中外数字万用表电路原理与维修技术

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isbn号码:9787115051172
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  • 数字万用表
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具体描述

《精密测量:现代电子仪表原理与应用》 本书深入剖析了现代电子测量仪表的关键技术与核心原理,为电子工程师、技术人员和爱好者提供了全面而实用的技术指导。我们聚焦于那些在精密测量领域扮演着举足轻重角色的核心器件和前沿技术,旨在帮助读者构建坚实的理论基础,并掌握实际应用中的各项技能。 第一部分:测量原理的基石——信号的捕捉与转换 本部分首先从测量仪表的“眼睛”和“大脑”出发,详细阐述了各类模拟信号是如何被精准捕捉和有效处理的。我们将深入探讨各类传感器的工作机制,包括但不限于温度传感器(如热敏电阻、热电偶)、压力传感器(如压电式、电容式)、位移传感器(如LVDT、霍尔效应传感器)以及光电传感器等。每一类传感器都将从其物理原理、材料特性、典型应用电路以及影响精度的关键因素等方面进行详尽的介绍。 接着,我们将重点剖析模拟信号调理电路的奥秘。在信号从传感器输出到被数字处理之前,往往需要经过一系列的放大、滤波、衰减或隔离等操作,以满足后续电路的要求。本书将细致讲解各种运算放大器(Op-amp)的经典应用,包括差分放大、同相比例、反相比例、积分、微分等电路的原理与设计考量。我们将分析各种滤波器(低通、高通、带通、带阻)的设计方法,并介绍其在抑制噪声、隔离特定频率信号方面的作用。此外,信号隔离技术(如光耦隔离、变压器隔离)的原理与应用也将得到深入探讨,这对于确保测量系统的稳定性和操作人员的安全至关重要。 第二部分:数字化的桥梁——模数转换(ADC)与数模转换(DAC) 一旦模拟信号被有效调理,就需要将其转换为数字信号,以便计算机或微处理器进行处理。本部分将深入剖析模数转换(ADC)的各种核心技术。我们将详细介绍不同类型的ADC,包括逐次逼近型ADC、双积分型ADC、Σ-Δ调制器ADC以及流水线型ADC等。对于每一种ADC,我们将从其基本工作原理、转换过程、关键参数(如分辨率、采样率、线性度、失调误差、增益误差)以及影响转换精度的因素进行深入分析。同时,我们将提供设计和选择合适ADC的实用建议,并讨论其在不同应用场景下的优劣势。 反之,在某些应用中,数字信号需要转换回模拟信号,例如控制输出、波形生成等。本部分也将系统介绍数模转换(DAC)的原理与技术。我们将重点讲解电阻串DAC、R-2R梯形DAC、电流输出DAC和电压输出DAC等典型结构。同样,我们将深入分析DAC的关键参数(如分辨率、建立时间、非线性度)及其对输出信号质量的影响。 第三部分:微处理器的核心——嵌入式系统与数据处理 数字信号的获取只是测量过程的一部分,如何对这些数字信号进行高效、精确的处理,是现代电子仪表的核心竞争力。本部分将聚焦于嵌入式系统在测量仪表中的应用。我们将介绍微处理器(MCU)和数字信号处理器(DSP)的基本架构、指令集以及常用的开发工具和环境。 在数据处理方面,我们将详细阐述数字滤波算法,如移动平均滤波、中值滤波、卡尔曼滤波等,以及它们在去除随机噪声、平滑信号方面的作用。我们还将介绍傅里叶变换(FFT)等频域分析技术,以及它们在频谱分析、信号特征提取等方面的应用。此外,数据采集(DAQ)系统的设计原理、接口技术(如SPI, I2C, USB)以及相关的软件开发将得到详尽的讲解。 第四部分:测量仪表的智能化与网络化 随着科技的发展,现代测量仪表正朝着智能化和网络化的方向发展。本部分将探讨仪器通信协议,如GPIB、LAN、Wi-Fi等,以及它们在实现仪器互联和远程控制方面的作用。我们将介绍数据可视化技术,如何将复杂的测量数据以直观、易懂的方式呈现给用户,例如波形显示、曲线拟合、数据报表生成等。 此外,我们还将展望智能测量的发展趋势,包括机器学习在故障诊断、预测性维护、参数优化等方面的应用,以及物联网(IoT)技术如何将分散的测量节点连接起来,构建大规模的监测和控制网络。 第五部分:实际应用案例分析 为了帮助读者更好地理解理论知识,本书的最后部分将提供一系列实际应用案例分析。这些案例将涵盖不同领域的精密测量挑战,例如: 工业自动化中的传感器数据采集与处理 通信系统中的信号分析与监测 医疗设备中的生物信号测量 环境监测中的数据采集与分析 通过对这些真实世界的应用场景进行深入剖析,读者可以学习如何将书中所学的原理和技术融会贯通,解决实际工程问题,并从中获得宝贵的实践经验。 《精密测量:现代电子仪表原理与应用》旨在为读者提供一个全面、深入且实用的学习平台,助您在电子测量领域不断精进,掌握现代科技的核心脉络。

