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測控儀器設計(普通高等教育測控技術與儀器專業系列教材)

  • 作者：編者:劉慶綱|責編:吉玲//章承林
  • 出版社：機械工業
  • ISBN：9787111812784
  • 出版日期：2026/09/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：258
人民幣：RMB 59 元      售價：元
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內容大鋼
    本書系統闡述了測控儀器設計的基本概念、設計要求和設計程序、總體設計階段的任務分析方法、設計原則和設計原理。書中論述了創新思維與測控儀器設計發展的辯證關係；詳細分析了測控儀器的精度設計方法、智能化設計方法、網路化設計及常用的光機電控等機構設計的方法。此外，本書還涵蓋了儀器的工業化設計要點和測控儀器設計的倫理問題。本書注重多學科知識的交叉融合，通過大量新型和經典的測控儀器設計案例，將機械、光學、電子、誤差分析等理論知識有機融入儀器設計實踐，促進理論與工程應用的緊密結合。本書創新性地將儀器設計方法、創新思維與設計發展等內容，與測控儀器不同設計階段的創新設計案例相結合，幫助讀者在創新思維引領的框架下，深入理解並形成系統的測控儀器設計理念。
    本書既可作為普通高校儀器、機械、電子、光電等相關專業的教材，也可供從事儀器儀錶、計量、光學工程、機械工程、電子電氣、自動化等方面工作的工程技術人員參考。
作者介紹
編者:劉慶綱|責編:吉玲//章承林
目錄
第1章  測控儀器設計概論
  1.1  測控儀器及其基本組成
    1.1.1  測控儀器的基本概念
    1.1.2  測控儀器的基本組成
  1.2  測控儀器的基本特性和質量指標
    1.2.1  靜態特性
    1.2.2  動態特性
    1.2.3  測控儀器/系統的常用質量指標
  1.3  測控儀器的設計要求與設計程序
    1.3.1  設計要求
    1.3.2  設計程序
  1.4  設計方法的發展狀況與發展趨勢
    1.4.1  測控儀器的發展狀況和發展趨勢
    1.4.2  測控儀器設計的發展概況
  1.5  儀器設計與創新思維
    1.5.1  創新與思維方式
    1.5.2  儀器設計中常用的思維方法
  1.6  電腦輔助設計方法概述
    1.6.1  儀器電腦輔助設計開發環境
    1.6.2  測控儀器的工程設計軟體
    1.6.3  測控儀器的資料庫管理
  思考題
第2章  測控儀器的總體設計
  2.1  設計任務分析
    2.1.1  設計任務
    2.1.2  設計任務的分析內容
  2.2  創新性設計
    2.2.1  創新設計思維能力的培養
    2.2.2  創新設計方法
  2.3  測控儀器的設計原則
    2.3.1  阿貝（Abbe）原則及其擴展
    2.3.2  變形最小原則
    2.3.3  測量鏈最短原則
    2.3.4  坐標系基準統一原則
    2.3.5  精度匹配原則
    2.3.6  經濟原則
  2.4  測控儀器常用設計原理
    2.4.1  平均讀數原理
    2.4.2  比較測量原理
    2.4.3  補償原理
    2.4.4  共光路原理
  2.5  測控儀器工作原理的選擇和系統設計
    2.5.1  感測器的選擇與設計
    2.5.2  標準量及其細分方法的選用
    2.5.3  數據處理與顯示裝置的選取
    2.5.4  運動方式與控制方式的確定
    2.5.5  智能化設計與匯流排方式的選擇
    2.5.6  造型設計
  2.6  儀器主要結構參數與技術指標的確定
    2.6.1  從精度要求出發確定儀器參數

