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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