计量技术和质量保证手册PDF电子书下载

0 序言 1

1 计量技术和质量保证的任务、责任和组织 5

1．1 企业中的测量技术的实质 5

1．2 国家计量的实质 8

1．3 企业质量保证的实施 12

1．4 国家的质量保证 13

2．1 计量技术的常用标准 19

2．2 计量技术的业务 19

2 基本概念和定义 19

2．3 名词的说明 20

3 统一量值和准确计量的计量学基础 24

3．1 基本概念和定义 24

3．2 国际单位制(SI) 25

3．3 单位的多义性 26

3．4 向国际单位制过渡时的优点和阻力 28

3．5 标准计量器具和工作测量用工具的分级 28

3．6 计量标准的不确定度 33

4．1 测量信号模型的确定 34

4．1．1 数字测量信号的确定 34

4 测量信号的形成和特性 34

4．1．1．1 编码方式 36

4．1．1．2 可检验和自行修正编码的结构 38

4．1．2 模拟测量信号的确定 39

4．1．2．1 常量测量信号 39

4．1．2．2 周期测量信号 40

4．1．2．3 非周期双边限制的测量信号 44

4．1．2．4 非周期单边限制的测量信号 46

4．2 或然率理论的测量信号模型 47

4．2．1 非确定的数字测量信号 49

4．2．2 非确定的模拟测量信号 50

4．3 测量信号变换的优点 53

5 测量系统的结构和特性 54

5．1 测量系统的结构 54

5．2 测量系统(静力学的)特性 58

5．2．1 静态传递的特征量 58

5．2．1．1 灵敏度和传递因子 59

5．2．2 静态误差特性量和偏差特性量 61

5．2．2．1 精确度等级、级别数和精确度 61

5．2．3 静态信息特征量 62

5．3．1 时间区域内(t-区域)动态特征函数 66

5．3．1．1 微分公式 66

5．3 测量系统的动态特性 66

5．3．1．2 转换函数和权函数 72

5．3．1．3 校准时间和平稳时间 72

5．3．1．4 任一时间的通道容量 73

5．3．1．5 互相关函数 74

5．3．2 圆频率范围(ω-范围)内的动态特性函数 74

5．3．2．1 综合灵敏度和综合的转换因子 74

5．3．2．2 界限频率 74

5．3．3．1 灵敏度算符和传递函数 75

5．3．4 数字测量系绽典型特性函数 75

5．3．3 复合频率范围(p-范围)内动态特性函数 75

5．4 测量系统的经济性 78

6 实验—生产—程序测量技术中模拟测量仪器的结构和工作原理 79

6．1 模拟量测量仪器的分级 79

6．2 模拟传感器 80

6．2．1 传感器的功能 80

6．2．2 天然和人造的传感器之间的定性和定量的区分 81

6．2．3 智能传感器和传感器系统 83

6．2．4 仪器技术和程序工程的传感器系统在计量学方面的质量影响 84

6．2．5 机械传感器 85

6．2．5．1 机械的长度传感器 85

6．2．5．2 机械的力传感器 86

6．2．5．3 机械的温度传感器 87

6．2．6 气动传感器 88

6．2．6．1 气动的长度和温度传感器 88

6．2．7 光学传感器 89

6．2．7．1 光线传感器 89

6．2．7．2 波动光的传感器 89

6．2．7．3 光纤传感器 90

6．2．7．4 光电子传感器 94

6．2．8 电传感器和电子传感器 97

6．2．8．1 无源的电子传感器 97

6．2．8．2 电阻传感器 99

6．2．8．3 电容传感器 101

6．2．8．4 感应传感器 103

6．2．8．5 微电子-兼容传感器 106

6．3 用为模拟测量信号加工的模拟量测量信号匹配器 108

6．4 模拟测量值的输出器 110

6．4．1 模拟的指示仪器 110

6．4．2 模拟记录仪 111

7 实验室、生产和程序测量技术中数字测量仪的构造和作用方式 114

7．1 数字测量仪器的分级 114

7．3 数字测量信号处理的数字测量信号匹配器 116

7．2 数字传感器 116

7．3．1．1 通道转换器 118

