具體描述
內容簡介
本教材是為測控技術與儀器專業的本科生設置的專業必修課《精密儀器設計》編寫的教材。教材共設8章，包括概論、儀器的精度理論、儀器的總體設計、光學係統、精密機械係統、電路係統設計、控製係統、精密儀器設計實例。主要介紹精密儀器的機械、光學和電子部分主要結構、基本原理和設計方法，並結閤實例從光機電一體化的設計思想突齣精密儀器的特點和設計方法。目錄
前言第一章精密儀器概論
第一節概述
第二節精密儀器的重要性和展望
第三節精密儀器的設計要求和過程
作業與思考題
第二章儀器的精度理論
第一節精度理論的基本概念
第二節誤差的處理和評定
第三節儀器的精度分析
第四節儀器的精度設計
作業與思考題
第三章精密儀器總體設計
第一節總體設計的相關基礎
第二節總體設計內容
第三節 總體設計舉例
作業與思考題
第四章機械係統設計
第一節機構設計基礎
第二節機械傳動機構設計
第三節導嚮機構設計
第四節微位移機構設計
作業與思考題
第五章光學係統設計
第一節概述 一
第二節光學基本理論
第三節典型光學元件及成像理論
第四節典型光學係統
作業與思考題 一
第六章伺服係統設計
第一節概述
第二節開環伺服控製係統設計
第三節 閉環伺服控製係統設計
作業與思考題
?第七章 電路係統設計
第一節 電路係統組成與設計要求
第二節 電路係統硬件設計
第三節 電路係統軟件設計
第四節 電路係統抗乾擾及可靠性設計
作業與思考題
第八章。精密儀器設計實例
第一節激光乾涉測長儀設計
第二節便攜式近紅外光譜儀器設計
作業與思考題
實驗部分
實驗一測量顯微鏡結構分析設計
實驗二精密工作颱控製係統設計
實驗三精密工作颱控製計算機係統設計
實驗四單色儀光柵掃描計算機控製係統設計
參考文獻
前言/序言
“精密儀器設計”是為測控技術與儀器專業的本科生設置的專業課。本書結閤該專業學生的先導課程和知識體係的特點，從理論原理到實驗和設計較係統地指導學生的學習實踐過程，使之瞭解本專業的前沿發展現狀和趨勢，掌握光、機、電一體化的精密儀器的基本工作原理、主要技術、設計方法等工程基礎知識和本專業的基本理論知識，具備設計和實施工程實驗、對實驗結果進行分析、綜閤運用所學知識與技術進行儀器設計的能力。本書也可作為從事儀器設計、科研、計量、生産的工程技術人員的參考書。本書共分八章：
第一章精密儀器概論。闡述精密儀器的特點、內容、分類、設計要求及其發展趨勢，精密儀器的組成結構。
第二章儀器的精度理論。介紹精度理論的基本概念、精度分析和精度設計的步驟和方法。
第三章精密儀器總體設計。介紹精密儀器設計的基本原則、設計原理和總體設計內容，精密儀器的總體設計過程。
第四章機械係統設計。介紹機械係統的組成要素、相關的概念和設計內容，闡述精密儀器中常用的機械傳動、導嚮和微位移機構的組成原理和設計要點，講解機械結構的分析、運動簡圖的繪製、傳動比的計算。
第五章光學係統設計。介紹光學係統的基本理論、結構，典型光學元件和係統的成像原理以及光學設計的主要內容。
第六章伺服係統設計。介紹精密儀器控製係統的基本概念、組成、分類和基本要求，開環伺服係統及閉環伺服係統的組成、主要部件、設計方法與步驟。
第七章電路係統設計。介紹精密儀器電路係統組成，軟硬件設計方法和提高係統可靠性的措施。‘第八章精密儀器設計實例。介紹激光乾涉測長儀和近紅外光譜儀器的設計要求、結構及設計方法和過程。
本書由吉林大學王智宏教授（第一至五、八章和實驗部分）、劉傑副教授（第六章）、韆承輝高級研究員（第七章）共同編寫。
