电气测试技术

上篇电磁量测试技术

第1章绪论

1.1电磁量测量基本知识

1.1.1电磁量测量方法

1.1.2电磁量测量结果的表示

1.1.3电磁测量的发展过程

1.1.4电磁测量的发展趋势

1.2电学量和电学基准

1.2.1电学基准

1.2.2标准电池

1.2.3标准电阻

1.2.4可变电阻箱

1.3电磁测量仪表的误差

1.3.1仪表误差的分类

1.3.2误差的几种表达形式

1.3.3仪表的准确度

习题和思考题

第2章直读式和比较式电测仪表

2.1磁电系仪表

2.1.1磁电系仪表概述

2.1.2磁电系电流表

2.1.3磁电系电压表

2.1.4磁电系欧姆表

2.1.5磁电系检流计

2.2电磁系仪表

2.2.1电磁系仪表概述

2.2.2电磁系电流表

2.2.3电磁系电压表

2.3电动系仪表

2.3.1电动系测量机构概述

2.3.2电动系电流表

2.3.3电动系电压表

2.3.4电动系功率表

2.3.5电动系功率表的应用

2.4直流电位差计

2.4.1直流电位差计的补偿原理

2.4.2直流电位差计的分类和主要技术指标

2.4.3直流电位差计的应用

2.5直流电桥

2.5.1直流单比电桥

2.5.2直流单比电桥的误差公式

2.5.3直流双比电桥

2.6交流电桥

2.6.1交流电桥的工作原理

2.6.2交流电桥的分类

2.6.3实用交流电桥举例

习题与思考题

第3章电子式电测仪表

3.1电子示波器原理

3.1.1示波器的基本结构

3.1.2示波器的主要性能指标

3.2电子示波器的应用

3.2.1电压的测量

3.2.2时间的测量

3.2.3两个同频率信号相位差的测量

3.2.4频率的测量

3.3取样示波器

3.3.1取样原理

3.3.2取样示波器的基本组成

3.4数字存储示波器

3.4.1数字存储示波器的基本组成

3.4.2数字存储示波器的信号采集技术

3.4.3数字存储示波器的波形显示技术

3.4.4数字存储示波器的控制系统

3.4.5数字存储示波器的主要性能指标

习题与思考题

第4章数字化电测仪表

4.1概述

4.1.1数字化测量技术的发展

4.1.2数字式仪表的结构

4.1.3数字式仪表的特点

4.1.4数字式仪表的分类

4.2频率、周期的数字化测量

4.2.1电子计数器的原理

4.2.2用电子计数器测量频率

4.2.3用电子计数器测量周期

4.2.4时间间隔的测量

4.2.5测量频率比

4.2.6电子计数器的误差

4.3相位的数字化测量

4.3.1相位测量原理

4.3.2相位-时间式数字相位计

4.4电压的数字化测量

4.4.1逐位逼近比较式数字电压表

4.4.2电压一时间变换型数字电压表

4.4.3电压一频率型(U-F)数字电压表

4.5电阻、电容的数字化测量

4.5.1电阻的数字化测量

4.5.2电容的数字化测量

4.6电功率的数字化测量

4.7微机化仪表

4.7.1带微处理器的仪表

4.7.2采样计算式仪表

4.7.3虚拟仪器

习题和思考题

第5章磁性电测仪表

5.1基础知识

5.1.1磁性材料的静态特性

5.1.2磁性材料的动态特性

5.1.3磁学量的度量单位

5.2空间磁场、磁通的测量

5.2.1基于电磁感应原理的测量方法

5.2.2用磁通门磁强计测量磁场

5.2.3用霍尔效应测量磁场

5.2.4用核磁共振法测量磁场

5.3磁性材料的测量

5.3.1软磁材料静态特性的测量

5.3.2软磁材料动态特性的测量

5.3.3软磁材料损耗的测量

习题和思考题

下篇非电量测试技术

第6章非电量测试技术的基础知识

6.1传感器概述

6.1.1传感器的定义

6.1.2传感器的组成

6.1.3传感器分类

6.2传感器的特性

6.2.1传感器的静态特性

6.2.2传感器的动态特性

习题与思考题

第7章电阻式传感器原理与应用

7.1应变式传感器

7.1.1金属电阻应变片的工作原理

7.1.2电阻应变片的测量电路

7.1.3电阻应变式传感器的应用

7.2压阻式传感器

7.2.1半导体的压阻效应

7.2.2压阻式压力传感器原理和电路

7.2.3压阻式传感器的应用

7.3热电阻式传感器

7.3.1金属热电阻

7.3.2半导体热敏电阻

