数字电表检测技术PDF电子书下载

目录 1

第一章 数字电压表基本工作原理 1

§1 概述 1

一、数字电表是一种新型仪表 1

二、数字电表发展过程 1

三、检测技术的重要性 2

§2 数字电压表电路结构 3

一、数字电压表通用框图 4

二、直流数字电压表基本原理 4

三、数字多用表原理简介 4

四、一种数字电压表的电路结构 7

§3 模拟／数字变换技术 9

一、数字的表示方法 10

二、模拟——数字变换 11

三、数字——模拟变换 12

§4 逐次逼近型和斜波式V/T变换型数字电压表原理 13

一、逐次逼近型数字电压表原理 13

二、斜波式V/T变换型数字电压表原理 16

§5 双积分型数字电压表工作原理 17

一、工作过程 17

二、微机控制的双积分式A/D变换器 19

§6 脉冲调宽型数字电压表工作原理 22

一、工作原理分析 22

二、7081型脉冲调宽型A/D变换 23

§7 快速变换型数字电压表工作原理 25

一、快速测量变换技术 25

三、脉冲调宽型数字电压表的主要优缺点 25

二、三次积分快速A/D变换 26

三、全并行比较式A/D变换 27

四、串并行比较式A/D变换 29

§8 剩余电压再循环型数字电压表工作原理 30

一、工作原理 30

二、技术特性 31

§9 复合型数字电压表工作原理 31

一、两次采样电感分压式A/D变换原理 32

一、显示器概述 33

二、复合型数字电压表的特点 33

§10 数字仪表的显示器和供电电源 33

二、显示器的发展过程 34

三、显示器件的种类 34

四、数字显示方式 36

五、数字电压表的供电电源 37

第二章 数字电压表技术性能与使用维修 39

§1 数字电压表的分类和性能特点 39

一、数字电压表的分类 39

二、数字电压表的性能特点 40

一、模拟式电表的性能特点 42

二、数字式与模拟式电表性能比较 42

§2 数字式与模拟式电表的性能比较 42

§3 数字电压表的主要技术术语 44

一、测量范围和量程 44

二、分辨力和抗干扰能力 47

三、输入阻抗和零电流 48

四、显示能力和显示位数 48

五、测量速度和响应时间 49

六、信息输出 50

§4 数字电压表的使用和操作方法 52

一、面板结构和操作功能 52

二、地址选择开关的使用举例 56

三、PZ115A型数字电压表的使用 57

§5 数字电压表的预调和校准 59

一、数字电压表的预调整 59

二、数字电压表的校准 60

§6 数字电压表的维护和修理 62

一、数字电压表故障检查 62

二、数字电压表故障的检修方法 63

三、故障检修常用仪器仪表 63

四、微处理器式数字电压表的故障检修 64

五、数字电压表的可靠性 67

§7 典型数字电压表的主要技术指标 67

一、PZ115A和PZ126A型直流数字电压表 67

二、PF66型数字多用表 70

三、1281型、1071型及1081型精密数字电压表 72

四、7081型、7075型、7061型及7062型精密数字电压表 74

五、8506A型带微处理器式电压表 77

六、2001型数字电压表 79

七、HP3458A型和HP34401A型数字电压表 80

八、TR6877及2501A型数字电压表 84

九、带打印机的数字多用表 85

§8 手持式数字电表的普及和应用 86

一、国内外状况 87

二、手持式数字电表的发展 88

§1 测量误差的表示方法 90

一、误差的表示方法 90

第三章 数字电压表的误差 90

二、常用测量误差的说明 92

§2 数字电压表的误差源和误差分析 94

一、数字电压表的误差源 94

二、内装标准源的误差分析 100

§3 数字电压表的误差表达方法 106

一、数字电压表的误差公式 106

二、数字电压表的误差曲线 108

三、误差系数的比例关系 110

§4 变换量程引起的落差 112

一、数字电压表的落差 112

二、减小落差的方法 113

一、输入阻抗的影响 115

三、进制方式的比较 115

§5 输入阻抗和零电流对测量误差的影响 115

