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第一篇 绪论5

第1章 关于本书5

您应当阅读本书的哪些部分?5

新参与计量学上作的人5

有经验的计量学家5

实验室的管理者5

各篇的内容是什么?5

本书中使用的惯例6

阻抗、导纳和阻抗导纳13

哪些人需要了解计量学15

第二篇 计量学的一般原理15

谁来进行计量学的工作?15

是淮或者什么东西在控制着计量学?15

第2章 计量学的传奇史15

什么是计量学?15

第3章 计量学概述15

计量学意味着什么15

校准——这是什么意思16

计量和校准工作是在哪里进行的?16

一级实验室16

二级实验室16

研究实验室16

校准实验室16

流动实验室16

计量学过程涉及到哪些内容?16

标准单位和测量标准17

溯源性17

常用的计量学术语17

基本单位21

SI和科学21

现代米制21

单位制21

第4章 国际计量学21

辅助单位22

导出单位22

倍率因子22

其它单位制23

自然常数23

国家实验室23

国际计量学组织机构23

物理标准机构23

非协议机构24

ANSI的作用25

技术和专业协会26

重要参考文献26

其它美国机构26

美国的标准编写机构26

一贯的、一致的和统一的单位29

单位的定义、实现和表示29

单位的传播和扩展29

第5章 基本直流和低频计量学29

测量单位29

测量设备30

测试设备的类型30

工作原理31

设备及测试结构的不理想性31

测量的类型33

直接测量33

差动测量33

校准测量的类型34

间接测量34

校准测量的例子34

校准测量34

比率测量34

传递测量34

校准测量报告35

测量不确定度35

测量误差35

不确定度的表示35

重要参考文献36

第6章 标准和溯源性39

溯源性和国家计量系统39

为什么测量必须是可溯源的39

溯源性校准涉及到哪些内容40

标准40

理想标准40

您的测量工作的标准40

溯源性41

建立和维护溯源性41

维护一个本地标准42

国家计量服务43

提供溯源性的计量服务43

不太严格的维护溯源性的方法43

福禄克公司的DVMP44

商业计量眼务44

反向的MAP44

计量保证方案44

报告45

溯源性的证实45

用文件表示校准的结果45

管理工作负荷45

改进校准工作45

通知使用者有关的信息46

重要参考文献46

第三篇 一级标准和二级标准51

第7章 直流电压和直流电流51

直流电流和直流电压的SI定义51

安培51

伏特51

直流电压的表示51

约瑟夫逊效应固有标准52

仔细观察约瑟夫逊结52

谁需要约瑟夫逊阵列54

固态直流电压标准55

饱和标准电池58

扩展电压的量值60

比率技术61

工作标准61

直流电流61

连接电路寸的考虑61

NBS保存伏特的方法62

直流探奥62

标准电池的历史62

泡和及不泡和惠斯登电池62

电压标准的比较63

重要参考文献63

第8章 直流电阻67

仔细观察量子霍耳效应固有标准67

电阻的表示67

量子霍耳效应固有电阻标准67

直流电阻的SI定义(欧姆)67

Reichsanstalt实物标准68

Rosa实物标准68

托马斯1Ω电阻标准68

ESISR104电阻69

电阻标准的保存69

电阻器的相互比较69

扩展电阻的量值71

比率技术71

工作标准72

褐禄克公司的742A72

福禄克公司的DMM校准标准73

连接电路时要考虑的问题73

电阻探奥73

电阻标准的历史73

NIST保存欧姆的方法73

电阻标准表75

非比率定标技术79

串联电池79

布鲁斯·菲尔德法79

第9章 直流比率79

直流电流的标定80

量子标准方法80

电压比率80

哈蒙电阻器80

开尔文-瓦利分压器82

其它分压器83

使川直流分压器85

校准直流分压器86

电阻比率89

电位差计法89

电桥法89

电流法91

重要参考文献93

连接电路时的考虑93

比率标准表93

电压产生的功率97

第10章 AC—DC计量学原理97

基本概念97

热电变换器98

福禄克公司的固态真有效值探测器99

单元真空热电偶变换器100

进行传递101

交流电压的确定101

交流电流的确定102

频率的影响102

其它AC—DC装置102

多结热偶变换器103

对数/反对数变换器103

静电式和电动式的仪器103

重要参考文献103

第11章 使用AC—DC传递标准107

AC—DC传递标准的类型107

福梂克公司的有效值探测器型标准107

真空热偶型标准108

参考平面109

AC—DC电压传递109

频率响应110

进行传递工作110

在校准点之间使用792A110

准备进行传递111

DMM与792A配合使用时应注意之点112

使用分流器来进行AC—DC电流传递112

4端连接113

避免传递误差113

连接器的考虑114

线路连接的考虑114

失真和噪声115

传递标准的校准115

AC-DC差115

用半刻度靴带法进行量程间的比较115

重要参考文献117

电感的标准121

电感121

第12章 电感和电容121

电感的SI定义121

电感的溯源性标准122

DC电路中电感和电阻的时间常数122

AC电路中的感抗122

电容124

电容的SI定义124

法拉的实现124

电容的溯源性标准125

DC电路中电容和电阻的时间常数126

AC电路中的容抗126

比较电感器和电容器中的电流128

重要参考文献128

