第一章 计算机测控系统导论 1
1．1 引言 1
1．2 计算机测控系统的任务 1
1．3 计算机测控系统的基本结构与类型 3
1．4 计算机测控系统的组成 6
1．4．1 硬件部分 6
1．4．2 软件部分 9
1．5 现代电测技术的发展趋势 9
1．5．1 集成仪器概念 9
1．5．2 测试软件 10
第二章 计算机总线接口技术 11
2．1 总线及其标准 11
2．1．1 总线标准 11
2．1．2 总线的基本操作 13
2．1．3 采用总线的优点 16
2．2．2 接口的分类 17
2．2．1 接口的概念 17
2．2 接口及其技术 17
2．2．3 接口电路的基本结构 19
2．2．4 接口的功能和作用 20
2．2．5 接口的控制方式 21
2．3 ISA总线接口标准 21
2．3．1 ISA总线的宅要特点 21
2．3．2 ISA总线信号 22
2．3．3 ISA总线的电源规格和机械尺寸 25
2．4 PCI总线技术 26
2．4．1 PCI总线的特点 26
2．4．2 PCI总线信号线定 28
2．4．3 PCI总线的电气规范 33
2．4．4 PCI总线连接器 35
2．4．5 PCI总线接口 36
第三章 模拟量输人通道 40
3．1 模拟多路转换器 40
3．1．1 模拟多路开关的种类 41
3．1．2 多路开关的工作原理 42
3．1．3 多路开关的主要技术指标 44
3．1．4 多路开关的选用 44
3．2 程控放大器 44
3．2．1 程控同相放大器 45
3．2．2 程控反相放大器 48
3．2．3 仪用放大器 50
3．3．1 一般要求 53
3．3 量程自动转换技术 53
3．3．2 转换电路及接口 54
3．3．3 量程自动转换电路的控制 54
3．3．4 量程自动转换电路的保护 55
3．4 采样保持电路 56
3．4．1 采样/保持器的基本原理 57
3．4．2 采样/保持器的基本结构 57
3．4．3 采样/保持器的主要性能参数 59
3．5．1 A/D转换器的主要性能指标 60
3．5 A/D转换器 60
3．5．2 A/D转换器的分类 61
3．5．3 高速A/D转换器 63
3．5．4 高精度A/D转换器——Ε-Δ型ADC 68
3．5．5 A/D转换器与计算机的接口技术 76
3．5．6 查询方式的A/D转换器接口电路设计 78
3．5．7 PC机系统的中断方式系统设计 81
3．5．8 DMA方式的A/D转换器接口电路设计 84
3．5．9 举例 85
第四章 开关量输人/输出及模拟量输出通道 89
4．1 开关量输入 89
4．1．1 开关量输入通道 89
4．1．2 查询式控制输入 90
1．1．3 中断驱动式控制输入 92
4．1．4 开关量输入信号的调理 93
4．2．1 模拟量输出信号 95
4．2．2 开关量输出信号 95
4．2 输出通道的信号种类 95
4．2．3 数字量输出信号 96
4．3 DAC 作原理及主要技术指标 96
4．3．1 DAC工作原理 97
4．3．2 D/A转换器的主要技术指标 97
4，3．3 D/A转换器模拟输出电压的极性 98
4．4 DAC接口技术 99
4．4．1 电流输出型DAC连接成电压输出电路 99
4．4．2 D/A转换器与微处理器的接口方法 100
4．4．3 U/I转换电路 105
4．4．4 输出保持器 106
4．5 模拟量输出通道的结构形式 108
4．6 开关量输出 109
4．6．1 开关量输出隔离 110
4．6．2 开关量输出驱动 111
4．6．3 固态继电器(SSR) 113
4．7 执行机构及驱动举例 115
第五章 自动校准和抗干扰技术 124
5．1 误差校准和自检 124
5．1．1 测控系统的系统误差及其校准 124
5．1．2 系统故障的检测和诊断 125
5．1．3 测控系统故障的自检 126
5．2 测控系统的内部自动校准 127
5．2．1 模拟量测量通道的零点漂移和倍率变化 127
5．2．2 零点漂移的内部自动校准 130
5．2．3 倍率偏移的内部自动校准 131
5．3 测控系统的抗干扰技术 132
5．3．1 测控系统中常见的干扰 133
5．3．2 模拟信号输入通道的抗干扰 136
5．3．3 接地问题 156
5．3．4 微机总线的抗干扰措施 159
第六章 计算机虚拟仪器系统 161
6．1 计算机仪器基础 161
6．1．1 计算机仪器系统的组成 161
6．1．2 PC仪器的硬件电路简介 162
6．2 PC虚拟仪器 166
6．2．1 基本概念 166
6．2．2 虚拟仪器的组成 168
6．2．3 仪器驱动器基本概念 169
6．3 虚拟仪器测量功能的设计基础 171
6．3．1 交流电气量的测量与虚拟多用表原理 172
6．3．2 频率测量与虚拟频率计 175
6．3．3 相位差测量与虚拟相位计 178
6．3．4 电参量R、L、C的测量与虚拟R、L、C测量仪 184
6．3．5 失真度测量与虚拟失真度测量仪 190
6．3．6 传递函数的测量与虚拟传递函数测试仪、频谱分析仪 192
6．3．7 虚拟数字滤波器 194
第七章 计算机测控系统的基本特性与设计 201
7．1 测控系统的基本特性 201
7．1．1 概述 201
7．1．2 测控系统的静态特性 202
7．1．3 测控系统的动态特性 207
7．2．2 系统设计的一般步骤 208
7．2 计算机测控系统的设计 208
7．2．1 系统设计的基本要求 208
7．2．3 测控系统的功能规范 210
7．3 数据采集系统设计 213
7．3．1 系统设计考虑的因素 213
7．3．2 系统设计的基本原则 214
7．3．3 数据采集系统基本结构的确定 215
7．3．4 系统设计的一般步骤 218
7．3．5 系统A/D通道的确定 221
7．3．6 微型计算机配置方案的选择 223
7．3．7 数据采集系统的误差分析 225
7．3．8 系统的误差分配及速度估计 228
7．3．9 数据采集系统设计实例 233
7．4 实际测控系统举例 237
7．4．1 例1 237
7．4．2 例2 244
参考文献 248