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读后感

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用户评价

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作为一本号称涵盖“电路原理与维修技术”的书籍,它在“维修技术”这部分的处理上显得非常单薄和敷衍。几乎找不到任何针对特定故障现象的系统性维修流程。比如,当屏幕显示不全或者按键失灵时,我该从哪里开始检查?是电源部分、控制逻辑还是显示驱动电路?书中没有给出明确的指导路线图。它更多地停留在“这个模块应该这样工作”的理论层面,却很少深入探讨“当它不工作时,我该如何一步步定位并修复”的实践层面。这种理论与实践的巨大鸿沟,使得这本书更像是一本电路理论的教科书,而非一本合格的维修参考书。

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我购买这本书的主要动机是希望提升自己对各种新型数字万用表的理解和维修能力。但读完后发现,书中大部分内容似乎还停留在上世纪末期的技术水平。对于现在市场上主流的真有效值测量(TRMS)、频率、占空比测量等高级功能,以及那些基于微控制器和专用集成电路的现代万用表的设计思路,介绍得非常少,甚至是只字未提。这种知识的滞后性,让这本书的参考价值大打折扣。一个维修技术人员需要的是与时俱进的知识,而不是对老旧技术的复述。我更希望看到关于软件校准、固件升级这些现代维修技术的内容,而不是仅仅停留在对基础电阻电容测量的原理分析上。

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这本书给我的整体感觉是“纸上谈兵”的学术著作,而非一本实用的维修手册。书中充斥着大量的数学公式和复杂的逻辑框图,这些内容或许对设计者有用,但对于一线维修人员来说,它们并不能直接转化为解决实际问题的工具。例如,当一个万用表显示异常读数时,我需要的是一个清晰的故障树或快速诊断步骤,而不是一篇关于A/D转换器内部运算机制的冗长论述。维修技术需要的是经验的总结和快速反应的技巧,这本书在这方面显得力不从心,提供的实用性建议太少,显得非常“空泛”。

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坦白说,这本书的排版和结构设计实在不尽人意。内容之间缺乏清晰的逻辑连接,感觉像是把许多零散的讲义拼凑在了一起。比如,在讲解完某个芯片的工作原理后,紧接着就跳到了一个完全不相关的维修案例,中间缺少必要的过渡和总结。更让人头疼的是图纸的质量。很多电路图模糊不清,标注的元件型号也常常缺失或者难以辨认,这对于需要对照实物进行维修的读者来说,简直是灾难。我花了大量时间试图在书中找到清晰的结构化知识体系,但收效甚微。如果作者能在内容组织上更下功夫,用更清晰的章节划分和流程图来引导读者,这本书的价值可能会大大提升。

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这本关于数字万用表电路原理与维修技术的书,我本来是抱着学习基础知识的目的买的。然而,阅读体验让我感到有些遗憾。全书的侧重点似乎过于偏向于理论推导和复杂的电路分析,对于初学者来说,简直像是一本天书。书中对各个模块的原理讲解虽然深入,但缺乏足够的图示和实际操作的指导。我希望能看到更多关于如何使用万用表进行实际故障排查的案例,比如如何区分常见的元件损坏类型,或者在没有示波器等辅助设备的情况下,如何通过万用表进行有效的信号测量。书中对测量精度的影响因素分析得倒是不少,但这些分析往往需要读者具备深厚的电子工程背景,对于维修人员而言,实用性大打折扣。我期待的更多是那种“手把手”的教学,而不是高深的学术探讨。

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