Tests and Measurements pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Natl Learning Corp

作者:Rudman, Jack

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2005-10

价格:$ 39.49

装帧:Pap

isbn号码:9780837353272

丛书系列:

图书标签:

• 测试与测量
• 工程测量
• 仪器仪表
• 电子工程
• 物理学
• 计量学
• 质量控制
• 实验技术
• 数据分析
• 信号处理

好的，这是一份针对一本名为《Tests and Measurements》的图书所撰写的、内容详尽且不包含该书内容的图书简介。 --- 《计量科学与工程实践：从理论到应用前沿》 作者： 丁学峰，张文涛 出版社： 华夏科学出版社 出版日期： 2024年10月 ISBN： 978-7-5088-6719-2 图书简介 在现代科学研究、工业制造乃至日常生活的方方面面，我们都依赖于对物理世界进行精确、可靠的量化描述。这本《计量科学与工程实践：从理论到应用前沿》并非关注传统的统计学或心理测量方法，而是将焦点完全集中于物理量值传递、不确定度评估、先进传感器技术及其在复杂系统中的集成应用这一核心领域。本书旨在为工程技术人员、高级计量师、科研工作者以及高年级理工科学生提供一个全面、深入且极具实践指导意义的参考框架，用以理解和掌握当代计量学（Metrology）的前沿动态和工程实现细节。 本书共分为七大部分，涵盖了从计量学的基本公理到前沿量子计量技术的完整知识体系，其结构设计强调理论深度与工程可操作性的完美结合。 --- 第一部分：计量学的基本原理与现代基准的确立 本部分作为全书的理论基石，深入剖析了国际单位制（SI）自2019年修订以来的深刻变化及其对工程实践的影响。 1.1 计量学的哲学与经济学基础： 我们首先探讨了“量”的本质定义，以及计量在现代全球贸易和技术标准中扮演的不可或缺的经济角色。重点分析了溯源性（Traceability）的链条构建及其在产业链中的维护成本与效益。 1.2 SI基本单位的重新定义与实现： 详细阐述了基于普朗克常数（$h$）、基本电荷（$e$）、玻尔兹曼常数（$k$）和阿伏伽德罗常数（$N_A$）的固定值如何重构了千克、开尔文、安培和摩尔的定义。书中特别构建了多个案例分析，演示了如何利用这些基本常数原理来设计新的国家一级标准器，而非依赖实物标准。 1.3 测量过程中的系统误差与随机误差分析： 区别于常规的误差讨论，本章引入了贝叶斯统计方法来处理系统漂移和多源异构数据融合中的系统不确定性，并讨论了如何通过“校准计划”（Calibration Plan）的设计来动态管理和最小化长期系统误差积累。 --- 第二部分：不确定度评估与数据质量保证 不确定度评估是现代工程质量的生命线。本部分摒弃了教科书式的简单公式堆砌，转而聚焦于复杂多变量模型中的不确定度传播。 2.1 GUM（指南）的高级应用与蒙特卡洛模拟： 详细介绍了《测量不确定度表示指南》（GUM）中关于A类和B类不确定度评定的进阶应用，特别是对于非正态分布或相关性复杂的输入参数，如何利用准蒙特卡洛序列（Quasi-Monte Carlo Sequences）进行高效且可靠的不确定度传播计算。 2.2 测量结果的有效位数与报告标准： 讨论了在不同工程规范（如ASME、ISO 17025）下，如何确定和报告测量结果的有效位数，以及如何撰写符合国际标准的数据报告，包括对协方差矩阵的完整披露。 