智能儀器原理及應(yīng)用

第1章 導(dǎo)論

1.1 智能儀器的組成及特點

1.1.1 智能儀器的基本結(jié)構(gòu)

1.1.2 智能儀器的主要特點

1.2 智能儀器及測試系統(tǒng)的發(fā)展

1.2.1 獨立式智能儀器及自動測試系統(tǒng)

1.2.2 個人儀器系統(tǒng)及VXI總線儀器系統(tǒng)

1.2.3 軟件技術(shù)的高速發(fā)展及虛擬儀器

1.3 智能儀器設(shè)計的要點

1.3.1 設(shè)計、研制智能儀器的一般過程

1.3.2 智能儀器主機(jī)電路的選擇

思考題與習(xí)題

第2章 智能儀器模擬量輸入/輸出通道

2.1 模擬量輸入通道

2.1.1 A/D轉(zhuǎn)換器概述

2.1.2 逐次比較式A/D轉(zhuǎn)換器及其接口

2.1.3 積分式A/D轉(zhuǎn)換器及其接口

2.14 Σ△型A/D轉(zhuǎn)換器及其接口

2.2 高速模擬量輸入通道

2.2.1 并行比較式A/D轉(zhuǎn)換器原理概述

2.2.2 高速A/D轉(zhuǎn)換器及其接口技術(shù)

2.2.3 高速數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)傳輸

2.3 模擬量輸出通道

2.3.1 D/A轉(zhuǎn)換器概述

2.3.2 D/A轉(zhuǎn)換器與微處理器的接口

2.3.3 D/A轉(zhuǎn)換器應(yīng)用舉例

2.4 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

2.4.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組成

2.4.2 模擬多路開關(guān)及接口

2.4.3 模擬信號的采樣與保存

2.4.4 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計舉例

思考題與習(xí)題

第3章 智能儀器人機(jī)接口

3.1 鍵盤與接口

3.1.1 鍵盤輸入基礎(chǔ)知識

3.1.2 鍵盤接口電路及控制程序

3.1.3 鍵盤分析程序

3.2 LED顯示及接口

3.2.1 LED顯示原理

3.2.2 七段LED顯示及接口

3.2.3 點陣LED顯示及接口

3.3 鍵盤/LED顯示器接口設(shè)計

3．3．1 HD 7279A的功能及結(jié)構(gòu)特點

3.3.2 鍵盤/LED顯示器接口設(shè)計舉例

3.4 CRT顯示及接口

3.4.1 光柵掃描字符顯示系統(tǒng)

3.4.2 光柵掃描圖形顯示系統(tǒng)

3.4.3 隨機(jī)掃描圖形顯示系統(tǒng)

3.5 微型打印機(jī)及接口

3.5.1 TPμP40B/C 微型打印機(jī)及其接口

3.5.2 漢字打印技術(shù)

3.5.3 微型打印機(jī)接口管理程序

思考題與習(xí)題

第4章 智能儀器通信接口

4.1 GPIB通用接口總線

4.1.1 GPIB標(biāo)準(zhǔn)接口系統(tǒng)概述

4.1.2 接口功能與接口消息

4.1.3 GPIB標(biāo)準(zhǔn)接口系統(tǒng)的運行

4.2 GPIB接口電路的設(shè)計

4.2.1 GPIB接口芯片簡介

4.2.2 智能儀器的GPIB接口設(shè)計

4.2.3 控制器的GPIB接口設(shè)計

4.3 串行通信總線

4.3.1 串行通信基本方式

4.3.2 串行通信協(xié)議

4.3.3 RS232C標(biāo)準(zhǔn)

4.4 串行通信接口電路的設(shè)計

4.4.1 智能儀器串行通信接口的結(jié)構(gòu)

4.4.2 MCS51系統(tǒng)串行通信設(shè)計舉例

4.4.3 PC系統(tǒng)與MCS51系統(tǒng)的通信

思考題與習(xí)題

第5章 智能儀器典型處理功能

5.1 硬件故障的自檢

5.1.1 自檢方式

5.1.2 自檢算法

5.1.3 自檢軟件

5.2 自動測量功能

5.2.1 自動量程轉(zhuǎn)換

5.2.2 自動觸發(fā)電平調(diào)節(jié)

5.2.3 自動零點調(diào)整

5.2.4 自動校準(zhǔn)

5.3 儀器測量精度的提高

5.3.1 隨機(jī)誤差的處理方法

5.3.2 系統(tǒng)誤差的處理方法

5.3.3 粗大誤差的處理方法

5.4 干擾與數(shù)字濾波

5.4.1 中值濾波

5.4.2 平均濾波程序

5.4.3 低通數(shù)字濾波

5.5 測量數(shù)據(jù)的標(biāo)度變換

5.5.1 線性標(biāo)度變換

5.5.2 智能儀表中采用的線性標(biāo)度變換公式

5.5.3 非線性參數(shù)的標(biāo)度變換

思考題與習(xí)題

第6章 基于電壓測量的智能儀器

6.1 智能DVM原理

6.1.1 概述

6.1.2 輸入電路

6.1.3 智能DVM中的A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)

6.1.4 典型智能DVM介紹

6.2 智能DMM原理

6.2.1 概述

6.2.2 交直流轉(zhuǎn)換器

6.2.3 其他模擬轉(zhuǎn)換技術(shù)

