出版時間:2004-11 出版社:高等教育出版社 作者:李曉瑩 編 頁數(shù):349 字數(shù):410000
前言
傳感器與測試技術是集機械、電子、信息及控制等為一體的綜合技術。隨著現(xiàn)代科學技術的飛速發(fā)展,特別是微電子技術、計算機技術及信息處理技術的發(fā)展,各個領域需要獲取的信息量(物理量、化學量、生物量等等)越來越多,對信息測試準確度的要求越來越高,測試的難度越來越大,從而對傳感器與測試技術提出了更高更新的要求。當前國內外都將傳感器與測試技術作為優(yōu)先發(fā)展的科技領域之一。 本書力求從突出工程應用、強化理論聯(lián)系實際的角度出發(fā),著重對工程測試技術及常用傳感器應用技術的基本理論、基本方法進行較為系統(tǒng)的闡述;從適應學科發(fā)展需要的角度出發(fā),對國內外傳感器與測試技術新成果與新技術做實用性論述;最后對計算機輔助測試系統(tǒng)及虛擬測試儀器做概要性介紹。本書采用將傳感器與測試技術結合起來介紹的方法,充分考慮了傳感器的應用及教學內容的需要,以此促進傳感器與測試技術的教學。 本書取材新穎,內容豐富,每章內容相對獨立,不同專業(yè)可對內容適當進行取舍。本書將理論與工程實際緊密結合,實用性強,具有一定的深度與廣度,可作為機械工程、測控技術及儀器、自動化等專業(yè)的教材,也可供相關專業(yè)工程技術人員參考?! ∪珪卜?7章。參與編寫的有李曉瑩(緒論、第l、2、3、4、5章,附錄)、張新榮(第8、9、10、13、14章)、劉篤喜(第12、15、17章)、任海果(第6、7、11章)、馬炳和(第16章)。全書由李曉瑩統(tǒng)稿、整理及補充?! ”緯晌鞅惫I(yè)大學朱名銓教授審閱。朱名銓教授對本書的總體結構和內容細節(jié)等進行了全面審訂,提出了許多寶貴意見,在此深表感謝?! ”緯鴱木帉懘缶V的制定到全書的完成,得到了朱名銓教授、馮凱日方教授、石秀華教授和焦生杰教授的指導和幫助,在編寫過程中也得到其他兄弟院校許多同志的關心和幫助,在此表示衷心地感謝?! ”緯婕暗闹R面較廣,盡管作者已做了很大努力,但由于水平所限,書中欠妥之處在所難免,敬請讀者批評指正。
內容概要
全書共分三篇17章。第一篇著重介紹工程測試基礎和傳感器技術基礎,內容包括:測試的基礎知識、信號分析基礎、測試系統(tǒng)的特性及傳感器技術概論;第二篇著重從應用的角度,介紹常用傳感器的原理、結構及應用,內容包括:電阻應變式傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、壓電式傳感器、磁敏式傳感器、光電式傳感器、熱電式傳感器和數(shù)字式傳感器,以典型示例的形式給出各種傳感器在工程測試中的具體應用,詳細論述常見物理量的測試方法;第三篇主要介紹新型傳感器與檢測技術,內容包括:光纖傳感器、固態(tài)圖像傳感器、輻射式傳感器、微型傳感器等新型傳感器的基本原理、基本特性和應用實例;本書最后還介紹了計算機輔助測試系統(tǒng)的組成、設計以及虛擬測試儀器,并以綜合應用示例的形式分析了其應用特點。全書內容信息量大,突出傳感器的原理與應用,各章均附有習題或思考題。 本書可作為機械工程、測控技術及儀器、自動化等專業(yè)的教材或參考書,也可供相關專業(yè)工程技術人員參考。
書籍目錄
緒論第一篇 工程測試技市基礎 第1章 測試的基礎知識 1.1 測試的基本概念 1.1.1 測量、計量和測試 1.1.2 測試方法的分類 1.1.3 測試系統(tǒng)的組成 1.2 測量誤差及其不確定度 1.2.1 真值及測量誤差 1.2.2 測量誤差的分類 1.2.3 測量不確定度 1.3 測量數(shù)據(jù)處理 1.3.1 測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計特性 1.3.2 粗大誤差的判別和剔除 1.3.3 測量數(shù)據(jù)的表述方法 1.3.4 一元線性回歸 習題與思考題 第2章 信號分析基礎 2.1 信號的分類與描述 2.1.1 信號的分類 2.1.2 信號的描述 2.2 周期信號與離散頻譜 2.2.1 傅里葉級數(shù)與周期信號的分解 2.2.2 