電測技術(shù)（第8版）

第1章基礎(chǔ)知識
1.1電測技術(shù)的范圍和意義
1.2計量單位
1.2.1國際單位制,SI單位
1.2.2單位及基本常數(shù)
1.2.3力學(xué)基本單位的實現(xiàn)
1.2.4電學(xué)單位的實現(xiàn).復(fù)現(xiàn).保存和傳遞
1.2.5可溯源性,德國的校準服務(wù)
1.2.6量的方程及數(shù)值方程
1.3測量儀器的靜態(tài)特性
1.4靜態(tài)測量誤差和測量不確定度
1.4.1引言
1.4.2影響量已知時的系統(tǒng)測量誤差
1.4.3影響量未知導(dǎo)致的測量不確定度
1.5測量儀器的動態(tài)特性
1.5.1一階延遲環(huán)節(jié)
1.5.2二階延遲環(huán)節(jié)
1.5.3有關(guān)時間響應(yīng)特性的其他例子
1.6動態(tài)測量誤差
1.6.1產(chǎn)生誤差的可能性
1.6.2動態(tài)誤差的校正
1.7測量裝置的結(jié)構(gòu)
1.7.1鏈式結(jié)構(gòu)
1.7.2并聯(lián)結(jié)構(gòu)
1.7.3環(huán)狀結(jié)構(gòu)
1.8測量信號中攜帶信息的參數(shù)
1.9非電量的電測
1.9.1用于非電量電測的物理效應(yīng)
1.9.2傳感器的信號處理
第2章電流和電壓的測量,輸出電壓和電流的傳感器
2.1機電式測量儀器及其應(yīng)用
2.1.1測量機構(gòu)
2.1.2直流電流與直流電壓的測量
2.1.3交流電流與交流電壓的測量
2.1.4功率的測量
2.1.5電功的測量
2.1.6測量記錄儀表
2.2電子射線示波器
2.2.1電子射線管
2.2.2結(jié)構(gòu)組件
2.2.3專用示波器
2.2.4電子射線示波器的工作方式
2.3測量放大器
2.3.1引言
2.3.2非反相電壓放大器
2.3.3反相電流放大器
2.3.4電壓放大器的應(yīng)用
2.3.5電流放大器的應(yīng)用
2.3.6實際運算放大器的零點誤差
2.4輸出電壓的電動力學(xué)傳感器
2.4.1位移測量和角度測量
2.4.2模擬電壓的轉(zhuǎn)速傳感器
2.4.3霍爾探測器
2.4.4電磁流量計
2.5輸出電壓的熱學(xué)傳感器
2.5.1熱電偶
2.5.2集成pn結(jié)溫度傳感器
2.6輸出電壓的化學(xué)換能器和傳感器
2.6.1原電池
2.6.2用玻璃電極構(gòu)成的pH值測量鏈
2.6.3用固態(tài)離子導(dǎo)體進行氧測量
2.7輸出電荷的壓電式傳感器和熱電式傳感器
2.7.1工作原理和材料
2.7.2壓電型力傳感器
2.7.3熱電式紅外傳感器
2.8光學(xué)換能器和傳感器
2.8.1光電池和光電二極管
2.8.2用于位置測量和成像的光敏傳感器
2.8.3光電管
2.8.4光電倍增管
2.9離子輻射傳感器
2.9.1電離室
2.9.2觸發(fā)計數(shù)管
2.9.3半導(dǎo)體輻射檢測器
第3章電阻的測量,電阻式傳感器
3.1電流和電壓的測量
3.1.1同時測量電壓和電流
3.1.2用參考電阻作比較
3.2恒流源供電的應(yīng)用
3.3電橋電路
3.3.1平衡式電阻測量電橋
3.3.2不平衡式電阻測量電橋
3.4電橋電路放大器
3.4.1使用反相放大器的減法器
3.4.2使用靜電計放大器的減法器
3.4.3載頻電橋和載頻測量放大器
3.5測量位移和角度的電阻式傳感器
3.6電阻式溫度傳感器
3.6.1金屬電阻溫度計
3.6.2熱導(dǎo)體（負溫度系數(shù)熱敏電阻）
3.6.3冷導(dǎo)體（正溫度系數(shù)熱敏電阻）
3.6.4硅電阻溫度傳感器
3.6.5接觸式電子溫度計使用中的誤差來源
3.7通過溫度測量確定工業(yè)過程量
3.7.1液位監(jiān)示器