二、输入零电流的影响 116

三、斩波放大器的影响 117

§6 数字电压表的误差计算方法 119

一、数字电压表的误差计算 119

二、输入阻抗和零电流引起误差的计算 120

三、温度系数引起误差的计算 121

四、误差系数的计算方法 121

五、数字电压表长期误差的估计 122

一、仪器仪表技术指标的组成 123

§7 仪器仪表技术指标的解释 123

二、技术指标的物理含义 125

§8 测量不确定度及其应用 127

一、不确定度的计算和应用 128

二、数字电表测量数据的处理 130

第四章 直流数字电压表的检定方法 133

§1 检定工作的一般规则 133

一、检定概述 133

二、外观和通电检查 133

三、选取检定点和检定标准的选择 134

四、标准条件和额定工作条件 136

一、溯源能力与电学单位的传递 138

二、直流电压和数字电压表传递系统 138

§2 电学单位及数字电压表传递系统 138

三、数字电压表的准确度等级 140

§3 直接比较法检定 142

一、检定线路和原理 142

二、检定注意事项 143

三、检定直流数字电压表低量程的例举 144

§4 直流标准仪器法检定 146

一、电位差计和分压箱法 146

二、差值法检定 151

三、标准电池法 152

四、多档十进分压箱法 153

一、标准源工作特性和误差 155

§5 直流标准电压源法检定 155

二、检定和操作过程 156

§6 基于直流标准仪器法的检定装置 158

一、7105A型检定装置工作原理及技术指标 158

二、自校准工作程序 162

三、检定操作和实验数据 165

§7 高准确度数字电压表检定标准 168

一、标准部件的技术性能 168

二、电流比较仪式电位差计简单原理 170

三、总体误差分析 172

§8 一种直流电压校准系统 174

一、系统的构成及工作原理 174

二、实验数据和技术特性 176

一、比对装置和方案 179

§9 高准确度检定装置的比对 179

二、比对实验步骤 181

三、比对数据和数据处理 184

第五章 标准源原理及特性 189

§1 国内外标准源的水平 189

一、直流标准源 189

二、交流标准源 190

§2 直流标准源工作原理及特性 193

一、工作原理和电路结构 193

二、国产标准源介绍 196

一、微处理器控制式直流标准源 198

§3 可程控直流标准电压电流源 198

二、YJ93型可程控标准源 201

三、可程控标准电压电流源的技术特性 203

§4 电子式电压标准 204

一、产生的背景和技术特性 204

二、电子式电压标准的误差校验 206

三、电子式电压标准的使用与维护 209

四、直流电压维护方案 209

§5 交流标准电压电流源 212

一、交流标准电压源 212

二、交流标准电压电流源 215

三、交直流标准电流源 217

§6 可程控多功能校准器 218

一、5700A校准器的技术特点 218

二、可程控标准源的设计 219

§7 交直流标准电压源的检定测试方法 222

一、直流标准电压源的检定测试 222

二、交流标准电压源的检定测试 228

§8 程控源的自动校准技术 231

一、程控源的自动校准 231

二、5440型直流电压源的校准技术 232

三、Datron系列标准源的校准方法 237

一、直流电压和电阻检定 238

§9 一种多功能校准器的自动检定 238

二、交流电压和电流检定 242

三、高频宽带检定 246

§10 UPS原理及应用 246

一、UPS的基本电路结构 246

二、UPS的种类 248

三、如何选择UPS 250

第六章 交流数字电表及检测 252

§1 数字电表中的转换器 252

一、数字多用表概述 252

二、数字电表中的转换器 253

§2 交流数字电压表 254

一、交流数字电压表的分类 254

二、交流电压的特征参量 255

三、交流数字电压表工作原理 257

§3 平均值转换原理和输出特性 262

一、平均值转换器工作原理 262

