全书共分六章，分别为概论、测控仪器总体设计、仪器误差分析、测控仪器硬件电路设计、测控仪器软件设计和测控仪器设计实例。本书从总体设计角度出发，对测控仪器的总体设计、精度设计和测控电路软硬件设计等进行分析与论述；介绍测控仪器设计中基本、主要的内容和方法；并给出了能突出测控仪器设计的应用性和实践性的综合设计实例。全书内容选择具有代表性和典型性，强调基本知识介绍和基本技能培训，力求使读者学会如何从设计任务出发进行测控仪器的设计分析、计算综合，及独立进行硬件和软件设计。
第1章 概论
1.1 概述
1.1.1 测控仪器的概念
1.1.2 测控仪器和系统的地位与作用
1.2 测控仪器的基本构成
1.2.1 测控仪器的基本构成
1.2.2 测控仪器的功能特点
1.3 测控仪器的发展状况与前景
1.3.1 测控仪器的发展状况
1.3.2 虚拟仪器
1.4 本课程的目的与要求
第2章 测控仪器总体设计
2.1 设计指导思想和设计步骤
2.1.1 测控仪器性能指标
2.1.2 设计指导思想
2.1.3 设计步骤
2.2 测控仪器的组成及设计任务分析
2.2.1 测控仪器的组成
2.2.2 设计任务分析
2.3 测控仪器设计原则
2.3.1 从原理出发提高精度的原则
2.3.2 变形小原则
2.3.3 坐标系基准统一原则
2.3.4 短测量链原则
2.3.5 精度匹配原则
2.3.6 运动学设计原则
2.3.7 阿贝原则
2.3.8 硬件、软件协调优化设计原则
2.3.9 可靠性原则
2.3.10 经济性原则
2.4 测控仪器可靠性设计
2.4.1 可靠性设计意义
2.4.2 可靠性设计基本原则和任务
2.4.3 靠性设计基本内容
2.4.4 可靠性设计步骤
第3章 仪器误差分析
3.1 仪器误差基本概念
3.1.1 误差定义及表示法
3.1.2 误差类型
3.1.3 精度
3.2 仪器误差来源与性质
3.2.1 原理误差
3.2.2 原始误差
3.3 仪器误差分析与计算
3.3.1 误差独立作用原理
3.3.2 微分法
3.3.3 几何法
3.3.4 逐步投影法
3.3.5 作用线与瞬时臂法
3.4 仪器误差合成
3.4.1 误差合成
3.4.2 系统误差合成
3.4.3 系统误差与误差合成
3.5 仪器误差分配
3.5.1 系统误差分配
3.5.2 误差和未定系统误差分配
3.5.3 按可能性调整公差
第4章 测控仪器硬件电路设计
4.1 电路系统的设计准则
4.1.1 测控电路的组成及作用
4.1.2 对测控电路的一般要求
4.1.3 电路系统的设计准则
4.2 典型传感器接口电路设计
4.2.1 热电阻接口电路
4.2.2 电容传感器接口电路
4.2.3 电位器式传感器接口电路
4.2.4 差分变压器式传感器接口电路
4.2.5 压阻式压力传感器接口电路
4.2.6 压电晶体传感器接口电路
4.2.7 光电二极管接口电路
4.3 中央处理模块设计
4.3.1 以计算机为核心的中央处理系统
4.3.2 基于单片机的主机电路
4.3.3 基于微型计算机的主机电路
4.4 输入输出通道及通信接口设计
4.4.1 模拟输入通道
4.4.2 模拟输出通道
4.4.3 开关量输入／输出通道
4.4.4 测控仪器通信接口
4.5 测控仪器的抗干扰技术及可靠性没计
4.5.1 测控仪器电路系统的抗干扰技术
4.5.2 电路系统的可靠性与故障诊断技术
第5章 测控仪器软件设计
5.1 接口程序设计
5.1.1 ADC0809与8031接口程序
5.1.2 DAC0832与8031接口程序
5.1.3 人-机接口程序
5.2 控制算法
5.2.1 测量数据处理有效性
5.2.2 克服误差的数字滤波法
5.3 数字PID控制算法
5.3.1 位置式和增量式PID控制算法
5.3.2 改进的PID控制算法
5.4 自动量程转换与标度变换
5.4.1 量程自动转换电路的控制
5.4.2 标度变换
5.5 校正算法
5.5.1 系统误差模型的建立
5.5.2 零位误差和增益误差的校正
5.6 硬件故障的自诊断
第6章 测控仪器设计实例
6.1 数字温控器的设计
6.1.1 数字温控器的设计要求
6.1.2 数字温控器设计任务分析
6.1.3 数字温控器硬件设计
6.1.4 数字温控器软件设计
6.2 光栅位移显示仪的设计
6.2.1 光栅位移显示仪设计要求
6.2.2 光栅位移检测原理
6.2.3 光栅位移显示仪总体方案设计
6.2.4 光栅位移显示仪硬件设计
6.2.5 光栅位移显示仪软件设计
参考文献
书单推荐
