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第一章 数字电压表基本工作原理1

第一节 概述1

一、数字仪表的种类1

二、数字电压表发展过程1

三、检测技术的重要性3

第二节 数字电压表电路结构4

一、数字电压表通用框图4

二、数字电压表基本原理4

三、AD 7555型数字电压表的电路结构6

第三节 A/D 变换技术9

一、数字的表示方法9

二、A/D 变换11

三、D/A 变换12

第四节 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15

第五节 双积分型数字电压表工作原理17

一、工作过程18

二、微机控制的双积分式 A/D 变换器20

第六节 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24

三、脉冲调宽型数字电压表的主要优缺点25

第七节 快速变换型数字电压表工作原理26

一、快速测量变换技术26

二、三次积分快速 A/D 变换26

第八节 剩余电压再循环型数字电压表工作原理28

一、工作原理28

二、技术特性29

第九节 复合型数字电压表工作原理30

一、两次采样电感分压式 A/D 变换原理30

二、复合型数字电压表的特点31

第十节 数字仪表的显示器和供电电源32

一、显示器概述32

二、显示器件的种类32

三、数字显示方式35

四、数字电压表的供电电源36

第二章 数字电压表的使用与维修38

第一节 数字电压表的主要技术术语38

一、测量范围和量程38

二、分辨力和抗干扰能力41

三、输入阻抗和零电流42

四、显示能力和显示位数42

五、测量速度和响应时间43

六、信息输出44

第二节 数字电压表的分类和特点44

一、数字电压表的分类44

二、数字电压表的性能特点46

三、数字式与模拟式电压表的性能比较47

第三节 数字电压表的操作和使用50

一、面板结构和操作功能50

二、地址选择开关的使用55

三、PZ115A 型数字电压表的使用56

第四节 数字电压表的预调和校准57

一、数字电压表的预调整57

二、数字电压表的校准58

第五节 数字多用表的自动校准技术60

一、自动校准原理60

二、Datron 数字多用表的自动校准61

三、Solartron 数字多用表的校准方法64

四、自动校准技术的基本特点67

第六节 数字电压表的维护和修理68

一、数字电压表故障检查68

二、数字电压表故障检修方法68

三、故障检修常用仪器仪表69

四、微处理器式数字电压表的故障检修70

第七节 智能式数字多用表的自检和诊断功能72

一、数字多用表的自检功能72

二、数字多用表的故障自动诊断75

三、数字电压表的可靠性77

第八节 手持式数字多用表的普及和应用78

一、国内外状况78

二、手持式数字多用表的发展79

三、普及型数字多用表的功能和类型80

四、数字/模拟条图双显示数字多用表82

五、普及型数字多用表测量功能的扩展84

六、普及型数字多用表使用细则85

第九节 典型数字电压表的主要技术指标86

一、1281型、1071型及1081型精密数字电压表86

二、7081型、7075型、7061型及7062型精密数字电压表88

三、8506A 型和8508A 型微处理器式电压表91

四、2000系列数字电压表97

五、HP 3458A 型和 HP 34401A 型数字电压表100

六、TR 6877型、2501A 型数字电压表103

第三章 数字电压表的误差分析105

第一节 数字电压表的误差源和误差公式105

一、数字电压表的误差源105

二、数字电压表的误差公式112

三、数字电压表的误差曲线114

四、误差系数的比例关系117

第二节 变换量程引起的落差118

一、数字电压表的落差118

二、减小落差的方法119

三、进制方式的比较121

第三节 输入阻抗和零电流对测量误差的影响122

一、输入阻抗的影响122

二、输入零电流的影响123

第四节 数字电压表的误差计算方法124

一、数字电压表的误差计算124

二、输入阻抗和零电流引起误差的计算126

三、温度系数引起误差的计算126

四、误差系数的计算方法127

五、数字电压表长期误差的估计128

六、数字电压表测量数据的处理129

第五节 仪器仪表技术指标的解释131

一、仪器仪表技术指标的组成131

二、技术指标的物理含义133

第六节 测量误差的表示方法135

一、误差的表示方法135

二、常用测量误差的说明137

