目录
第4版前言
第3版前言
第一章测控仪器设计概论1
第一节测控仪器的概念和组成1
一、测控仪器的概念1
二、测控仪器的组成3
第二节测控仪器及其设计的发展状况与
趋势5
一、测控仪器的发展状况和发展趋势5
二、测控仪器设计的发展概况7
第三节测量仪器通用术语及定义13
第四节对测控仪器设计的要求和设计
程序16
一、设计要求16
二、设计程序17
思考题18
第二章仪器精度理论19
第一节仪器精度理论中的若干基本概念19
一、 测量误差19
二、 精度20
三、 仪器的静态特性与其常用精度指标21
四、仪器的动态特性与其精度指标 22
第二节仪器误差的来源与性质25
一、原理误差25
二、制造误差29
三、运行误差30
第三节仪器误差的分析与计算32
一、 误差独立作用原理33
二、 微分法34
三、几何法35
四、作用线与瞬时臂法36
五、数学逼近法42
六、控制系统的误差分析法43
七、蒙特卡洛方法45
第四节仪器误差的综合49
一、随机误差的综合50
二、系统误差的综合50
三、仪器总体误差的合成51
第五节仪器误差的分析合成举例52
一、 数字显示式立式光学计原理与结构52
二、数字显示式立式光学计精度分析53
第六节仪器精度设计57
一、仪器精度指标的确定57
二、误差分配方法60
三、仪器精度的优化设计64
第七节仪器误差补偿65
一、实时误差补偿66
二、非实时误差补偿66
三、三坐标测量机的非实时误差补偿67
思考题69
第三章测控仪器总体设计理论71
第一节测控仪器设计原则71
一、 阿贝(Abbe)原则、扩展及其补偿
方法71
二、 变形小原则及减小变形影响的
措施77
三、测量链短原则83
四、坐标系基准统一原则83
五、精度匹配原则87
六、经济原则87
第二节测控仪器常用设计原理88
一、平均读数原理88
二、比较测量原理92
三、补偿原理96
思考题98
第四章测控仪器总体设计方法99
第一节设计任务分析99
第二节创新性设计100
一、 创新设计思维能力的培养101
二、 创新设计方法102
第三节测控仪器工作原理的选择和系统
设计103
一、传感器的选择与设计103
二、标准量及其细分方法的选用108
三、数据处理与显示装置的选取110
四、运动方式与控制方式的确定112
五、测控仪器的智能化设计与总线方式
的选择113
第四节测控仪器主要结构参数与技术指标
的确定121
一、从精度要求出发来确定仪器参数——
光学灵敏杠杆的杠杆比的确定121
二、从测量范围要求出发确定仪器参数——
小模数渐开线齿廓偏差检查仪结构
参数的确定123
三、从误差补偿要求来确定参数——
电容压力传感器的结构参数确定124
四、从仪器精度和分辨力要求出发确定仪器
参数——光栅式刀具预调仪光电部分结
构参数的选择125
第五节测控仪器的造型设计126
一、外形设计127
二、人机工程129
思考题129
测控仪器设计第4版目录 第五章精密机械系统的设计130
第一节精密机械系统设计概述130
第二节仪器的支承件设计131
一、基座与立柱等支承件的结构特点和
设计要求131
二、基座与立柱等支承件的设计要点133
第三节仪器的导轨及设计138
一、导轨的功用与分类138
二、导轨部件设计的基本要求139
三、导轨设计应遵守的原理和准则144
四、滑动摩擦导轨及设计145
五、滚动摩擦导轨及设计148
六、静压导轨及设计要点154
七、设计导轨时选择的要点161
第四节主轴系统及设计165
一、主轴系统设计的基本要求165
二、精密油膜滑动轴承轴系结构及
设计172
三、滚动摩擦轴系及设计174
四、气体静压轴承轴系结构及设计180
五、液体静压轴承轴系及设计182
六、液体动压轴承轴系185
七、设计时轴系选择要点186
第五节伺服机械系统设计188
一、伺服系统的分类188
二、伺服驱动装置190
三、机械传动装置190
四、伺服系统的精度191
五、伺服系统的误差校正192
第六节微调与微位移机构及设计193
一、微调机构193
二、微位移机构及设计194
思考题203
第六章测量仪器电路设计205
第一节电路系统概述205
一、电路系统的作用205
二、电路系统的组成205
三、电路系统的设计准则207
第二节测控电路设计要求208
一、系统精度要求208
二、动态特性要求210
三、可靠性要求 211
四、经济性要求211
五、小型化要求212
第三节测控电路设计方法212
一、测量电路设计212
二、中央处理电路设计221
三、控制电路设计223
四、电源设计227
五、电路系统的抗干扰技术231
思考题242
第七章光电系统设计244
第一节测控仪器光电系统的组成和
类型244
一、光电系统的组成244
二、光电系统的类型245
第二节光电系统的特性246
一、光电特性246
二、光谱特性及光谱匹配246
三、光电灵敏度特性(光谱响应率)246
四、频率响应特性247
五、光电系统的探测率D和比探
测率D*247
第三节光电系统的设计原则247
一、匹配原则247
二、干扰光小原则248
三、共光路原则249
第四节光电测量系统中的光源及照明
系统250
一、光源的基本参数250
二、光电测量中的常用光源252
三、照明系统256
四、光源及照明系统的选择 259
第五节直接检测系统的设计260
一、直接检测光电系统的工作原理261
二、光功率直接检测光电系统的
设计261
三、距离检测光电系统的设计268
四、几何中心与几何位置光电检测系统
设计272
五、直接检测光电系统中的光学参数的
确定275
第六节相干变换与检测系统设计279
一、光学干涉测量基本公式279
二、干涉条纹光强检测法及其设计280
三、干涉条纹相位检测法及其设计284
四、干涉条纹的外差检测系统285
第七节光电系统设计举例——激光干涉仪
的设计288
一、干涉仪的一般特性及设计要点289
二、激光干涉测长仪设计290
思考题297
第八章智能仪器设计技术298
第一节智能仪器概述298
一、智能仪器原理与组成298
二、智能仪器的特点299
三、智能仪器的发展历程与趋势301
第二节智能仪器的硬件设计302
一、智能仪器的测量电路302
二、智能仪器的中央处理电路306
第三节智能仪器的软件设计313
一、 软件系统的作用与特点313
二、软件设计的原则314
三、软件设计方法与过程314
四、常用应用软件316
五、常用处理算法318
六、故障诊断技术324
第四节典型智能测控仪器326
一、视觉传感器326
二、红外热像测温仪329
参考文献335