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內容簡介

《電氣與電子測量技術》共8章，第1章主要介紹測量係統的構成和特性；第2章介紹誤差理論；第3章介紹常用的傳感器和差動電橋；第4章介紹集成運放和調理電路；第5章介紹瞭互感器、指針式電工儀錶原理以及常見的絕緣預防性試驗；第6章則介紹瞭現代數字化電氣測量係統及其常用的算法；第7章介紹瞭Labview在電氣測量中應用；第8章介紹瞭電氣測量中典型的乾擾源及其抗乾擾對策。

目錄

第1章 測量及測量係統基礎
1.1 測量及測量方法
1.2 現代數字化測量係統的基本組成
1.3 測量係統的靜態特性
1.4 測量係統的動態特性
1.4.1 一階係統
1.4.2 二階係統
1.4.3 動態性能指標
1.5 測量係統的主要技術指標
習題
第2章 誤差的基本理論
2.1 測量誤差的基本概念
2.1.1 測量誤差的幾個名詞術語
2.1.2 測量誤差的主要來源
2.2 錶達誤差的幾種形式
2.2.1 絕對誤差
2.2.2 相對誤差
2.2.3 引用誤差
2.3 誤差的性質及分類
2.3.1 係統誤差
2.3.2 隨機誤差
2.3.3 粗大誤差
2.3.4 三類誤差的關係及其對測得值的影響
2.4 有效數字
2.5 係統誤差的校正
2.5.1 係統誤差産生的原因
2.5.2 係統誤差的分類和特徵
2.6 隨機誤差的統計學處理
2.7 粗大誤差的剔齣
2.8 誤差的閤成
2.9 數據的一元綫性迴歸分析
2.9.1 常用的綫性擬閤法
2.9.2 相關係數及其顯著性檢驗
2.9.3 經驗公式的迴歸精度
2.10 測量結果的錶達形式
習題
第3章 常用傳感器及其調理電路
3.1 傳感器概述
3.1.1 傳感器的定義
3.1.2 傳感器的一般結構
3.1.3 變送器
3.1.4 傳感器的分類
3.2 金屬溫度傳感器
3.2.1 工作原理
3.2.2 金屬熱電阻
3.2.3 熱電阻技術參數
3.2.4 測量電路
3.3 熱電偶
3.3.1 工作原理
3.3.2 熱電偶定理
3.3.3 熱電偶技術參數
3.3.4 熱電偶的冷端溫度補償
3.3.5 熱電偶的測溫電路
3.4 熱 敏 電 阻
3.4.1 工作原理
3.4.2 熱敏電阻的基本特性
3.4.3 熱敏電阻應用特點
3.5 霍爾傳感器
3.5.1 工作原理
3.5.2 霍爾元器件及其應用
3.5.3 霍爾電流傳感器
3.6 磁敏式傳感器
3.6.1 工作原理
3.6.2 磁阻元器件的主要特性
3.6.3 磁敏電阻的應用
3.7 電場測量探頭
3.8 電渦流傳感器
3.8.1 工作原理
3.8.2 電渦流傳感器的基本特性
3.8.3 電渦流傳感器的調理電路
3.8.4 電渦流傳感器的應用
3.9 壓電傳感器
3.9.1 工作原理
3.9.2 壓電傳感器的等效電路和調理電路
3.9.3 壓電傳感器的應用舉例
3.10 光電傳感器
3.10.1 光電效應及其元器件
3.10.2 光電傳感器的應用
3.10.3 光電傳感器測量轉速
3.11 電容式傳感器
3.11.1 工作原理及其分類
3.11.2 調理電路
3.11.3 電容傳感器的應用
3.12 電感式傳感器
3.12.1 工作原理及其分類
3.12.2 同步分離法測量復阻抗
3.13 差動傳感器與測量電橋
3.13.1 差動測量係統
3.13.2 差動傳感器
3.13.3 測量電橋
習題
第4章 測量係統中的調理電路
4.1 集成運算放大器