3.7.2熱力學(xué)質(zhì)量流量計
3.7.3空氣濕度的測量,氣體濃度的測量
3.8半導(dǎo)體金屬氧化物氣體傳感器
3.9光敏電阻
3.10磁控電阻
3.11電阻應(yīng)變片
3.11.1工作原理
3.11.2金屬應(yīng)變片
3.11.3干擾量
3.11.4電阻應(yīng)變片在應(yīng)力分析中的應(yīng)用
3.11.5半導(dǎo)體應(yīng)變片
3.12電阻式傳感器特性曲線的線性化
3.12.1通過串聯(lián)或并聯(lián)電阻進行線性化
3.12.2差動式電阻傳感器的電壓差的測量
3.12.3半橋電路中的差動式電阻傳感器
第4章電抗和阻抗的測量,電感式和電容式傳感器
4.1電流和電壓的測量
4.1.1有效值的測量
4.1.2與參考元件作比較
4.1.3分別測量電抗和電阻
4.1.4相角的測量
4.1.5強迫振蕩電路中的電流測量
4.2交流平衡式電橋
4.2.1原理
4.2.2維恩電容測量電橋
4.2.3麥克斯韋電感測量電橋
4.2.4麥克斯韋維恩電感測量電橋
4.2.5移相電橋
4.3交流不平衡式電橋
4.4電感式傳感器
4.4.1用于位移和角度測量的插入銜鐵式傳感器
4.4.2用于位移和角度測量的橫向銜鐵式傳感器
4.4.3短路環(huán)傳感器
4.4.4電感式位移和角度傳感器的應(yīng)用
4.4.5用電感式環(huán)線探測裝置檢測車輛
4.4.6磁彈性測力傳感器
4.5電容式傳感器
4.5.1改變極板的間距
4.5.2改變極板的面積
4.5.3改變電介質(zhì)的幾何尺寸
4.5.4濕度或溫度引起的介電常數(shù)的變化
4.6電感和電容讀出器在壓差測量變送器中的應(yīng)用
4.7電感式位移傳感器和電容式位移傳感器的比較
4.7.1磁場和電場的能量
4.7.2電橋的最大輸出功率
4.7.3傳感器變換位置所需要的控制功率
第5章數(shù)字基礎(chǔ)電路,時間和頻率測量技術(shù)
5.1二進制信號及其邏輯運算
5.1.1二進制信號
5.1.2二值信號的邏輯運算
5.2數(shù)字化測量值的表示.顯示和輸出
5.2.1二進制數(shù)制
5.2.2十進制數(shù)的二進制碼
5.2.3數(shù)字顯示,與刻度盤顯示的比較
5.2.4數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為電壓,D/A轉(zhuǎn)換器,數(shù)字控制的電壓源
5.3雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
5.3.1異步RS觸發(fā)器
5.3.2時鐘脈沖控制的RS觸發(fā)器
5.3.3脈沖沿控制的D觸發(fā)器
5.3.4脈沖沿控制的JK觸發(fā)器
5.3.5脈沖沿控制的T觸發(fā)器
5.4計數(shù)器
5.4.1二進制異步正向計數(shù)器
5.4.2二進制同步正向計數(shù)器
5.4.3同步BCD正向計數(shù)器
5.5寄存器
5.5.1并行寄存器
5.5.2用于并行/串行轉(zhuǎn)換的移位寄存器
5.5.3用于串行/并行轉(zhuǎn)換的移位寄存器
5.5.4用多路選通器作并行/串行轉(zhuǎn)換器
5.6數(shù)字時間測量
5.6.1概述
5.6.2時間間隔的數(shù)字測量
5.6.3一個周期的測量
5.6.4相位角的測量
5.7頻率的數(shù)字測量方法
5.7.1頻率或脈沖速率的數(shù)字測量方法
5.7.2兩個頻率或兩個轉(zhuǎn)速之比的測量
5.7.3兩個頻率或兩個轉(zhuǎn)速之差的測量
5.7.4通用計數(shù)器
5.8時間間隔或頻率的模擬測量
5.8.1時間間隔的模擬測量,t/u轉(zhuǎn)換
5.8.2頻率或脈沖速率的模擬測量,f/u轉(zhuǎn)換
5.9轉(zhuǎn)速傳感器
第6章電量和機械量的模數(shù)轉(zhuǎn)換器