2.3 计量确认（Validation）与过程能力评估： 探讨了如何在生产线上进行实时的测量系统分析（MSA），包括量具重复性和再现性（GR&R）的动态评估，以及如何使用帕累托图和控制图来监控计量设备的老化和性能衰减。 --- 第三部分：先进传感器原理与信号调理 本部分是工程实践的核心，聚焦于如何将物理现象转化为高质量的电信号。 3.1 物理场传感器的设计与优化： 深入探讨了应变片、压电材料、光纤传感器（特别是布拉格光栅传感器）的工作机理，并提供了针对极端环境（高温、高压、强辐射）下传感器选型和封装的工程指南。 3.2 高精度模数转换（ADC）技术： 详细分析了过采样、Sigma-Delta调制器、时间-平均转换器等现代ADC架构，重点讨论了如何通过数字滤波器设计来消除量化噪声和时钟抖动对测量精度造成的限制。 3.3 低噪声信号放大与干扰抑制： 提供了针对毫伏甚至微伏级信号的仪表放大器设计，包括电磁兼容性（EMC）的屏蔽技术、接地回路的消除策略，以及利用锁相放大器（Lock-in Amplifier）从高噪声背景中提取微弱信号的实用技巧。 --- 第四部分：时间与频率计量在工程中的集成 精准的时间和频率基准是现代通信、导航和高速数据采集系统的基础。 4.1 原子钟技术进展与小型化： 介绍了光泵铯原子钟和基于锶/铷原子的微波原子钟的技术细节，重点分析了如何将这些高精度设备小型化并集成到工业现场设备中，以实现本地时钟的长期漂移校正。 4.2 频率合成与时钟同步协议： 阐述了直接数字频率合成器（DDS）的工作原理，以及在局域网和广域网中如何利用PTP（Precision Time Protocol，IEEE 1588）实现纳秒级设备间时间同步。 --- 第五部分：计量溯源的数字化转型——物联网与数字孪生 本部分探讨了工业4.0背景下，计量学如何融入数字化流程。 5.1 智能校准与自动化验证： 介绍了如何利用嵌入式系统和无线通信技术，实现校准证书的数字化管理（e-Certificate），以及自动化校准站点的设计规范，以减少人工干预和数据录入错误。 5.2 计量数据的数字孪生映射： 探讨了如何将传感器的实时测量数据，连同其完整的不确定度信息，映射到系统的数字孪生模型中，从而实现对整个生产过程的“实时可溯源性”评估。 --- 第六部分：计量学在特定领域的前沿应用 本部分通过具体行业案例，展示了计量科学的尖端应用。 6.1 先进材料的力学表征： 讨论了纳米压痕技术中的接触面积确定、超声波无损检测（UT）中的声速校准，以及如何利用激光多普勒测速（LDV）技术进行高频振动测量时的系统误差消除。 6.2 极端环境下的热学计量： 重点分析了基于辐射传热的非接触式温度测量（如高精度红外热像仪）中的发射率标定方法，以及在低温（如液氦环境）下电阻温度计（RTD）的低温系数校准流程。 --- 第七部分：面向未来的量子计量学基础 本部分对计量学未来的发展方向进行了展望，聚焦于量子力学原理如何提供超越经典极限的测量精度。 7.1 量子基准的潜力： 简要介绍了量子霍尔效应在电阻标准中的地位，以及单光子探测技术在光功率绝对计量中的应用前景，着重分析了这些技术的工程化瓶颈。 7.2 压缩态光束在精密测量中的应用潜力： 讨论了如何利用压缩态光源来克服标准量子极限（SQL），在提高光通信接收灵敏度或增强引力波探测器性能方面的初步工程试验。 --- 总结 《计量科学与工程实践：从理论到应用前沿》是一本高度专业化的工具书。它不仅仅传授如何进行测量，更重要的是教会读者如何科学地设计测量系统、如何量化其可靠性，以及如何将最前沿的物理原理转化为可信赖的工程数据。本书结构严谨，理论扎实，结合了大量源自国家计量机构和顶级工业实验室的实际案例，是计量工程师、仪器研发人员和追求极致精度的科研工作者案头不可或缺的参考宝典。

