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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