电工仪表与电路实验技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:机械工业

作者:马鑫金

出品人:

页数:171

译者:

出版时间:2007-9

价格:17.00元

装帧:

isbn号码:9787111219729

丛书系列:

图书标签:

• 电工仪表
• 电路实验
• 实验技术
• 电工学
• 测量技术
• 仪器仪表
• 电路分析
• 实践教学
• 高等教育
• 工程技术

现代光学成像原理与应用 内容简介： 本书深入探讨了现代光学成像领域的基础理论、关键技术与前沿应用，旨在为读者构建一个系统、全面且深入的知识框架。全书结构严谨，内容翔实，尤其侧重于从物理学的基本原理出发，推导出各种成像系统的数学模型，并结合现代电子技术，阐述了图像的获取、处理与重建过程。 第一部分：光学成像的物理基础 本部分首先回顾了经典几何光学和物理光学的核心概念，包括光的传播特性、波动理论在成像中的体现（如衍射与干涉）。重点讲解了傅里叶光学在描述光学系统时的强大威力。通过引入角谱传播理论和菲涅尔衍射积分，详细分析了光场在空间频率域的变换关系，为后续讨论衍射限制和系统性能奠定了理论基础。 紧接着，详细分析了成像系统的调制传递函数（MTF）。MTF作为衡量光学系统分辨能力和对比度的核心指标，被从理论上推导并量化。内容涵盖了由物镜孔径、像差、采样频率等因素对MTF的影响。此外，对光学像差理论进行了详尽的阐述，包括严格的惠更斯作图法与像差系数的计算。针对球差、彗差、像散、场曲和色差这五种主要几何像差，不仅解释了其物理成因，还介绍了如何通过优化镜片设计（如使用非球面镜片和复曲面）来校正这些缺陷。 第二部分：先进光学成像技术 这一部分聚焦于突破传统衍射极限和拓宽成像维度的高新技术。 微纳光学成像是重点章节。详细介绍了超分辨显微成像技术，包括基于荧光激发团的STED、PALM/STORM等光物理机制。对超材料（Metamaterials）与超透镜（Superlens）的负折射率特性及其在突破远场衍射极限中的潜力进行了深入的分析。此外，还涵盖了衍射光学元件（DOE）的设计原理，如Zernike多项式在波前整形中的应用。 计算光学成像是现代成像的核心驱动力。本章深入剖析了计算成像范式。重点讲解了光场（Light Field）成像技术，包括Lytro相机的工作原理，如何通过微透镜阵列（MLA）同时捕获空间信息和角度信息，并重建物体三维结构和调节焦平面的能力。随后，探讨了层析成像技术，特别是光学相干层析成像（OCT）在生物医学领域的应用，其基于低相干干涉原理实现高分辨率的三维深度剖面测量。 第三部分：图像的获取与处理 本部分将理论与工程实践紧密结合。 图像传感器技术是图像采集的基础。详细对比了CCD与CMOS传感器的结构、工作原理、噪声模型（如暗电流噪声、散粒噪声和读出噪声）及其对系统信噪比的影响。对量子效率（QE）和动态范围的工程优化策略进行了讨论。 数字图像处理与重建是实现高质量成像的关键。在图像增强方面，内容涵盖了从空间域（如直方图均衡化、非局部均值滤波）到频率域（如维纳滤波、逆滤波）的去噪和锐化方法。在图像重建方面，对反卷积技术进行了详尽的数学建模，包括点扩散函数（PSF）的估计与求解，以及正则化方法（如Tikhonov正则化）在解决病态问题中的应用。此外，还专门辟章节讨论了深度学习在图像复原中的应用，包括基于卷积神经网络（CNN）的去噪网络（Denoising CNN）和超分辨率网络（SRCNN）的结构设计与训练策略。 第四部分：特定应用场景的成像系统 本部分针对几个具有代表性的应用领域，展示了理论知识的综合运用。 遥感与天文成像： 分析了大气湍流对成像质量的影响，并重点介绍了自适应光学（AO）系统的原理，包括波前畸变检测（如夏克-哈特曼波前传感器）和实时畸变校正（使用变形镜）。 工业与机器视觉： 讨论了高精度测量和三维重建技术，如结构光扫描和激光雷达（LiDAR）的工作原理。内容涵盖了如何通过多视图几何关系进行精确标定和三维重建。 生物医学成像： 深入探讨了荧光显微成像（如共聚焦显微镜）的深度分辨原理，以及多光子显微镜如何利用非线性光学效应实现深层、低损伤的三维组织成像。 全书在理论深度、技术广度和工程实用性之间取得了良好的平衡，是光学工程、电子信息、生物医学工程及相关交叉学科高年级本科生、研究生及科研人员的理想参考教材。书中配有大量的图示、数学推导和案例分析，确保读者能够扎实掌握现代光学成像系统的设计、分析与应用能力。

