儀器設(shè)計(jì)技術(shù)基礎(chǔ)

內(nèi)容概要

　　《儀器設(shè)計(jì)技術(shù)基礎(chǔ)》共分為6章，主要內(nèi)容包括：儀器設(shè)計(jì)技術(shù)概論、傳感器與執(zhí)行器技術(shù)、儀器電路設(shè)計(jì)與系統(tǒng)集成技術(shù)、儀器精度理論與精度設(shè)計(jì)、儀器可靠性設(shè)計(jì)、人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。為了讓讀者了解和掌握儀器設(shè)計(jì)技術(shù)，并逐漸形成儀器設(shè)計(jì)能力和提高儀器創(chuàng)新設(shè)計(jì)本領(lǐng)，《儀器設(shè)計(jì)技術(shù)基礎(chǔ)》采用理論和實(shí)際相結(jié)合的方法，融合了儀器設(shè)計(jì)領(lǐng)域的最新原理和最新技術(shù)，系統(tǒng)地介紹了現(xiàn)代儀器設(shè)計(jì)技術(shù)人員應(yīng)該具備和掌握的專業(yè)技術(shù)基本概念、設(shè)計(jì)技術(shù)基礎(chǔ)知識以及相應(yīng)的儀器設(shè)計(jì)理論和方法?！　　秲x器設(shè)計(jì)技術(shù)基礎(chǔ)》是以作者在清華大學(xué)精密儀器系講授“精密儀器設(shè)計(jì)技術(shù)基礎(chǔ)”的教學(xué)大綱與授課課件為基礎(chǔ)整理編寫而成，可作為高等院校儀器、測控、自動(dòng)化、信息、機(jī)械、機(jī)電一體化等專業(yè)的本科生教材，也可供相關(guān)專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的研究生和有關(guān)工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

