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目录1

第一章 绪论1

§1-1 概述1

一、精密仪器的基本概念1

二、精密仪器发展的历史、现状和展望2

三、课程的性质、任务及与其它课程的关系4

§1-2 精密仪器的设计特点与组成4

一、产品设计的一般问题5

二、仪器设计的特点7

三、仪器的基本组成8

§1-3 精密仪器的静态特性10

一、静态测量中输入和输出的关系10

二、仪器的静态特性指标10

§1-4 精密仪器的动态特性12

一、仪器系统的数学模型12

二、系统传递函数、脉冲响应函数和频率响应函数12

三、仪器系统的动态特性14

一、了解被测参数的特点17

第二章 精密仪器总体设计17

§2-1 设计任务分析17

二、了解被测参数载体（被测对象）的特点18

三、了解仪器的功能要求18

四、了解仪器的使用条件18

五、了解国内外同类产品的类型、原理、技术水平和特点18

六、了解仪器制造厂的有关情况18

§2-2 信号转换原理选择18

一、主要设计原则19

§2-3 提高仪器精度的技术措施——仪器若干设计原则和设计原理的讨论19

二、若干设计原理32

§2-4 仪器结构参数及技术指标的确定39

一、灵敏杠杆杠杆比的确定39

二、电容压力传感器补偿温度误差结构参数的选择41

三、圆光栅分度装置度盘偏移度的确定42

§2-5 总体设计中其它应考虑的问题43

一、工艺性问题43

四、造型设计44

二、标准化、系列化、通用化44

三、可靠性设计44

五、密切注视科技发展动向45

六、综合技术经济指标的考虑45

§2-6 仪器总体方案的确定45

第三章 仪器精度分析46

§3-1 概述46

§3-2 误差的基本特性与合成48

一、误差分类48

二、系统误差48

三、随机误差49

四、误差的合成51

§3-3 原理误差56

一、双正弦机构原理误差分析56

二、激光扫描测径仪原理误差分析60

§3-4 仪器机构误差分析62

一、微分法62

二、几何分析法64

三、作用线与瞬时臂法65

§3-5 立式光学计的精度分析71

一、仪器原理与结构71

二、仪器精度分析71

第四章 精密仪器的检测系统76

§4-1 标准器76

一、概述76

二、几何量标准器的类型及特点78

三、机械量标准器的类型及特点79

§4-2 标准量的细分法81

一、光学机械细分法81

二、电气细分法87

§4-3 信号的感受、转换放大及传输系统的分类、特点及其选择87

一、信号的感受系统87

二、信号的转换放大系统91

三、信号的传输媒介101

一、数据处理系统的功用、类型及其选择方法102

§4-4 数据处理和显示系统的分类、特点及其选择102

二、显示系统的功用、类型及选择方法104

§4-5 检测系统选择示例105

一、标准量系统的选择106

二、三坐标测量头的选择107

三、数据处理及程序系统的选择108

第五章 机械系统设计111

§5-1 支承件111

一、支承件的基本要求111

二、支承件材料的选择115

三、支承件结构设计116

§5-2 主轴系统121

一、主轴系统设计的基本要求121

二、轴系的分类和结构形式126

三、滑动轴承轴系127

四、动压及静压轴承轴系128

五、滚动轴承轴系140

六、精密轴系的驱动方法148

七、夹持器设计151

§5-3 导轨152

一、导轨的功用及分类152

二、导轨部件设计的基本要求153

三、导轨的截面形状156

四、导向原理156

五、普通滑动摩擦导轨158

六、静压导轨161

七、滚动导轨164

八、弹性摩擦导轨168

九、水平导轨的卸荷和垂直运动部件的平衡172

§5-4 超微动装置及误差校正装置174

一、超微动装置174

二、误差校正装置176

第六章 精密仪器设计举例181

§6-1 齿轮单面啮合综合检查仪的设计181

一、任务提出181

二、基本设想182

三、方案比较183

四、总体布局185

五、仪器关键部分设计187

六、仪器精度分析190

§6-2 电子计价秤的设计196

一、任务提出196

二、基本设想196

三、方案比较及总体方案197

四、仪器关键部分设计198

五、仪器精度分析208

第七章 精密仪器现代设计方法导论209

§7-1 精密仪器现代设计方法的特征和内容209

一、计算机辅助设计方法209

优化设计方法210

三、可靠性设计方法210

四、三次设计方法210

§7-2 精密仪器的计算机辅助设计211

§7-3 精密仪器的优化设计213

一、优化设计的数学模型214

二、优化设计过程214

三、优化方法和应用215

四、优化设计步骤216

五、仪器精度设计的优化方法216

§7-4 精密仪器的可靠性设计218

一、问题的提出218

三、可靠性设计的内容和方法219

二、可靠性设计的特点219

四、可靠性预测220

五、可靠性分配222

§7-5 三次设计技术224

一、概述224

二、三次设计的基本概念225

三、关于三次设计的应用226

参考文献227