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1 测量方法及误差分析2

1.1 测量方法2

1.1.1 被测参数2

1.1.2 测量过程2

1.1.3 一次仪表和二次仪表3

1.1.4 测量方法的分类3

1.2 测量误差3

1.2.1 真值与测量值3

1.2.2 误差的定义、来源及分类4

1.2.3 随机误差5

1.2.4 测量精度的衡量标准5

1.2.5 测量结果最佳值及贝塞尔公式6

1.2.6 间接测量中的误差传递8

1.2.7 测量误差的计算处理8

1.3 测量仪表的技术指标10

1.3.1 测量仪表的精度10

1.3.2 测量装置的静态特性11

1.3.3 测量仪表的动态特性12

思考题与习题15

2 转速测量仪表17

2.1 接触式转速测量仪表17

2.1.1 机械式转速表17

2.2 非接触式转速测量仪表18

2.2.1 光电传感器18

2.1.2 测速发电机18

2.2.2 磁电式传感器21

2.2.3 数字式频率计22

2.2.4 闪光测速仪23

思考题与习题24

3 力、位移测量及其常用传感器26

3.1 测力系统中的电阻应变式传感器26

3.1.1 金属电阻应变片26

3.1.2 半导体应变片28

3.1.3 应变片的粘贴及温度补偿29

3.1.4 应变片的测量电路30

3.1.5 电阻应变仪31

3.1.6 应变式测力传感器32

3.2 位移测量系统中的几种传感器33

3.2.1 电位计式位移传感器34

3.2.2 电感式位移传感器34

3.2.3 电容式位移传感器37

3.2.4 电涡流式位移传感器41

思考题与习题43

4 温度测量46

4.1 温度测量的物理基础46

4.1.1 温度的基本概念46

4.1.2 温度测量的基本原理46

4.1.3 温标46

4.1.4 温标的传递48

4.2.2 玻璃管液体温度计的主要特点49

4.2.1 测温原理49

4.2 玻璃管液体温度计49

4.1.5 温度测量的基本方法及测温仪表49

4.2.3 玻璃管液体温度计的分类50

4.2.4 玻璃管液体温度计的使用与误差分析50

4.3 温差热电偶51

4.3.1 热电偶测温原理51

4.3.2 热电偶的基本定律53

4.3.3 热电偶材料的选择与分类54

4.3.4 热电偶的主要结构型式56

4.3.5 热电偶的冷端补偿56

4.3.8 热电偶测温误差分析57

4.3.7 热电偶的选择、安装使用和校验57

4.3.6 热电偶的焊接57

4.4 电阻测温58

4.4.1 电阻测温原理58

4.4.2 电阻温度计的特点58

4.4.3 电阻温度传感器58

4.4.4 半导体热敏电阻温度计60

4.4.5 电阻温度计的测量误差60

4.5 二极管测温60

4.5.1 二极管测温的原理60

4.5.2 二极管的种类与感温特性61

4.5.3 二极管测温系统的组成61

4.6 测温显示仪表62

4.6.1 动圈式显示仪表62

4.5.4 硅二极管温度计62

4.6.2 直流电位差计63

4.7 辐射测温64

4.7.1 辐射测温的物理基础64

4.7.2 光学高温计64

4.7.3 全辐射高温计（辐射高温计）66

4.7.4 比色高温计66

4.8 测温仪表的检验67

4.8.1 温度计校验的目的67

4.8.2 温度计的校验方法67

4.9 温度测量技术的应用69

4.9.1 低温测量69

4.9.2 气流温度测量70

4.9.3 固体内部及表面温度的测量73

思考题与习题79

5 压力测量系统82

5.1 液柱式压力传感器82

5.1.1 U形管83

5.1.2 斜管式微压计83

5.2 机械式压力传感器84

5.3 应变式及压阻式压力传感器85

5.4 压电式压力传感器88

5.4.1 压电材料88

5.4.2 压电式压力传感器89

5.4.3 压电式压力传感器的测量电路90

5.4.4 压电式压力传感器应用中的一些问题93

5.5.1 压力传感器的静态标定94

5.5 压力传感器的标定94

5.5.2 压力传感器的动态标定95

