大多数随机误差服从正态分布.ppt

精密仪器设计
第一章概论
概述
一、精密仪器是仪器仪表学科的重要组成部分
仪器仪表是人们用来对物质(自然界)实体及其属性进行观察、监视、测定、验证、记录、传输、变换、显示、分析处理与控制的各种器具与装置的总称。
仪器仪表发展至今已成为一门独立的学科,而精密仪器则是仪器仪表学科的一个重要组成部分。它研究的对象是测量各种物理量所用的仪器仪表。
测量的物理量包括长度、力学、热工、电磁、光学、无线电、时间频率、电离幅射等。
二、我国精密仪器发展的状况


我国仪器仪表产品与低:

、质量差:

:
,产品更新换代周期长:

、功能少、智能化程度低:
三、本课程的目的与要求
我国的仪器仪表生产与技术,不仅落后于工业发达国家,也远远满足不了国内的需要。
本课程是培养精密仪器方面专业人材的一门主修课程,是一门综合性专业课。
本课程的目的要求是:
《精密仪器设计》课程学习,掌握机、光、电技术结合的仪器总体设计有关基础理论知识。
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仪器的分类

按系统工程的观点,可以认为:仪器是以信息流和信息变换为主的技术系统,如测量仪器、控制仪器、电影机和照相机、计算仪器、天文仪器、导航仪器等。
用信息流可以控制能量流和材料流,因此仪器的应用十分广泛。由于新技术不断地涌现,仪器新产品不断产生,其种类十分繁多。因此要对仪器进行细致的分类是相当复杂的,目前尚无统一的分类方法。
按产品分类:
如工业自动化仪表与装置、电工仪器仪表、分析仪器、光学仪器、材料试验机、气象海洋仪器、照像机械、电影机械、办公机械、生物医疗仪器、无线电电子测量仪器、航空仪表、船用导航仪表、地震仪器、汽车仪表、拖拉机仪表、轴承测试仪表等等。
从计量测试角度将仪器分为计量仪器和非计量仪器两大类。
计量仪器
它是用仪器将被测量取出并与计量标准进行比较,准确地表示被测量的真实数值。计量仪器分为:
(1)长度计量仪器:
(2)时间频率计量仪器:
(3)力学计量仪器:
(4)热工计量仪器:
(5)电磁计量仪器:
(6)光学计量仪器:
(7)电离辐射计量仪器:
(8)标准物质计量仪器:
上述多为基本量的计量仪器。其它还有些导出量仪器,如速度、加速度计等。
非计量仪器
是指除计量仪器外,借助仪器的作用完成一定任务和程序的各种光、电精密机械。
(1)观察仪器:
(2)显示仪器:
(3)记录仪器:
(4)计算仪器:
(5)调节仪器:
仪器的基本组成
例1 图1-1是在比长仪上作绝对法测量的例子。
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2 是线纹尺,作基准部件用;
3是读数显微镜,它的作用是通过非接触的光学方法感受线纹尺的信号,并进行转换放大和读数;
4为瞄准显微镜,
它的作用是通过非接触的光学方法感受被测工件5的原始信号,并进行转换放大实现对零;
绝对法测量例子的框图可用图l-2来表示。
根据仪器中各部件的功能,可将各类仪器的组成分为以下几个基本组成部分。
基准部件
感受转换部件
转换放大部件
瞄准部件
处理与计算装置
显示部件
驱动控制器
机械结构部件