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0 序言1

1 计量技术和质量保证的任务、责任和组织5

1．1 企业中的测量技术的实质5

1．2 国家计量的实质8

1．3 企业质量保证的实施12

1．4 国家的质量保证13

2．1 计量技术的常用标准19

2．2 计量技术的业务19

2 基本概念和定义19

2．3 名词的说明20

3 统一量值和准确计量的计量学基础24

3．1 基本概念和定义24

3．2 国际单位制(SI)25

3．3 单位的多义性26

3．4 向国际单位制过渡时的优点和阻力28

3．5 标准计量器具和工作测量用工具的分级28

3．6 计量标准的不确定度33

4．1 测量信号模型的确定34

4．1．1 数字测量信号的确定34

4 测量信号的形成和特性34

4．1．1．1 编码方式36

4．1．1．2 可检验和自行修正编码的结构38

4．1．2 模拟测量信号的确定39

4．1．2．1 常量测量信号39

4．1．2．2 周期测量信号40

4．1．2．3 非周期双边限制的测量信号44

4．1．2．4 非周期单边限制的测量信号46

4．2 或然率理论的测量信号模型47

4．2．1 非确定的数字测量信号49

4．2．2 非确定的模拟测量信号50

4．3 测量信号变换的优点53

5 测量系统的结构和特性54

5．1 测量系统的结构54

5．2 测量系统(静力学的)特性58

5．2．1 静态传递的特征量58

5．2．1．1 灵敏度和传递因子59

5．2．2 静态误差特性量和偏差特性量61

5．2．2．1 精确度等级、级别数和精确度61

5．2．3 静态信息特征量62

5．3．1 时间区域内(t-区域)动态特征函数66

5．3．1．1 微分公式66

5．3 测量系统的动态特性66

5．3．1．2 转换函数和权函数72

5．3．1．3 校准时间和平稳时间72

5．3．1．4 任一时间的通道容量73

5．3．1．5 互相关函数74

5．3．2 圆频率范围(ω-范围)内的动态特性函数74

5．3．2．1 综合灵敏度和综合的转换因子74

5．3．2．2 界限频率74

5．3．3．1 灵敏度算符和传递函数75

5．3．4 数字测量系绽典型特性函数75

5．3．3 复合频率范围(p-范围)内动态特性函数75

5．4 测量系统的经济性78

6 实验—生产—程序测量技术中模拟测量仪器的结构和工作原理79

6．1 模拟量测量仪器的分级79

6．2 模拟传感器80

6．2．1 传感器的功能80

6．2．2 天然和人造的传感器之间的定性和定量的区分81

6．2．3 智能传感器和传感器系统83

6．2．4 仪器技术和程序工程的传感器系统在计量学方面的质量影响84

6．2．5 机械传感器85

6．2．5．1 机械的长度传感器85

6．2．5．2 机械的力传感器86

6．2．5．3 机械的温度传感器87

6．2．6 气动传感器88

6．2．6．1 气动的长度和温度传感器88

6．2．7 光学传感器89

6．2．7．1 光线传感器89

6．2．7．2 波动光的传感器89

6．2．7．3 光纤传感器90

6．2．7．4 光电子传感器94

6．2．8 电传感器和电子传感器97

6．2．8．1 无源的电子传感器97

6．2．8．2 电阻传感器99

6．2．8．3 电容传感器101

6．2．8．4 感应传感器103

6．2．8．5 微电子-兼容传感器106

6．3 用为模拟测量信号加工的模拟量测量信号匹配器108

6．4 模拟测量值的输出器110

6．4．1 模拟的指示仪器110

6．4．2 模拟记录仪111

7 实验室、生产和程序测量技术中数字测量仪的构造和作用方式114

7．1 数字测量仪器的分级114

7．3 数字测量信号处理的数字测量信号匹配器116

7．2 数字传感器116

7．3．1．1 通道转换器118

7．3．1 模拟-数字-转换器(编码器)118

7．3．1．2 以时间为基础的转换器122

7．3．1．2．1 用中间值时间的时基转换器123

7．3．1．2．2 用中间值频率的时基转换器125

7．3．1．3 分挡转换器127

7．3．2 数字-模拟-转换器(译码器)127

7．3．3 电子辅助单元129

7．3．3．1 电子开关和门电路129

7．3．4 电学的标准135

7．3．4．1 电压标准135

7．3．3．2 触发式电路和脉冲成形器135

7．3．3．3 逻辑元件和放大器135

7．3．4．2 频率和时间标准137

7．3．5 数字储存器137

7．3．6 计数器138

7．3．7 编码转换器141

7．4 数字测量值输出器141

7．4．1 数字目视仪141

7．4．3．2 非机械打印机144

7．4．3．1 机械打印机144

7．4．2 穿孔带凿孔仪144

7．4．3 快速打印机144

8 测量自动机和检验自动机的结构、工作原理及应用147

8．1 测量自动机的结构和使用领域147

8．2 微型计算机的结构与工作方式150

8．3 微型计算机和测量自动机的编程153

8．4 作业过程与计算机联接的问题159