二、平均值转换器的输出特性 265

§4 峰值电压测量技术 267

一、峰值数字电压表 267

二、一种峰值检波电路 269

三、峰值电压测量的应用 270

§5 有效值电压转换器 272

一、热偶式转换器 272

二、模拟运算式转换器 274

三、对数运算式转换器 275

四、计算机采样计算法 276

五、交流功率变换原理 277

§6 交流有效值测量标准 279

一、一种AC/DC全固态电压转换器件 279

二、交流自动测量标准 282

三、交流有效值校准系统 283

四、音频功率标准装置 285

§7 交流数字电表检定测试方法 288

一、交流数字电压表误差检定 288

二、交流数字电压表主要性能测试 290

三、交流数字电流表的检定测试 294

一、超低频电压测量原理 297

§8 超低频电压的测量 297

二、用数字电压表测量超低频电压 299

三、超低频电压检定装置 301

§9 交流数字电表的波形响应和使用方法 302

一、电压电流的测量 302

二、交流数字电表的波形响应 304

三、交流数字电表的测量和使用方法 308

四、交流标准源的正确使用 310

§10 交流电压电流检定系统 311

一、交流电压计量器具检定系统 311

二、交流电流计量器具检定系统 312

一、电流一电压（I-V）转换器 314

§1 直流数字电流表工作原理 314

第七章 直流数字电流表和欧姆表 314

二、带斩波放大器的I-V转换器 315

§2 直流数字电流表的检定测试方法 315

一、直流标准电流源法 316

二、直接比较法和直流标准仪器法 318

三、直流数字电流表的误差和准确度等级 320

§3 数字欧姆表工作原理 321

一、运算放大器法和积分运算法 321

二、电压降法和比率法 324

三、数字式电阻标准 324

§4 数字欧姆表的检定测试方法 325

一、用标准电阻和过渡电阻箱检定 326

二、电阻校准器法（标准源法）检定 327

三、标准数字欧姆表法检定 328

四、直流大电阻和小电流的测量技术 328

§5 数字多用表的自动校准技术 330

一、自动校准原理 330

二、Datron数字多用表的自动校准 331

三、Solartron数字多用表的校准方法 334

四、Fluke 5130A校准工作站 337

五、自动校准技术的基本特点 338

§6 普及型数字电表的功能扩展 339

一、普及型数字电表的功能和类型 339

二、数字／模拟条图双显示数字多用表 341

三、普及型数字多用表测量功能的增强和扩展 344

四、普及型数字多用表使用注意细则 345

§7 数字电表的技术规格选择 346

一、数字电表的技术规格选择 346

二、电压测量和量程选择 347

第八章 数字电表性能测试及应用技术 349

§1 输入特性及测试 349

一、输入阻抗的测试 349

二、零电流的测试 352

§2 稳定误差和线性误差的测试 353

一、稳定误差的测试 353

二、线性误差的测试 355

§3 显示能力和分辨力的测试 356

一、显示能力的检查 356

二、分辨力的测试 357

§4 一般电气指标的测试和检查 358

一、温度系数的测试 358

二、供电电源电压和频率的影响试验 360

三、辅助输出信息的测试 361

四、绝缘电阻和耐压强度试验 362

五、其它项目的检查试验 363

§5 测试结果的处理 364

一、数据处理和检定误差 364

二、数据表格 365

§6 数字电表的应用技术 367

一、用数字电表检定指针式电表 367

二、测量比率值 368

三、带打印的数据采集器 369

四、数字电表用于非电量测量 370

§7 直流电阻仪器的数字化检测 372

一、用数字电压表检定直流电桥和电阻箱 372

二、用数字电压表检定标准电阻和分压箱 374

三、用数字电压表检定电位差计 377

四、用多功能校准器检定直流仪器 379

§8 计量保证方案及应用 381

一、计量保证方案及其特点 381

二、测量过程中的质量控制 382

三、计量保证方案的应用 383