本書參閱瞭李慶祥、王東生、李玉和編著的《現代精密儀器設計》，浦昭邦、王寶光編著的《測控儀器設計》，殷純永主編的《光電精密儀器設計》，鬱道銀、談恒英編寫的《工程光學》等著作，在此對文獻作者錶示衷心感謝。同時感謝博士生張福東在本書編寫和校對過程中所做的工作。
由於編著者水平有限，書中難免有不當或錯誤之處，望讀者批評指正。
編著者
用戶評價
這本書的理論深度和實踐指導性達到瞭一個非常完美的平衡。我之所以這麼說，是因為它不僅講解瞭精密儀器設計背後的深奧原理，更提供瞭大量的實操建議和工程經驗。我特彆喜歡書中關於“可靠性設計”的章節。作者深入剖析瞭影響儀器可靠性的各種因素，並提供瞭多種提高可靠性的方法，例如冗餘設計、失效模式與影響分析（FMEA）等。這些方法不僅在理論上具有很強的說服力，而且在實際工程中也具有很高的可操作性。我甚至可以想象，在未來設計産品時，我會反復翻閱這一部分的內容。此外，書中還包含瞭一些關於“知識産權保護”和“標準化”的討論，這對於任何從事技術研發的人來說，都是非常寶貴的知識。作者在這些方麵的見解非常獨到，讓我對如何更好地保護自己的創新成果有瞭更深刻的理解。這本書不僅僅是一本技術書籍，更像是一位經驗豐富的導師，在我探索精密儀器設計的道路上，給予瞭我持續的指引和啓發。
評分我對於這本書的整體感受是，它不僅僅傳授瞭知識，更重要的是，它傳遞瞭一種“匠心”精神。作者在描述每一個設計步驟時，都流露齣對工藝的極緻追求和對品質的嚴苛要求。我尤其被書中關於“公差設計”的部分所打動。在我的認知裏，公差可能隻是一個簡單的數值範圍，但作者卻將其闡述得如此細緻和重要，讓我意識到，每一個微小的尺寸偏差都可能對儀器的整體性能産生蝴蝶效應。他通過大量的圖示和計算，生動地展示瞭如何通過精密的公差分析和控製，來保證儀器的精度和可靠性。這本書讓我深刻體會到，在精密儀器設計領域，所謂的“細節決定成敗”絕不是一句空話。每一個零件的形狀、每一個連接的緊密度、甚至每一個錶麵的粗糙度，都可能影響到最終的成品。作者對於這些細節的關注，讓我看到瞭他對工作的熱愛和敬畏之心。我感覺，這本書不僅僅是在教授技術，更是在潛移默化地影響著我的價值觀，讓我開始更加重視生活中的每一個細節，並從中體會到追求卓越的樂趣。
評分這本書不僅僅是一本技術指南，更是一本關於“思考方式”的啓濛讀物。我發現，作者在講解每一個設計原理和技術細節時，都非常注重引導讀者去理解“為什麼”這麼做，而不是簡單地告訴你“怎麼”做。他鼓勵讀者跳齣固有的思維模式，從多個角度去審視問題，尋找更優的解決方案。例如，在討論誤差分析時，他沒有僅僅列舉各種誤差的來源和計算方法，而是引導讀者思考如何從源頭上消除或減小誤差，以及如何在設計中采取補償措施。這種“追根溯源”的思考方式，讓我受益匪淺。我注意到書中還分享瞭一些“失敗的案例”，作者毫不避諱地剖析瞭這些失敗的原因，以及從中吸取的教訓。這讓我覺得非常難得，因為很多技術書籍都傾嚮於隻展示成功的一麵。通過學習這些失敗的經驗，我能夠更清晰地認識到設計中的陷阱和誤區，從而在自己的學習和工作中避免重蹈覆轍。這本書讓我明白，真正的“精密”不僅僅是技術上的精益求精，更是思維上的嚴謹和深刻。它教會瞭我如何像一個真正的工程師一樣去思考，去解決問題。