7．3．1 模拟-数字-转换器(编码器) 118

7．3．1．2 以时间为基础的转换器 122

7．3．1．2．1 用中间值时间的时基转换器 123

7．3．1．2．2 用中间值频率的时基转换器 125

7．3．1．3 分挡转换器 127

7．3．2 数字-模拟-转换器(译码器) 127

7．3．3 电子辅助单元 129

7．3．3．1 电子开关和门电路 129

7．3．4 电学的标准 135

7．3．4．1 电压标准 135

7．3．3．2 触发式电路和脉冲成形器 135

7．3．3．3 逻辑元件和放大器 135

7．3．4．2 频率和时间标准 137

7．3．5 数字储存器 137

7．3．6 计数器 138

7．3．7 编码转换器 141

7．4 数字测量值输出器 141

7．4．1 数字目视仪 141

7．4．3．2 非机械打印机 144

7．4．3．1 机械打印机 144

7．4．2 穿孔带凿孔仪 144

7．4．3 快速打印机 144

8 测量自动机和检验自动机的结构、工作原理及应用 147

8．1 测量自动机的结构和使用领域 147

8．2 微型计算机的结构与工作方式 150

8．3 微型计算机和测量自动机的编程 153

8．4 作业过程与计算机联接的问题 159

8．5 信号处理器的结构与工作方式 160

8．6 多计算机系统的结构与任务 162

8．7．1 机器制造与仪器制造中的智能测量技术 164

8．7 智能测量技术的应用举例 164

8．7．2 电工技术和电子学中的智能测量技术和检验技术 166

8．7．3 化学工业中的智能测量技术 168

8．8 计算机辅助的质量保证系统应用实例 170

9 系统的、随机的、粗大的测量误差和测量偏差的分析与修正 173

9．1 测量误差和测量偏差的分类 173

9．2 系统测量误差的求取 175

9．2．1 绝对测量误差的求取 175

9．2．2 测量误差传递函数的求取 177

9．2．4 间接测量时系统测量误差的传递 179

9．2．3 固有误差和外来误差的求取 179

9．2．5 典型的测量线路和测量函数的测量误差 180

9．2．6 部分结果的构成 182

9．3 随机误差的求取 182

9．3．1 平均值、中位数、极差中点和众数的求取 182

9．3．2 标准偏差、置信区间、方差、极差和离散系数的求取 185

9．3．3 间接测量时随机测量误差的传递 189

9．4 粗大误差的查找 190

9．5 未确切掌握的测量误差的处理 190

9．3．4 部分结果的构成 190

9．6 完整的测量结果的构成 191

9．7 信息论的测量误差特征量 196

9．8 误差类型的说明和规范化 198

10 限制系统测量误差、随机测量误差和粗大测量误差的国家规定 201

10．1 关于测试条件和工作条件的规定 201

10．2 对气候要求的防护规定 201

10．3 对外来侵扰的防护规定 204

10．4 对振动和冲击载荷的防护规定 205

10．5 对于气候要求、外来侵扰以及振动和冲击载荷的综合防护规定 206

10．6 对燃烧和爆炸的防护规定 207

10．7 对测量电路的干扰影响的防护指示 209

11．1 功能可靠性与功能公差、制造公差、尺寸公差和测量公差的关系 214

11 功能可靠性和公差之间的特性关系 214

11．2 尺寸链和公差的结构与计算 215

11．2．1 对于完全互换性的尺寸链与公差链的计算 217

11．2．2 对于已掌握的不完全互换性的尺寸链和公差链的计算 224

11．2．2．1 补偿法 224

11．2．2．2 选择法 225

11．3 尺寸公差的标准化 228

12 作为探索性和重复性问题，获得测量信息的策略 230

12．1 解决测量任务的指南和规范 230

12．3 制订解决测量任务算法规范的先决条件和界限 232

12．2 测量解决过程的分类 232

12．4 描述测量解决过程的算法规范的表达形式 237

13 在工业中运用企业规范以规划和组织测量过程及检验过程 238