1 儀器設(shè)計(jì)技術(shù)概論1.1 儀器技術(shù)的社會(huì)作用與重要地位1.1.1 儀器技術(shù)在認(rèn)識世界方面的重要作用1.1.2 儀器技術(shù)在改造世界方面的重要作用1.1.3 儀器技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)方面的重要作用1.1.4 儀器技術(shù)在社會(huì)保障方面的重要作用1.1.5 儀器技術(shù)在國防安全方面的重要作用1.2 現(xiàn)代儀器設(shè)計(jì)技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢1.3 儀器的基本構(gòu)成及其概念1.4 儀器設(shè)計(jì)技術(shù)簡介思考題2 傳感器與執(zhí)行器技術(shù)2.1 傳感器與執(zhí)行器的技術(shù)特性指標(biāo)2.1.1 傳感器的主要技術(shù)特性指標(biāo)2.1.2 執(zhí)行器的主要技術(shù)特性指標(biāo)2.2 光電效應(yīng)及光電傳感器的設(shè)計(jì)2.2.1 外光電效應(yīng)及其傳感器技術(shù)2.2.2 內(nèi)光電效應(yīng)及其傳感器技術(shù)2.2.3 陣列式光電圖像傳感器2.2.4 結(jié)構(gòu)型光電傳感器的設(shè)計(jì)2.2.5 光纖傳感器的設(shè)計(jì)2.3 磁效應(yīng)及其傳感器技術(shù)2.3.1 磁光效應(yīng)及其傳感器技術(shù)2.3.2 磁電效應(yīng)及其傳感器技術(shù)2.3.3 磁致伸縮效應(yīng)及其應(yīng)用2.3.4 核磁共振效應(yīng)及其傳感器技術(shù)2.3.5 超導(dǎo)量子效應(yīng)及其傳感器技術(shù)2.4 機(jī)電效應(yīng)及其傳感器的設(shè)計(jì)2.4.1 壓電效應(yīng)及其傳感器技術(shù)2.4.2 壓阻效應(yīng)及其傳感器技術(shù)2.4.3 結(jié)構(gòu)型電路特征參數(shù)傳感技術(shù)2.4.4 機(jī)械諧振效應(yīng)及其傳感器技術(shù)2.5 聲波效應(yīng)及其傳感器技術(shù)2.5.1 聲敏傳感器技術(shù)2.5.2 超聲波時(shí)延測量技術(shù)2.5.3 聲波多普勒效應(yīng)及其傳感器技術(shù)2.5.4 超聲回波掃描測量技術(shù)及其傳感器設(shè)計(jì)2.5.5 聲學(xué)顯微測量技術(shù)及其傳感器設(shè)計(jì)2.5.6 聲表面波效應(yīng)及其傳感器設(shè)計(jì)2.6 其他基礎(chǔ)效應(yīng)及其傳感器技術(shù)2.6.1 熱電效應(yīng)及其傳感器設(shè)計(jì)2.6.2 半導(dǎo)體效應(yīng)及其傳感器設(shè)計(jì)2.6.3 隧道效應(yīng)及其傳感器設(shè)計(jì)2.6.4 射線測量及其傳感器技術(shù)2.6.5 生物化學(xué)效應(yīng)及其傳感器技術(shù)2.7 執(zhí)行技術(shù)及執(zhí)行器設(shè)計(jì)2.7.1 電磁力效應(yīng)及電磁執(zhí)行器技術(shù)2.7.2 逆壓電效應(yīng)及其執(zhí)行器技術(shù)2.7.3 磁致伸縮效應(yīng)及其執(zhí)行器技術(shù)2.7.4 光學(xué)執(zhí)行器技術(shù)思考題3 儀器電路設(shè)計(jì)與系統(tǒng)集成技術(shù)3.1 模擬信號處理電路的設(shè)計(jì)3.1.1 模擬信號的基本運(yùn)算電路的設(shè)計(jì)3.1.2 測量轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)3.1.3 儀器放大電路的設(shè)計(jì)3.1.4 濾波電路的設(shè)計(jì)3.1.5 信號調(diào)制解調(diào)電路的設(shè)計(jì)3.2 數(shù)字信號處理電路的設(shè)計(jì)3.2.1 單片機(jī)電路的設(shè)計(jì)3.2.2 FPGA和CPLD電路3.3 儀器通信接口電路的設(shè)計(jì)3.3.1 同步串行通信接口3.3.2 異步串行通信接口3.3.3 CAN總線技術(shù)3.3.4 USB總線技術(shù)3.3.5 儀器專用總線技術(shù)3.4 儀器系統(tǒng)集成技術(shù)3.4.1 獨(dú)立式儀器集總集成方法3.4.2 分布式儀器總線集成方法思考題4 儀器精度理論與精度設(shè)計(jì)4.1 儀器精度的基本概念4.1.1 測量誤差表征方法4.1.2 測量不確定度表征方法4.1.3 測量不確定度與測量誤差的關(guān)系4.2 測量誤差的基本性質(zhì)4.2.1 隨機(jī)誤差的特性4.2.2 系統(tǒng)誤差特性與儀器標(biāo)定4.2.3 粗大誤差特性及其剔除方法4.3 測量誤差的傳遞與儀器精度設(shè)計(jì)4.3.1 測量誤差的合成原理4.3.2 誤差分配與儀器精度設(shè)計(jì)4.4 最小二乘法與回歸分析方法4.4.1 最小二乘法最優(yōu)估計(jì)原理4.4.2 回歸分析方法思考題5 儀器可靠性設(shè)計(jì)5.1 可靠性特征參數(shù)與技術(shù)指標(biāo)5.1.1 可靠性概率技術(shù)指標(biāo)5.1.2 可靠性壽命技術(shù)指標(biāo)5.1.3 產(chǎn)品壽命的典型分布特征5.2 系統(tǒng)可靠性模型與可靠性預(yù)測5.2.1 可靠性系統(tǒng)模型5.2.2 串聯(lián)系統(tǒng)的可靠性預(yù)測方法5.2.3 并聯(lián)冗余系統(tǒng)的可靠性預(yù)測方法5.2.4 r/n并聯(lián)表決系統(tǒng)的可靠性預(yù)測方法5.2.5 非工作儲備系統(tǒng)的可靠性預(yù)測方法5.2.6 復(fù)雜系統(tǒng)的可靠性預(yù)測方法5.3 系統(tǒng)可靠性分配與設(shè)計(jì)5.3.1 平均分配設(shè)計(jì)原則5.3.2 按相對失效率比分配的設(shè)計(jì)原則5.3.3 AGREE分配設(shè)計(jì)原則5.3.4 花費(fèi)最小的設(shè)計(jì)原則5.4 提高系統(tǒng)可靠性的方法5.4.1 元件和零部件的質(zhì)量控制5.4.2 降額設(shè)計(jì)方法5.4.3 簡化設(shè)計(jì)方法5.4.4 冗余設(shè)計(jì)方法5.4.5 耐環(huán)境設(shè)計(jì)5.4.6 硬件抗干擾設(shè)計(jì)5.4.7 軟件可靠性設(shè)計(jì)5.4.8 包裝和運(yùn)輸設(shè)計(jì)思考題6 人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)6.1 人的特性研究6.1.1 人體靜態(tài)特征參數(shù)6.1.2 人體動(dòng)態(tài)特征參數(shù)6.1.3 人體肢體活動(dòng)的力量范圍6.1.4 肢體動(dòng)作的靈活性和準(zhǔn)確性6.1.5 人體的信息感知特性6.2 人-機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)6.2.1 儀器顯示面板的布局設(shè)計(jì)6.2.2 儀器控制臺的布局設(shè)計(jì)6.3 人與環(huán)境的關(guān)系研究6.3.1 熱環(huán)境對人的影響6.3.2 光環(huán)境對人的影響6.3.3 聲環(huán)境對人的影響6.3.4 振動(dòng)環(huán)境對人的影響6.3.5 有毒環(huán)境對人的影響6.4 人-機(jī)-環(huán)境的關(guān)系思考題附錄A 標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布密度函數(shù)表附錄B 標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布積分表附錄C Γ函數(shù)表參考文獻(xiàn)

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