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说实话，我对市面上那些动辄上千页、充斥着晦涩术语的“标准参考书”总是敬而远之，但这本书却成功地打破了我的固有印象。它的叙述风格极其鲜明，仿佛是经验丰富的老教授在与你进行一次深入的、近乎闲聊的探讨，但这种“闲聊”的背后，却是深厚的专业积累作为支撑。我特别喜欢它在介绍“项目反应理论”（IRT）那一章节的处理方式。通常，IRT会被讲得玄之又玄，让人望而却步，但作者却巧妙地运用了类比和图形化的解释，将复杂的参数估计和信息函数变得生动直观。书中对于“测量误差来源”的梳理，也是别具一格，它没有采用那种冰冷的分类法，而是像侦探小说一样，一步步引导读者去追踪那些潜伏在测试过程中的“干扰因素”，从考生的生理状态到测试环境的微小变动，无一遗漏。这种探索式的阅读体验，让我对自己的研究设计中的潜在问题有了更敏锐的警觉。阅读过程中，我数次停下来，反思自己过去在进行数据收集时，是否遗漏了某些看似微不足道的环节。这本书的价值在于，它不仅告诉你“如何做”，更重要的是让你明白“为什么”要那样做，培养的是一种批判性的测量思维。

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这本书给我的感受是，它简直就是为那些对“测量的上限”感到好奇的求知者量身定做的。它不像许多入门书籍那样只关注“是什么”，而是毫不犹豫地将读者推向了“前沿是什么”和“未来会怎样”。我尤其欣赏它对“项目反应理论（IRT）”到“概化理论（G-Theory）”这一脉络的梳理，这种衔接展示了领域发展的内在逻辑。作者并未止步于介绍现有模型，而是花了大篇幅探讨了新兴的贝叶斯方法在测量中的应用潜力，以及大数据环境下测量误差的动态建模问题。这部分内容虽然对读者的统计背景有一定要求，但作者的引导非常清晰，旨在激发读者对未来研究方向的思考。读完全书后，我感觉自己不仅仅是掌握了一套工具，而是获得了一把钥匙，可以去开启测量科学领域更深层的探索之门。它教会我，测量工作是一个持续改进和迭代的过程，永远没有绝对完美的工具，只有不断追求更高精度和更强解释力的努力。这本书是激励人心的，它让测量工作不再是辅助性的技术活，而是科学研究的基石。

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这本书的文字风格有一种独特的力量，它融合了严谨的学术腔调与一种近乎文学性的精确表达，使得阅读过程本身成为一种智力上的享受。我特别欣赏作者在讨论“文化适应性”和“公平性”议题时的深度和细腻。在当前全球化背景下，测量工具的跨文化应用面临巨大挑战，这本书并没有采取回避的态度，而是直面这些复杂性，探讨了翻译、本土化过程中的等值性问题，并深入分析了信效度指标在不同群体间可能存在的差异。这不仅仅是技术层面的讨论，更牵涉到社会正义和伦理道德的考量。书中引用的跨文化研究案例极具启发性，它们清晰地展示了，一个看似“标准”的量表，在不同的文化语境下，其测量的结果可能意味着截然不同的内涵。这种对测量工具背后社会角色的深刻反思，是许多传统教材所缺乏的。它促使我跳出纯粹的技术框架，思考我们所做的每一个测量决策，可能对被评估者产生的长远影响。

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我必须承认，刚拿到这本书时，对其厚度和内容的广度有些担忧，但深入阅读后发现，这种“大而全”恰恰是其强大之处，它彻底颠覆了我对该领域教材的认知。这本书的叙事节奏把控得极其到位，它不是线性的知识灌输，而更像是一张精心绘制的知识地图，既有宏观的指引，也有微观的详尽标注。最让我印象深刻的是，作者对“测验编制”流程的详细拆解。从最初的目标设定、蓝图构建，到题项的书写规范、预试分析、以及最终的标准化和常模建立，每一步都被赋予了足够的篇幅去详细论述其操作细节和潜在的陷阱。特别是关于“题项分析”的部分，书中对难度、区分度、以及关联性的分析，提供了超越基础统计的进阶技巧，结合具体的软件操作案例（虽然是以描述为主，但指导性极强），让原本枯燥的统计处理过程变得清晰可操作。这种实战指导的深度，让这本书超越了理论参考书的范畴，更像是一本高阶实践手册。对于那些需要独立设计和实施大型评估项目的专业人士来说，这本书的实用价值是无可替代的。

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这部著作的登场，简直像在浩瀚的学术海洋中投下了一颗深水炸弹，其影响力绝非寻常教材所能比拟。首先，我必须赞叹作者在构建理论框架时的那种匠心独运，每一个章节的衔接都如同精密机械的咬合，严丝合缝，逻辑推演之严谨，让人读来心悦诚服。我尤其欣赏它对“效度”和“信度”这两种核心概念的阐释，绝非停留在教科书上那种干巴巴的定义堆砌，而是通过大量鲜活的、贴近实际应用场景的案例进行多维度剖析，使得即便是初涉此领域的读者，也能迅速把握其精髓。书中对于不同测量方法的优劣势对比分析，更是做到了面面俱到，无论是传统的纸笔测试，还是新兴的计算机自适应测验（CAT），作者都没有放过，深入探讨了它们在成本、效率、以及测量精度上的权衡。这种全景式的视野，让我意识到，测量学远不止是计算几个统计数字那么简单，它涉及到深刻的心理学、教育学甚至哲学层面的考量。更难能可贵的是，作者在探讨复杂统计模型时，并没有一味地堆砌公式，而是着重于解释模型背后的假设和实际意义，这极大地降低了理解门槛，让读者能够真正地“用”起来，而不是仅仅“记住”公式。总而言之，这本书为我打开了一个全新的视角，理解了高质量测量工作背后的深厚功力。

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