具体描述
《精密测量：理解与应用》 内容简介 在现代工业、科学研究以及日常生活中，精确地理解和控制物理量的能力至关重要。从工厂生产线的效率优化到生命体征的实时监测，从天气预报的准确性到航空航天的安全飞行，对各种物理量的精密测量贯穿始终。本书《精密测量：理解与应用》旨在为读者提供一个全面而深入的视角，探讨各种关键物理量的测量原理、技术方法、误差分析以及在不同领域中的实际应用。本书不侧重于单一的物理参数，而是着眼于测量本身的核心概念和通用性技术，帮助读者构建一个扎实的测量学基础。 第一篇：测量学的基石——基本概念与原理 本篇将从最基础的概念入手，为读者建立对测量学的整体认知。 测量是什么？ 我们将首先定义“测量”这一核心概念，阐述其目的、意义以及在信息获取过程中的不可替代性。测量并非简单地读取数值，而是将未知的物理量与已知的标准进行比较，从而量化该物理量。我们将探讨测量的基本要素，包括被测量、测量标准、测量仪器和测量结果。 测量的不确定性与误差： 任何测量都无法达到绝对的精确，理解测量中的不确定性和误差是精密测量的核心。本章将深入剖析误差的来源，将其分为系统误差和随机误差，并详细阐述各自的特点和影响。我们将介绍不确定度的概念，以及如何对测量结果的不确定度进行量化和评估，例如使用置信区间、标准不确定度等统计学方法。理解误差的本质，并学会如何最大限度地减小其对测量结果的影响，是提高测量精度和可靠性的关键。 测量单位与量纲： 统一的测量单位是实现国际间测量互认的基础。本章将回顾国际单位制（SI）的起源和发展，介绍各基本单位的定义以及常用导出单位。我们将深入探讨量纲分析在测量中的重要作用，理解不同物理量之间的关系，并为建立测量模型和验证测量结果的正确性提供理论依据。 测量仪器的基本组成与工作原理： 测量仪器是实现测量的载体。本章将介绍通用测量仪器的基本组成部分，如传感器、信号调理电路、显示/记录单元等。我们将以一些经典测量仪器为例，阐述其传感器将物理量转换为电信号或其他可测量信号的基本原理，例如电阻、电容、电感随物理量变化的特性，以及压电效应、热电效应等。 数据采集与处理： 现代测量过程越来越依赖于电子数据采集系统。本章将介绍数字信号采集的基本概念，包括采样率、量化位数、奈奎斯特采样定理等。我们将探讨如何对采集到的原始数据进行初步处理，如滤波、平滑、校准等，以去除噪声，提高数据的可用性。 第二篇：通用测量技术与方法 本篇将聚焦于在各种测量场景中通用的技术和方法。 传感技术概览： 传感器是测量的“眼睛”。本章将对各种主流传感技术进行概览，包括电阻式、电容式、电感式、压电式、光电式、热电式、磁敏式、化学式等传感器。我们将分析不同传感技术的适用范围、优缺点以及在不同领域的代表性应用，例如温度传感器（热电阻、热电偶）、位移传感器（LVDT、电位计）、力传感器（应变片）、流量传感器（涡街、电磁）、气体传感器等。 信号的产生、传输与调理： 传感器产生的原始信号往往微弱、噪声大，需要经过一系列处理才能被准确测量。本章将详细介绍信号调理技术，包括放大、滤波（低通、高通、带通）、隔离、阻抗匹配、激励信号的产生等。我们将探讨如何根据不同传感器的特性和测量要求，选择合适的信号调理方案，以最大化信噪比和测量精度。 模拟数字转换（ADC）与数字模拟转换（DAC）： 随着数字化测量时代的到来，ADC和DAC的作用日益凸显。本章将深入解析ADC的工作原理，包括其关键参数如分辨率、采样率、转换速率、非线性度等。我们将介绍不同类型的ADC（如逐次逼近型、Σ-Δ型）及其适用场景。同样，本章也将介绍DAC的工作原理及其在控制和信号生成中的应用。 数据记录与存储： 测量结果的可靠性离不开有效的数据记录与存储。本章将介绍各种数据记录方式，从传统的纸笔记录到现代的数字存储介质。我们将探讨数据格式、文件系统以及在长时间、大量数据记录时需要考虑的因素，如存储容量、数据传输速率、数据完整性等。 仪器校准与验证： 测量仪器的准确性是保证测量结果可靠性的前提。本章将详细阐述仪器校准的概念、目的和方法。我们将介绍溯源至国家计量基准的校准流程，以及定期校准的重要性。此外，本章还将讨论如何通过独立验证手段来确认仪器的性能，例如使用已知标准的参考物质或仪器进行比对。 第三篇：测量结果的分析与应用 本篇将聚焦于如何对测量数据进行深入分析，并将其应用于实际问题。 统计分析在测量中的应用： 统计学是分析测量数据、评估不确定度的强大工具。本章将介绍常用的统计方法，如平均值、中位数、标准偏差、方差的计算，以及数据的分布（正态分布、泊松分布等）的识别。我们将探讨假设检验、置信区间估算等统计工具在判断测量结果是否符合预期、评估不同测量方法之间差异等方面的应用。 数据可视化与报告： 准确、清晰地呈现测量结果至关重要。本章将介绍各种数据可视化技术，包括折线图、散点图、柱状图、饼图等，以及如何根据数据的类型和要传达的信息选择合适的图表。我们将强调在测量报告中应包含的关键要素，如测量目的、方法、仪器、环境条件、原始数据、统计分析结果、不确定度评估以及结论。 测量结果的不确定度传播： 在涉及多个测量量的计算或模型中，前一个环节的测量不确定度会传递到最终结果。本章将详细介绍不确定度传播的原理和计算方法，特别是对于线性模型和非线性模型下的不确定度传播。理解和掌握不确定度传播是进行复杂测量系统性能评估和风险分析的基础。 案例研究与应用拓展： 为加深读者的理解，本篇将选取多个具有代表性的应用领域，展示精密测量技术的具体实践。这些案例研究将涵盖但不限于： 工业自动化与过程控制： 传感器在生产线上的应用，如液位、压力、温度、流量的实时监测与反馈控制，以提高生产效率、产品质量和安全性。 环境监测： 气体、水质、土壤等参数的监测，为环境保护和可持续发展提供科学依据。 医疗与健康： 生理参数（心率、血压、血氧、体温）的监测，以及医学影像设备的测量原理。 科学研究： 基础科学研究中对微弱信号、极端条件的精确测量，例如粒子物理、天文学、材料科学等。 计量与认证： 作为第三方独立评估机构，如何进行产品和系统的测量验证与认证。 本书特色 《精密测量：理解与应用》最大的特色在于其通用性和系统性。本书避免了对某一特定参数（如压力）的孤立讲解，而是将测量学视为一个统一的学科体系。通过深入浅出地讲解测量学的基本原理、共性技术和通用分析方法，本书旨在培养读者举一反三、触类旁通的能力。读者无论从事哪个领域的研究或工作，都能从本书中汲取到关于精密测量的宝贵知识和实用技能。本书力求语言严谨、逻辑清晰，并通过丰富的图例和详实的案例，将抽象的测量理论与实际应用紧密结合，确保内容的易懂性和实用性。本书的目标是成为一本能够引导读者从测量新手成长为熟练掌握精密测量技术的专业人士的经典读物。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 qciss.net All Rights Reserved. 小哈图书下载中心 版权所有