現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù)

前言

　　本書按照高等院校電子信息科學(xué)與工程類專業(yè)的教學(xué)要求編寫。作為電子信息工程、自動(dòng)化、測(cè)量?jī)x器與控制、計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用等工程類專業(yè)的專業(yè)課，《現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù)》對(duì)提高學(xué)生的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題及創(chuàng)新能力有很大的益處，本課程的目的是使學(xué)生掌握近代電子測(cè)量的基本原理和方法，熟悉新型電子測(cè)量?jī)x器的使用方法，在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中能夠制定先進(jìn)、合理的測(cè)量和測(cè)試方案，合理選用測(cè)量?jī)x器，正確處理測(cè)量數(shù)據(jù)，從而獲得最佳的測(cè)試結(jié)果?！　”菊n程作為一門重要的面向工程應(yīng)用的專業(yè)課，學(xué)時(shí)不多，但承接先前課程的概念多，新技術(shù)、新方法、新儀器及新工藝也多，如何精選內(nèi)容、組織教材，是擺在我們面前的難題。20多年來(lái)對(duì)電子測(cè)量技術(shù)的研究，使我們感到電子測(cè)量技術(shù)博大精深，我們將本教材編寫視為創(chuàng)新性的工作，希望在立足于吸收國(guó)內(nèi)外眾多科研成果的基礎(chǔ)上，充分反映我們對(duì)電子測(cè)量技術(shù)學(xué)習(xí)講授，指導(dǎo)研究生和從事科研實(shí)踐的成果與體會(huì)。嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)、創(chuàng)新是我們編書的基本原則，使本書可讀性好、學(xué)術(shù)性強(qiáng)、實(shí)用價(jià)值大是我們的目標(biāo)?！　”緯η髢?nèi)容豐富、敘述精煉，盡量反映當(dāng)代測(cè)量技術(shù)的新成就，有利于教學(xué)使用，因此對(duì)測(cè)量原理的講解力求深入淺出、通俗易懂、便于自學(xué)，突出基本概念；對(duì)測(cè)量方法的介紹側(cè)重于歸納、比較，突出簡(jiǎn)明、實(shí)用；對(duì)測(cè)量?jī)x器儀表講清工作原理框圖，不過(guò)多涉及單元內(nèi)部具體電路，突出常規(guī)、典型、操作使用：對(duì)誤差分析多做定性說(shuō)明，必要的數(shù)學(xué)推導(dǎo)簡(jiǎn)明扼要、結(jié)論醒目明確，便于讀者掌握。為了教和學(xué)的方便，本書各章最后均配有小結(jié)與習(xí)題。因此，本書內(nèi)容體系結(jié)構(gòu)具有科學(xué)的合理性和鮮明的先進(jìn)性，同時(shí)突出工程上的實(shí)用性。為了深入掌握好本課程的內(nèi)容，必須完成相應(yīng)數(shù)量的習(xí)題，并在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行基本的實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)l練，才能理論聯(lián)系實(shí)際，提高綜合應(yīng)用能力。

內(nèi)容概要

　　本書按高等院校電子信息科學(xué)與工程類專業(yè)的教學(xué)要求編寫，主要內(nèi)容包括：測(cè)量誤差 與數(shù)據(jù)處理、模擬測(cè)量、數(shù)字測(cè)量、時(shí)域測(cè)量、頻域測(cè)量、測(cè)量用信號(hào)發(fā)生器、數(shù)據(jù)域測(cè)量 和自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)等。各章末均配有小結(jié)與深度適中的習(xí)題?！　”緯瓤勺鳛楦叩葘W(xué)校理工類電子信息類專業(yè)的教材，也可作為從事電類專業(yè)的工程技 術(shù)人員的參考書?！　”緯攸c(diǎn)：　　對(duì)測(cè)量原理的講解側(cè)重基本概念，深入淺出、易懂　　對(duì)測(cè)量方法的講解側(cè)重歸納和比較，簡(jiǎn)明、易學(xué)　　對(duì)測(cè)量?jī)x器儀表的講解側(cè)重其工作原理及典型操作，有的放矢，易會(huì)　　對(duì)誤差分析定量與定性結(jié)合，并輔以理論分析，易用　　本書按照高等院校電子信息科學(xué)與工程類專業(yè)的教學(xué)要求編寫，內(nèi)容包括：緒論、測(cè)量誤差與數(shù)據(jù)處理、測(cè)量用信號(hào)發(fā)生器、模擬測(cè)量、數(shù)字測(cè)量、時(shí)域測(cè)量、頻域測(cè)量、數(shù)據(jù)域測(cè)量及現(xiàn)代電子測(cè)量。本書在素材選取上注重系統(tǒng)性、先進(jìn)性和實(shí)踐性。　　本書圖文并茂、內(nèi)容豐富、適用面廣，既注重基本原理和必要的理論分析，又力求反映最新的科技成果，同時(shí)也突出工程上的實(shí)際應(yīng)用。

