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绪论 1

第一章　测量误差与数据处理 5

1.1　测量误差的基本概念 5

1.2　随机误差理论 8

1.2.1　统计直方图 8

1.2.2　随机误差的特性 9

1.2.3　标准偏差与概率积分 10

1.3　标准偏差的估算方法 11

1.3.1　标准偏差的基本估算方法——贝塞尔（Bessel）公式 11

1.3.2　标准偏差的其他估算方法 13

1.4.1　误差传递的一般表达式 15

1.4　间接测量不确定度评定 15

1.4.2　用不确定度表示的传递公式 16

1.5　测量不确定度的术语及评定 19

1.5.1 测量不确定度术语 19

1.5.2　测量不确定度的评定 20

1.5.3　举例 23

1.5.4　测量不确定度与测量误差的区别 25

1.6　测量数据处理方法 26

1.6.1 表格法 26

1.6.2　图示法 26

1.6.3　经验公式法 27

1.7　一元线性与非线性回归 29

1.7.1 直线拟合——一元线性回归 29

1.7.2 曲线拟合——一元非线性回归 35

习题 37

第二章　测量系统的基本特性 39

2.1　概述 39

2.2　测量系统的静态特性 40

2.3　测量系统的动态特性 42

2.3.1　传递函数 42

2.3.2　动态特性 43

习题 52

第三章　传感器原理与测量电路 54

3.1　传感器的分类 54

3.1.1 按被测参量分类 54

3.1.2　按传感器工作原理分类 54

3.2　电位器式传感器 55

3.2.1 构造与原理 55

3.2.2　阶梯特性与阶梯误差 56

3.2.3 负载特性与负载误差 56

3.2.4　特点与应用 58

3.3.1 电阻应变片 59

3.3　电阻应变式传感器 59

3.3.2　应变片胶粘剂 64

3.3.3 电阻应变式传感器 65

3.3.4　应变式传感器测量电路 67

3.3.5　应变式传感器的特点 76

3.4　电感式传感器 76

3.4.1　简单自感式与差动式自感传感器 76

3.4.2　差动变压器式传感器 81

3.4.3 电涡流式传感器 84

3.5.1 工作原理及特性 86

3.5　电容式传感器 86

3.4.4 电感式传感器的特点 86

3.5.2　测量电路 91

3.5.3 电容式传感器的特点 94

3.6　压电式传感器 95

3.6.1 压电效应 95

3.6.2　压电材料 97

3.6.3　等效电路与测量电路 98

3.6.4　压电式传感器的特点 102

3.7　压阻式传感器 103

3.7.1 工作原理 103

3.7.2 晶面及晶向表示法 104

3.7.3　传感器结构 105

3.7.4　测量电路 107

3.7.5　压阻式传感器的特点 108

3.8　传感器静态校准与不确定度计算 109

3.8.1　静态校准与特性指标计算 109

3.8.2　传感器不确定度计算 111

习题 115

第四章　压力测量 116

4.1 概述 116

4.1.1 压力的基本概念 116

4.2.1 电阻应变式压力传感器 118

4.1.2　压力量值的传递标准 118

4.2　常用压力传感器 118

4.2.2　压电式压力传感器 120

4.2.3　压阻式压力传感器 121

4.3　动态压力测量应注意的问题 122

4.4　压力传感器的校准 123

4.4.1 压力传感器的静态校准 123

4.4.2　压力传感器的动态校准 125

习题 128

5.1　力值传递标准 130

5.1.1 概述 130

第五章　力和应力测量 130

5.1.2　基准测力机 131

5.1.3　标准测力机 134

5.1.4　标准测力计 137

5.2　单向力测量 140

5.2.1　概述 140

5.2.2 电阻应变式力传感器 140

5.2.3　压电式力传感器 153

5.2.4　双量程测力传感器 154

5.3　多向力测量 156

5.3.2　火箭发动机推力矢量测量 157

5.3.1 切削力测量 157

5.4　应力与应变测量 162

5.4.1 单向应力状态 162

5.4.2　平面应力状态（主应力方向已知） 163

5.4.3　平面应力状态（主应力方向未知） 164

习题 167

第六章　振动测量 168

6.1　振动基本理论知识 168

6.1.1　振动的分类 168

6.1.2　各类振动特点及变化规律 170

6.2　测振传感器 173

6.2.1 绝对式测振传感器的工作原理 174

6.2.2　相对式测振传感器的工作原理 177

6.2.3　测振传感器实例 179

6.3　测振传感器的校准 182

6.3.1　拾振器校准的基本内容 182

6.3.2　常用校准方法 183

6.4　振动测量 186

6.4.1 测振传感器选择 186

6.4.2　测振放大器选择 187

6.4.3　测振系统的校准 188

6.4.4　振动测量点的选择和测振传感器的安装 189

6.4.5　振动测量及结果分析 191

习题 192

第七章　温度测量 194

7.1　概述 194

7.1.1 温度的概念 194

7.1.2　温度计的种类和特点 194

7.1.3 温标 196

7.2　热电偶测温 199

7.2.1 热电偶测温的工作原理 199

7.2.2　热电偶的基本定律 202

7.2.3　热电偶种类和特性 204

7.2.4　热电偶结构 208

7.2.5　热电偶冷端处理的方法 210

7.2.6　热电偶测温的连接方式 212

7.2.7　热电偶测温的显示仪表 214

7.2.8　热电偶的检定 216

7.2.9　热电偶测量固体表面温度 217

7.2.10　热电偶测温误差 221

7.3　电阻温度计 224

7.3.1　概述 224

7.3.2　铂电阻温度计 224

7.3.3　铜电阻温度计 226

7.4　辐射式温度计 228

7.4.1　全辐射高温计 229

7.4.2　比色高温计 231

7.4.3　红外辐射测温仪 233

习题 238

第八章　现代数据采集系统 239

8.1　概述 239

8.1.1 现代数据采集系统的功能 239

8.1.2　数据采集系统的特点 240

8.1.3　现代测量采集系统分类 242

8.1.4　数据采集／控制系统的基本构成 243

8.1.5 系统总线概述 244

8.2　数据采集系统的设计 245

8.2.1　选择传感器 245

8.2.2　信号调节与处理 247

8.2.3　计算机系统硬件和软件设计 248

8.2.4　信号的分析与处理 249

8.3　数据采集系统举例 249

8.3.1　标准总线测量控制系统 249

8.3.2　专用数据采集系统 254

习题 254

附录1　铂铑10-铂热电偶分度表 256

附录 256

附录2　铂铑30-铂铑6热电偶分度表 260

附录3　镍铬-镍硅（镍铬-镍铝）热电偶分度表 264

附录4　铜-康铜热电偶分度表 268

附录5　铂铑13-铂热电偶分度简表 270

附录6　铁-康铜热电偶分度简表 270

附录7　铂热电阻分度表（R0=46Ω） 271

附录8　铂热电阻分度表（R0=100Ω） 273

附录9　铜热电阻分度表（R0=50Ω） 276

附录10　铜热电阻分度表（R0=100Ω） 277

参考文献 278