4.1.1 通用集成運算放大器和高性能集成運算放大器簡介
4.1.2 通用集成運算放大器的使用
4.2 集成運算放大器的結構特點與主要技術參數
4.2.1 結構特點
4.2.2 集成運算放大器的主要技術參數
4.3 儀錶放大器
4.3.1 儀錶放大器的基本電路結構
4.3.2 集成儀錶放大器
4.4 電氣測量中的共模信號
4.5 集成差分放大器
4.6 隔離放大電路
4.7 集成乘法器及其應用
習題
第5章 電氣測量技術
5.1 高電壓的測量
5.1.1 電磁式電壓互感器
5.1.2 電容式互感器
5.1.3 光學電壓傳感器
5.2 大電流的測量
5.2.1 電磁式電流互感器
5.2.2 羅哥夫斯基（Rogowski）綫圈
5.2.3 光學電流傳感器
5.3 交流電氣量的測量
5.3.1 頻率和周期的測量
5.3.2 相位的測量
5.3.3 指針式電工儀
5.3.4 功率的測量
5.4 電力設備絕緣參數的測量
5.4.1 絕緣電阻和吸收比的測量
5.4.2 介質損耗因數 的測量
5.5 接地阻抗的測量
5.5.1 測量接地阻抗的基本原理
5.5.2 接地阻抗的測量方法
5.5.3 接地阻抗測量注意事項
5.5.4 電力設備接地引下綫導通試驗
5.6 電力設備局部放電的測量
5.6.1 局部放電的機理分析
5.6.2 局部放電的主要參數
5.6.3 局部放電測量的基本迴路及檢測阻抗的選擇
習題
第6章 數字化電氣測量技術
6.1 數字化電氣測量係統概述
6.1.1 數字化電氣測量係統中的測量信號分類
6.1.2 數字化電氣測量係統的結構
6.1.3 電氣測量中常用的微處理器片上外設簡介
6.2 A/D 轉換器
6.2.1 名詞術語
6.2.2 A/D 轉換原理
6.2.3 常用ADC集成芯片及其與微處理器的接口設計
6.3 采樣保持器AD781
6.4 並行數字I/O接口
6.4.1 MCU和DSP的並行數字I/O接口
6.4.2 +5V和+3.3V數字I/O接口的互連
6.5 數字電錶
6.5.1 數字電錶的基本功能
6.5.2 數字化電能計量基礎
6.5.3 集成三相多功能數字電能計量芯片ADE7878
6.6 數字化測量常用算法
6.6.1 有效值的計算與數字積分
6.6.2 諧波分析和DFT變換
6.6.3 噪聲抑製與數字濾波
習題
第7章 虛擬儀器及其開發語言
7.1 虛擬儀器
7.1.1 虛擬儀器的基本概念
7.1.2虛擬儀器的特點和優勢
7.1.3 虛擬儀器的結構
7.2 虛擬儀器的開發語言——LABVIEW簡介
7.2.1 LabVIEW的優勢
7.2.2 LabVIEW的編輯界麵
7.2.3 LabVIEW的應用實例
7.3 虛擬儀器的開發語言——LABWINDOWS/CVI
習題
第8章 電氣測量中的抗乾擾技術
8.1 電氣測量中的乾擾三要素
8.1.1 乾擾源
8.1.2 乾擾途徑
8.1.3 受擾對象
8.2 電容耦閤及其抗乾擾對策
8.2.1 電場耦閤或電容耦閤
8.2.2 采用靜電屏蔽層來隔離電場耦閤的乾擾
8.3 磁場耦閤及其抗乾擾對策
8.3.1 磁場耦閤或互感耦閤
8.3.2 防磁場（互感）耦閤的措施
8.4 共阻抗耦閤及抗乾擾對策
8.4.1 衝擊負載電流通過電源內阻抗影響測量儀器的供電質量
8.4.2 測量儀器內部不同電路環節間通過直流穩壓電源內阻抗的耦閤
8.5 共模乾擾及其對策
8.5.1 共模信號及其對測量係統的乾擾
8.5.2 共模乾擾的抑製
8.6 測量係統輸入級的接地與浮置
習題
參考文獻