6.1帶有多路選通器的采樣與保持環(huán)節(jié)
6.2直接比較式A/D轉(zhuǎn)換器
6.2.1比較器
6.2.2帶回差的比較器
6.2.3帶并行比較器的A/D轉(zhuǎn)換器
6.2.4串接式并行A/D轉(zhuǎn)換器
6.2.5對測量值進行漸次逼近的A/D轉(zhuǎn)換器
6.3電壓/時間轉(zhuǎn)換器和電壓/頻率轉(zhuǎn)換器
6.3.1u/t雙斜坡轉(zhuǎn)換器
6.3.2電荷平衡式u/f轉(zhuǎn)換器
6.3.3同步的電荷平衡式u/f轉(zhuǎn)換器
6.3.4DeltaSigma轉(zhuǎn)換器
6.4模數(shù)轉(zhuǎn)換器的特征量
6.4.1特性曲線
6.4.2采樣定律
6.4.3轉(zhuǎn)換速率和分辨率
6.4.4量化噪聲和有效Bit的個數(shù)
6.5測量儀器中的A/D轉(zhuǎn)換器
6.5.1數(shù)字萬用表
6.5.2數(shù)字存儲示波器
6.5.3邏輯分析儀
6.6用于機械量的A/D轉(zhuǎn)換器
6.6.1終端開關(guān)
6.6.2編碼式長度和角度傳感器
6.6.3增量式長度傳感器和角度傳感器
6.6.4編碼式和增量式長度傳感器的比較
第7章振蕩測量
7.1作為頻率轉(zhuǎn)換器的非穩(wěn)態(tài)振蕩電路
7.1.1使用放大器和比較器的振蕩電路
7.1.2帶輔助穩(wěn)壓源的多諧振蕩器
7.2諧波振蕩器
7.2.1非衰減振蕩的產(chǎn)生
7.2.2LC振蕩器
7.2.3RC振蕩器
7.3壓電諧振器
7.3.1整體振動石英
7.3.2石英中的聲表面波
7.3.3可無線訪問的傳感器
7.3.4超聲波流量計
7.4機械振動
7.4.1特征量
7.4.2相對振動測量
7.4.3絕對振動測量
7.4.4單片集成的加速度計
7.4.5振弦式頻率轉(zhuǎn)換器
7.4.6音叉式頻率轉(zhuǎn)換器
7.4.7科里奧氏力質(zhì)量流量計
第8章頻譜分析
8.1任務(wù)的提出
8.2連續(xù)時間信號的傅里葉變換（FTC）
8.3離散時間信號的傅里葉變換（FTD）
8.3.1從連續(xù)時間信號過渡到離散時間信號
8.3.2連續(xù)時間信號變換和離散時間信號變換之間的區(qū)別
8.3.3采樣定理
8.4采樣時限信號的離散傅里葉變換（DFT）
8.4.1有限個值組成的數(shù)據(jù)段,離散的頻譜函數(shù)
8.4.2FTD與DFT之間的關(guān)系,加零
8.4.3采樣頻率的選擇
8.4.4逆離散傅里葉變換IDFT
8.5采樣的非時限信號的DFT
8.5.1常數(shù)信號
8.5.2周期性信號
8.5.3加零,采樣頻率和測量時間
8.5.4逆離散傅里葉變換IDFT
8.6窗函數(shù)
8.6.1評判準則
8.6.2窗函數(shù)和它們的譜
8.6.3給瞬態(tài)信號加窗
8.7DFT的應(yīng)用
8.8時域和頻域的功率測量
第9章計算機輔助測量系統(tǒng)
9.1引言
9.2個人計算機的結(jié)構(gòu)
9.2.1儀器技術(shù)
9.2.2軟件
9.3接口和總線系統(tǒng)
9.3.1引言
9.3.2串行的RS232接口和導(dǎo)出的接口
9.3.3通用串行總線USB
9.3.4并行的IEC總線
9.3.5使用藍牙接口和WLAN接口的射頻網(wǎng)絡(luò)
9.4帶有集成數(shù)字接口的測量儀器
9.4.1連接
9.4.2控制
9.5沒有集成接口的測量儀器
9.5.1原理
9.5.2測量卡的結(jié)構(gòu)
9.5.3測量卡和計算機的連接
9.6測量程序
9.6.1測量程序的任務(wù)
9.6.2計算機輔助測量過程的運行
9.6.3虛擬的測量儀器
9.6.4LabVIEW
9.6.5MATLAB
9.7例子：線性頻率過程的測量
參考文獻