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出版者:

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出品人:

页数:270

译者:

出版时间:2010-3

价格:29.80元

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isbn号码:9787560960456

丛书系列:

图书标签:

• 测控技术
• 专业英语
• 仪器仪表
• 自动化
• 电子测量
• 信号处理
• 控制工程
• 英语学习
• 高等教育
• 理工科

《现代仪器学概论》 内容简介： 本书旨在为读者构建一个关于现代仪器学的全面而深入的认识。不同于仅聚焦于特定测量领域的传统教材，《现代仪器学概论》以一种更宏观、更系统的视角，探讨了构成现代科学技术基石的各类测量仪器与系统的设计、工作原理、性能评价及应用。 全书共分为十七章，内容涵盖了仪器学的基本理论、核心技术以及广泛的应用领域。 第一部分：仪器学基础理论与方法 第一章：测量与仪器概述： 深入阐述测量的本质，介绍测量过程中的关键要素，如被测量、测量对象、测量仪器、测量标准等。系统分析了测量仪器的基本组成、功能分类以及在科学研究和工程实践中的重要作用。 第二章：测量误差与不确定度分析： 详细讲解了测量误差的来源（包括系统误差、随机误差和过失误差），并介绍了各种误差的辨识、评定和补偿方法。重点在于不确定度的概念、评定方法（A类和B类评定）及其在保证测量结果可靠性中的核心地位。 第三章：测量过程的动态特性： 考察测量仪器在响应动态变化信号时的行为。介绍了零阶、一阶和二阶系统的动态响应特性，如时间常数、阻尼比、固有频率、幅值频率特性和相频特性。这些概念对于理解仪器在实时测量和动态过程监测中的适用性至关重要。 第四章：传感器与信号的获取： 深入探讨了传感器作为测量链前端的核心作用。介绍了各类传感器的物理原理（如电阻式、电容式、电感式、压电式、热电式、光电式等），分析了它们将物理量转换为电信号的能力。同时，也涵盖了信号的预处理技术，如放大、滤波和阻抗匹配，为后续信号处理奠定基础。 第五章：信号的传输与处理： 关注测量信号在传输过程中可能遇到的问题及其解决方案。探讨了模拟信号和数字信号的特点，介绍了信号的数字化过程（采样、量化、编码）以及数字信号处理的基本方法，如数字滤波、FFT变换等。 第六章：数据记录与显示： 阐述了测量结果的存储和可视化技术。介绍了不同类型的数据记录设备（如模拟记录仪、数字记录仪、数据采集卡）及其工作原理，并探讨了数据存储格式和管理。同时，也涵盖了各种数据显示技术（如模拟显示、数字显示、图形化界面）的特点和应用。 第二部分：现代仪器学的关键技术 第七章：微处理技术在仪器中的应用： 重点介绍微处理器（MCU）和微控制器（MPU）在现代仪器设计中的革命性影响。分析了嵌入式系统如何实现仪器功能的集成化、智能化和自动化，包括数据采集、信号处理、控制逻辑和用户交互。 第八章：虚拟仪器技术： 深入剖析虚拟仪器（VI）的概念及其核心优势。阐述了如何利用PC机、软件编程（如LabVIEW, MATLAB/Simulink）以及模块化硬件来实现灵活、可重构的测量系统，大幅提升了仪器的功能性和应用范围。 第九章：总线与接口技术： 详细介绍仪器之间以及仪器与计算机之间进行通信的标准接口技术。涵盖了如GPIB, USB, Ethernet, RS-232/485等常用总线接口，分析了它们在构建复杂测量系统中的作用和适用场景。 第十章：仪器校准与溯源： 强调仪器准确性和可靠性的重要性。系统讲解了仪器校准的原理、方法和流程，包括建立仪器校准规范、选择合适的校准设备，以及进行结果的比对与判定。重点阐述了测量结果的不确定度溯源至国家或国际计量标准的重要性。 第十一章：仪器性能评价指标： 提供了对各类测量仪器进行客观评价的标准化工具。详细阐述了诸如灵敏度、分辨率、准确度、精度、稳定性、响应时间、线性度、迟滞等关键性能指标的定义、测量方法及其在仪器选型和应用中的意义。 第三部分：仪器学在各领域的应用 第十二章：光学与光电测量仪器： 聚焦于利用光及其相互作用进行测量的仪器。介绍了光谱仪、干涉仪、光学显微镜、激光测量系统等，并探讨了它们在材料分析、形貌测量、环境监测等领域的应用。 第十三章：电磁测量仪器： 涵盖了用于测量电场、磁场、电信号等相关物理量的仪器。包括示波器、频谱分析仪、万用表、阻抗测量仪等，分析了它们在电子电路测试、通信系统调试、电磁兼容性评估等中的作用。 第十四章：热学与力学测量仪器： 探讨了测量温度、热流、压力、力、位移、速度等力热学参数的仪器。介绍了热电偶、红外测温仪、压力传感器、应变片、加速度计等，并分析了它们在工业过程控制、结构健康监测、生物力学研究等方面的应用。 第十五章：化学分析仪器： 关注用于物质成分分析、浓度测定和结构鉴定的仪器。详细介绍了色谱仪（气相、液相）、质谱仪、光谱仪（原子吸收、发射）、电化学分析仪等，并分析了它们在医药、环保、食品安全、材料科学等领域的广泛应用。 第十六章：生物与医学测量仪器： 探讨了在生命科学和医疗健康领域使用的各类测量仪器。包括心电图仪、血压计、血氧仪、超声成像仪、核磁共振成像仪（MRI）等，阐述了它们在疾病诊断、生理监测、医学研究中的关键作用。 第十七章：环境监测与工业过程控制仪器： 聚焦于在环境保护和工业自动化领域使用的仪器。介绍了空气质量监测仪、水质分析仪、烟气排放监测系统、分布式控制系统（DCS）、可编程逻辑控制器（PLC）等，强调了这些仪器在保障环境安全、提高生产效率、实现智能化生产中的重要地位。 本书力求通过系统性的理论阐述和丰富的实例分析，帮助读者深刻理解现代仪器学的基本原理和发展趋势，培养解决实际测量问题的能力，为在相关领域进行深入学习和研究打下坚实的基础。

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