書籍目錄

出版說(shuō)明前言教學(xué)建議第1章　緒論　1.1　測(cè)量與計(jì)量　　1.1.1　測(cè)量　　1.1.2　計(jì)量　1.2　電子測(cè)量的內(nèi)容和特點(diǎn)　　1.2.1  電子測(cè)量的意義　　1.2.2　電子測(cè)量的特點(diǎn)　　1.2.3  電子測(cè)量的內(nèi)容　1.3　電子測(cè)量方法　　1.3.1　按測(cè)量手段分類　　1.3.2　按被測(cè)量信號(hào)的性質(zhì)分類　　1.3.3　按測(cè)量系統(tǒng)的性質(zhì)分類　　1.3.4　測(cè)量方法的選擇原則　1.4　電子測(cè)量技術(shù)　　1.4.1　電子測(cè)量的變換技術(shù)　　1.4.2　電子測(cè)量的放大技術(shù)　　1.4.3　電子測(cè)量的比較技術(shù)　　1.4.4　電子測(cè)量的處理技術(shù)　1.5　電子測(cè)量?jī)x器　　1.5.1  測(cè)量?jī)x表的主要性能指標(biāo)　　1.5.2　電子測(cè)量?jī)x器的分類　本章小結(jié)　思考題與習(xí)題第2章　測(cè)量誤差與數(shù)據(jù)處理　2.1　測(cè)量誤差的基本原理　　2.1.1　測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)　　2.1.2　測(cè)量誤差　2.2　測(cè)量誤差的分類　　2.2.1　測(cè)量誤差的來(lái)源　　2.2.2　誤差的分類　2.3　隨機(jī)誤差　　2.3.1  隨機(jī)變量的數(shù)學(xué)期望和標(biāo)準(zhǔn)差　　2.3.2　隨機(jī)誤差的分布　　2.3.3　有限次測(cè)量下的計(jì)算方法　　2.3.4　測(cè)量結(jié)果的置信度　2.4　粗大誤差　　2.4.1　萊特檢驗(yàn)法　　2.4.2　肖維納檢驗(yàn)法　　2.4.3　格拉布斯檢驗(yàn)法　2.5  系統(tǒng)誤差　　2.5.1　系統(tǒng)誤差的特性　　2.5.2　系統(tǒng)誤差的檢查與判別　　2.5.3　系統(tǒng)誤差的削弱或消除方法　2.6　誤差的合成與分配　　2.6.1　誤差傳遞公式　　2.6.2　常用函數(shù)的合成誤差　　2.6.3　系統(tǒng)誤差的合成　　2.6.4　微小誤差準(zhǔn)則　　2.6.5　測(cè)量誤差的分配　　2.6.6　最佳測(cè)量方案的選擇　2.7　測(cè)量數(shù)據(jù)的處理　　2.7.1　有效數(shù)字的處理……第3章　模擬測(cè)量　第4章　數(shù)字測(cè)量　第5章　時(shí)域測(cè)量　第6章　頻域測(cè)量　第7章　測(cè)量用信號(hào)發(fā)生器第8章　數(shù)據(jù)域測(cè)量　第9章　自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　緒論　　本章重點(diǎn)介紹了測(cè)量和計(jì)量的基本概念、電子測(cè)量的內(nèi)容與特點(diǎn)，并對(duì)電子測(cè)量方法、電子測(cè)量技術(shù)、電子測(cè)量?jī)x器等做了詳細(xì)論述?！　?.1　測(cè)量與計(jì)量　　1.1.1　測(cè)量　　1.測(cè)量的意義　　正如俄國(guó)科學(xué)家門捷列夫所說(shuō)：“沒(méi)有測(cè)量，就沒(méi)有科學(xué)”，“測(cè)量是認(rèn)識(shí)自然界的主要工具”。英國(guó)科學(xué)家?guī)炜耍ˋ.H.cook）也認(rèn)為：“測(cè)量是技術(shù)生命的神經(jīng)系統(tǒng)”。