测量系统应用与设计

第1部分一般概念

第1章不同种类的测量仪器应用

1.1为什么要研究测量系统

1.2测量应用分类

1.3计算机辅助机器和过程

1.4结论

习题

参考文献

第2章测量仪器的广义化结构和功能描述

2.1仪器的功能元件

2.2有源传感器和无源传感器

2.3模拟和数字工作方式

2.4归零法和偏移法

2.5仪器和测量系统的输入-输出结构

干扰输入和修正输入的校正方法

2.6结束语

习题

第3章仪器的广义化性能特征

3.1序言

3.2静特性和静态标定

静态标定的意义

被测值与真值的关系

基本统计学知识

最小二乘标定曲线

标定精确度与安装精确度的关系

在总的系统精确度计算中组合元件误差

用实验试验来验证理论

测量误差对制造中质量控制决策的影响

静态灵敏度

计算机辅助标定和测量：多次回归

线性

阈值、噪声底限、分辨率、迟滞和死区

刻度可读性

跨度

广义静态刚度和输入阻抗：负载效应

关于静特性的结束语

3.3动特性

测量系统的广义数学模型

动态响应分析的数字仿真方法

算子传递函数

正弦传递函数

零阶仪器

一阶仪器

一阶仪器的阶跃响应

一阶仪器的斜坡响应

一阶仪器的频率响应

一阶仪器的脉冲响应

二阶仪器

二阶仪器的阶跃响应

二阶仪器的有限斜坡响应

二阶仪器的斜坡响应

二阶系统的频率响应

二阶仪器的脉冲响应

空载时间元件

频率响应曲线的对数坐标图

一般形式的仪器对周期输入的响应

一般形式的仪器对瞬态输入的的响应

幅值调制信号的频谱

随机信号的特性

保证精确测量而对仪器传递函数提出的要求

使用计算机仿真选择传感器

动态数据的数字修正

测量系统参数的实验确定

动态条件下的负载效应

习题

参考文献

第2部分测量装置

第4章运动和尺寸的测量

第5章力、力矩和轴功率的测量

第6章压力和声的测量

第7章流量测量

第8章温度和热流测量

第9章其他量的测量

第3部分数据的处理、传输和记录

第10章处理、计算和补偿装置

第11章数据传输与仪器连接

第12章电压指示记录设备

第13章PC机用数据采集系统

第14章用于微纳米技术的测量系统

参考文献

　　本书内容之广度和深度是其他书籍所没有的。读者可根据自己的需要从中选择课程学习内容以及工业实践所需的各种主题。本书把测量科学与技术作为一个重要的领域对待，从基本原理到应用于不同物理量的传感器，再到利用信号调理、数据采集/处理的硬件和软件来完成整个测量链。书中提供的参考文献和网页可使读者获得更多资源，所叙述的材料辅以详细的分析和设计信息，众多实用软件(统计学，动态仿真、数据采集/处理)贯串全书。　　本书是美国大学测试技术设计与应用的经典教科书。全书共分三部分：第1部分为测试技术的原理概念；第2部分介绍各种测量仪器；第3部分有关测试数据的处理、传输和记录，还包括MATLAB和SIMULINK计算机分析软件以及DASYLab实验室模拟软件在测试技术中的应用。全书内容丰富，书中并提供众多的参考文献和网页，能使读者得到超出本书范围以外的广大资源。作者简介：　　ErnestO.Doebelin分别在凯思理工学院(CaseInstituteofTechnology，现已合并为凯思西部保留大学(CaseWesternReserveUniversity))和俄亥俄州立大学(OhioStateUniversity)获机械工程学士、硕士和博士学位。早在俄亥俄州立大学攻读博士学位期间，他就已经作为全时讲师开始从事教学工作了，在那里执教4年。完成博士工作后，继续作为助理教授从事教学。那时(1958年)，在机械工程领域还基本没有听说把控制作为必修课的，但当时的系主任就鼓励Doebelin博士从事该课程的开发。多年来，他开创并讲授了系统动力学、测量和控制等8门课，授课对象从本科二年级学生到博士生，并编写了课程教材。在这些课程中，有7门课设有实验，实验的建设均由Doebelin博士自己设计、指导和讲授。在其学术生涯中，除了培养研究生助教外，还一直讲授所有这些实验课。在一个通常能选择侧重教学而非完全研究的时代，出于对写书的爱好，他先后出版了11种教材：动态分析和反馈控制(1962)；测量系统(1966)；系统动力学：建模和响应(1972)；测量系统，修订版(1975)；系统建模和响应：理论方法及实验途径(1980)；测量系统，第3版(1983)；控制系统原理及设计(1985)；测量系统，第4版(1990)；工程实验(1995)；系统动力学：建模分析、仿真和设计(1998)；测量系统，第5版(2004)。另外还编写了所有实验课的学生手册，外加简明的、用户友好的软件手册。