前言/序言

　　電氣測量在發電、輸配電、用電及保護的各個環節都必不可少，其重要性不必贅言。而且大多數的電氣測量儀錶，特彆是數字化測量係統，電子測量電路必然是其中的重要組成部分。作者在多年的電氣與電子測量技術教學中，使用過數本關於電氣測量方麵的教材，發現在電子測量電路部分內容大多停留在“模擬電子電路”課程的水平上，未作進一步的拓展和深化；同時，有些章節內容過於教條，不夠具體，學生的學習熱情不高。於是，作者産生重新編寫教材的想法。經過一年的努力，我和幾位同事閤作，一起完成瞭本書的初稿，以校內講義的形式在上海交通大學電氣工程及其自動化專業三年級本科生中試用1年，雖然講義版教材中錯誤不少，但學生對本課程的學習熱情有明顯提高。這極大地鼓舞瞭我和我的同事。於是，我們對講義做瞭大量的修訂，形成本書。

　　本書在總體內容安排上，不能說有什麼創新。如前兩章介紹測量係統和誤差理論，接下來介紹常用的傳感器原理和調理電路，後續章節介紹數字化測量係統等，最後是抗乾擾技術。但在具體章節的內容組織上，力求結閤電氣測量的實際，讓設計目標更加具體，激發學生將已學知識充分發揮運用。如第4章中關於調理電路的設計，較全麵地介紹瞭實際集成運算放大器産品的多樣性和不同特性，讓學生在模電課程中建立的理想集成運放迴歸到現實非理想的、多樣性的集成運放。為瞭適應現代數字化電氣測量係統的廣泛應用，本書著重對幾種模數轉換器的原理做瞭詳細的分析和介紹，從而讓學生能在具體的應用中，能根據需要選擇正確的模數轉換器。

　　在本書第8章中，重點對電氣測量中常見的乾擾源做瞭歸納總結，對乾擾路徑做瞭詳細的講解，並從最基本的原理--電磁感應原理齣發，來闡述抗乾擾的對策，通俗易懂，避免瞭過去很多教材教條式的羅列，學生普遍有所收獲。

　　本書在編寫過程中，上海交通大學電氣工程係張彥教授、江秀臣教授對本書提齣不少寶貴的意見；美國Analogue Device公司為相關電路設計提供瞭産品資料，在此一並錶示感謝。

　　作者在高等學校從事電氣及電子測量技術方麵的教學工作近十年，期間也不斷地從事相關的科研工作，對電氣測量中常涉及的難點，如乾擾、共模有深刻的理解和體會，也力求能在本書中得到體現。由於時間倉促，錯誤或不足之處恐難免，謹請讀者及同行批評指正。

　　羅利文

　　2011年11月

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1.2現代數字化測量係統的基本組成

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留一本存檔沒啥意義，有鑒戒的地方。

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留一本存檔沒啥意義，有鑒戒的地方。

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1.4.1一階係統

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1.1測量及測量方法

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1.4.3動態性能指標

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1.4.3動態性能指標

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1.4.3  動態性能指標br / / 6.2.3 &nbisp;常用ADC集成芯片及其與微處理器的接口設計br / 3.9.3 &nbsrp;D壓電傳感器的應用舉例br / / / 3.1.4  傳感器的分h類br 3.11.1  工作H原理及其分類br n/R / / / /n 6.4.2   5VI和 3.3oV數字Io/O接口的互連br 8.5 &nbspp;共模乾擾及其對策br 3.13  差動傳感器與測量電橋br / / / / 7.2  虛擬儀器的開發語言——LABVIEW簡介tbr 3.8  電渦流傳感器br / / 4.2  集成運算放大器的結構特點與主要技術參數br 5.1.3 &nbsxp;光學x電壓傳感器br / / 6.6.3  噪聲抑製與數字濾波br 8.3.2  防磁e場（互感）耦閤的措施br 2.3.3  粗大誤差br / 3.9.3&nbspB; 壓電傳感器的應用舉例br 6.W2  AD/D&nbspD;轉換器br / / / 5.2.1  電磁式電流互感器br / 8.1.1  乾擾源br / / 3.4.1G  工作原理br / / 3m.11.3  電容傳感器的應用Ibr / / 3.9.n3 &nbspJ;壓電傳感器的應用舉例br / / / / 5.6.3  局部放電測量的基本迴路及檢測阻抗的L選擇br 2.1&Mnbsp;&nbMsp;測量誤差的基本概念br 3.12  電感式傳感器bOr /j / 2O.1  測量誤差的基本概念br 3.4.3 &nbsQp;熱敏電阻應用特點br / 參考文獻R    電氣測量在發電、輸S配電、S用電及保護的各個環節都必不可少，其重要性不必贅言。而且T大多數的電氣測量儀錶Uy，特彆是數字化測量係統，電子測量電路必然是U其中的重要組V成部分。作者在多年的電氣與電子測量技術教學中，使用過數本關於電氣測量方麵的教材，發現在電子測量電路部分X內容大多停留在&模擬電子電路&課程的水平上，未作進Y一步的拓展和深u化；同時，有些章節內容過於教條，不u夠具體，學生的學習Z熱情不高。於是，作者産生重新編寫a教材的想法。經過一年的努力，我和幾位同事閤作，一起完成瞭本書的初v稿，以校內講義的形式在上海交通大學電氣工程及其c自動化專業三年級本科生中試用1年，雖d然講義版教材中錯d誤不少，但e學生對本課程的學習熱情有明顯提高。這極大地鼓舞瞭我和我的同事。於是，我們對講義做瞭大量的修訂，形成本書。br

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習

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