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绪论1

第一章 数字化测量技术的一般问题6

1-1 连续量的不连续表示方法6

一、连续量的离散化与量子化6

二、测量结果的两种基本显示方法：模拟量法及数字值法7

1-2 数字化测量技术应用于动态测量8

一、周期扫描法8

二、跟踪测量法9

三、采样保持法9

一、数字化测量仪表的分类10

二、数字化仪表的主要技术特性10

1-3 数字化测量仪表的分类及其主要技术指标10

参考文献17

第二章 数字-模拟转换器18

2-1 概述18

一、D/A转换器的基本表达式18

二、D/A转换器的基本工作原理和组成19

三、D/A转换器的双极性工作21

四、D/A转换器的分类23

五、D/A转换器的技术特性24

2-2 T型电阻网络D/A转换器25

一、T型电阻网络的特点26

二、T型电阻网络D/A转换器电路分析27

一、反T型电阻网络D/A转换器的基本电路30

2-3 反T型电阻网络D/A转换器30

二、电流切换开关32

三、双极性工作方式32

2-4 权电阻型D/A转换器34

一、权电阻型D/A转换器的工作原理34

二、变形权电阻网络35

2-5 集成D/A转换器36

一、10位单片CMOS D/A转换器36

二、双极型十二位D/A转换器42

2-6 D/A转换器在电测中的应用45

一、程控电源45

二、可控增益放大器49

三、可程控的波形发生器50

四、用作峰值保持器53

2-7 串行D/A转换器53

一、电路组成53

二、电路的工作原理54

思考题56

参考文献56

第三章 模拟-数字转换器57

3-1 概述57

一、A/D转换器的分类58

二、A/D转换器的主要技术特性59

一、反馈比较式A/D转换器62

3-2 直接比较型A/D转换器62

二、斜波比较式A/D转换器82

3-3 间接比较型A/D转换器86

一、双斜积分型A/D转换器87

二、具有零漂补偿的双斜积分原理98

三、双重双斜式A/D转换器105

四、多斜率积分式A/D转换器111

五、脉冲宽度调制式A/D转换器115

六、电压-频率(V-F)型A/D转换器121

3-4 复合型A/D转换器135

一、剩余再循环型A/D转换器136

二、动态刻度展宽式A/D转换器139

3-5 高速A/D转换145

一、并行A/D转换器146

二、并串行A/D转换器148

思考题150

参考文献150

第四章 频率和相位的数字化测量151

4-1 频率和时间的数字化测量151

一、频率的计数法测量151

二、周期的计数法测量153

三、频率比的测量156

四、时间的计数法测量158

4-2 提高频率及时间测量准确度和分辨力的方法158

一、游标法159

二、内插法160

4-3 提高计数速率的方法162

一、预定标法162

二、电流型开关电路162

三、隧道二极管开关电路164

4-4 频率和时间的数字化测量举例165

4-5 相位的数字化测量170

一、相位-电压转换器170

二、相位-频率转换器174

三、数字式的相位计举例177

参考文献178

思考题178

第五章 交流电压、功率和能量的数字化测量179

5-1 交流电压平均值的数字化测量179

一、平均值检波器179

二、误差分析180

三、平均值检波器电路举例182

5-2 交流电压峰值的数字化测量183

一、峰值检波器183

二、峰值检波器的误差分析184

三、其他形式的峰值检波电路186

5-3 交流电压有效值的数字化测量187

一、电子式交直流转换器187

二、有效值转换器转换精度与输入波形的关系189

三、有效值交直流转换器举例190

5-4 功率和电能的数字化测量192

一、时分割乘法器式功率-电压转换器192

二、三相有功和无功功率的数字化测量196

三、采样计算法数字式瓦特计196

四、电能的数字化测量198

思考题199

参考文献199

第六章 电路参数的数字化测量200

6-1 电阻的数字化测量200

一、恒流法200

三、补偿法204

二、电桥法204

四、比率法205

6-2 电容的数字化测量207

一、恒流法207

二、比较法208

三、单结晶体管法209

6-3 电感的数字化测量210

一、时间常数法210

二、同步分离法211

6-4 数字式LCR测量仪213

一、电流-电压法213

二、带微处理器的LCR自动测量仪215

参考文献220

思考题220

第七章 数字化测量仪器中干扰的抑制及防护技术221

7-1 串模干扰及其抑制221

一、SMR与采样时间T的关系222

二、固定的采样时间T=kT1法224

三、采样始点与过零点同步，相隔半周期两次采样法225

四、γ=0法227

五、锁相频率跟踪法229

六、数字滤波原理的应用232

七、SMR的测定234

7-2 共模干扰及其抑制235

一、共模干扰电压的产生原因235

二、抑制共模干扰电压的方法237

思考题240

参考文献241

第八章 数字化测量仪器误差的分析与综合242

8-1 概述242

8-2 误差的分类与误差的综合243

一、从综合误差的角度出发的误差分类法243

二、已定系统误差的综合245

三、随机误差与未定系统误差的综合246

四、总的不确定度的合成251

五、整机误差的综合251

六、增益误差a与偏移误差b的关系252

七、静态量子化误差及满量程码数N 的确定254

八、关于误差综合的几个应该注意的问题255

8-3 数字电压表主要部件误差的典型分析方法256

一、由衰减器、反馈网络及前置放大器构成的输入电路的误差256

二、误差链及a、b误差系数的计算260

三、基准电压源的误差分析263

四、模-数转换器的误差分析265

8-4 精密数字电压表误差分析实例274

一、某型DVM的原理274

二、基本部件的电路277

三、输入电路的误差计算282

四、基准电压源的误差计算285

五、积分放大器与比较器带来的误差290

六、静态量子化误差295

七、整机误差的综合295

8-5 提高数字电压表技术性能的途径297

一、概述297

二、数字式自动动态校零技术297

三、整体自校技术302

四、零漂电压的校正及输入偏置电流I0的自动补偿302

五、零区非线性补偿302

六、多次采样平均值测量法303

七、数字电压表的常用内附运算功能304

思考题305

参考文献306

第九章 数据采集技术307

9-1 模拟多路切换开关308

一、干簧继电器多路切换开关309

二、场效应管多路开关309

三、场效应管多路切换开关315

四、差动输入多路切换装置318

五、辅助切换和分组319

9-2 采样322

一、概述322

二、采样定理322

三、量子化噪声323

二、采样保持电路的特性及参数324

一、概述324

9-3 采样保持电路324

三、采样保持电路326

9-4 数据采集装置327

一、概述327

二、应用逐位逼近式A/D转换器的数据采集装置328

三、数据采集系统的构成方式329

9-5 数据采集系统的技术性能331

一、准确度331

二、速度问题332

思考题333

参考文献333

附录：计量器具检定规程JJG315-83(试行)《直流数字电压表》之中三、四两节334