《测量系统应用与设计》求取 ⇩

第一部分 基本概念1

第一章　测量仪表的各种应用方式1

1.1 引言1

1.2　过程和运行监测1

1.3　过程和运行控制1

1.4　实验工程分析2

1.5　小结3

习题4

第二章　测量仪表的一般构成方式和功能描述5

2.1 仪表的功能元件5

2.2　有源和无源变换器9

2.3　仪表的模拟工作方式和数字工作方式10

2.4　零测法和偏差测量法11

2.5 测量仪表及仪表系统的输入-输出构成方式12

干扰输入和修改输入的校正方法14

习题24

2.6　小结24

第三章　测量仪表的一般性能特性25

3.1 引言25

3.2 静特性25

静态标定的含义25

　精确度、精密度及准确度27

仪表系统总精确度计算中元件误差的综合方法41

静态灵敏度47

线性度50

阈值、分辨力、迟滞和死区51

标尺的可读性52

　量程53

广义静态刚度和广义输入阻抗53

关于静特性的结束语71

3.3　动特性71

测量系统的广义数学模型72

动态响应分析用的数字仿真法73

算子形传递函数74

正弦传递函数75

零阶仪表78

一阶仪表79

一阶仪表的阶跃响应82

一阶仪表的斜坡响应86

一阶仪表的频率响应87

一阶仪表的脉冲响应89

二阶仪表93

二阶仪表的阶跃响应94

二阶仪表的有限斜坡响应95

二阶仪表的斜坡响应97

二阶仪表的频率响应98

二阶仪表的脉冲响应99

延时元件100

频响曲线的对数作图法101

一般类型仪表对周期性输入的响应105

一般类型仪表对暂态输入的响应112

调幅信号的频谱118

　随机信号的特性127

　精确测量对仪表传递函数的要求138

动态数据的数值校正方法142

　测量系统参数的实验确定方法142

　动态条件下的负载影响145

习题150

4.2　主要的基准量153

4.1 引言153

第四章　运动量的测量153

第二部分　测量装置153

4.3　移动相对位移和转动相对位移的测量156

测量装置的标定157

电阻式电位器158

电阻式应变片166

　差动变压器174

同步器和感应式电位器182

　变电感式和变磁阻式传感器185

电涡流无接触式传感器188

　电容式传感器190

压电式传感器196

　电气-光学式测量装置200

照相、录像和全息摄影技术209

　光弹、易碎涂层及莫尔干涉条纹应力分析技术212

压力式（喷嘴-挡板式）位移传感器213

数字式位移传感器（移动式与转动式编码器）217

超声式传感器221

4.4　移动相对速度和转动相对速度的测量223

测量装置的标定224

通过电气微分位移电压信号来测量速度224

通过所测的和△x△t来测量平均速度225

机械飞球式角速度传感器227

机械式转数计数器与计时器228

磁电式和光电式脉冲计数法228

闪光测速法228

　转速测量用直流测速发电机229

移动速度传感器（动圈式和动铁式）229

　转速测量用交流测速发电机230

涡流杯式转速传感器231

4.5　相对加速度测量232

4.6　测震（绝对）位移传感器232

4.7　测震（绝对）速度传感器234

4.8　测震（绝对）加速度传感器（加速度计）235

偏差式加速度计236

　零位平衡式（伺服式）加速度计241

惯性导航用加速度计244

加速度计作用在被测对象上的机械负载244

4.9　振动传感器的标定方法245

4.10　加加速度传感器247

4.11　摆式（重力基准式）角位移传感器248

4.12　陀螺（绝对）角位移和角速度传感器252

习题260

5.1　基准量和标定方法265

第五章　力、转矩和转轴功率测量265

5.2　力测量的基本方法266

5.3　弹性变形式力传感器的特性271

粘贴应变片式力传感器272

　差动变压器式力传感器274

压电式力传感器275

可变磁阻且具调频振荡器的数字式测力系统276

负载影响277

5.4　把矢量力和力矩分解为直角坐标分量278

5.5　转轴转矩的测量282

5.6　转轴功率的测量（功率计）290

5.7　陀螺力和陀螺力矩的测量293

5.8　振弦式力传感器294

习题296

第六章　压力和声测量298

6.1　基准量和标定方法298

6.3　静重式压力计和液柱式压力计299

6.2　压力测量的基本方法299

液柱式压力计的动特性304

6.4　弹性变形式压力传感器311

6.5　力平衡式压力传感器323

6.6　容腔和连接管道对传感器动态性能的影响325

强阻尼而流动慢的液体介质系统325

中等阻尼但流动快的液体介质系统326

　管道容积仅为压力容腔容积一小部分的气体介质系统330

　管道容积与压力容腔容积相近的气体介质系统331

　小结332

6.7　压力测量系统的动态测试332

6.8　高压测量336

6.9　低压（真空）测量338

麦氏真空计338

努氏真空计339

动量交换式（粘滞式）真空计340

热传导式真空计340

　电离式真空计342

真空计的双台使用方法343

6.10　声测量344

声级计344

微音器347

　电容式微音器的声压响应特性350

