  聚焦11.16  光學工具和長光程干涉測量11.17  全場位移測量11.18  位移傳感器11.19  差動變壓器11.20  表面粗糙度建議讀物習題參考文獻第12章  應變和應力的測量和分析12.1  引言12.2  應變測量12.3  電阻型應變片12.4  金屬電阻應變片12.5  粘貼式金屬應變片的選擇和安裝要素12.6  金屬型應變片的電路12.7  應變片的鎮(zhèn)流電路12.8  應變片電橋電路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  導線-金屬絲誤差12.9  簡單的恒流應變片電路12.10  溫度補償12.10.1  鄰臂補償應變片12.10.2  溫度自補償12.11  標定12.12  商用應變測量系統(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  應變片切換12.14  應變片用在旋轉軸上12.15  應力-應變關系12.15.1  簡單的單軸應力情形12.15.2  雙軸應力情形12.16  應變片定向和結果解釋串聯(lián)應變片12.17  特殊問題12.17.1  橫向靈敏度12.17.2  塑性應變和后屈服應變片12.17.3  電阻型應變片的疲勞應用12.17.4  低溫應用12.17.5  高溫應用12.17.6  蠕變12.17.7  殘余應力測定12.18  全場方法12.18.1  光測彈性12.18.2  莫爾技術（The Moiré Technique）12.19  小結建議讀物習題參考文獻第13章  力和力矩的測量13.1  引言13.2  測量方法13.3  機械稱重系統(tǒng)13.3.1  分析天平13.3.2  多杠桿系統(tǒng)13.3.3  擺式測力機構13.4  彈性傳感器13.4.1  標定調(diào)節(jié)13.4.2  檢驗環(huán)13.5  應變片測力計13.6  壓電測力計13.7  沖擊稱重13.8  液壓和氣壓系統(tǒng)13.9  轉矩測量13.9.1  機械測功計和液壓測功計13.9.2  電測功計13.10  傳動式測功計建議讀物習題參考文獻第14章  壓力的測量14.1  引言14.2  靜壓力和動壓力14.3  壓力測量系統(tǒng)14.4  壓力測量傳感器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  應變片壓敏元件14.10  高壓測量14.11  低壓測量14.11.1  麥克勞德壓力計（McLeod Gage）14.11.2  熱導率壓力計14.11.3  電離壓力計14.12  壓力測量系統(tǒng)的動態(tài)特性14.12.1  充氣系統(tǒng)14.12.2  充液系統(tǒng)14.13  標定方法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  小結建議讀物習題參考文獻第15章  流體流量的測量15.1  引言15.2  流體特性15.3  阻塞式流量計15.3.1  不可壓縮流體的阻塞式流量計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)流孔板之間的相對優(yōu)點15.4  用于可壓縮流體的阻塞式流量計15.5  阻塞式流量計性能的可預測性15.6  可變面積流量計15.7  其他流量計15.7.1  渦輪流量計15.7.2  磁流量計15.7.3  脈沖產(chǎn)生方法15.8  流體速度的測量15.9  壓力探測器15.9.1  不可壓縮流體15.9.2  可壓縮流體15.9.3  總壓力探測器15.9.4  靜壓探測器15.9.5  方向敏感探測器15.10  熱風速計15.11  散射測量15.11.1  激光多普勒風速計15.11.2  超聲風速計15.12  流量測量裝置的標定15.13  流量顯形技術建議讀物習題參考文獻第16章  溫度測量16.1  引言16.2  雙復合材料的應用16.2.1  玻璃管液體溫度計16.2.2  標定和管徑校準16.2.3  雙金屬溫度傳感元件16.3  壓力溫度計16.4  熱阻元件16.4.1  電阻溫度計（RTD）16.4.2  電阻溫度測量儀器16.4.3  熱敏電阻器16.5  熱電偶16.5.1  熱電偶的應用定律16.5.2