Principles of Electrical Measurement pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:CRC Pr I Llc

作者:Slawomir, Tumanski

出品人:

页数:488

译者:

出版时间:2006-1

价格:$ 141.19

装帧:HRD

isbn号码:9780750310383

丛书系列:

图书标签:

Electrical Measurement
Instrumentation
Sensors
Electrical Engineering
Measurement Techniques
Analog Circuits
Digital Circuits
Data Acquisition
Signal Processing
Metrology

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具体描述

The field of electrical measurement continues to grow, with new techniques developed each year. From the basic thermocouple to cutting-edge virtual instrumentation, it is also becoming an increasingly 'digital' endeavour. Books that attempt to capture the state-of-the-art in electrical measurement are quickly outdated. Recognizing the need for a text devoted to the major areas underlying modern electrical measurement, Slawomir Tumanski developed "Principles of Electrical Measurement".This text builds a solid foundation in the necessary background concepts and fundamentals needed to develop and use modern electrical instruments. The author first introduces the fundamentals-including main terms and definitions, methods of estimating accuracy and uncertainty, and standards of electrical quantities - and the classical methods of measurement. He then delves into data acquisition, signal conditioning, and signal processing for both analog and digital signals. The final chapter examines computer measuring systems and virtual measurement techniques. By focusing on the aspects that are common to all types of electrical measurement, the book ensures a solid understanding that can be easily applied in practice. Whether used as an introduction to the field or as a reference to the essential concepts, "Principles of Electrical Measurement" provides the knowledge necessary to develop measurement solutions for any application.

仪器仪表与精密测量：电子测量技术与应用内容简介本书系统阐述了现代电子测量技术的基础理论、核心方法与关键应用，旨在为读者提供一套全面而深入的视角，以理解和掌握各类电气和电子信号的精确获取、处理和分析过程。全书结构严谨，内容覆盖面广，从基本的测量原理出发，逐步深入到复杂系统的设计与实现。第一部分：测量基础与误差分析本部分奠定了整个测量科学的理论基石。首先，详细探讨了测量学的基本概念，包括被测量、标准、量值、准确度、精度、灵敏度、分辨率等核心术语的精确定义和相互关系。重点分析了电学测量系统的动态特性，如频率响应、时间常数、相移等，这些特性直接决定了测量系统对被测信号的保真能力。随后，对测量误差的来源、分类与处理进行了详尽的论述。误差分析是精密测量的关键环节，书中不仅涵盖了系统误差和随机误差的理论模型，还引入了不确定度评定的现代方法。我们深入讲解了高斯误差传播定律，并结合实际案例演示了如何运用统计学方法（如最小二乘法）对多组测量数据进行最优估计，从而量化测量的可靠性。对量值溯源和计量标准的讨论，确保了测量结果在国际标准体系下的有效性和可比性。第二部分：模拟信号测量技术本部分聚焦于对连续时间信号的捕获与量化。首先，详细介绍了电阻、电容、电感等无源元件的精密测量方法。对于电阻，超越简单的万用表测量，探讨了电桥原理（如惠斯通电桥、麦克斯韦电桥）在直流和交流下的精确平衡条件与应用限制。电容和电感的测量则侧重于LCR测试仪的工作原理，包括其激励源设计和相位检测电路。在电压与电流测量方面，本书区分了直流（DC）和交流（AC）测量的挑战。对于直流测量，重点剖析了高精度直流电压标准器的构建以及分流器和限流电阻的设计准则。交流测量则深入探讨了有效值（RMS）测量的物理基础，包括真有效值（True RMS）转换器的架构（如检测器和运算放大器配置）及其在高频、非正弦波形测量中的优势。针对功率与能量测量，书中详细阐述了单相和三相功率的瞬时、平均和视在功率计算。对于功率测量，不仅介绍了传统的功率计（如使用乘法器电路），还引入了数字功率测量技术，分析了电流互感器和电压互感器在测量电路中的误差模型及其校正技术。第三部分：时间与频率测量本部分是理解电子系统动态行为的核心。我们首先构建了时间基准的概念，从石英晶体振荡器到原子钟的基本工作原理和性能指标进行了对比分析。频率测量部分，详细介绍了频率计（计数器）的架构，包括输入信号调理、门控电路的时钟源同步、以及如何通过量化误差和抖动（Jitter）来限制频率测量的精度。书中对周期测量法和平移法等高级频率测量技术进行了深入探讨。在时间间隔测量方面，重点阐述了数字示波器和逻辑分析仪如何利用高速采样和时间-数字转换器（TDC）来实现皮秒级的时间分辨率。对于信号的相位测量，讨论了基于傅里叶变换和锁相放大器（LIA）的原理及其在低信噪比条件下的应用。第四部分：数字电子测量与数据采集本部分着眼于现代测量系统的数字化趋势。核心内容围绕模拟信号数字化过程展开。模数转换器（ADC）是关键：书中全面比较了不同类型的ADC，如逐次逼近式（SAR）、双积分式和流水线式/Σ-Δ式，分析了它们在有效位数（ENOB）、采样率、线性度方面的优劣势及其适用场景。同时，对量化噪声和微分非线性（DNL）、积分非线性（INL）等关键参数的测试方法进行了讲解。数据采集系统（DAQ）的设计是应用层面的重点。本书探讨了多路信号同步采集的挑战，包括通道间串扰、共模抑制等问题。此外，还详细介绍了总线接口标准（如GPIB、USB、Ethernet）在高速数据传输中的作用，以及软件定义仪器（SDI）的概念和基于LabVIEW等平台进行测试系统构建的方法。第五部分：高级信号分析与仪器本部分将基础理论应用于复杂的信号分析和现代仪器操作。频谱分析是核心内容之一。书中详尽解析了傅里叶变换（FT）在信号分析中的应用，并着重讨论了离散傅里叶变换（DFT）的实际限制，如栅栏效应（Scalloping）和泄漏。详细介绍了实时频谱分析仪（RTSA）和扫频频谱分析仪的工作原理，以及相干解调技术在分析调制信号中的应用。示波器作为最通用的测量工具，其原理分析占据重要篇幅。除了传统的模拟示波器，重点分析了数字存储示波器（DSO）的架构，包括其前端放大器、采样保持电路和波形处理能力。对眼图分析在高速数字通信测试中的应用进行了专门阐述。最后，本书简要介绍了噪声测量技术，区分了热噪声、散弹噪声和闪烁噪声的来源，并介绍了低噪声放大器（LNA）的设计原则以及噪声系数（NF）的测量方法，为涉及微弱信号探测的领域（如射频接收机测试）提供了必要的技术支撑。本书内容广泛，理论与实践紧密结合，适合作为高等院校电子工程、通信工程、自动化专业本科生和研究生的教材或参考书，同时也为从事电子设备设计、质量控制和科研工作的工程师提供了深入的技术参考。