第四章 直流数字电压表的误差检定141

第一节 检定工作的一般规则141

一、检定概述141

二、外观和通电检查141

三、检定点选取和检定标准的选择142

四、标准条件和额定工作条件144

第二节 电学单位及数字电压表传递系统146

一、溯源能力与电学单位的传递146

二、直流电压和数字电压表传递系统147

三、数字电压表的准确度等级149

第三节 直接比较法检定150

一、检定线路和原理150

二、检定注意事项152

三、检定直流数字电压表低量程的举例154

第四节 直流标准仪器法检定155

一、电位差计和分压箱法155

二、差值法检定159

三、标准电池法160

四、多挡十进分压箱法162

第五节 直流标准电压源法检定163

一、标准源工作特性和误差163

二、检定和操作过程165

第六节 基于直流标准仪器法的检定装置166

一、7105A 型检定装置工作原理及技术指标167

二、自校准工作程序170

三、检定操作方法和误差分析173

第七节 高准确度数字电压表检定标准175

一、标准部件的技术性能175

二、总体误差分析177

第八节 一种直流电压校准系统179

一、系统的构成及工作原理179

二、系统的技术特性181

第五章 多功能标准源原理及特性183

第一节 国内外标准源简介183

一、直流标准源183

二、交流标准源184

第二节 直流标准源工作原理及特性186

一、工作原理和电路结构186

二、国产 BY2072型多功能标准源190

第三节 可程控直流标准电压电流源191

一、微处理器控制式直流标准源191

二、YJ93型可程控标准源194

三、可程控标准电压电流源的技术特性195

第四节 电子式电压标准197

一、产生的背景和技术特性197

二、电子式电压标准的误差校验199

三、732A 型电子式电压标准的使用与维护202

第五节 交流标准电压电流源203

一、交流标准电压源203

二、交流标准电压电流源206

三、交直流标准电流源207

第六节 可程控多功能校准器208

一、5700A 型校准器的技术特点208

二、可程控标准源的设计209

第七节 5500A/5520A 型多功能校准器212

一、新一代的多功能校准器212

二、优良的技术特性213

三、先进的校准软件214

四、简易的操作特性215

第八节 交直流标准电压源的检定测试方法215

一、直流标准电压源的检定测试215

二、交流标准电压源的检定测试222

第九节 标准源的自动校准技术225

一、标准源的自动校准225

二、5440型直流电压源的校准技术225

三、Datron 系列标准源的校准方法229

第十节 一种多功能校准器的自动检定230

一、直流电压和电阻检定231

二、交流电压和电流检定235

三、高频宽带检定238

第六章 数字多用表及检测239

第一节 数字多用表中的转换器239

一、概述239

二、数字多用表中的转换器240

第二节 交流数字电压表241

一、交流数字电压表的分类241

二、交流电压的特征参量242

三、交流数字电压表工作原理244

第三节 有效值电压转换器251

一、热偶式转换器251

二、模拟运算式转换器253

三、对数运算式转换器254

四、计算机采样计算法255

第四节 交流有效值测量标准256

一、一种 AC/DC 全固态电压转换器件256

二、交流自动测量标准258

三、交流有效值校准系统259

第五节 交流数字多用表检定测试方法261

一、交流数字电压表误差检定261

二、交流数字电压表主要性能测试264

三、交流数字电流表的检定测试267

第六节 超低频电压的测量270

一、超低频电压测量原理270

二、用数字电压表测量超低频电压273

第七节 交流数字多用表的波形响应和使用方法275

一、电压电流的测量275

二、交流数字多用表的测量和使用方法277

三、交流标准源的正确使用279

四、交流电压计量检定系统281

五、交流电流计量检定系统281

第八节 直流数字电流表及检定方法284

一、直流数字电流表工作原理284

二、直流数字电流表的检定测试方法286

三、直流数字电流表的误差和准确度等级290

第九节 数字电阻表及检定方法291

一、数字电阻表工作原理291

二、数字电阻表的检定测试方法296

三、直流大电阻和小电流的测量技术299

第七章 数字多用表测试及应用技术302

第一节 输入特性及测试302

一、输入阻抗的测试302

二、零电流的测试304

第二节 稳定误差和线性误差的测试306

一、稳定误差的测试306