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初次接触这本书时，我有些担心它会不会过于陈旧，毕竟很多仪表技术都在飞速发展。然而，事实证明，本书的精髓在于对“基本原理”的阐述，这些原理是永恒的。比如，关于“测量不确定度评定”的章节，它详细介绍了A类和B类不确定度的合成方法，并引用了国际标准中的相关术语，即使是面对最新的数字仪表，这些统计学和误差分析的方法论依然是金科玉律。书中对于“信号完整性”的讨论，虽然可能没有直接使用最时髦的术语，但其背后关于阻抗匹配和反射的分析，却是完全适用的。我尤其欣赏作者在设计实验环节时所体现出的“节俭”精神，很多复杂的实验不需要昂贵的高端设备，而是巧妙地利用基础元件和巧妙的接线来验证复杂的原理，这对于资源有限的教学和研究环境来说，简直是宝藏。这本书的价值在于，它教导我们如何用最根本的物理规律去理解和驾驭仪表，而不是被那些不断更新的厂商界面所迷惑。它是一本关于“本质”的书。

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说实话，这本书的阅读体验是需要一定“毅力”的。它的内容密度非常高，知识点之间环环相扣，没有跳跃性。我花了很长时间才啃完关于示波器高级应用的那一部分。作者对时域和频域的转换原理讲解得极为深入，特别是对傅里叶变换在信号分析中的应用，没有停留在皮毛，而是直接切入了数字采样定理和混叠现象的物理根源。这使得我不仅仅是学会了如何操作示波器，而是开始思考如何利用示波器的特性去优化我的测量方案。这本书的难点在于，它假设读者已经对基础的电子学原理了如指掌，所以对于一些基础概念的引入相对跳跃。但正是这种“不迎合”的态度，才让这本书保留了它真正的价值。它像一座需要攀登的高峰，过程或许艰辛，但一旦站上去，视野会变得无比开阔。而且，书中穿插的那些历史案例和技术演进的讨论，让人在学习技术的同时，也能感受到电子测量领域几十年来的发展脉络，这种历史的厚重感是其他浮光掠影的教材所无法比拟的。

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这本书的排版风格非常古典，几乎看不到现代教材中常见的色彩和图标，全篇都是严谨的黑白印刷，这反而让我的注意力完全集中在了文字和公式本身。我对其中关于“动态测量”和“静态误差”的区分印象深刻。作者用了大量的篇幅来论述在快速变化的信号下，仪表的响应延迟和相位失真问题，这在处理高速数字信号时尤为关键。我记得有一段关于电桥平衡状态下灵敏度提升的推导，作者用了好几页篇幅，详尽地展示了如何通过微分补偿来线性化非线性元件的输出，这种对细节的执着，让我深感敬佩。这本书的语言风格非常书面化，用词精准，几乎没有口语化的表达，这对于理解那些专业术语的精确含义非常有帮助。它更像是一部学术专著，而不是一本简单的教科书。每次我遇到一个复杂的测量难题，都会习惯性地翻开这本书，因为它总能从最基本的原理出发，帮我理清思路，找到症结所在。这本书的价值在于，它提供了一个坚实的理论基础，让读者能够举一反三，应对前所未见的测量挑战。

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这本书的封面设计得很有年代感，那种厚重的、略带泛黄的纸张质感，一下子就把人带回了那个需要亲自动手、反复摸索的年代。我记得拿到这本书时，首先被它扎实的理论深度所吸引。它不像现在很多教材那样，只停留在概念的介绍，而是深入到每一个公式背后的物理原理。尤其是关于电磁兼容性（EMC）的那几章，讲解得非常透彻，从基础的电磁波传播到实际的屏蔽和滤波设计，层次分明，逻辑严密。对于一个初学者来说，或许会觉得有些吃力，因为它要求读者具备一定的数学基础和对电路理论的深刻理解。但对于那些想要真正掌握电工仪表和电路实验核心技术的工程师来说，这本书无疑是一本不可多得的“内功心法”。我特别喜欢作者在讲解测量误差和不确定度分析时的那种严谨态度，每一个数据、每一个案例都力求精确，这对于需要进行高精度测量的专业人士来说至关重要。这本书的排版和插图也颇具匠心，虽然没有现代教材那样花哨的彩色图表，但那些黑白线条图却异常清晰有力，完美地勾勒出了复杂的电路结构和仪表的内部构造，让人一目了然。它更像是一部经典的工具书，随时翻开都能从中汲取新的养分。

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拿到这本《电工仪表与电路实验技术》后，我立刻感受到了一种扑面而来的“实战气息”。翻开扉页，映入眼帘的是大量实际电路图和仪表接线案例，几乎没有一句废话，全是干货。这本书的叙述方式极其朴实，没有过多华丽的辞藻，更像是经验丰富的老技师手把手地在教你如何操作。例如，在讲解万用表的正确使用和校准时，作者详细描述了不同档位下内部电阻的变化规律，甚至提到了老式模拟仪表和新型数字仪表的细微差别。我印象最深的是关于“接地系统”的章节，它不仅解释了为什么需要良好的接地，还分类讨论了工作地、保护地和信号地的不同要求，配图清晰地展示了“蛇形地线”和“星形地线”的优劣。这本书的优势在于它的操作指导性极强，每一个实验步骤都写得详尽无遗，对于那些在实验室里摸爬滚打的实验人员来说，这本书就是一本放在手边的“救急手册”。它教你的不仅是“怎么做”，更是“为什么要这么做”，这种对底层逻辑的追溯，才是真正区分专业与业余的关键。这本书的厚度本身就是一种自信的体现，它敢于挑战那些复杂的、经常被初级教材略过的技术细节。

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