《測控儀器設計（第3版）/普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材》從總體設計出發(fā)，用創(chuàng)新設計思想組織光、機、電、計算機相結合的測控儀器設計內容。首先系統(tǒng)地論述了測控儀器的精度理論、總體設計的理論方法、然后分析了在總體設計時如何考慮測控儀器設的精密機械系統(tǒng)、電路與軟件系統(tǒng)、光電系統(tǒng)設計的主要問題與方法。
第3版前言
第2版前言
第1版前言
第一章測控儀器設計概論1
第一節(jié)測控儀器的概念和組成1
一、測控儀器的概念1
二、測控儀器的組成3
第二節(jié)測控儀器及其設計的發(fā)展狀
況與趨勢5
一、測控儀器的發(fā)展狀況和發(fā)展趨勢6
二、測控儀器設計的發(fā)展概況7
第三節(jié)測量儀器通用術語及定義15
第四節(jié)對測控儀器設計的要求和設
計程序17
一、設計要求17
二、設計程序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、測量誤差21
二、精度23
三、儀器的靜態(tài)特性與常用精度指標23
四、儀器的動態(tài)特性與其精度指標24
第二節(jié)儀器誤差的來源與性質27
一、原理誤差27
二、制造誤差31
三、運行誤差32
第三節(jié)儀器誤差的分析35
一、誤差獨立作用原理35
二、微分法36
三、幾何法38
四、作用線與瞬時臂法39
五、數(shù)學逼近法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)字顯示式立式光學計原理與
結構56
二、數(shù)字顯示式立式光學計精度分析57
第六節(jié)儀器精度設計61
一、儀器精度指標的確定62
二、誤差分配方法64
思考題67
第三章測控儀器總體設計69
第一節(jié)設計任務分析69
第二節(jié)創(chuàng)新性設計70
一、創(chuàng)新設計思維能力的培養(yǎng)71
二、創(chuàng)新設計方法72
第三節(jié)測控儀器設計原則73
一、阿貝(Abbe)原則及其擴展73
二、變形最小原則及減小變形影響的
措施79
三、測量鏈最短原則85
四、坐標系基準統(tǒng)一原則86
五、精度匹配原則89
六、經(jīng)濟原則89
第四節(jié)測控儀器設計原理90
一、平均讀數(shù)原理90
二、比較測量原理95
三、補償原理99
第五節(jié)測控儀器工作原理的選擇和
系統(tǒng)設計101
一、傳感器的選擇與設計101
二、標準量及其細分方法的選用107
三、數(shù)據(jù)處理與顯示裝置的選取109
四、運動方式與控制方式的確定112
五、測控儀器的智能化設計與
總線方式的選擇112
第六節(jié)測控儀器主要結構參數(shù)與技術
指標的確定118
一、從精度要求出發(fā)來確定儀器參數(shù)
——光學靈敏杠桿的杠桿比
的確定119
二、從測量范圍要求出發(fā)確定儀器
參數(shù)——小模數(shù)漸開線齒廓
偏差檢查儀的結構參數(shù)
的確定120
三、從誤差補償要求來確定參數(shù)
——電容壓力傳感器的結構
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
具預調儀光電部分結構
參數(shù)的選擇123
第七節(jié)測控儀器的造型設計124
一、外形設計124
二、人機工程126
思考題127
第四章精密機械系統(tǒng)的設計129
第一節(jié)精密機械系統(tǒng)現(xiàn)代設計方法129
一、精密機械系統(tǒng)的計算機輔助設計129
二、模塊化設計131
三、反求工程設計132
第二節(jié)儀器的支承件設計133
一、基座與立柱等支承件的結構特
點和設計要求133
二、基座與立柱等支承件的結構
設計136
第三節(jié)儀器的導軌及設計141
一、導軌的功用與分類141
二、導軌部件設計的基本要求141
三、導軌設計應遵守的原理和準則146
四、滑動摩擦導軌及設計148
五、滾動摩擦導軌及設計151
六、靜壓導軌及設計要點157
七、設計導軌時選擇的要點164
第四節(jié)主軸系統(tǒng)及設計168
一、主軸系統(tǒng)設計的基本要求168
二、精密油膜滑動軸承軸系結構及
設計176
三、滾動摩擦軸系及設計178
四、氣體靜壓軸承軸系結構及設計185
五、液體靜壓軸承軸系及設計187
六、液體動壓軸承軸系189
七、設計時軸系選擇要點191
第五節(jié)伺服機械系統(tǒng)設計193
一、伺服系統(tǒng)的分類193
二、伺服驅動裝置195
三、機械傳動裝置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)微調與微位移機構及設計197
一、微調機構197
二、微位移機構及設計199
思考題208
第五章電路與軟件系統(tǒng)設計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)的設計要求212
四、電路與軟件系統(tǒng)的設計準則216
第二節(jié)測控電路設計方法217
一、測量電路的設計217
二、中央處理系統(tǒng)設計227
三、控制電路設計236
四、電源設計242
五、電路系統(tǒng)的抗干擾技術246
第三節(jié)測控儀器的軟件設計258
一、軟件系統(tǒng)的作用與特點258
二、軟件設計的原則259
三、軟件設計的方法與過程259
四、常用應用軟件260
第四節(jié)可靠性與故障診斷技術263
一、可靠性設計的作用、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269
思考題269
第六章光電系統(tǒng)設計271
第一節(jié)測控儀器光電系統(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
應率）273
四、頻率響應特性274
五、光電系統(tǒng)的探測率D和比探
測率D*274
第三節(jié)光電系統(tǒng)的設計原則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)直接檢測系統(tǒng)的設計288
一、直接檢測光電系統(tǒng)的工作
原理288二、光功率直接檢測光電系統(tǒng)的
設計289
三、距離檢測光電系統(tǒng)的設計295
四、幾何中心與幾何位置光電檢測
系統(tǒng)設計301
五、直接檢測光電系統(tǒng)中的光學參數(shù)
的確定304
第六節(jié)相干變換與檢測系統(tǒng)設計307
一、光學干涉測量基本公式308
二、干涉條紋光強檢測法及其設計309
三、干涉條紋相位檢測法及其設計313
四、干涉條紋的外差檢測系統(tǒng)314
第七節(jié)光電系統(tǒng)設計舉例——激光干
涉儀的設計318
一、干涉儀的一般特性及設計要點318
二、激光干涉測長儀設計319
思考題327
參考文獻328目錄〖3〗Ⅶ
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