绪论 1
第一章 数字化测量技术的一般问题 6
1-1 连续量的不连续表示方法 6
一、连续量的离散化与量子化 6
二、测量结果的两种基本显示方法：模拟量法及数字值法 7
1-2 数字化测量技术应用于动态测量 8
一、周期扫描法 8
二、跟踪测量法 9
三、采样保持法 9
一、数字化测量仪表的分类 10
二、数字化仪表的主要技术特性 10
1-3 数字化测量仪表的分类及其主要技术指标 10
参考文献 17
第二章 数字-模拟转换器 18
2-1 概述 18
一、D/A转换器的基本表达式 18
二、D/A转换器的基本工作原理和组成 19
三、D/A转换器的双极性工作 21
四、D/A转换器的分类 23
五、D/A转换器的技术特性 24
2-2 T型电阻网络D/A转换器 25
一、T型电阻网络的特点 26
二、T型电阻网络D/A转换器电路分析 27
一、反T型电阻网络D/A转换器的基本电路 30
2-3 反T型电阻网络D/A转换器 30
二、电流切换开关 32
三、双极性工作方式 32
2-4 权电阻型D/A转换器 34
一、权电阻型D/A转换器的工作原理 34
二、变形权电阻网络 35
2-5 集成D/A转换器 36
一、10位单片CMOS D/A转换器 36
二、双极型十二位D/A转换器 42
2-6 D/A转换器在电测中的应用 45
一、程控电源 45
二、可控增益放大器 49
三、可程控的波形发生器 50
四、用作峰值保持器 53
2-7 串行D/A转换器 53
一、电路组成 53
二、电路的工作原理 54
思考题 56
参考文献 56
第三章 模拟-数字转换器 57
3-1 概述 57
一、A/D转换器的分类 58
二、A/D转换器的主要技术特性 59
一、反馈比较式A/D转换器 62
3-2 直接比较型A/D转换器 62
二、斜波比较式A/D转换器 82
3-3 间接比较型A/D转换器 86
一、双斜积分型A/D转换器 87
二、具有零漂补偿的双斜积分原理 98
三、双重双斜式A/D转换器 105
四、多斜率积分式A/D转换器 111
五、脉冲宽度调制式A/D转换器 115
六、电压-频率(V-F)型A/D转换器 121
3-4 复合型A/D转换器 135
一、剩余再循环型A/D转换器 136
二、动态刻度展宽式A/D转换器 139
3-5 高速A/D转换 145
一、并行A/D转换器 146
二、并串行A/D转换器 148
思考题 150
参考文献 150
第四章 频率和相位的数字化测量 151
4-1 频率和时间的数字化测量 151
一、频率的计数法测量 151
二、周期的计数法测量 153
三、频率比的测量 156
四、时间的计数法测量 158
4-2 提高频率及时间测量准确度和分辨力的方法 158
一、游标法 159
二、内插法 160
4-3 提高计数速率的方法 162
一、预定标法 162
二、电流型开关电路 162
三、隧道二极管开关电路 164
4-4 频率和时间的数字化测量举例 165
4-5 相位的数字化测量 170
一、相位-电压转换器 170
二、相位-频率转换器 174
三、数字式的相位计举例 177
参考文献 178
思考题 178
第五章 交流电压、功率和能量的数字化测量 179
5-1 交流电压平均值的数字化测量 179
一、平均值检波器 179
二、误差分析 180
三、平均值检波器电路举例 182
5-2 交流电压峰值的数字化测量 183
一、峰值检波器 183
二、峰值检波器的误差分析 184
三、其他形式的峰值检波电路 186
5-3 交流电压有效值的数字化测量 187
一、电子式交直流转换器 187
二、有效值转换器转换精度与输入波形的关系 189
三、有效值交直流转换器举例 190
5-4 功率和电能的数字化测量 192
一、时分割乘法器式功率-电压转换器 192
二、三相有功和无功功率的数字化测量 196
三、采样计算法数字式瓦特计 196
四、电能的数字化测量 198
思考题 199
参考文献 199
第六章 电路参数的数字化测量 200
6-1 电阻的数字化测量 200
一、恒流法 200
三、补偿法 204
二、电桥法 204
四、比率法 205
6-2 电容的数字化测量 207
一、恒流法 207
二、比较法 208
三、单结晶体管法 209
6-3 电感的数字化测量 210
一、时间常数法 210
二、同步分离法 211
6-4 数字式LCR测量仪 213
一、电流-电压法 213
二、带微处理器的LCR自动测量仪 215
参考文献 220
思考题 220
第七章 数字化测量仪器中干扰的抑制及防护技术 221
7-1 串模干扰及其抑制 221
一、SMR与采样时间T的关系 222
二、固定的采样时间T=kT1法 224
三、采样始点与过零点同步，相隔半周期两次采样法 225
四、γ=0法 227
五、锁相频率跟踪法 229
六、数字滤波原理的应用 232
七、SMR的测定 234
7-2 共模干扰及其抑制 235
一、共模干扰电压的产生原因 235
二、抑制共模干扰电压的方法 237
思考题 240
参考文献 241
第八章 数字化测量仪器误差的分析与综合 242
8-1 概述 242
8-2 误差的分类与误差的综合 243
一、从综合误差的角度出发的误差分类法 243
二、已定系统误差的综合 245
三、随机误差与未定系统误差的综合 246
四、总的不确定度的合成 251
五、整机误差的综合 251
六、增益误差a与偏移误差b的关系 252
七、静态量子化误差及满量程码数N 的确定 254
八、关于误差综合的几个应该注意的问题 255
8-3 数字电压表主要部件误差的典型分析方法 256
一、由衰减器、反馈网络及前置放大器构成的输入电路的误差 256
二、误差链及a、b误差系数的计算 260
三、基准电压源的误差分析 263
四、模-数转换器的误差分析 265
8-4 精密数字电压表误差分析实例 274
一、某型DVM的原理 274
二、基本部件的电路 277
三、输入电路的误差计算 282
四、基准电压源的误差计算 285
五、积分放大器与比较器带来的误差 290
六、静态量子化误差 295
七、整机误差的综合 295
8-5 提高数字电压表技术性能的途径 297
一、概述 297
二、数字式自动动态校零技术 297
三、整体自校技术 302
四、零漂电压的校正及输入偏置电流I0的自动补偿 302
五、零区非线性补偿 302
六、多次采样平均值测量法 303
七、数字电压表的常用内附运算功能 304
思考题 305
参考文献 306
第九章 数据采集技术 307
9-1 模拟多路切换开关 308
一、干簧继电器多路切换开关 309
二、场效应管多路开关 309
三、场效应管多路切换开关 315
四、差动输入多路切换装置 318
五、辅助切换和分组 319
9-2 采样 322
一、概述 322
二、采样定理 322
三、量子化噪声 323
二、采样保持电路的特性及参数 324
一、概述 324
9-3 采样保持电路 324
三、采样保持电路 326
9-4 数据采集装置 327
一、概述 327
二、应用逐位逼近式A/D转换器的数据采集装置 328
三、数据采集系统的构成方式 329
9-5 数据采集系统的技术性能 331
一、准确度 331
二、速度问题 332
思考题 333
参考文献 333
附录：计量器具检定规程JJG315-83(试行)《直流数字电压表》之中三、四两节 334