二、线性误差的测试309

第三节 显示能力和分辨力的测试311

一、显示能力的检查311

二、分辨力的测试312

第四节 抗干扰能力的测试方法314

一、串模干扰抑制比的测试314

二、共模干扰抑制比的测试315

第五节 一般电气指标的测试和检查316

一、温度系数的测试316

二、供电电源电压和频率的影响试验318

三、辅助输出信息的测试319

四、绝缘电阻和耐压强度试验320

五、其他项目的检查试验321

第六节 测试结果的处理323

一、数据处理和检定误差323

二、数据表格324

第七节 数字多用表的应用技术326

一、用数字电压表检定指针式电压表326

二、测量比率值327

三、带打印的数据采集器328

四、数字电压表用于非电量测量329

第八节 直流电阻仪器的数字化检测332

一、用数字电压表检定直流电桥和电阻箱332

二、用数字电压表检定标准电阻和分压箱334

三、用数字电压表检定电位差计337

四、用多功能校准器检定直流仪器339

第九节 1281型数字多用表的应用操作341

一、键和菜单的设置341

二、直流电压和交流电压测量341

三、电阻测量344

四、直流电流和交流电流测量346

五、其他功能操作347

第十节 计量保证方案及应用353

一、计量保证方案及其特点353

二、测量过程中的质量控制355

三、计量保证方案的应用356

第十一节 数字多用表的技术规格选择357

一、数字多用表的技术规格选择357

二、电压测量和量程选择358

三、根据需要选择工具型数字表360

四、检测校准与维修361

第八章 智能式数字多用表及自动测试362

第一节 智能式数字电压表362

一、基本工作方式362

二、智能式直流数字电压表工作原理363

三、智能式数字多用表的内总线364

第二节 智能式数字多用表的典型结构366

一、8520A 型电路结构366

二、7150P 型数字多用表367

三、HG?850型电压表369

第三节 智能式数字多用表的运算程序功能369

一、7065型数字电压表的运算程序371

二、8520A 型数字电压表的运算程序373

三、1281型数字多用表的校准运行375

第四节 智能式 LCR 测量仪379

一、交流电桥发展简况379

二、智能式 LCR 测量仪工作原理381

三、智能式交流测量仪技术特性383

第五节 自动测试系统的组建384

一、自动测试系统的连接方式384

二、一种直流数字电压表的自动检定385

三、建立数字多用表自动测试系统388

四、编写测试软件389

五、检定数据的处理392

第六节 五功能数字多用表自动检定装置393

一、检定装置及技术指标393

二、如何实现自动测试394

第七节 多功能校准器与数字多用表的误差性能比对396

一、比对测试方案396

二、测试软件398

三、比对测试结果分析402

四、比对评估404

第八节 模拟式电表的自动检定408

一、模拟式电表的半自动检定408

二、微机控制电测仪表的检定系统411

第九节 数据采集系统414

一、数据采集系统概述414

二、数据采集系统的电路结构415

第十节 智能式数字多用表的发展417

第九章 数字电压表的干扰抑制和保护技术420

第一节 干扰的形式和特征420

一、干扰的来源420

二、干扰的形式和特征420

第二节 串模干扰电压的抑制423

一、对工频干扰的抑制——双积分技术423

二、自动频率跟踪技术426

三、滤波技术427

第三节 共模干扰电压的抑制429

一、浮地输入电路429

二、双层浮地保护电路431

第四节 测量电路之间的连接方法434

一、保护电路结构分析434

二、测量电压源及零值检测器的连接436

第五节 数字电压表的屏蔽技术440

一、单元电路之间的隔离440

二、仪用对称放大电路443

第六节 数字电压表保护技术问答444

一、保护端的接法444

二、同一种电路的五种接法447

三、应变仪输出电压的正确测量449

第七节 微伏小电压及其测量450

一、微弱信号测量的重要性450

二、直流纳伏小电压的测量方法452

第八节 数字式纳伏表454

一、电子式指零仪技术状况454

二、高灵敏度自校式纳伏表456

第九节 静电效应及其防护458

一、静电的产生和放电458

二、静电的防护459

第十节 仪器仪表设计的现代化460

一、仪器仪表设计的现代化460

二、电子信息技术与检测技术461

附录 全国计量检定人员考核统一试题集(第四分册)数字仪表专业项目试题和部分解答463

参考文献478