離開(kāi)測(cè)量，人類就不能真正準(zhǔn)確地認(rèn)識(shí)世界。物理定律是定量的定律，只有通過(guò)精密的測(cè)量才能確定它們的正確性。例如光譜學(xué)的精密測(cè)量幫助人們揭示了原子結(jié)構(gòu)的秘密；用射電望遠(yuǎn)鏡才能發(fā)現(xiàn)類星體和脈沖星。另一方面，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也推動(dòng)了測(cè)量技術(shù)的發(fā)展。例如像時(shí)間這樣的基本量，在以前很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)一直用沙鐘和滴漏進(jìn)行很粗略的測(cè)量，直到伽利略對(duì)擺的觀察才啟發(fā)人們用計(jì)數(shù)周期的諧振系統(tǒng)（如鐘表）來(lái)測(cè)量時(shí)間。目前，使用銫原子諧振和氫原子諧振來(lái)測(cè)量時(shí)間，其準(zhǔn)確度相當(dāng)于在30萬(wàn)年內(nèi)誤差小于1秒。現(xiàn)代測(cè)量?jī)x器是科學(xué)研究的成果，而測(cè)量?jī)x器又促進(jìn)了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展?！?　　在科學(xué)技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，測(cè)量結(jié)果不僅用于驗(yàn)證理論，而且是發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題、提出新理論的依據(jù)。歷史事實(shí)證明：科學(xué)的進(jìn)步、生產(chǎn)的發(fā)展與測(cè)量理論技術(shù)手段的發(fā)展和進(jìn)步是相互依賴、相互促進(jìn)的。測(cè)量手段的現(xiàn)代化，已被公認(rèn)是科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)現(xiàn)代化的重要條件和明顯標(biāo)志。如沒(méi)有望遠(yuǎn)鏡就沒(méi)有天文學(xué)，沒(méi)有顯微鏡就沒(méi)有細(xì)胞學(xué)，沒(méi)有指南針就沒(méi)有航海事業(yè)科學(xué)的進(jìn)步和發(fā)展。離開(kāi)測(cè)量就不會(huì)有真正的科學(xué)。日常生活中處處離不開(kāi)測(cè)量，如農(nóng)業(yè)社會(huì)中，需要丈量土地、衡量谷物，就產(chǎn)生了長(zhǎng)度、面積、容積和重量的測(cè)量；掌握季節(jié)和節(jié)候，出現(xiàn)了原始的時(shí)間測(cè)量器具，并有了天文測(cè)量?，F(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中，處處離不開(kāi)測(cè)量，例如，一個(gè)大型鋼鐵廠需要約2萬(wàn)個(gè)測(cè)量點(diǎn)；在高新技術(shù)和國(guó)防現(xiàn)代化建設(shè)中則更是離不開(kāi)測(cè)量，例如，每種新設(shè)計(jì)的飛機(jī)，需要測(cè)試飛機(jī)高速飛行中受氣流沖擊作用下的性能，通過(guò)風(fēng)洞試驗(yàn)測(cè)定機(jī)身、機(jī)翼的受力和振動(dòng)分布情況，以驗(yàn)證和改進(jìn)設(shè)計(jì)。　　……

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