    2.6.2  從測量範圍出發確定儀器參數
    2.6.3  從誤差補償要求出發確定儀器參數
    2.6.4  從精度和分辨力出發確定儀器參數
  思考題
第3章  創新思維與測控儀器設計
  3.1  創新思維及其在測控儀器發展中的重要性
    3.1.1  創新思維的定義與內涵
    3.1.2  創新設計在測控儀器發展中的重要性
  3.2  測控儀器設計的創新思維活動
    3.2.1  思維新模式與創新要求
    3.2.2  感測器設計中體現的創新思維活動
    3.2.3  測控儀器原理設計中體現的創新思維活動
    3.2.4  儀器總體設計中體現的創新思維活動
  3.3  創新思維指導下的儀器創新設計案例分析
    3.3.1  面向薄壁件的坐標測量機測頭方案設計
    3.3.2  機器視覺測量的創新方案設計
  思考題
第4章  測控儀器的精度設計
  4.1  儀器誤差的來源與性質
    4.1.1  原理誤差
    4.1.2  製造誤差
    4.1.3  運行誤差
  4.2  誤差分析與綜合計算方法
    4.2.1  小誤差獨立作用原理
    4.2.2  微分法
    4.2.3  幾何法
    4.2.4  作用線與瞬時臂法
    4.2.5  數學逼近法
    4.2.6  其他方法
    4.2.7  綜合計算方法及示例
  4.3  儀器精度指標的確定與誤差分配方法
    4.3.1  儀器精度指標的確定
    4.3.2  誤差分配方法
  4.4  誤差控制對創新設計的要求
  思考題
第5章  測控儀器的智能化設計
  5.1  現代智能儀器概述
    5.1.1  儀器智能化的發展歷程
    5.1.2  現代智能儀器的設計與實現
  5.2  信號採集與智能感測器
    5.2.1  信號採集系統的設計
    5.2.2  智能感測器
    5.2.3  基於智能感測器的儀器設計
  5.3  智能化的數據處理與分析
    5.3.1  數據預處理
    5.3.2  數據預測與分析
    5.3.3  模式識別與分類
  5.4  儀器的智能故障診斷
    5.4.1  故障診斷
    5.4.2  常見故障診斷方法

  5.5  自適應技術的應用
    5.5.1  自適應技術概述
    5.5.2  應用自適應技術的儀器設計
  5.6  人工智慧（AI）技術的應用
    5.6.1  AI技術在儀器中的應用
    5.6.2  應用AI的儀器設計
  5.7  儀器智能化綜合設計案例—智能環境監測儀
    5.7.1  儀器的功能與應用場景
    5.7.2  儀器的結構與模塊組成
    5.7.3  儀器的智能化設計說明
  思考題
第6章  測控儀器的網路化測控方法設計
  6.1  網路化測控系統的測量與設計方法
    6.1.1  網路化測控系統
    6.1.2  網路化測控系統的特點
    6.1.3  網路化測控系統的實例
    6.1.4  網路化測控系統的設計
    6.1.5  典型的網路化測控系統
  6.2  物聯網技術及應用
    6.2.1  物聯網關鍵技術
    6.2.2  物聯網控制模式
    6.2.3  物聯網測控系統的實例
  思考題
第7章  測控儀器常用機構的設計方法
  7.1  伺服系統設計
    7.1.1  伺服系統的分類
    7.1.2  伺服系統的指標與設計要求
    7.1.3  伺服系統的設計步驟
    7.1.4  伺服驅動裝置的設計
    7.1.5  伺服系統誤差校正方案設計
    7.1.6  伺服驅動控制器及應用設計
  7.2  光電系統設計
    7.2.1  光學設計、光機設計和光電設計的含義
    7.2.2  光電系統的主要特性參數
    7.2.3  光電系統的設計原則
    7.2.4  光源的選擇與照明系統
    7.2.5  光路系統設計
  7.3  儀器設計中的抗干擾措施
    7.3.1  電磁兼容
    7.3.2  抑制干擾的措施
  思考題
第8章  測控儀器的其他設計問題
  8.1  儀器工業化設計的基礎
    8.1.1  儀器工業化設計的概念
    8.1.2  儀器工業化設計的基本原則
  8.2  儀器設計倫理
    8.2.1  工程與技術
    8.2.2  工程活動的特性
    8.2.3  測控系統與儀器設計中的倫理問題
    8.2.4  現實場景下測控系統與儀器設計的核心倫理問題

    8.2.5  測控儀器設計倫理與創新設計的關係
  思考題
參考文獻

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