7.3.3热电阻式传感器的应用

习题与思考题

第8章变阻抗式传感器原理与应用

8.1自感式传感器

8.1.1工作原理

8.1.2变气隙式自感传感器

8.1.3变面积式自感传感器

8.1.4螺线管式自感传感器

8.1.5自感式传感器测量电路

8.1.6自感式传感器应用举例

8.2差动变压器

8.2.1变隙式差动变压器

8.2.2螺线管式差动变压器

8.2.3差动变压器应用

8.3电涡流式传感器

8.3.1电涡流式传感器的工作原理

8.3.2高频反射式涡流传感器

8.3.3低频透射式涡流传感器

8.3.4电涡流式传感器的应用

8.4电容式传感器

8.4.1电容传感器的工作原理

8.4.2电容传感器的主要性能

8.4.3电容传感器的特点和设计要点

8.4.4电容传感器等效电路

8.4.5电容传感器测量电路

8.4.6电容式传感器的应用

思考题与习题

第9章电势式传感器原理与应用

9.1磁电式传感器

9.1.1磁电式传感器的结构和原理

9.1.2磁电式传感器的应用

9.2霍尔传感器

9.2.1霍尔传感器工作原理

9.2.2霍尔元件的结构和特性

9.2.3霍尔传感器的应用

9.3压电式传感器

9.3.1压电式传感器工作原理

9.3.2压电式传感器测量电路

9.3.3压电式传感器的应用

9.4热电偶传感器

9.4.1热电偶的测温原理

9.4.2热电偶的种类和结构

9.4.3热电偶的冷端温度补偿

9.4.4热电偶的应用

思考题与习题

第10章光电式传感器原理与应用

10.1光电效应及光电器件

10.1.1光电管

10.1.2光电倍增管

10.1.3光敏电阻

10.1.4光敏二极管

10.1.5光敏晶体管

10.1.6光电池

10.1.7光电传感器的应用

10.2光电码盘

10.2.1工作原理

10.2.2码盘和码制

10.2.3旋转式光电编码器

10.2.4光电码盘的应用

10.3电荷耦合器件

10.3.1电荷耦合器件的结构和工作原理

10.3.2CCD图像传感器

10.3.3图像传感器的应用

10.4光纤传感器

10.4.1光导纤维的基本知识

10.4.2光纤传感器结构和原理

10.4.3光纤传感器的分类和特点

10.4.4光纤传感器的应用

10.5光栅传感器

10.5.1光栅传感器的结构

10.5.2莫尔条纹形成的原理

10.5.3光栅的光路

10.5.4光栅传感器的电路

10.5.5光栅传感器应用

习题与思考题

第11章电气测量技术新发展

11.1误差修正技术

11.1.1系统误差的数字修正

11.1.2动态误差的实时补偿

11.2传感器自评估技术

11.2.1问题的提出

11.2.2基本定义

11.2.3应用举例

11.3多传感器数据融合

11.3.1基本概念

11.3.2融合方法

11.3.3应用举例

11.4DSP技术在测量系统中的应用

11.4.1DSP的特点

11.4.2DSP的主要系列

11.4.3DSP应用举例

参考文献

　　本书由上、下两篇组成，上篇为电磁量测试技术，共分为5章。介绍电磁量测试基本知识、电学量和电学基准，以及误差方面知识。各种直读式和比较式电测仪表的结构、工作原理及其应用，包括磁电系仪表、电磁系仪表和电动系仪表，直流电位差计、直流电桥和交流电桥的工作原理。几种示波器的基本结构、主要技术性能指标和应用。数字化电测仪表，主要包括频率、周期、相位、电压、电阻、电容、电功率的数字化测量及微机化仪表。磁性材料的基础知识，空间磁场、磁通的测量，以及磁性材料的测量。下篇为非电量测试技术，共分为6章。本书可作为电气工程及其自动化、自动化、测控技术与仪器等专业的教材，也可供其他专业和有关工程技术人员参考。　　本书由上篇电磁量测试技术和下篇非电量测试技术共11章组成。上篇介绍电磁量测试技术基本知识、直读式电测仪表、比较式电测仪表、示波器、数字化电测仪表，以及磁场和磁性材料的测量。下篇介绍非电量测试技术的基础知识、电阻式传感器原理与应用、变阻抗式传感器原理与应用、电势式传感器原理与应用、光电式传感器原理与应用，以及电气测量技术新发展。　　本书是普通高等教育“十一五”国家级规划教材，可作为电气工程及其自动化、自动化、测控技术与仪器等专业本科生的教材，也可供相关领域的工程技术人员参考。