13．1 检验工艺和检验技师的任务 238

13．2 检验工艺的内容和形式 240

13．3 构成检验工艺的辅助方法 241

13．4 制订检验工艺时的困难 245

14 应用数理统计检验法以经济地保证工业产品的质量 250

14．1 加工误差的分类 250

14．2．2 质量控制卡的结构 252

14．2 质量控制卡的任务、结构和特性 252

14．2．1 质量控制卡的任务 252

14．2．3 质量控制卡的式样 254

14．2．4 质量控制卡的预选判断表 257

14．2．5 质量控制卡用于检验工作母机的工作准确度 257

14．3 抽样计划的任务、结构和特性 261

14．3．1 抽样计划的任务 261

14．3．2 抽样计划的结构 262

14．3．3 验收特征曲线的性质 263

14．3．4 抽样计划的类型 264

14．3．5 抽样计划的选择 265

15 空间尺寸的测量 267

15．1 长度和角度测量技术的标准，基本概念和定义 268

15．2 空间量值形式、单位和标准 272

15．3 长度和角度测量原理 274

15．3．1 机械的测量原理 274

15．3．2 光学的测量原理 280

15．3．3 辐射计的测量原理 280

15．3．4 电气的测量原理 280

15．4．1 单座标测量仪器 281

15．4 长度计量系统 281

15．4．2 两座标测量系统 298

15．4．3 三座标测量机和测量自动化的三座标测量机 304

15．5 角度测量系统 304

15．5．1 单一值的角度测量仪器 304

15．5．2 多值的角度测量仪 305

15．6 带有读数和瞄准的机械和光学式长度和角度测量仪器 310

15．7 长度和角度的测量误差 311

15．7．1 系统测量误差 311

15．7．2 偶然测量误差 316

16 时间量的测量 317

16．1 计时技术的标准，基本概念和定义 318

16．2 时间的量的形式、单位和标准 320

16．3 计时原理 321

16．3．1 回转原理(振摆原理) 321

16．3．2 蓄能原理 322

16．4 计时系统 322

16．4．1 回转式时间标准 322

16．4．1．1 机械回转系统 322

16．4．1．2 电气旋转系统 322

16．4．2．1 机械振荡式 323

16．4．2 振荡式时间标准 323

16．4．2．2 电子振荡器 325

16．4．2．3 原子振荡器 325

16．4．3 非振荡式的时间标准 325

16．4．3．1 机械的时间标准 325

16．4．3．2 电子的时间标准 326

16．4．3．3 原子的时间标准 326

16．4．4 计时仪器 326

16．4．4．1 机械式计时仪器 326

16．4．4．2 电子式计时仪器 329

16．5 计时误差 332

16．5．1 系统测量误差 332

16．5．2 偶然误差 332

17 机械量的测量 333

17．1 秤重、力和压力测量技术的标准、基本概念和定义 333

17．2 机械量形式、单位和标准 335

17．3 机械量的测量原理 337

17．3．1 质量比较原理 337

17．3．2 反作用力原理 337

17．4．1 质量传感器 339

17．4 质量、力值和压力的测量系统 339

17．3．3 辐射强度原理 339

17．4．2 力传感器 342

17．4．3 压力传感器 345

17．4．4 质量、力和压力测量仪器 348

17．4．4．1 杠杆天平(秤) 348

17．4．4．1．1 比例法秤重 349

17．4．4．1．2 替代法秤重 349

17．4．4．3 弹簧秤和活塞天平 350

17．5 天平的专用结构零件 350

17．4．4．2 辐射计式天平 350

17．4．4．1．3 更换法秤重 350

17．6 质量、力和压力的测量误差 351

17．6．1 系统误差 351

17．6．2 偶然误差 352

18 电参量的测量 353

