測(cè)量原理

內(nèi)容概要

　　《普通高等學(xué)校儀器科學(xué)與技術(shù)專業(yè)系列教材：測(cè)量原理》的主題是測(cè)量原理，主要用于測(cè)量的科學(xué)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)與教學(xué)，為理解各種具體的測(cè)量知識(shí)與掌握各種專門(mén)的測(cè)量技能奠定語(yǔ)言基礎(chǔ)，同時(shí)也為科學(xué)研究工作者分析測(cè)量問(wèn)題建立基本的理論體系?！　”緯?shū)分為6章，包括測(cè)量的基本概念、測(cè)量的數(shù)學(xué)物理模型、測(cè)量的有效性分析、測(cè)量中的計(jì)算方法、測(cè)量系統(tǒng)、測(cè)量的科學(xué)技術(shù)方法論?！　”緯?shū)可作為儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科或相關(guān)測(cè)量學(xué)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課教材，可用于其他相關(guān)學(xué)科的研究生教學(xué)，也可供相關(guān)工程技術(shù)人員參考。

書(shū)籍目錄

第1章 測(cè)量的基本概念 1.1 測(cè)量常識(shí)  1.1.1測(cè)量的概念 1.1.2測(cè)量的過(guò)程 1.2古測(cè)量學(xué) 1.2：1 中國(guó)古代的測(cè)量學(xué) 1.2.2埃及古代的測(cè)量學(xué) 1.2.3數(shù)學(xué)發(fā)展與測(cè)量學(xué) 1.3量的概念 1.3.1量的定量性 1.3.2量的統(tǒng)一性 1.3.3量的存在性 1.4測(cè)量的本原 1.4.1 第一個(gè)約定 1.4.2第二個(gè)約定 1.5測(cè)量定義 1.5.1定量性 1.5.2操作性 1.5.3確定性 1.6測(cè)量原理 1.6.1 測(cè)量知識(shí)的學(xué)習(xí) 1.6.2測(cè)量原理的定義 1.6.3本書(shū)的體系結(jié)構(gòu) 思考題及習(xí)題 第2章 測(cè)量的數(shù)學(xué)物理模型 測(cè)量信號(hào) 2.1.1測(cè)量信號(hào)的定義 2.1.2 測(cè)量信號(hào)的來(lái)源 2.1.3測(cè)量信號(hào)的函數(shù)表示 2.1.4測(cè)量信號(hào)的基本要素 2.1.5測(cè)量信號(hào)的結(jié)構(gòu)與類型 2.2測(cè)量噪聲 2.2.1噪聲的來(lái)源與性質(zhì) 2.2.2噪聲的數(shù)字特征 2.2.3高斯噪聲與白噪聲 2.2.4噪聲的幅度劃分 2.3測(cè)量方程 2.3.1測(cè)量信號(hào)的取樣 2.3.2測(cè)量方程的定義 2.3.3測(cè)量信號(hào)的有效性 2.4測(cè)量算子 2.4.1定義與性質(zhì) 2.4.2基本問(wèn)題 2.4.3普適性測(cè)量算子 2.5測(cè)量誤差 2.5.1誤差的描述 2.5.2誤差的度量 2.5.3測(cè)量的合格性 2.6測(cè)量性能限 2.6.1測(cè)量信號(hào)性能限 2.6.2最佳測(cè)量算子 2.6.3參考性能限 2.7總結(jié)與歸納 2.7.1測(cè)量的關(guān)鍵問(wèn)題分析 2.7.2測(cè)量的主要模型歸納 思考題及習(xí)題 第3章測(cè)量的有效性分析 測(cè)量信號(hào)的波形值 3.1.1 信縣的幅度與功率 3.1.2 信號(hào)的距離函數(shù) 3.1.3測(cè)量信號(hào)的有效性判別 3.2測(cè)量信號(hào)的區(qū)別度 3.2.1基本定義 3.2.2基本用途 3.3測(cè)量信號(hào)的靈敏度 3.3.1基本定義與性質(zhì) 3.3.2全局平均靈敏度 3.3.3序關(guān)系與上下界 3.4測(cè)量采樣第一定理 3.4.1等間隔采樣問(wèn)題 3.4.2測(cè)量采樣第一定理 3.5測(cè)量采樣第二定理 3.5.1有效集搜索問(wèn)題 3.5.2測(cè)量采樣第二定理 3.6測(cè)量誤差定界分析 3.6.1基本問(wèn)題分析 3.6.2誤差情景分析 3.6.3誤差上界公式 3.7總結(jié)與歸納 3.7.1主題和基本問(wèn)題 3.7.2主要內(nèi)容 附錄  附錄A301定理l及其證明 附錄A302定理2及其證明 附錄A303推論3及其證明 附錄A304有限計(jì)算的概念與問(wèn)題 附錄A305容許偏差e的設(shè)置問(wèn)題 附錄A306高斯白噪聲下普適性算子的誤差定界 附錄A307高斯概率積分估計(jì)不等式 附錄A308靈敏度性質(zhì)三和性質(zhì)四及其證明 附錄A309 多項(xiàng)式型樣本的平均靈敏度及其求解方法 