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第1章　测量简介1

参考文献10

第2章　电气测量基础11

2.1　主要术语及定义11

2.1.1　测量技术的基本术语11

2.1.2　测量的主要方法15

2.2　测量的不确定度21

2.2.1　误差、不确定度和信号处理的可靠性21

2.2.2　统计学的基本词汇和概念26

2.2.3 与测量设备有限准确度有关的不确定度的评估和校正方法31

2.2.4　测量不确定度的估计41

2.3　电气量的标准44

2.3.1　标准、标准器具、校准和验证44

2.3.2　由物理现象和定律描述的电气量标准45

2.3.3　电气量的实物标准49

2.3.4　参考万用表和校准器具53

参考文献55

第3章　经典电气测量56

3.1　指示式测量仪器仪表56

3.1.1　机电式仪器仪表与数字测量系统56

3.1.2　动圈系仪表56

3.1.3　动铁系仪表61

3.1.4　电动系仪表——瓦特表62

3.1.5　感应系电能表65

3.2　记录与显示测量仪器67

3.2.1　示波器的基本原理67

3.2.2　记录与数据存储装置71

3.3　电桥72

3.3.1　平衡式与不平衡式电桥72

3.3.2　零输出型直流电桥73

3.3.3　交流电桥75

3.3.4　变压器电桥80

3.3.5　不平衡式电桥81

3.3.6 电桥的替代电路——安德森回路86

3.4　电位计与比较器87

参考文献91

第4章　模拟测量信号处理92

4.1　信号调理92

4.1.1　模拟测量信号92

4.1.2　电阻、电容及电感参数的调整95

4.1.3　交流／直流转换99

4.1.4　电压／频率转换108

4.2　信号放大109

4.2.1　差分、运算和测量放大器109

4.2.2　隔离放大器112

4.2.3　微直流信号放大器115

4.2.4　微交流信号放大器118

4.2.5　极大输入电阻放大器121

4.2.6　函数放大器123

4.3　测量技术中的负反馈129

4.4　模拟信号质量的改善136

4.4.1　模拟信号的噪声和干扰136

4.4.2　测量信号与放大器的连接140

4.4.3　信号的模拟滤波145

参考文献154

第5章　测量信号的数字化处理156

5.1　模／数转换器156

5.1.1　信号取样、量化和编码156

5.1.2　模／数转换器166

5.1.3　模／数转换器的主要规格178

5.2　数／模转换器181

5.2.1　模拟信号的重构181

5.2.2　数／模转换器183

5.2.3　数／模转换器主要技术规格187

5.3　数字信号处理方法和工具189

5.3.1　数字信号处理主要术语189

5.3.2　离散傅里叶变换和快速傅里叶变换196

5.3.3　短时傅里叶变换和小波变换203

5.3.4　数字滤波器208

5.4　数字信号处理技术在测量中的应用实例216

5.4.1　频谱分析216

5.4.2　数字信号合成223

5.4.3　信号质量的提高和信号恢复228

5.5　数字化测量仪器235

5.5.1　数字万用表和频率表235

5.5.2　数字示波器240

5.5.3　功率和能量的数字化测量243

5.6　智能化数据分析246

5.6.1　人工智能在测量中的应用246

5.6.2　自适应滤波器247

5.6.3　人工神经网络250

5.6.4　模糊逻辑256

参考文献260

第6章　计算机测量系统264

6.1　引言264

6.2　测量系统输入电路267

6.2.1　数据调理和采集电路267

6.2.2　含内置接口的传感器——智能传感器268

6.2.3　模拟和数字的传送器270

6.2.4　数据记录仪271

6.2.5 IEEE P1451标准——灵巧传感器272

6.3　数据采集275

6.3.1　插件式数据采集卡275

6.3.2　外置式数据采集卡277

6.4　计算机测量系统中的数据通信279

6.4.1　接口、总线和连接器279

6.4.2　串行接口RS-232C和RS-485279

6.4.3　串行接口：USB接口和火线接口284

6.4.4　并行GPIB接口（IEEE488/IEC60625）287

6.4.5　无线接口：红外线、蓝牙和WUSB291

6.4.6　移动电话的GSM和UMTS用于数据传输294

6.4.7　无线数据采集和传输297

6.4.8　使用以太网和因特网的计算机系统299

6.4.9　专用网络接口：CAN、I2C、MicroLAN、SDI-12303

6.4.10 HART接口和4～20mA标准306

6.4.11　工业通信标准——现场总线、Profibus、SCADA307

6.4.12　模块化系统——VXI、PXI310

6.4.13　测量设备标准指令——SCPI312

6.5　基于数字信号处理器的测量系统314

6.5.1　测量技术中的微控制器和数字信号处理器314

6.5.2　微型接口——SPI和UART321

6.6　虚拟测量系统324

6.6.1　虚拟测量设备概念324

6.6.2　TestPoint软件326

6.6.3 Agilent VEE Pro软件330

6.6.4　国家仪器公司的LabVIEW软件331

6.7　计算机测量系统实例338

6.7.1 测试磁性材料的测量系统338

6.7.2　任意波形励磁系统341

6.7.3　磁场扫描成像设备346

参考文献350

附录353

附录A　本书所用的一些符号353

附录B　本书所用的缩略语355