第13章 阻抗导纳和AC比率131

阻抗131

导纳131

AC电阻132

阻抗导纳的校准132

阻抗导纳132

经典的方法133

电子学的方法135

AC比率136

阻抗比率和电阻比率136

音频分压器137

电阻分压器137

电抗分压器138

使用音频分压器138

射频比率140

连接器及连接时应考虑的问题141

重要参考文献141

第14章 时间和频率145

秒的SI定义145

秒的其它定义145

历书秒145

平均太阳秒145

世界时145

协调原子时和世界时146

频率标准的发布147

频率147

时标之间的协调150

守时问题151

原子钟的可靠性151

测量地球转动中的变化151

重要参考文献151

第四篇 校准器和校准157

第15章 多功能校准器157

对激励的要求157

校准器的功能157

校准器的输出幅度范围157

校准器的负载电流和颐从电压158

校准器的保护能力158

校准器的输出噪声159

校准器的构造形式159

多功能校准器和单功能校准器159

直流电压和直流电流160

校准器的电路160

直接输出和分压输出160

提升放大器160

交流电压和交流电流161

电阻161

宽带电压输出162

校准器应用中应考虑的问题162

校准器对于使用环境的敏感性162

校准器使用中不确定性的来源163

校准器的内部诊断165

多功能校准器的校准165

校准器校准步骤的存贮165

手动操作165

计算机控制的操作165

操作特点165

校准器的不确定度分类166

校准器的检定166

校准器的调节166

各种设计方案的比较166

直流电压166

重要参考文献168

支流电压168

第16章 原器校准171

原器校准的发展171

原器校准的过程171

调节的过程172

采用原器校准的多功能校准器的例广172

5440A172

5700A173

多功能校准器的设计174

原器校准的溯源性174

原器校准的验证174

原器校准的结果175

数据收集175

周期性的审核175

校准间隔和性能预测175

原器校准和传统校准方法的比较176

重要参考文献177

手持式DMM181

台式/系统DMM181

实验室DMM181

第17章 数字多用表的校准181

数字多用表的类型181

DMM的构造182

DMM响各种功能部件182

模拟数字变换器182

信号调理电路184

交流电压变换器184

电阻变换器185

电流变换器186

内部参考基准187

DMM的一般校准要求187

校准调节的理论187

调节ADC时的考虑因素188

积分型ADC188

R2型ADC188

DC电压量程的校准188

AC—DC变换器的校准189

不开盖校准190

简化的DMM佼准方法190

电流变换器的校准190

其它的DMM校准项目190

电阻变换器的校准190

闭环校准191

原器校准191

实验室DMM的校准191

第18章 示波器的校准195

示波器的类型195

模拟示波器195

基本的模拟示波器196

数字存储示波器197

放学运算198

数据处理198

组合示波器198

示波器的校准198

要考虑的重要问题198

垂直通道198

横拟示波器的校准199

进行校准工作199

时基199

DSO的定时199

数字存储示波器的校准200

在校准设备方面要考虑的问题201

自动化的示波器校准系统201

结论202

重要参考文献202

第19章 自动化校准205

校准过程205

仪器的周检206

文件的编制206

校准206

设置工作206

自动化的核心工作206

工作负荷的调整206

日常工作206

自动化的好处207

校准软件的要求208

闭环校准208

操作员提示型校准208

计算机和软件208

计算机辅助校准208

自动化和公司的质量211

重要参考文献211

第五篇 统计学217

第20章 计量学的统计学方法介绍217

数据总体217

分布217

数据分布218

正态分布218

样本标准偏差219

置信水平219

不确定度219

置信区间219

标准偏差219

样本方差219

方差219

均值或平均值219

学生t统计分布220

数据分布和测试不确定度比220

计算测试不确定度比220

理想情况和实际情况的测试结果220

1：1的测试不确定度比221

讨论222

用统计学方法改善性能222

重要参考文献223

第21章 计量学中使用的统计工具227

什么时候使用统计学方法227

计量学中的统计技术228

估计228

预计模型228

风险评估228

统计过程控制228

直方图分析228

各种统计学测试228

线性回归(曲线拟合)231

测试白噪声233

经典统计学和非经典统计学233

重要参考文献234

第22章 不确定度的表述237

建立不确定度文件237

定义237

误差237

不确定度237

置信区间237

置信水平237

额定的不确定度237

合成不确定度的方法237

简单测量238

以高于规定技术指标的性能来使用仪器238

从一个标准来进行传递239

对仪器进行特性修正240

使用两个标准产生一个已知电压241

测量线性度241

对标准值定标241

间接测量241

使用三个标准产生精密的电压242

第23章 统计过程控制247

计量学统计过程控制的指导原则247

控制测量的不确定度247

控制图的类型248

失控指示248

统计过程控制的应用249

计算和处理漂移249

属性图和变量图250

从哪里开始250

