《測(cè)控儀器設(shè)計(jì)(第3版)/普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材》從總體設(shè)計(jì)出發(fā),用創(chuàng)新設(shè)計(jì)思想組織光、機(jī)、電、計(jì)算機(jī)相結(jié)合的測(cè)控儀器設(shè)計(jì)內(nèi)容。首先系統(tǒng)地論述了測(cè)控儀器的精度理論、總體設(shè)計(jì)的理論方法、然后分析了在總體設(shè)計(jì)時(shí)如何考慮測(cè)控儀器設(shè)的精密機(jī)械系統(tǒng)、電路與軟件系統(tǒng)、光電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要問題與方法。
第3版前言
第2版前言
第1版前言
第一章測(cè)控儀器設(shè)計(jì)概論1
第一節(jié)測(cè)控儀器的概念和組成1
一、測(cè)控儀器的概念1
二、測(cè)控儀器的組成3
第二節(jié)測(cè)控儀器及其設(shè)計(jì)的發(fā)展?fàn)?br />
況與趨勢(shì)5
一、測(cè)控儀器的發(fā)展?fàn)顩r和發(fā)展趨勢(shì)6
二、測(cè)控儀器設(shè)計(jì)的發(fā)展概況7
第三節(jié)測(cè)量儀器通用術(shù)語及定義15
第四節(jié)對(duì)測(cè)控儀器設(shè)計(jì)的要求和設(shè)
計(jì)程序17
一、設(shè)計(jì)要求17
二、設(shè)計(jì)程序19
思考題19
第二章儀器精度理論21
第一節(jié)儀器精度理論中的若干基本
概念21
一、測(cè)量誤差21
二、精度23
三、儀器的靜態(tài)特性與常用精度指標(biāo)23
四、儀器的動(dòng)態(tài)特性與其精度指標(biāo)24
第二節(jié)儀器誤差的來源與性質(zhì)27
一、原理誤差27
二、制造誤差31
三、運(yùn)行誤差32
第三節(jié)儀器誤差的分析35
一、誤差獨(dú)立作用原理35
二、微分法36
三、幾何法38
四、作用線與瞬時(shí)臂法39
五、數(shù)學(xué)逼近法45
六、控制系統(tǒng)的誤差分析法46
七、蒙特卡洛方法48
八、其他方法53
第四節(jié)儀器誤差的綜合53
一、隨機(jī)誤差的綜合54
二、系統(tǒng)誤差的綜合55
三、儀器總體誤差的合成55
第五節(jié)儀器誤差的分析合成舉例56
一、數(shù)字顯示式立式光學(xué)計(jì)原理與
結(jié)構(gòu)56
二、數(shù)字顯示式立式光學(xué)計(jì)精度分析57
第六節(jié)儀器精度設(shè)計(jì)61
一、儀器精度指標(biāo)的確定62
二、誤差分配方法64
思考題67
第三章測(cè)控儀器總體設(shè)計(jì)69
第一節(jié)設(shè)計(jì)任務(wù)分析69
第二節(jié)創(chuàng)新性設(shè)計(jì)70
一、創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維能力的培養(yǎng)71
二、創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法72
第三節(jié)測(cè)控儀器設(shè)計(jì)原則73
一、阿貝(Abbe)原則及其擴(kuò)展73
二、變形最小原則及減小變形影響的
措施79
三、測(cè)量鏈最短原則85
四、坐標(biāo)系基準(zhǔn)統(tǒng)一原則86
五、精度匹配原則89
六、經(jīng)濟(jì)原則89
第四節(jié)測(cè)控儀器設(shè)計(jì)原理90
一、平均讀數(shù)原理90
二、比較測(cè)量原理95
三、補(bǔ)償原理99
第五節(jié)測(cè)控儀器工作原理的選擇和
系統(tǒng)設(shè)計(jì)101
一、傳感器的選擇與設(shè)計(jì)101
二、標(biāo)準(zhǔn)量及其細(xì)分方法的選用107
三、數(shù)據(jù)處理與顯示裝置的選取109
四、運(yùn)動(dòng)方式與控制方式的確定112
五、測(cè)控儀器的智能化設(shè)計(jì)與
總線方式的選擇112
第六節(jié)測(cè)控儀器主要結(jié)構(gòu)參數(shù)與技術(shù)
指標(biāo)的確定118
一、從精度要求出發(fā)來確定儀器參數(shù)
——光學(xué)靈敏杠桿的杠桿比
的確定119
二、從測(cè)量范圍要求出發(fā)確定儀器
參數(shù)——小模數(shù)漸開線齒廓
偏差檢查儀的結(jié)構(gòu)參數(shù)
的確定120
三、從誤差補(bǔ)償要求來確定參數(shù)
——電容壓力傳感器的結(jié)構(gòu)
參數(shù)確定122
四、從儀器精度和分辨力要求出發(fā)
確定儀器參數(shù)——光柵式刀
具預(yù)調(diào)儀光電部分結(jié)構(gòu)
參數(shù)的選擇123
第七節(jié)測(cè)控儀器的造型設(shè)計(jì)124
一、外形設(shè)計(jì)124
二、人機(jī)工程126
思考題127
第四章精密機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)129
第一節(jié)精密機(jī)械系統(tǒng)現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法129
一、精密機(jī)械系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)129
二、模塊化設(shè)計(jì)131
三、反求工程設(shè)計(jì)132
第二節(jié)儀器的支承件設(shè)計(jì)133
一、基座與立柱等支承件的結(jié)構(gòu)特
點(diǎn)和設(shè)計(jì)要求133
二、基座與立柱等支承件的結(jié)構(gòu)
設(shè)計(jì)136
第三節(jié)儀器的導(dǎo)軌及設(shè)計(jì)141