8．5 信号处理器的结构与工作方式160

8．6 多计算机系统的结构与任务162

8．7．1 机器制造与仪器制造中的智能测量技术164

8．7 智能测量技术的应用举例164

8．7．2 电工技术和电子学中的智能测量技术和检验技术166

8．7．3 化学工业中的智能测量技术168

8．8 计算机辅助的质量保证系统应用实例170

9 系统的、随机的、粗大的测量误差和测量偏差的分析与修正173

9．1 测量误差和测量偏差的分类173

9．2 系统测量误差的求取175

9．2．1 绝对测量误差的求取175

9．2．2 测量误差传递函数的求取177

9．2．4 间接测量时系统测量误差的传递179

9．2．3 固有误差和外来误差的求取179

9．2．5 典型的测量线路和测量函数的测量误差180

9．2．6 部分结果的构成182

9．3 随机误差的求取182

9．3．1 平均值、中位数、极差中点和众数的求取182

9．3．2 标准偏差、置信区间、方差、极差和离散系数的求取185

9．3．3 间接测量时随机测量误差的传递189

9．4 粗大误差的查找190

9．5 未确切掌握的测量误差的处理190

9．3．4 部分结果的构成190

9．6 完整的测量结果的构成191

9．7 信息论的测量误差特征量196

9．8 误差类型的说明和规范化198

10 限制系统测量误差、随机测量误差和粗大测量误差的国家规定201

10．1 关于测试条件和工作条件的规定201

10．2 对气候要求的防护规定201

10．3 对外来侵扰的防护规定204

10．4 对振动和冲击载荷的防护规定205

10．5 对于气候要求、外来侵扰以及振动和冲击载荷的综合防护规定206

10．6 对燃烧和爆炸的防护规定207

10．7 对测量电路的干扰影响的防护指示209

11．1 功能可靠性与功能公差、制造公差、尺寸公差和测量公差的关系214

11 功能可靠性和公差之间的特性关系214

11．2 尺寸链和公差的结构与计算215

11．2．1 对于完全互换性的尺寸链与公差链的计算217

11．2．2 对于已掌握的不完全互换性的尺寸链和公差链的计算224

11．2．2．1 补偿法224

11．2．2．2 选择法225

11．3 尺寸公差的标准化228

12 作为探索性和重复性问题，获得测量信息的策略230

12．1 解决测量任务的指南和规范230

12．3 制订解决测量任务算法规范的先决条件和界限232

12．2 测量解决过程的分类232

12．4 描述测量解决过程的算法规范的表达形式237

13 在工业中运用企业规范以规划和组织测量过程及检验过程238

13．1 检验工艺和检验技师的任务238

13．2 检验工艺的内容和形式240

13．3 构成检验工艺的辅助方法241

13．4 制订检验工艺时的困难245

14 应用数理统计检验法以经济地保证工业产品的质量250

14．1 加工误差的分类250

14．2．2 质量控制卡的结构252

14．2 质量控制卡的任务、结构和特性252

14．2．1 质量控制卡的任务252

14．2．3 质量控制卡的式样254

14．2．4 质量控制卡的预选判断表257

14．2．5 质量控制卡用于检验工作母机的工作准确度257

14．3 抽样计划的任务、结构和特性261

14．3．1 抽样计划的任务261

14．3．2 抽样计划的结构262

14．3．3 验收特征曲线的性质263

14．3．4 抽样计划的类型264

14．3．5 抽样计划的选择265

15 空间尺寸的测量267

15．1 长度和角度测量技术的标准，基本概念和定义268

15．2 空间量值形式、单位和标准272

15．3 长度和角度测量原理274

15．3．1 机械的测量原理274

15．3．2 光学的测量原理280

15．3．3 辐射计的测量原理280

15．3．4 电气的测量原理280

15．4．1 单座标测量仪器281

15．4 长度计量系统281

15．4．2 两座标测量系统298

15．4．3 三座标测量机和测量自动化的三座标测量机304

15．5 角度测量系统304

15．5．1 单一值的角度测量仪器304

15．5．2 多值的角度测量仪305

15．6 带有读数和瞄准的机械和光学式长度和角度测量仪器310

15．7 长度和角度的测量误差311

15．7．1 系统测量误差311

15．7．2 偶然测量误差316

16 时间量的测量317

16．1 计时技术的标准，基本概念和定义318

16．2 时间的量的形式、单位和标准320

16．3 计时原理321

16．3．1 回转原理(振摆原理)321

16．3．2 蓄能原理322

16．4 计时系统322

16．4．1 回转式时间标准322

16．4．1．1 机械回转系统322

16．4．1．2 电气旋转系统322

16．4．2．1 机械振荡式323

16．4．2 振荡式时间标准323

16．4．2．2 电子振荡器325

16．4．2．3 原子振荡器325

16．4．3 非振荡式的时间标准325

16．4．3．1 机械的时间标准325

16．4．3．2 电子的时间标准326