思考題及習(xí)題 第4章測(cè)量中的計(jì)算方法 4.1測(cè)量算子的可計(jì)算性 4.2普適性算子基本算法 4.2.1算法程序及代價(jià) 4.2.2計(jì)算密集型算法 4.2.3存儲(chǔ)密集型算法 4.3時(shí)空域格點(diǎn)疏散算法 4.3.1概念與條件分析 4.3.2時(shí)間域疏散算法 4.3.3量值域疏散算法 4.4幅值域逆函數(shù)表算法 4.4.1作圖法及其啟示 4.4.2逆函數(shù)表格結(jié)構(gòu) 4.4.3量值查找與確定 4.4.4電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 4.5匹配濾波器算子 4.5.1時(shí)延量值測(cè)量模型 4.5.2匹配濾波器算子 4.5.3相關(guān)函數(shù)及其特征 4.5.4算子的誤差上界 4.6線性測(cè)量信號(hào)模型及算法 4.6.1線性測(cè)量信號(hào)模型 4.6.2最小二乘法算法 4.6.3典型量值檢測(cè) 附錄  附錄A401 匹配濾波器算子的誤差定界公式及其證明 附錄A402誤差定界公式的相關(guān)函數(shù)表達(dá)式 附錄A403直流量檢測(cè)的誤差定界公式 思考題及習(xí)題 第5章測(cè)量系統(tǒng)  5.1測(cè)量系統(tǒng)的概念 5.2測(cè)量系統(tǒng)的性質(zhì) 5.2.1群時(shí)延特性 5.2.2系統(tǒng)穩(wěn)定性 5.2.3一致連續(xù)性 5.2.4統(tǒng)計(jì)無(wú)偏性 5.2.5理想測(cè)量系統(tǒng) 5.3測(cè)量鏈及其抽象結(jié)構(gòu) 5.3.1傳感器 5.3.2調(diào)理器 5.3.3運(yùn)算器 5.3.4顯示器 5.4控制鏈及其抽象結(jié)構(gòu) 5.4.1激勵(lì)信號(hào)源 5.4.2采樣同步器 5.4.3程序控制器 5.5誤差鏈及其綜合公式 5.5.1誤差鏈路結(jié)構(gòu) 5.5.2測(cè)量算子誤差 5.5.3 AC參數(shù)偏差 5.5.4信號(hào)模型偏差 5.5.5誤差綜合公式 附錄  附錄A501柯西—施瓦茨（Cauchy—Schwartz）不等式 附錄A502矩不等式 附錄A503閔可夫斯基（Minkowski）不等式 附錄A504切比雪夫（Chebyshev）不等式 思考顥及習(xí)題 第6章 測(cè)量的科學(xué)技術(shù)方法論 6.1 測(cè)量學(xué)是一門(mén)學(xué)科 6.2測(cè)量學(xué)公理化體系 6.2.1公理化方法與體系 6.2.2測(cè)量學(xué)是遞歸體系 6.2.3測(cè)量學(xué)的基本公理 6.3測(cè)量學(xué)的學(xué)科屬性 6.3.1理論與實(shí)證雙重性 6.3.2測(cè)量學(xué)的理學(xué)屬性 6.3.3測(cè)量學(xué)的工學(xué)屬性 6.4測(cè)量學(xué)的未來(lái)發(fā)展 6.4.1建立統(tǒng)一的內(nèi)涵知識(shí)體系 6.4.2建立開(kāi)放的工程技術(shù)體系 6.4.3建立公用的測(cè)量服務(wù)體系 附錄  附錄A601 網(wǎng)絡(luò)儀器系統(tǒng)（ISON）  參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   第二個(gè)原因是出于歷史方面的考慮。我們說(shuō)數(shù)學(xué)的最初起源之一來(lái)自于古測(cè)量學(xué)（這是數(shù)學(xué)史家的結(jié)論），而近代數(shù)學(xué)嚴(yán)密理論基礎(chǔ)（微積分、實(shí)數(shù)連續(xù)統(tǒng)）的建立同樣來(lái)源于測(cè)量問(wèn)題的爭(zhēng)論，這就是數(shù)學(xué)家關(guān)于“飛矢不動(dòng)”的爭(zhēng)論。顯然，這是一個(gè)速度量值存在性與可測(cè)性問(wèn)題。這個(gè)爭(zhēng)論在數(shù)學(xué)家那里持續(xù)了幾百年，直到微積分和實(shí)數(shù)連續(xù)統(tǒng)的嚴(yán)密概念完全建立之后才停止。我們將測(cè)量學(xué)的理論和科學(xué)語(yǔ)言基礎(chǔ)歸結(jié)為語(yǔ)言所代表的數(shù)學(xué)語(yǔ)言體系，可以借鑒數(shù)學(xué)中早已成熟的理論與方法，最大限度地防止測(cè)量學(xué)在理論上走入誤區(qū)。 我們還是回到測(cè)量學(xué)自身的歷史上來(lái)，由于近百年來(lái)科學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)和計(jì)量學(xué)的發(fā)展，測(cè)量學(xué)尤其是測(cè)量技術(shù)得到了長(zhǎng)足的進(jìn)展，現(xiàn)今從事測(cè)量的科技工作者的專業(yè)理論語(yǔ)言（或?qū)W科語(yǔ)言）主要是從我們同時(shí)代的物理學(xué)導(dǎo)師那里學(xué)來(lái)的，所用的數(shù)學(xué)語(yǔ)言是前輩物理學(xué)家從他們的數(shù)學(xué)導(dǎo)師那里學(xué)來(lái)的。