标题：测控系统工程技术
图书信息
作者：王光明、张玘、刘国福 图书详细信息：ISBN：9787302295501定价：35元印次：1-1装帧：平装印刷日期：2012-9-21
图书简介
本书介绍测控系统和仪器工程中的测控应用技术基础知识、总体设计技术、可靠性工程和实验设计方法，内容涉及面较广，既具有科学性、应用性、实践性，又具有复杂性、创造性的特点。书中设计一系列应用测控技术的实验和实践课题，以设计性、综合性、创意性和自助性实验为主，兼顾基础性实验，选材尽量做到新颖、实用、先进、趣味和普及。通过强化实践能力训练，提高学生工程素养和测控技能，提升学生的创新意识和创新能力本书可供高等工科院校测控技术与仪器、自动化类和仪器仪表类等相关专业的本科生和研究生的教学参考书或教材，也可供广大从事自动控制、检测技术与仪器仪表、计算机应用等方面的工程技术人员学习和参考。
图书前言
为了向高等学校测控技术与仪器专业大学生介绍测控系统和仪器工程中的测控应用技术基础知识、总体设计技术、可靠性工程和实验设计方法，并根据作者多年从事仪器工程的科研与教学工作实践，编写了本书。书中设计一系列应用测控技术的实验和实践课题，力求让学生在较全面理解和掌握测控方法、测控技术的基础上，通过强化实践能力训练，提高学生工程素养和测控技能，提升学生的创新意识和创新能力。编写本书有以下3个愿望： 一是能使读者看懂，二是强化读者测控技术工程应用知识，三是能在实际工作中应用。全书共分7章：第1章仪器科学与测控系统工程技术。阐述工程技术的特点与思维方式、仪器科学与技术学科内涵与组成、测控系统组成及测控系统工程技术的内容和学习方法。第2章测控系统工程技术应用基础。介绍测控系统硬件组成模块的基本应用知识，内容包括信号测取和放大应用技术、测控接口应用技术、信息通道转换应用技术、系统控制应用技术。第3章测控系统总体设计技术。总体设计是战略性的、方向性的、把握全局性的设计，关系着一项设计任务的成败。本章介绍测控系统总体设计的内容和方法，核心内容包括测控系统总体设计的过程和内容、系统功能规划和指标确定的方法，以及测控系统工程设计应遵循的基本原则。第4章仪器仪表可靠性工程和环境适应性技术。可靠性是测控系统设备、尤其是军工测控系统仪器设备中必不可少的重要设计环节。即使民用测控系统或仪器产品，产品的实际使用寿命也越来越成为用户选购和评价产品质量的重要依据。本章所选材料是从大量可靠性工作实践中总结出来的，是最基本、较为成熟的，可靠性工程包括可靠性基础、可靠性模型、测控系统可靠性预计与分配以及软件可靠性设计； 仪器仪表环境适应性技术着重推荐热设计、耐腐蚀设计、耐振设计和电磁兼容性设计等技术。第5章测量技术的正交实验设计。在很多的情况下，要想把测控系统设计好、测量实验做好仅靠专业知识是不够的，还需要能够事先把实验设计好，并且把实验数据分析好，解决这个问题需要依靠实验设计方法。本章介绍测试实验设计的基本概念、原则和设计实验指南，概要介绍多因素试验中的主要设计方法——正交实验设计的一些基本知识，包括正交实验设计的基本方法、考虑交互作用的正交试验设计和正交试验设计的方差分析。实验设计与社会生产紧密相连，正交实验设计也是质量设计的一个重要工具，是发达国家工程师必须掌握的一门技术，所以希望读者能掌握。第6章测控系统工程实践。测控系统工程技术具有很强的实践性，本章设计了测量技术、测控电路、微机/嵌入式系统的接口与控制、测控技术与仪器等方面的一系列实验和实践课题，以设计性和综合性实验为主，兼顾基础性实验和创意性实验，目的是通过分析和解决工程实际问题来激励、培养读者的创新意识和创新能力，在创新能力培养过程中尊重学生的兴趣爱好，贯彻因材施教原则。第7章实验报告与科技论文。实验报告和科技论文是试验研究工作中一个不可缺少的组成部分，是实验工作的全面总结，科研工作或专业学习的劳动成果，因而要求掌握这类文体的撰写规范、写作原理、立论基础、结构形式、写作特点等。本章阐述实验报告与科技论文的写作方法，主要介绍设计性综合性实验的程序和实验报告的撰写规范，以及科技论文的基本格式、写作要领、方法等。本书的体系框架和定稿由王光明、张玘完成，第1、3、4、5章由王光明编写，第2、7章由张玘、刘国福编写，第6章由王光明、张玘、刘国福共同编写。全书由王光明、张玘统稿。本书的编写得到国防科学技术大学仪器科学与技术系的大力支持，杨俊教授和乔纯捷副研究员对全书内容提出了许多宝贵的建议和意见，现代测试技术实验室的老师验证了书中大多数实验。在编写过程中还参考了许多作者的书籍和各种资料，在此一并表示诚挚的谢意。在本书内容策划与撰写过程中，清华大学丁天怀教授、北京理工大学陈祥光教授、国防科学技术大学王跃科教授对我们的工作给予了热情的支持与帮助，提出了许多宝贵的意见和建议，在此表示衷心感谢。本书编写过程中得到清华大学出版社领导和编辑的大力支持，谨向他们表示深深的谢意。本书叙述测控系统工程技术，其内容涉及面较广，既具有科学性、应用性、实践性，又具有复杂性、创造性的特点。由于在某些内容的应用方面尚不够丰富（如测控系统软件设计与软件可靠性技术、电磁兼容性设计、仪器仪表的三次优化设计等），还需要继续大力开展研究工作。因限于水平，错误和不足之处在所难免，读者如能给予批评指正，将是对作者最好的鞭策。编著者2011年5月于长沙