在福禄克公司应用统计过程控制250

属性图的应用250

变量图的应用253

花费和益处257

重要参考文献257

调节仪器的原则263

校准间隔和调节原则263

校准间隔263

第24章 服务和维护的原则263

第六篇 实验室的管理263

实验室的使命263

调节原则的优点和缺点264

日常维护264

机械连接265

仪器的清洁处理265

随时向客户报告情况265

场地269

实验室的室内布局269

第25章 实验室的环境269

对环境进行控制的需求269

建筑结构270

电源要求270

电源稳压要求270

接地270

照明271

温度控制271

通风271

测量接地电阻271

监视温度272

湿度272

屏蔽和射频干扰的滤波273

各种工业导则273

ISARP52．1274

NCSLRP-7274

工作负荷、能力和周转时间277

分析工作负荷及实验室的能力277

研究基本问题277

第26章 工作负荷管理277

基本工作能力和费用因素的实际估计278

每个雇员的工作时间278

劳动工资率和工资开销278

实验室的开销278

设备、设施和操作步骤279

起动与继续运行279

工作人员的水平279

信息系统280

测试设备管理系统280

采购仪器时应考虑的问题285

能力285

第27章 选择新的测试设备285

可靠性286

拥有仪器设备的费用286

寿命周期费用286

采购费用(ACQ)287

培训费用(TRN)287

操作费用(OPR)288

校准费用(CAL)288

各种费用因素的影响289

维修费用(MAINT)289

第28章 实验室的质量和IS09000293

ISO9000293

ISO9000定义的内容293

ISO9000和公司的关系293

ISO9000和计量实验室293

软件工具有哪些帮助作用294

ISO9000注册和质量295

以客户满意为中心296

质量体系296

组织和结构297

准备接受ISO审核298

高层管理机构的支持299

质量体系和ISO9000299

典型的活动范围299

期望的成果299

重要参考文献300

实验室认叮的过程303

实验室认可的好处303

第29章 实验室的认可303

实验室认可机构304

全世界的实验室认可体系304

实验室认可的标准304

实验室认可和ISO9000的关系304

实验室认可如何适应全球的测量工作305

重要参考文献306

解决解释的问题309

审核的标准309

谁来进行审核?309

谁提出审核的要求?309

第30章 实验室的审核309

准备接受审核310

第一印象的作用310

预先找出问题310

自我审核310

审核有多么重要?310

样板标准的讨论310

质量体系、审核和复查311

机构和管理311

人员312

设施和环境312

设备和参考资料312

测量的溯源忭和校准312

校准方法313

被校仪器的管理314

校准记录314

证书和报告315

重要参考文献316

校准的分色316

申诉意见316

第31章 仪器的技术指标319

分析技术指标319

解释技术指标319

置信320

当心“准确度”这个词320

技术指标的构成部分321

基本技术指标321

调节技术指标322

限制技术指标324

比较技术指标：一个详细的例子324

识别出要进行变换的项目325

变换技术指标325

应用置信区间325

重要参考文献326

信誉326

服务的准则326

可靠性326

制造厂家的支持326

支持晌标准326

工作负荷326

其它的考虑因素326

第七篇 计量学中应考虑的实际问题331

第32章 接地、屏蔽和保护331

接地331

理想的地和实际的地331

女全地线的地回路误差332

电源线的地线系统332

屏蔽333

电磁辐射334

对电场的屏蔽334

磁场耦合335

将磁场抬取现象减到最小335

磁屏蔽336

保护336

仪器的保护336

高阻抗测量337

对电流源进行保护338

带有保护端的仪器相互连接的方法339

频率的限制因素340

重要参考文献340

第33章 寄生参量危害录343

热电动势343

接触电阻343

绝缘电阻344

表面泄漏电流345

噪声和AC—DC变换器346

介电吸收346

寄生电容347

来自外部源的噪声347

来自变压器绕组的噪声347

由直流电压的变化产生的噪声348

寄生电感348

偏置电流349

泵出电流350

其它的有害效应350

低电干电压的传递353

汤姆逊和珀耳帖热效应353

第34章 AC探奥353

经典AC—DC计量学353

AC标准电池355

组合电压的符号355

组合电压355

组合正弦电压波形355

合成电压标准355

采样电压表355

真有效值响应的热堆355

其它AC标准355

非正弦电压波形的傅里叶级数356

方波357

供比较用的正弦波357

锯齿波和三角波357

比较组合电压358

分析电压波形358

波形的图示358

平均电压值358

正弦波的参量359

方和根电压359

有效值电压359

组合方和根电压360

测量组合AC电压360

DC响应360

谐波响应361

内部相栘361

带宽361

动态幅度范围362

计量学家的书架367

美国国家标准技术研究院(NIST)的信息367

附录367

文献资料367

美国海军观测台(USNO)的信息368

您的当地计量服务机构368

专业组织机构368

专业会议369

期刊369

各章更多的参考资料369