就像我們從法國(guó)人那里學(xué)英語(yǔ)，即使沒(méi)有丟失語(yǔ)言精髓，至少也會(huì)使發(fā)音走調(diào)。閱讀科技文獻(xiàn)，涉及測(cè)量的書(shū)籍與文獻(xiàn)浩如煙海，很容易發(fā)現(xiàn)這樣的事實(shí)：在許多測(cè)量問(wèn)題的描述中，作者從物理學(xué)典籍中片段地抄來(lái)某條物理學(xué)定律（通常會(huì)遺漏某些重要的前提條件），再經(jīng)過(guò)不嚴(yán)格的數(shù)學(xué)演繹（通常使用近似、簡(jiǎn)化或不完整的計(jì)算擬合），再經(jīng)過(guò)缺乏理論依據(jù)的實(shí)驗(yàn)“驗(yàn)證”，經(jīng)常得出貌似創(chuàng)造性的結(jié)論來(lái)。這種成果不僅對(duì)測(cè)量學(xué)進(jìn)展沒(méi)有作用，還會(huì)干擾測(cè)量學(xué)的正常發(fā)展。有人說(shuō)，這種成果可以通過(guò)計(jì)量學(xué)或計(jì)量程序得以檢驗(yàn)真?zhèn)?。事?shí)上，由于測(cè)量噪聲是普遍存在的，無(wú)論多么精密的計(jì)量檢驗(yàn)手段也無(wú)法區(qū)分測(cè)量結(jié)果中的誤差是噪聲還是“系統(tǒng)誤差”，而上述情況中的“系統(tǒng)誤差’，事實(shí)上就是錯(cuò)誤。這正是我們要指出的——某些缺乏理論依據(jù)的測(cè)量方法或結(jié)論，是無(wú)法通過(guò)計(jì)量來(lái)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的。上述認(rèn)識(shí)也反映了近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，測(cè)量領(lǐng)域重視試驗(yàn)、輕視理論的現(xiàn)狀，反映了我們已經(jīng)部分進(jìn)入了一個(gè)誤區(qū)——將測(cè)量的理論交給物理學(xué)家；將測(cè)量結(jié)論的鑒別交給計(jì)量體系；測(cè)量工作者專門(mén)從事一件事，那就是將計(jì)量檢驗(yàn)結(jié)果與物理學(xué)家的理論作一次數(shù)據(jù)擬合。這就部分地造成了測(cè)量學(xué)只有技術(shù)、沒(méi)有科學(xué)的尷尬局面?？梢酝茢啵褐灰獪y(cè)量學(xué)還有存在的必要，還能成為未來(lái)科學(xué)體系的一個(gè)分支，那么上述情況就是現(xiàn)代科學(xué)最大的危險(xiǎn)之一。 重建測(cè)量學(xué)理論體系當(dāng)然是一項(xiàng)艱難的任務(wù)，所以本書(shū)提倡使用嚴(yán)密的數(shù)學(xué)語(yǔ)言作為測(cè)量學(xué)的“兒語(yǔ)”基礎(chǔ)，盡量在測(cè)量學(xué)理論中揚(yáng)棄現(xiàn)在通行的技術(shù)語(yǔ)言。 4.1.3有限計(jì)算可行牲 測(cè)量算子的有限計(jì)算可行性問(wèn)題，在前文中被分解為兩個(gè)問(wèn)題。下面針對(duì)普適性測(cè)量算子，我們首先回答第一個(gè)問(wèn)題：測(cè)量信號(hào)需要滿足什么條件？ 定理4.1：給定M維空間中的有界區(qū)間V和有界時(shí)間集T，假設(shè)理論測(cè)量信號(hào)g（t；v）是VXT上的有效測(cè)量信號(hào)，若最大靈敏度OK…存在，噪聲的概率分布是連續(xù)函數(shù)，則普適性測(cè)量算子在V×T上滿足有限計(jì)算條件。 很顯然，定理4.1給出的條件是一個(gè)充分條件。下面先對(duì)定理所給的條件予以說(shuō)明和分析，然后給出定理的簡(jiǎn)要證明。

編輯推薦

《普通高等學(xué)校儀器科學(xué)與技術(shù)專業(yè)系列教材:測(cè)量原理》可作為儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科或相關(guān)測(cè)量學(xué)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課教材，可用于其他相關(guān)學(xué)科的研究牛教學(xué)，也可供相關(guān)工程技術(shù)人員參考。

圖書(shū)封面

評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載

---

    測(cè)量原理 PDF格式下載

---