图书目录
第1章仪器科学与测控系统工程技术
1.1科学与技术的关系
1.2工程技术的特点及其思维方法
1.2.1工程技术的特点
1.2.2创新思维
1.2.3工程技术中的逻辑思维
1.3仪器科学与技术学科内涵和组成
1.3.1仪器科学与技术学科的内涵
1.3.2仪器科学与技术学科的组成
1.4测控系统的基本组成
1.4.1测试系统的构成
1.4.2智能测控系统的组成
1.5测控系统工程技术的内容和学习方法
第2章测控系统工程技术应用基础
2.1信号测取和放大应用技术
2.1.1传感器的选用
2.1.2信号调理概述
2.1.3前置放大器的低噪声技术
2.1.4差动放大器技术的应用
2.1.5隔离放大器的使用
2.2测控接口应用技术
2.2.1A/D与微型机接口及程序
2.2.2VFC与微型机接口
2.2.3D/A与微型机接口
2.2.4功率接口
2.2.5通信接口
2.3信息通道转换应用技术
2.3.1单元电路电气性能的相互匹配
2.3.2信号耦合与时序配合
2.3.3电平转换接口
2.4测控系统数字PID控制及工程实现
2.4.1过程控制方法概述
2.4.2数字PID控制算法
2.4.3PID控制算法的改进
2.4.4数字PID控制器的工程实现
第3章测控系统总体设计技术
3.1测控系统总体设计概述
3.1.1设计方法概述
3.1.2测控系统设计过程的划分
3.1.3总体设计及其内容
3.2测控系统设计需求分析
3.2.1设计任务分析
3.2.2功能规划和指标确定
3.2.3设计原则
3.3硬件总体设计原则与步骤
3.3.1单元模块的选择与优化
3.3.2参数的确定与预估
3.4软件系统设计方法与步骤
3.4.1软件开发环境与编辑语言的选用
3.4.2结构化程序设计和软件系统结构分析
3.4.3软件系统的规划和设计步骤
3.4.4软件设计实例
3.5总体设计的验证和评审
3.5.1总体设计的验证
3.5.2总体设计的评审
第4章仪器仪表可靠性工程和环境适应性技术
4.1基本概念与主要技术指标
4.1.1仪器可靠性技术的基本概念
4.1.2仪器环境适应性技术的基本概念
4.1.3可靠性特征参数与主要技术指标
4.2测控系统可靠性工程技术
4.2.1系统可靠性模型
4.2.2可靠性预计
4.2.3系统可靠性分配与设计技术
4.2.4软件可靠性
4.3仪器仪表环境适应性设计技术
4.3.1主要研究内容
4.3.2热设计技术
4.3.3耐腐蚀设计技术
4.3.4耐振设计技术
4.3.5电磁兼容性设计
第5章测量技术的正交实验设计
5.1实验设计简介
5.1.1实验设计的概念
5.1.2实验设计的发展概况
5.1.3实验设计的基本概念和原则
5.1.4设计实验指南
5.2正交试验设计的基本方法
5.2.1正交表
5.2.2单指标正交试验设计
5.2.3多指标正交试验设计
5.3考虑交互作用的正交试验设计
5.3.1交互作用
5.3.2交互作用的处理原则
5.3.3试验方案设计
5.3.4试验结果的极差分析
5.4正交试验设计结果的方差分析
5.4.1方差分析的必要性和基本思想
5.4.2正交试验结果方差分析的基本步骤
5.4.3重复试验的方差分析
第6章测控系统工程实践
6.1测量技术实验
6.1.1位移的测量实验
6.1.2温度的测量实验
6.2测控电路技术实验
6.2.1低噪声前置放大器实验
6.2.2测量用差动放大器实验
6.3微机、嵌入式系统的接口与控制实践
6.3.1微机接口技术实验
6.3.2嵌入式接口与控制实验
6.4控制技术实践
6.4.1电机控制技术实验
6.4.2温度控制技术实验
6.5仪器工程设计与实践
第7章实验报告与科技论文
7.1概述
7.2实验程序与实验报告的撰写
7.2.1实验程序
7.2.2实验报告的撰写
7.3科技论文
7.3.1科技论文概述
7.3.2科技论文的基本格式
7.3.3论文的写作过程
参考文献
[1]