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第1章 测量与测量系统的基础知识1

1.1 测量1

1.1.1 测量与测量方法1

1.1.2 测量过程1

1.1.3 测量方法1

1.2 测量单位及测量基准2

1.2.1 单位及单位制3

1.2.2 电学量具6

2.1.2 测量误差的表示13

2.1.1 测量误差的几个名词术语13

2.1 测量误差基本概念13

第2章 测量误差及其分析13

2.1.3 测量误差的分类16

2.1.4 有效数字17

2.2 系统误差的消除18

2.2.1 从产生系统误差的来源上消除18

2.2.2 利用修正的方法消除19

2.2.3 利用特殊的测量方法消除19

2.3 随机误差的处理23

2.3.1 随机误差的统计特性和概率分布23

2.3.2 随机变量的特征参数26

2.4.1 拉依达准则34

2.4 粗大误差的剔除34

2.4.2 格罗布斯准则35

2.5 测量结果误差的估计36

2.5.1 直接测量结果的误差估计36

2.5.2 间接测量结果的误差估计36

2.5.3 已定系统误差的合成40

2.5.4 测量结果的表示40

2.6 数据处理举例41

2.7 微小误差准则与比对标准的选取43

2.7.1 微小误差准则43

2.8.1 误差分配44

2.7.2 比对标准的选取44

2.8 误差分配与最佳测量方案的确定44

2.8.2 最佳测量方案的确定47

第3章 测量系统的基本特性49

3.1 概述49

3.2 测量系统的静态特性50

3.2.1 静态特性的获得50

3.2.2 静态特性的基本参数50

3.2.3 静态特性的质量指标51

3.3 测量系统的动态特性55

3.3.1 测量系统的数学模型56

3.3.2 常见测量系统的数学模型57

3.3.3 测量系统的动态特性参数58

3.3.4 系统特性参数、动态误差与信号频率的关系64

3.4 测量系统的组建的基本原则67

第4章 信号的检测与变换73

4.1 传感器73

4.1.1 传感器的定义73

4.1.2 传感器的组成73

4.1.3 传感器的分类74

4.1.4 传感器的一般特性74

4.2.1 电量变送器75

4.2 变送器75

4.2.2 非电量变送器78

4.3 前置放大器80

4.3.1 测量放大器80

4.3.2 程控放大器82

4.3.3 隔离运算放大器83

4.4 量程变换85

4.4.1 脉冲分压器85

4.4.2 量程变换86

4.5 自动定标电路87

4.6.1 连续量的离散化88

4.6 模拟信号的离散化和量子化88

4.6.3 连续量的离散化和量子化89

4.7 模拟数字转换器 A/D89

4.6.2 连续量的量子化89

4.7.1 A/D 转换器的主要技术指标90

4.7.2 逐次比较型 A/D 转换器91

4.7.3 双积分型 A/D 转换器93

4.7.4 并行转换型 A/D 转换器96

4.7.5 并行接口和串行接口的 A/D 转换器96

4.8.1 D/A 转换器的分类97

4.8.2 D/A 转换器的基本表达式97

4.8 D/A 转换及其应用97

4.8.3 D/A 转换器的技术参数98

4.8.4 典型集成芯片 AD667简介98

4.8.5 D/A 转换器的应用举例100

4.9 V/F、F/V 变换器101

4.9.2 F/V 变换器104

4.10 采样保持电路105

4.11 微型计算机的数据采集系统106

4.11.1 设计原理106

4.11.2 A/D 通道的几种结构形式107

5.1.2 虚拟仪器的特点109

5.1.1 虚拟仪器的基本概念109

第5章 虚拟仪器及开发语言109

5.1 虚拟仪器109

5.1.3 虚拟仪器的发展现状110

5.1.4 虚拟仪器的构成110

5.2 虚拟仪器开发语言——LabVIEW 简介111

5.2.1 LabVIEW 的特点111

5.2.2 使用 LabVIEW 开发虚拟仪器的基本方法112

5.2.3 前面板及其设计窗口112

5.2.4 流程图及其编辑窗口112

5.2.5 各种模板的功能113

5.3.1 LabWindows/CVI 的特点114

5.3 虚拟仪器开发语言——LabWindows/CVI 简介114

5.3.2 使用 LabWindows/CVI 开发虚拟仪器的基本步骤115

5.4 虚拟氧化锌避雷器泄漏电流带电检测仪的设计117

第6章 信号分析与处理119

6.1 傅里叶级数119

6.1.1 傅里叶级数的数学基础119

6.1.2 傅里叶变换公式120

6.1.3 离散傅里叶变换公式120

6.2 频谱混叠与采样定理121

6.2.1 采样定理121

6.2.2 避免混叠的措施122

6.3.1 时域有限化与频谱泄漏123

6.3 频谱泄漏及其抑制措施123

6.3.2 泄漏的抑制措施124

6.4 栅栏效应125

6.5 DFT 参数的选择125

第7章 电气参数的测量127

7.1 频率、周期和时间间隔的测量127

7.1.1 频率的计数法测量127

7.1.2 周期的计数法测量129

7.2.1 相位-频率转换器原理132

7.2.2 相位测量的误差132

7.2 相位的测量132

7.1.3 时间间隔的计数测量132

7.3 电压、功率和电能等的测量134

7.3.1 交流电压的测量134

7.3.2 功率和电能的数字化测量140

第8章 电路参数的测量145

8.1 电阻的测量145

8.1.1 比例运算器法145

8.1.2 积分运算器法146

8.2.2 比较法147

8.2.1 恒流法147

8.2 电容的测量147

8.3 电感的测量148

8.3.1 时间常数法148

9.3.1 物质按磁性分类150

8.3.2 同步分离法150

第9章 磁测量152

9.1 概述152

9.1.1 磁测量的任务152

9.1.2 磁量具152

9.2 基本磁规律和磁单位153

9.2.1 基本磁学量153

9.2.2 磁场的基本定律155

9.2.3 磁路定律156

9.2.4 磁单位158

9.3 物质的磁性及分类159

9.3.2 铁磁物质的磁化160

9.3.3 铁磁物质的分类163

9.4 磁场的基本测量方法164

9.4.1 冲击法164

9.4.2 磁通表法165

9.4.3 霍尔效应法167

9.5 静态磁特性的测量168

9.5.1 磁性材料试样的准备169

9.5.2 样品的退磁170

9.5.3 用冲击法测量基本磁化曲线和磁滞回线171

9.6 动态磁特性的测量173

9.6.1 用指示仪表测量动态磁化曲线174

9.6.2 用示波器测量动态磁滞回线175

第10章 干扰与抑制176

10.1 电磁干扰176

10.1.1 干扰与噪声的来源176

10.1.2 干扰与噪声的耦合方式176

10.2.2 共模干扰178

10.2 干扰的表示方法178

10.2.1 串模干扰178

10.3 干扰的抑制181

10.3.1 接地181

10.3.2 屏蔽183

10.3.3 隔离184

10.3.4 其他抗干扰措施184

10.3.5 灭弧185

10.4 电源干扰的抑制185

参考文献187