第九章 数字电压表的干扰抑制和保护技术 385

§1 干扰的型式和特征 385

一、干扰源概述 385

二、干扰的型式和特征 385

§2 串模干扰电压的抑制 388

一、对工频干扰的抑制——双积分技术 388

二、目动频率跟踪技术 390

三、滤波技术 391

一、浮地输入电路 393

§3 共模干扰电压的抑制 393

二、双层浮地保护电路 395

§4 测量电路之间的连接方法 397

一、保护电路结构分析 397

二、测量电压源及零值检测器的连接 398

§5 数字电压表的屏蔽技术 402

一、单元电路之间的隔离 402

二、仪用对称放大电路 404

三、静电效应及其防护 405

§6 工业控制系统的抗干扰 407

一、控制系统干扰的来源和抑制 407

二、工频仪表的拍频干扰 408

一、微弱信号测量的重要性 410

§7 微伏小电压及其测量 410

二、直流纳伏小电压的测量方法 412

§8 数字式纳伏表 413

一、电子式指零仪技术状况 413

二、一种高灵敏度自校式纳伏表 415

§9 数字电压表保护技术问答 417

一、保护端的接法 417

二、同一种电路的五种接法 420

三、应变仪输出电压的正确测量 422

§10 抗干扰能力的测试方法 424

一、串模干扰抑制比的测试方法 424

二、共模干扰抑制比的测试方法 425

一、什么是智能式仪器仪表 428

第十章 智能式数字电表 428

§1 智能式仪器仪表 428

二、智能仪器仪表的技术特性 429

三、智能化测量仪器的硬件结构 430

四、智能仪器仪表的软件结构 432

§2 智能式数字电压表 434

一、基本工作方式 434

二、智能式直流数字电压表工作原理 435

三、高速采样电压表 436

四、智能式数字表的内总线 437

§3 典型智能式数字电表的电路结构 438

一、8520A型电路结构 438

二、7150P型数字多用表 440

三、HG1850型电压表 441

四、PZ-62型数字电压表 442

§4 智能式数字电表的运算程序功能 444

一、7065型数字电压表的运算程序 444

二、8520A型数字电压表的运算程序 447

§5 智能式数字电表的自检和诊断功能 449

一、数字多用表的自检功能 449

二、数字多用表的故障自动诊断功能 451

§6 智能式数字电表的总体设计 454

一、智能式仪器仪表的设计步骤 454

二、HG1963型数字多用表整机结构 454

三、HG1963型数字多用表总体设计 456

§7 智能式LCR测量仪 462

一、交流电桥发展简况 462

二、智能式LCR测量仪工作原理 463

三、智能式交流测量仪技术特性 466

§8 数据采集系统 467

一、数据采集系统概述 467

二、数据采集系统的电路结构 468

三、Hydra型数据采集器 470

§9 电子信息与检测技术的现代化 471

一、仪器仪表设计的现代化和智能化 471

二、电子信息技术与检测技术 472

三、智能仪表在电测技术中的作用 474

第十一章 数字电表的自动测试系统 476

§1 智能仪器仪表的接口功能 476

一、接口技术简介 476

二、IEEE-488接口功能 476

三、标准接口与测试系统 478

§2 自动测试系统 481

一、自动测试系统产生的背景 481

二、从人工测试到自动测试 482

三、检测过程的自动化 483

四、自动测试系统的发展 485

一、组建自动测试系统的几项工作 486

§3 自动测试系统的组建 486

二、自动测试系统的连接方式 488

三、一种直流数字电压表的自动检定 489

四、建立数字多用表自动测试系统 491

§4 自动检测装置的结构和程序 492

一、自动检测装置的结构 492

二、测试软件编写 494

三、检定数据的处理 495

§5 数字电表的自动检定和校准软件 496

一、自动校准的基本结构 497

二、MET/CAL校准软件及功能扩充 497

§6 智能式多用表的自动测试系统 500

一、智能式多用表的自动测试 500