思考题与习题98

6 流体速度的测量99

6.1 测压管99

6.1.1 测压管测速原理99

6.1.2 流体总压、静压的测量——总压管、静压管100

6.1.3 毕托管102

6.1.4 可压缩性对气流速度测量的影响103

6.1.5 测压管的标定104

6.2 流动方向的测量与复合测压管108

6.2.1 平面流动方向的测量与二元复合测压管108

6.2.2 空间流动方向的测量与三元复合测压管114

6.3.1 热线风速仪探头结构115

6.3 热线风速仪115

6.3.2 工作原理116

6.3.3 静态响应特性和热线的基本方程116

6.3.4 热线风速仪的方向特性119

6.3.5 热线风速仪的动态特性120

6.3.6 热线风速仪的标定120

6.4 激光多普勒测速技术121

6.4.1 激光多普勒效应测速原理122

6.4.2 激光测速光学布置基本模式和光路结构123

6.4.3 主要光学部件125

6.4.4 多普勒信号处理器126

思考题与习题127

7.1 流量检测概述128

7 流量检测及仪表128

7.2.1 标准节流装置130

7.2 节流式流量计130

7.2.2 标准节流装置的流量公式134

7.2.3 标准节流装置的设计138

7.2.4 非标准节流件及其应用144

7.3 涡轮流量计146

7.3.1 概述146

7.3.2 涡轮流量计的结构和工作原理146

7.3.3 涡轮流量计的安装147

7.4 电磁流量计148

7.4.1 电磁流量计的基本原理148

7.5 超声波流量计149

7.4.2 电磁流量计的变送器及转换器149

7.4.3 电磁流量计的安装和使用149

7.5.1 超声波多普勒法基本原理150

7.5.2 超声波传播速度法基本原理151

7.5.3 超声波流量计的特点152

7.6 涡街流量计153

7.6.1 工作原理153

7.6.2 涡街流量计的结构154

7.6.3 旋涡产生频率的检测154

7.6.4 涡街流量计的安装155

思考题与习题156

8.1.1 水力测功器158

8 功率测量系统158

8.1 吸收型测功器158

8.1.2 电力测功器162

8.1.3 电涡流测功器165

8.2 扭矩仪167

8.2.1 应变式扭矩传感器168

8.2.2 相位差式扭矩传感器170

8.3 测功器的选择171

思考题与习题173

9 振动测量系统174

9.1 振动传感器174

9.1.1 加速度型振动传感器175

9.1.3 速度型振动传感器177

9.1.2 位移型振动传感器177

9.2 振动测量仪器179

9.2.1 测振仪180

9.2.2 频谱分析仪181

9.3 振动系统的动态测试与激振器183

9.3.1 脉冲锤与脉冲激振183

9.3.2 电动式激振器183

9.4 振动传感器的性能指标及其安装使用185

9.5 振动测量应用举例188

思考题与习题191

10 噪声测量系统193

10.1 基本概念193

10.2 噪声的主观量度194

10.3 噪声的合成195

10.4 噪声测量仪器195

10.5 噪声测量方法197

思考题与习题199

11 微机技术在测量与试验中的应用200

11.1 概述200

11.1.1 微型计算机与测试技术200

11.1.2 自动测试系统的构成200

11.1.3 微机技术在热能与动力工程的应用203

11.2 检测信号的放大与变换204

11.2.1 运算放大器与测量放大器204

11.2.3 隔离放大器207

11.2.2 可编程增益放大器207

11.2.4 信号变换器（电压／电流变换电路）208

11.3 数据的采集及保持209

11.3.1 多路开关及连接方法209

11.3.2 采样保持电路209

11.4 数模及模数转换技术210

11.4.2 D/A转换技术211

11.4.3 A/D转换技术213

11.4.4 数据采集技术214

11.5 智能仪表的组成及特点217

11.5.1 智能仪表的组成217

11.5.2 智能仪表的特点与功能218

思考题与习题219