6.2.4 典型智能DMM介紹

6.3 智能化LCR測量儀器原理

6.3.1 概述

6.3.2 自由軸法測量原理

6.33 LCR測量儀電路分析

6.3.4 典型智能LCR測量儀介紹

思考題與習(xí)題

第7章 信號發(fā)生器

7.1 信號發(fā)生器的分類、性能和組成

7.1.1 信號發(fā)生器的分類及性能

7.1.2 通用信號發(fā)生器的組成

7.1.3 合成信號發(fā)生器的組成

7.2 鎖相頻率合成信號發(fā)生器

7.2.1 鎖相環(huán)的基本形式

7.2.2 通用型集成鎖相環(huán)頻率合成器

7.2.3 合成信號發(fā)生器頻率合成單元的組成

7.2.4 典型合成信號發(fā)生器分析

7.3 直接數(shù)字頻率合成信號發(fā)生器

7.3.1 直接數(shù)字頻率合成技術(shù)概述

7.3.2 基于DDS芯片的頻率合成信號發(fā)生器的設(shè)計

7.3.3 典型DDS合成信號發(fā)生器簡介

思考題與習(xí)題

第8章 智能電子計數(shù)器

8.1 概述

8.1.1 電子計數(shù)器組成及測量原理

8.1.2 通用計數(shù)器測量誤差

8.1.3 多周期同步測量技術(shù)

8.1.4 模擬內(nèi)插擴(kuò)展技術(shù)

8.2 典型部件的分析

8.2.1 輸入通道

8.2.2 計數(shù)器電路

8.2.3 單片通用計數(shù)器

8.3 智能電子計數(shù)器的設(shè)計

8.3.1 以ICM 7226為基礎(chǔ)的智能頻率計

8.3.2 等精度頻率計的設(shè)計實例

8.4 典型智能計數(shù)器產(chǎn)品介紹

8.4.1 儀器的原理與組成

8.4.2 儀器鍵盤操作與分析

8.4.3 儀器的軟件系統(tǒng)

思考題與習(xí)題

第9章 數(shù)字示波器

9.1 概述

9.1.1 數(shù)字示波器的組成原理

9.1.2 數(shù)字示波器的主要技術(shù)指標(biāo)及分析

9.1.3 數(shù)字示波器的特點

9.2 數(shù)字示波器的采樣方式

9.2.1 實時采樣方式原理及實現(xiàn)

9.2.2 順序采樣方式原理及實現(xiàn)

9.2.3 隨機(jī)采樣方式原理及實現(xiàn)

9.3 數(shù)字示波器組成原理

9.3.1 現(xiàn)代數(shù)字示波器的一般組成

9.3.2 輸入通道電路

9.3.3 數(shù)據(jù)采集與存儲電路

9.3.4 觸發(fā)電路系統(tǒng)

9.3.5 顯示系統(tǒng)

9.3.6 波形參數(shù)的測量與處理

9.4 數(shù)字示波器的設(shè)計

9.4.1 簡易數(shù)字示波器的設(shè)計

9.4.2 順序采樣方式數(shù)字示波器的設(shè)計

9.4.3 智能超聲波測厚儀介紹

思考題與習(xí)題

第10章 智能儀器的新發(fā)展

10.1 個人儀器及系統(tǒng)

10.1.1 個人儀器及發(fā)展

10.1.2 PCDAQ形式個人儀器的組成原理

10.1.3 DVM個人儀器的設(shè)計實例

10.1.4 HPPC 儀器系統(tǒng)介紹

10.2 VXI 總線儀器系統(tǒng)

10.2.1 VXI 總線儀器系統(tǒng)概述

10.2.2 VXI總線儀器系統(tǒng)軟件

10.2.3 VXI總線儀器系統(tǒng)的組建

10.3 虛擬儀器及系統(tǒng)

10.3.1 虛擬儀器及系統(tǒng)概述

10.3.2 LabVIEW 虛擬儀器開發(fā)系統(tǒng)介紹

10.3.3 虛擬儀器系統(tǒng)設(shè)計的實例

10.3.4 虛擬儀器的發(fā)展

思考題與習(xí)題

參考文獻(xiàn)

本書系統(tǒng)深入地講述了以微型計算機(jī)為核心的智能電子儀器的結(jié)構(gòu)體系及其硬件與軟件的設(shè)計原理和實現(xiàn)方法。全書共分10章，內(nèi)容包括智能儀器的結(jié)構(gòu)、設(shè)計要點以及現(xiàn)狀與發(fā)展，智能儀器模擬量輸入/輸出通道，智能儀器人機(jī)接口，智能儀器通信接口，智能儀器典型處理功能，基于電壓測量的智能儀器，信號發(fā)生器，智能電子計數(shù)器，數(shù)字示波器，智能儀器的新發(fā)展等。為使理論聯(lián)系實際，書中含有許多設(shè)計實例，每章皆有思考題與習(xí)題。

本書可作為高等院校電子類專業(yè)教材或?qū)I(yè)培訓(xùn)教材，也可作為廣大從事電子儀器及測量技術(shù)應(yīng)用和開發(fā)的科技人員的參考書。

從事電氣調(diào)試的工作人員應(yīng)當(dāng)懂得電工基本原理，明了一般電工儀器儀表、高電壓試驗技術(shù)、變配電系統(tǒng)、電力系統(tǒng)工程基礎(chǔ)、高/低頻率電子線路、智能儀器原理及應(yīng)用、傳感器知識、電控元件與電氣設(shè)備的基本性能、電機(jī)與拖動知識、電氣傳動控制系統(tǒng)、工業(yè)自動化、變頻器原理及應(yīng)用、可編程序控制器。同時還應(yīng)具有一定的機(jī)電安裝與一般電氣安全知識。