一、導(dǎo)軌的功用與分類141
二、導(dǎo)軌部件設(shè)計(jì)的基本要求141
三、導(dǎo)軌設(shè)計(jì)應(yīng)遵守的原理和準(zhǔn)則146
四、滑動(dòng)摩擦導(dǎo)軌及設(shè)計(jì)148
五、滾動(dòng)摩擦導(dǎo)軌及設(shè)計(jì)151
六、靜壓導(dǎo)軌及設(shè)計(jì)要點(diǎn)157
七、設(shè)計(jì)導(dǎo)軌時(shí)選擇的要點(diǎn)164
第四節(jié)主軸系統(tǒng)及設(shè)計(jì)168
一、主軸系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求168
二、精密油膜滑動(dòng)軸承軸系結(jié)構(gòu)及
設(shè)計(jì)176
三、滾動(dòng)摩擦軸系及設(shè)計(jì)178
四、氣體靜壓軸承軸系結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)185
五、液體靜壓軸承軸系及設(shè)計(jì)187
六、液體動(dòng)壓軸承軸系189
七、設(shè)計(jì)時(shí)軸系選擇要點(diǎn)191
第五節(jié)伺服機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)193
一、伺服系統(tǒng)的分類193
二、伺服驅(qū)動(dòng)裝置195
三、機(jī)械傳動(dòng)裝置195
四、伺服系統(tǒng)的精度196
五、伺服系統(tǒng)的誤差校正196
第六節(jié)微調(diào)與微位移機(jī)構(gòu)及設(shè)計(jì)197
一、微調(diào)機(jī)構(gòu)197
二、微位移機(jī)構(gòu)及設(shè)計(jì)199
思考題208
第五章電路與軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)210
第一節(jié)電路與軟件系統(tǒng)概述210
一、電路與軟件系統(tǒng)的作用210
二、電路與軟件系統(tǒng)的組成210
三、電路與軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求212
四、電路與軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則216
第二節(jié)測(cè)控電路設(shè)計(jì)方法217
一、測(cè)量電路的設(shè)計(jì)217
二、中央處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)227
三、控制電路設(shè)計(jì)236
四、電源設(shè)計(jì)242
五、電路系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)246
第三節(jié)測(cè)控儀器的軟件設(shè)計(jì)258
一、軟件系統(tǒng)的作用與特點(diǎn)258
二、軟件設(shè)計(jì)的原則259
三、軟件設(shè)計(jì)的方法與過程259
四、常用應(yīng)用軟件260
第四節(jié)可靠性與故障診斷技術(shù)263
一、可靠性設(shè)計(jì)的作用、原則與方法263
二、電路系統(tǒng)的可靠性264
三、軟件系統(tǒng)的可靠性266
四、故障診斷技術(shù)269
思考題269
第六章光電系統(tǒng)設(shè)計(jì)271
第一節(jié)測(cè)控儀器光電系統(tǒng)的組成和
類型271
一、光電系統(tǒng)的組成271
二、光電系統(tǒng)的類型272
第二節(jié)光電系統(tǒng)的特性273
一、光電特性273
二、光譜特性及光譜匹配273
三、光電靈敏度特性(光譜響
應(yīng)率)273
四、頻率響應(yīng)特性274
五、光電系統(tǒng)的探測(cè)率D和比探
測(cè)率D*274
第三節(jié)光電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則274
一、匹配原則275
二、干擾光最小原則275
三、共光路原則276
第四節(jié)光電測(cè)量系統(tǒng)中的光源及照明
系統(tǒng)277
一、光源的基本參數(shù)277
二、光電測(cè)量中的常用光源279
三、照明系統(tǒng)284
四、光源及照明系統(tǒng)的選擇286
第五節(jié)直接檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)288
一、直接檢測(cè)光電系統(tǒng)的工作
原理288二、光功率直接檢測(cè)光電系統(tǒng)的
設(shè)計(jì)289
三、距離檢測(cè)光電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)295
四、幾何中心與幾何位置光電檢測(cè)
系統(tǒng)設(shè)計(jì)301
五、直接檢測(cè)光電系統(tǒng)中的光學(xué)參數(shù)
的確定304
第六節(jié)相干變換與檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)307
一、光學(xué)干涉測(cè)量基本公式308
二、干涉條紋光強(qiáng)檢測(cè)法及其設(shè)計(jì)309
三、干涉條紋相位檢測(cè)法及其設(shè)計(jì)313
四、干涉條紋的外差檢測(cè)系統(tǒng)314
第七節(jié)光電系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例——激光干
涉儀的設(shè)計(jì)318
一、干涉儀的一般特性及設(shè)計(jì)要點(diǎn)318
二、激光干涉測(cè)長儀設(shè)計(jì)319
思考題327
參考文獻(xiàn)328目錄〖3〗Ⅶ