　声发射359

6.11　压力信号的多路切换系统360

习题362

流动显形法364

7.1 局部流速的大小和方向的测量364

第七章　流量测量364

　用总压-静压管测量流速大小365

　用偏转管、转动风标和伺服球测量流速方向370

　动力式风矢量指示器372

　热线式和热膜式风速计375

激波管用热膜式流速传感器385

激光多普勒测速仪386

标定方法和基准量388

7.2　总体积流量的测量388

恒定截面可变压降式流量计（节流式流量计）392

　平均总压管399

　恒定压降可变截面式流量计（转子式流量计）400

涡轮式流量计401

强制排液式流量计404

　计量泵406

　电磁式流量计406

　阻力式流量计410

　超声式流量计410

　漩涡散发式流量计414

其他有关问题416

7.3　总质量流量的测量417

体积流量计结合流体密度测量417

直接式质量流量计419

习题425

8.1　基准量和标定方法427

第八章　温度和热流测量427

8.2　热膨胀法测量温度432

双金属式温度计432

玻璃管液柱式温度计434

压力式温度计435

8.3　热电式温度传感器（热电偶）436

常用热电偶440

　参考结点的考虑441

热电偶的特殊材料，结构形式和应用技术443

8.4　电阻式温度传感器449

导体式温度传感器（电阻式温度计）449

　体型半导体式温度敏感元件（热敏电阻器）453

8.5　结型半导体式温度敏感元件456

8.6　数字式温度计459

8.7　辐射测温法460

辐射的基本原理460

　辐射探测器465

非遮断（直流）宽频带辐射式温度计470

遮断（交流）宽频带辐射式温度计473

　遮断（交流）选频（光子）辐射式温度计475

　零位自动平衡的辐射式温度计478

单色亮度辐射式温度计（光学高温计）479

双色辐射式温度计480

　红外成像测温系统481

8.8　流动流体中的温度测量问题484

传导误差484

　辐射误差487

　流速影响488

8.9　温度传感器的动态响应特性491

温度传感器的动态补偿494

8.10　热流传感器495

嵌片式热流传感器495

恒稳式或渐近式热流传感器（加顿热流计）497

应用考虑498

习题499

9.1　时间、频率和相角的测量500

第九章　其他量值的测量500

9.2　液位测量506

9.3　湿度测量509

9.4　化学成分的测量512

习题513

第三部分 测量数据的调理、传输和记录515

第十章　测量数据的调理、计算与补偿装置515

10.1　电桥线路515

10.2　放大器519

运算放大器520

仪器放大器525

　噪声问题，屏蔽和接地529

　斩波器，斩波器稳定的放大器和载波放大器531

电荷放大器及阻抗变换器532

　结束语535

10.3　滤波器535

低通滤波器536

高通滤波器537

带通滤波器538

带阻滤波器539

数字滤波器539

　供海洋研究传感器用的一种液压式带通滤波器540

　供加速度计用的机械式滤波器542

统计平均滤波法543

10.4　信号的积分和微分543

信号积分543

　信号微分546

10.5　动态补偿555

10.6　仪表伺服机构558

10.7　信号的相加和相减560

10.8　信号的相乘和相除563

10.9　函数发生和线性化565

10.10　调幅及解调571

10.11 电压-频率和频率-电压转换器571

10.12　模-数转换器和数-模转换器；采样-保持放大器573

10.13　信号分析器和系统分析器580

10.14　微处理机的应用583

习题586

第十一章　测量数据的传输588

11.1　模拟电压和电流信号的电缆传输588

11.2　数字信号的电缆传输590

11.3　光纤数据传输593

11.4　调频／调频式无线电遥测593

11.5　数据的气动传输方法595

11.6　同步器式位置重示系统596

11.7　滑环和旋转变压器597

习题599

第十二章　电压指示与电压记录装置600

12.1　基准器和标定方法600

12.2　模拟式电压表和电位差计601

12.3　数字电压表和万用表605

12.4 电气机械伺服式X-T和X-Y记录器608

12.5　光学检流计式示波器612

12.6　光门阵列式记录器615

12.7　光纤阴极射线管式记录示波器617

12.8　热敏阵列式和静电阵列式记录器617

12.9　阴极射线示波器和图形显示器618

12.10　数字式波形记录器和数字式存储示波器622

12.11　数字打印机和数字绘图仪624

12.12　磁带和磁盘式记录器／复制器625

12.13　语言输入-输出装置629

习题630

第十三章　商品化数据采集与处理系统631

13.1　一种以处理模拟信号为主的多用途组件式系统631

13.2　小型数据巡检系统638

13.3　仪器互连工作系统640

13.4　基于使用传感器的计算机化数据采集与处理系统642

参考文献652

附录　英制单位到国际单位制（SI）单位的换算简表670

索引671