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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ADC68

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1237

7．4．2 例2244

参考文献248