18．1 电测技术的标准、基本概念和定义 353

18．2 电和磁的参量，单位和标准 359

18．3 电测原理 362

18．3．1 反向电压原理 362

18．3．2 机电测量原理 362

18．3．2．1 静电测量原理 362

18．3．2．2 电磁测量原理 363

18．3．3 热电测量原理 364

18．4 电测系统 365

18．4．1 机电式测量仪表 365

18．4．2 热电测量仪表 368

18．4．3 电子测量仪器 368

18．4．3．1 振子示波器与电子示波器 368

18．4．3．2 计算机辅助的电子测量仪器 372

18．4．4 电测电路 375

18．4．4．1 测量电桥电路 375

18．4．4．2 补偿电路 377

18．5 电量测量误差 379

18．5．1 系统性测量误差 379

18．5．2 偶然性测量误差 382

19 热参量的测量 383

19．1 温度测量技术的标准、基本概念与定义 383

19．2 热参量类别、单位和标准 385

19．3 温度测量原理 389

19．3．1 热机测量原理 389

19．3．2 热电测量原理 389

19．4．1 机械接触式温度计 394

19．4 温度测量系统 394

19．3．3 辐射热测量原理 394

19．3．4 辐射光学测量原理 394

19．4．1．1 金属膨胀温度计 396

19．4．1．2 玻璃液体温度计 396

19．4．1．3 弹簧式液体温度计 397

19．4．1．4 弹簧式蒸汽压力温度计 397

19．4．2 电接触温度计 397

19．4．2．1 电阻温度计 397

19．4．2．2 热电偶 398

19．4．3．1 热辐射传感器 401

19．4．3 电辐射传感器 401

19．4．3．2 光电辐射传感器 403

19．4．4 温度测量的电路 405

19．4．4．1 热电偶的测量电路 405

19．4．4．2 电阻温度计的测量电路 405

19．4．5 辐射高温计 408

19．4．5．1 全辐射高温计 408

19．4．5．2 部分辐射高温计 410

19．4．5．3 分布高温计 410

19．5．1 系统测量误差 412

19．5 温度测量误差 412

19．5．2 偶然性测量误差 413

20 光学参量，照明参量的测量 414

20．1 光学测量技术的标准、基本概念和定义 415

20．2 光学参量，照明参量的种类、单位和标准 419

20．3 生理光学测量原理 421

20．3．1 眼睛的灵敏效应 421

20．3．3 差异灵敏效应 422

20．3．4 眼睛的惯性 422

20．3．2 适应效应 422

20．3．5 亮度相加效应 423

20．3．6 亮度效应 423

20．3．7 色效应 423

20．3．8 共反差效应 423

20．4 物理学测量原理 423

20．4．1 外光电效应 423

20．4．2 内光电效应 425

20．4．3 阻挡层光电效应 425

20．4．4 热电效应 425

20．4．6 增黑效应 426

20．4．5 热阻效应 426

20．5 生理学测光方法 427

20．5．1 直接法 427

20．5．2 置换法 427

20．6 物理学的测光方法 428

20．6．1 偏转法 428

20．6．2 补偿法 428

20．7 光的测量系统 428

20．7．1 生理光强计 428

20．7．4 物理照度计 432

20．7．5 亮度、光通量、光量和光分布的测量 432

20．7．3 生理照度计 432

20．7．2 物理光强计 432

20．8 光学量测量的误差 435

20．8．1 系统测量误差 435

20．8．2 偶然测量误差 436

21 展望 437

21．1 仪器技术对测量技术和自动化技术发展的影响 438

21．2 测量理论对测量技术和自动化技术发展的影响 439

21．3 测量人员对测量技术与自动化技术发展的影响 442

21．4 测量技术和质量保证的现存问题 443

参考文献 446