評分我最近在讀一本關於“精密儀器設計”的書，我必須說，它的內容給我帶來瞭很多意想不到的驚喜。這本書的結構安排得非常閤理，從宏觀的設計理念，到具體的工程技術，層層遞進，邏輯清晰。我最欣賞的是書中對於“權衡”這一概念的深入探討。在精密儀器設計領域，任何一個設計決策都可能涉及到多方麵的權衡，比如精度與成本、性能與體積、穩定性與靈活性等等。作者並沒有簡單地給齣最優解，而是通過大量的實例，展示瞭不同的設計思路是如何在這種權衡中做齣取捨的，以及這些取捨背後所蘊含的工程智慧。我尤其對其中關於光學係統設計的幾章印象深刻。作者用一種非常生動的方式解釋瞭透鏡的焦距、像差、衍射等概念，並且將這些理論知識巧妙地融入到具體的儀器設計中，比如顯微鏡、望遠鏡的設計原理。我從來沒想過，小小的透鏡背後竟然有如此復雜的物理規律在支撐。書中還穿插瞭一些曆史故事，講述瞭一些經典精密儀器的誕生過程，這些故事不僅增加瞭閱讀的趣味性，更讓我感受到瞭人類在科學探索道路上的堅韌和創新。讀完這些故事，我感覺自己不再是單純地在學習技術，而是在與那些偉大的科學傢和工程師們進行一場跨越時空的對話。這本書讓我深刻認識到，精密儀器設計絕不僅僅是技術的堆砌，更是一種藝術，一種將科學原理與人類需求完美結閤的藝術。
評分這本書對於我來說，就像是一本“工具箱”，裏麵裝滿瞭解決精密儀器設計難題的“利器”。我尤其重視書中關於“測量技術”的介紹。作者詳細闡述瞭各種測量儀器的原理、優缺點以及適用範圍，並給齣瞭如何選擇和使用這些儀器的詳細指導。這對於我來說，是極其寶貴的。因為我知道，一個精準的設計，離不開精準的測量。書中還分享瞭一些關於“仿真模擬”的經驗，作者強調瞭仿真在設計過程中的重要性，並介紹瞭一些常用的仿真軟件和方法。這讓我意識到，在現代精密儀器設計中，仿真已經成為不可或缺的一環。通過仿真，我們可以提前發現設計中的潛在問題，從而節省大量的時間和成本。這本書讓我感覺，它不僅僅是在傳授知識，更是在培養一種解決問題的能力，一種能夠將理論知識轉化為實際應用的技能。
評分這本書的閱讀體驗非常令人愉悅，因為它充滿瞭作者對精密儀器設計的熱情和執著。我常常被作者在字裏行間流露齣的嚴謹態度和求實精神所感動。我最喜歡書中關於“實驗驗證”的部分。作者強調，理論設計最終需要通過嚴格的實驗來驗證。他詳細介紹瞭如何設計和進行科學實驗，如何分析和解讀實驗數據，以及如何根據實驗結果來改進設計。這讓我意識到，一個優秀的設計，是理論與實踐相結閤的産物，是不斷迭代和優化的過程。書中還分享瞭一些關於“項目管理”的經驗，作者強調瞭團隊協作、溝通交流在精密儀器設計項目中的重要性。這讓我明白，精密儀器設計不僅僅是個人能力的體現，更需要團隊的共同努力。這本書讓我看到瞭，在追求“精密”的道路上，離不開對科學的敬畏，對技術的熱愛，以及對完美的執著。
評分這本書的寫作風格非常獨特，它既有學術的嚴謹，又不失文學的韻味。我常常在閱讀的過程中，被作者的文字所吸引，仿佛在欣賞一幅精心繪製的畫捲。我最欣賞的是書中關於“創新思維”的引導。作者並沒有直接告訴你如何去創新，而是通過一係列引人入勝的案例，展示瞭不同領域、不同時代的設計師們是如何突破常規，提齣革命性想法的。他鼓勵讀者打破思維定勢，從全新的視角去審視問題，尋找隱藏在錶麵現象背後的本質。在講解復雜的設計概念時，作者常常會運用生動形象的比喻，將抽象的原理具象化，讓我這個非專業人士也能輕鬆理解。例如，在解釋“動態響應”時，他用“像彈簧一樣”來形容，瞬間就抓住瞭問題的核心。這種化繁為簡的能力，正是這本書最迷人的地方之一。它讓我覺得，學習精密儀器設計，並不是一件枯燥乏味的事情，而是一場充滿樂趣的探索之旅。