周期信號頻域描述的物理意義 2.2.3 周期信號的頻域描述實例 2.2.4 周期信號的強度描述 2.3 非周期信號與連續(xù)頻譜 2.3.1 傅里葉變換 2.3.2 傅里葉變換的基本性質 2.3.3 典型非周期信號的頻譜 2.4 隨機信號 2.4.1 平均值、方差、均方值 2.4.2 概率密度函數(shù) 2.4.3 相關函數(shù) 2.4.4 功率譜密度函數(shù) 習題與思考題 第3章 測試系統(tǒng)的特性 3.1 測試系統(tǒng)與線性系統(tǒng) 3.1.1 測試系統(tǒng)的基本要求 3.1.2 線性系統(tǒng)及其主要特性 3.1.3 測試系統(tǒng)的傳輸特性 3.2 測試系統(tǒng)的靜態(tài)特性 3.2.1 靜態(tài)特性指標 3.2.2 靜態(tài)特性的標定 3.3 測試系統(tǒng)的動態(tài)特性 3.3.1 動態(tài)特性的數(shù)學描述 3.3.2 常見測試系統(tǒng)的頻率響應 3.3.3 常見測試系統(tǒng)的階躍響應 3.3.4 測試系統(tǒng)動態(tài)特性的標定 3.4 實現(xiàn)系統(tǒng)不失真測試的條件 習題與思考題 第4章 傳感器技術概論 4.1 傳感器的基本概念 4.1.1 傳感器的定義及組成 4.1.2 傳感器的分類 4.1.3 常用技術性能指標 4.2 彈性敏感元件 4.2.1 彈性敏感元件的基本特性 4.2.2 彈性敏感元件的材料 4.2.3 彈性敏感元件的結構型式 4.3 傳感器的應用及發(fā)展趨勢 習題與思考題第二篇 常用傳感器的原理及應用 第5章 電阻應變式傳感器 第6章 電感式傳感器 第7章 電容式傳感器 第8章 壓電式傳感器 第9章 磁敏式傳感器 第10章 光電式傳感器 第11章 熱電式傳感器 第12章 數(shù)字式傳感器第三篇 新型傳感器與檢測技術 第13章 光纖傳感器 第14章 固態(tài)圖像傳感器 第15章 輻射式傳感器 第16章 微型傳感器 第17章 計算機輔助測試技術附錄1 常用名詞術語漢英對照附錄2 單位沖擊函數(shù)和抽樣定理附錄3 ZCY-Ⅱ型綜合傳感器實險儀附錄4 常用熱電偶分度表參考文獻
章節(jié)摘錄
1.2.2 測量誤差的分類 測量誤差一般按其性質分為系統(tǒng)誤差、隨機誤差和粗大誤差?! ?.系統(tǒng)誤差 在相同的條件下,對同一被測量進行多次測量,保持定值或按一定規(guī)律變化的誤差稱為系統(tǒng)誤差,其中保持定值的誤差也叫已定系統(tǒng)誤差,在誤差處理中是可被修正的;按一定規(guī)律變化的誤差稱為未定系統(tǒng)誤差,在實際測量中其方向往往是不確定的,誤差估計時可歸結為測量不確定度。 系統(tǒng)誤差的來源包括測量設備的基本誤差、測量理論和方法不完善、讀數(shù)方法不正確以及環(huán)境誤差等?! ?.隨機誤差 在相同的條件下,對同一被測量進行多次測量,誤差的絕對值和符號以不可預知的方式變化,則該誤差為隨機誤差。 產(chǎn)生隨機誤差的原因很復雜,如測量環(huán)境中溫度、濕度、氣壓、振動、電場等的微小變化,因此,隨機誤差是大量對測量值影響微小且又互不相關的因素所引起的綜合結果。隨機誤差就個體而言無規(guī)律可循,但其總體卻服從統(tǒng)計規(guī)律,可以通過理論公式計算它對測量結果影響的大小?! ?.粗大誤差 明顯超出規(guī)定條件下的預期值的誤差稱為粗大誤差。 粗大誤差一般是由于操作人員粗心大意或操作不當或不可控制的環(huán)境因素影響等造成的誤差,如讀錯數(shù)值、使用有缺陷的測量儀表等。對于粗大誤差在數(shù)據(jù)處理時應予以剔除。1.2.3 測量不確定度測量不確定度是誤差理論發(fā)展和完善的產(chǎn)物,是建立在概率論和統(tǒng)計學基礎上的新概念。它表示由于測量誤差的影響而對測量結果的不可信程度或不能肯定的程度。測量值在某一區(qū)域內以一定的概率分布,表示被測量分散性的參數(shù)就是測量不確定度,因此它是定量描述測量結果質量的一個重要指標。
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