16．4．3．3 原子的时间标准326

16．4．4 计时仪器326

16．4．4．1 机械式计时仪器326

16．4．4．2 电子式计时仪器329

16．5 计时误差332

16．5．1 系统测量误差332

16．5．2 偶然误差332

17 机械量的测量333

17．1 秤重、力和压力测量技术的标准、基本概念和定义333

17．2 机械量形式、单位和标准335

17．3 机械量的测量原理337

17．3．1 质量比较原理337

17．3．2 反作用力原理337

17．4．1 质量传感器339

17．4 质量、力值和压力的测量系统339

17．3．3 辐射强度原理339

17．4．2 力传感器342

17．4．3 压力传感器345

17．4．4 质量、力和压力测量仪器348

17．4．4．1 杠杆天平(秤)348

17．4．4．1．1 比例法秤重349

17．4．4．1．2 替代法秤重349

17．4．4．3 弹簧秤和活塞天平350

17．5 天平的专用结构零件350

17．4．4．2 辐射计式天平350

17．4．4．1．3 更换法秤重350

17．6 质量、力和压力的测量误差351

17．6．1 系统误差351

17．6．2 偶然误差352

18 电参量的测量353

18．1 电测技术的标准、基本概念和定义353

18．2 电和磁的参量，单位和标准359

18．3 电测原理362

18．3．1 反向电压原理362

18．3．2 机电测量原理362

18．3．2．1 静电测量原理362

18．3．2．2 电磁测量原理363

18．3．3 热电测量原理364

18．4 电测系统365

18．4．1 机电式测量仪表365

18．4．2 热电测量仪表368

18．4．3 电子测量仪器368

18．4．3．1 振子示波器与电子示波器368

18．4．3．2 计算机辅助的电子测量仪器372

18．4．4 电测电路375

18．4．4．1 测量电桥电路375

18．4．4．2 补偿电路377

18．5 电量测量误差379

18．5．1 系统性测量误差379

18．5．2 偶然性测量误差382

19 热参量的测量383

19．1 温度测量技术的标准、基本概念与定义383

19．2 热参量类别、单位和标准385

19．3 温度测量原理389

19．3．1 热机测量原理389

19．3．2 热电测量原理389

19．4．1 机械接触式温度计394

19．4 温度测量系统394

19．3．3 辐射热测量原理394

19．3．4 辐射光学测量原理394

19．4．1．1 金属膨胀温度计396

19．4．1．2 玻璃液体温度计396

19．4．1．3 弹簧式液体温度计397

19．4．1．4 弹簧式蒸汽压力温度计397

19．4．2 电接触温度计397

19．4．2．1 电阻温度计397

19．4．2．2 热电偶398

19．4．3．1 热辐射传感器401

19．4．3 电辐射传感器401

19．4．3．2 光电辐射传感器403

19．4．4 温度测量的电路405

19．4．4．1 热电偶的测量电路405

19．4．4．2 电阻温度计的测量电路405

19．4．5 辐射高温计408

19．4．5．1 全辐射高温计408

19．4．5．2 部分辐射高温计410

19．4．5．3 分布高温计410

19．5．1 系统测量误差412

19．5 温度测量误差412

19．5．2 偶然性测量误差413

20 光学参量，照明参量的测量414

20．1 光学测量技术的标准、基本概念和定义415

20．2 光学参量，照明参量的种类、单位和标准419

20．3 生理光学测量原理421

20．3．1 眼睛的灵敏效应421

20．3．3 差异灵敏效应422

20．3．4 眼睛的惯性422

20．3．2 适应效应422

20．3．5 亮度相加效应423

20．3．6 亮度效应423

20．3．7 色效应423

20．3．8 共反差效应423

20．4 物理学测量原理423

20．4．1 外光电效应423

20．4．2 内光电效应425

20．4．3 阻挡层光电效应425

20．4．4 热电效应425

20．4．6 增黑效应426

20．4．5 热阻效应426

20．5 生理学测光方法427

20．5．1 直接法427

20．5．2 置换法427

20．6 物理学的测光方法428

20．6．1 偏转法428

20．6．2 补偿法428

20．7 光的测量系统428

20．7．1 生理光强计428

20．7．4 物理照度计432

20．7．5 亮度、光通量、光量和光分布的测量432

20．7．3 生理照度计432

20．7．2 物理光强计432

20．8 光学量测量的误差435

20．8．1 系统测量误差435

20．8．2 偶然测量误差436

21 展望437

21．1 仪器技术对测量技术和自动化技术发展的影响438

21．2 测量理论对测量技术和自动化技术发展的影响439

21．3 测量人员对测量技术与自动化技术发展的影响442

21．4 测量技术和质量保证的现存问题443

参考文献446