評分這本書剛到手，就被它的封麵設計吸引住瞭，那種低調的金屬質感，搭配上簡潔的字體，瞬間就傳遞齣一種專業、嚴謹的氣息。迫不及待地翻開，首先映入眼簾的是那厚重的紙張，觸感溫潤，散發齣淡淡的書香，這年頭能用上這麼好的紙張的書真的不多瞭，光是這一點，就讓人覺得物超所值。我本來是抱著學習一些基礎知識的心態來閱讀的，但很快就被書中內容所吸引。雖然我不是這個領域的專傢，但作者的敘述方式卻非常清晰易懂，就像一位經驗豐富的老師在循循善誘，將那些原本可能枯燥晦澀的原理，娓娓道來，讓我這個門外漢也能窺其門徑。尤其是書中關於材料選擇和加工工藝的章節，雖然我沒有完全深入理解其中的技術細節，但通過作者的描述，我能感受到他對每一個環節都經過瞭深思熟慮，對細節的把控到瞭近乎苛刻的地步。這讓我對“精密”這兩個字有瞭更深刻的理解，原來它不僅僅是數值上的準確，更是一種對品質的極緻追求。我特彆喜歡其中一個案例分析，關於一個微型傳感器的設計過程，從最初的概念構思，到反復的模擬計算，再到原型製作和測試，每一個步驟都描述得非常詳盡，讓我仿佛置身於那個充滿挑戰和創新的研發環境中，感受到瞭工程師們智慧的閃光。這本書讓我認識到，設計不僅僅是畫圖紙，更是對科學原理的深刻理解和巧妙運用，是對現實問題的精準洞察和創新解決。我甚至覺得，這本書不僅僅是給專業人士看的，對於任何想要提升自己解決問題能力，或者對科學技術抱有好奇心的人來說，都具有極大的啓發意義。
評分這本書的齣版，無疑為精密儀器設計領域注入瞭一股新的活力。我之所以這麼說，是因為它在內容上非常具有前瞻性，觸及瞭一些非常前沿的研究方嚮和技術應用。我尤其對書中關於“微納加工技術”與精密儀器設計的結閤這一部分印象深刻。作者對微納加工技術的最新進展進行瞭詳細的介紹，並探討瞭這些技術如何賦能下一代精密儀器，例如微型化、集成化、智能化等。這讓我對未來精密儀器的發展趨勢有瞭更清晰的認識，也激發瞭我對這些新興技術領域産生濃厚的興趣。此外，書中還對“生物醫學工程”領域的精密儀器設計進行瞭深入的探討，例如微流控芯片、納米機器人等。這讓我看到，精密儀器設計不僅僅服務於傳統的科研和工業領域，更在生命科學領域展現齣巨大的潛力。這本書讓我感覺，它不僅僅是一本靜態的教材，更是一扇通往未來的窗口。
評分這本書的深度和廣度都令我驚嘆。我本來以為它會是一本比較枯燥的技術手冊，但齣乎意料的是，它卻充滿瞭思想的火花和創意的啓迪。我尤其喜歡書中關於“人機工程學”在精密儀器設計中的應用那一章節。作者並沒有將人機工程學僅僅看作是提高舒適度的附加項，而是將其視為影響儀器整體性能和用戶體驗的關鍵因素。他詳細闡述瞭如何通過科學的分析和設計，使得操作人員能夠更直觀、更高效地與儀器進行交互，從而減少誤操作，提高工作效率。我曾經接觸過一些設計不閤理的産品，在使用過程中總是感到彆扭和費力，讀瞭這一章後，我纔明白這背後的原因。書中還涉及到瞭很多前沿的技術趨勢，比如物聯網、人工智能在精密儀器設計中的應用前景。作者對這些新技術的分析非常到位，既指齣瞭它們帶來的巨大機遇，也毫不避諱地談到瞭其中的挑戰和風險。這讓我對未來的精密儀器發展方嚮有瞭更清晰的認識，也激發瞭我對這些新興技術産生更濃厚的興趣。總的來說，這本書不僅為我打開瞭一扇通往精密儀器設計世界的大門，更拓寬瞭我的視野，讓我看到瞭科學技術與人類生活之間更深層次的聯係。
評分很不錯，有幫助
評分也算經典瞭
評分也算經典瞭
評分真的，很一般。
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評分很給力
評分真的，很一般。
評分也算經典瞭
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