检测技术与系统设计

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出版者:中国水利水电
作者:方彦军
出品人:
页数:359
译者:
出版时间:2007-10
价格:38.00元
装帧:
isbn号码:9787508449340
丛书系列:
图书标签:
  • 检测技术
  • 系统设计
  • 电子测量
  • 仪器仪表
  • 自动化测试
  • 信号处理
  • 传感器技术
  • 数据采集
  • 嵌入式系统
  • 工业控制
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具体描述

检测技术与系统是一门集电子技术、通信技术、仪表技术、计算机技术、网络技术,以及误差理论、信号处理、信号与系统等于一体的跨学科的专业技术课程。

本书系统、深入地介绍了现代检测技术与系统方面的知识。全书分为绪论、检测系统基本特性、测量与误差、参数检测技术、信号调理电路、检测系统过程通道、检测系统中数字信号分析与处理、检测系统中的抗干扰技术、检测系统的组成、网络化检测系统设计十章。

本书适用于高效信息类及相关专业本科生和研究生,也适用于工矿企事业单位从事检测技术与系统研究、开发、设计、服务、维护等方面的工程技术人员。

图书简介:深入解析现代电子系统故障诊断与维护 书名: 现代电子系统故障诊断与维护实践指南 作者: [此处填写一位资深行业专家的名字] 出版社: [此处填写一家专业的科技出版社] ISBN: [此处填写一个虚构的ISBN] 字数: 约1500字 --- 导言:工业数字化时代的“健康卫士” 随着信息技术和物联网(IoT)的飞速发展,电子系统已渗透到国民经济的方方面面,从高精度医疗设备到复杂的工业自动化生产线,再到日常消费电子产品,其稳定性和可靠性直接关乎社会运行效率与安全。任何一个微小的电子故障都可能导致巨大的经济损失甚至安全隐患。本书正是在这样的背景下应运而生,它并非聚焦于“检测技术”或“系统设计”的原理层面,而是致力于为工程师和技术人员提供一套系统化、实战化的现代电子系统故障诊断、分析与维护的综合策略和工具集。我们深信,掌握高效的故障排除能力,是确保电子系统“健康”运行的关键。 第一部分:电子系统故障诊断的理论基石与思维重塑 (Foundation & Mindset) 本部分着眼于构建扎实的故障诊断思维框架。它首先剖析了传统依赖“经验主义”的诊断方式的局限性,转而阐述基于系统工程(Systems Engineering)视角的故障溯源方法。 第一章:电子系统可靠性基础与故障模式分类 详细阐述了电子元件(如半导体器件、被动元件、连接器)在不同工作环境下的典型老化与失效机制。我们区分了突发性故障、间歇性故障和潜伏性故障,并引入了FMEA(失效模式与影响分析)在系统层面的应用,帮助读者预判潜在的薄弱环节。 第二章:构建高效的诊断逻辑链 介绍如何从系统架构图入手,运用“自顶向下”与“自底向上”相结合的诊断策略。重点讲解了布尔逻辑分析法在数字电路故障定位中的应用,以及如何利用信号流追踪法快速锁定功能块的异常输入或输出。本章强调的是“如何像侦探一样思考”,而不是单纯罗列仪器使用方法。 第二部分:先进的现场测试与无损检测技术 (Advanced On-Site Testing) 本部分是全书的核心,聚焦于当前行业内主流且高效的非侵入式或微创式检测技术,这些技术往往是诊断复杂系统故障的决定性手段。 第三章:基于频谱分析的信号完整性诊断 详细讲解了高性能示波器和频谱分析仪在诊断高频、高速信号问题中的实战技巧。内容涵盖: 抖动(Jitter)与相位噪声的测量与评估: 如何通过眼图(Eye Diagram)判断数据传输链路的质量。 电源完整性(Power Integrity, PI)分析: 使用PDN阻抗测量仪识别去耦电容失效和瞬态响应问题,这对于数字电路和射频模块至关重要。 EMI/EMC初步排查: 在现场快速定位辐射源和传导干扰的常见模式。 第四章:热成像技术在电子设备故障定位中的精细化应用 热量是电子元件健康状态最直观的体现。本章深入探讨了红外热像仪在诊断过热和不均匀负载问题中的应用: 温升基准线的建立: 如何区分正常工作热点与异常热点。 低发射率表面处理技术: 确保在诊断陶瓷、金属等表面时的测量精度。 针对性案例: 通过热成像快速发现短路、开路导致的局部过热或无负载空载过热。 第五章:非接触式与微探针测试技术 本章介绍依赖于先进设备的诊断手段,这些手段旨在减少对设备运行状态的干扰: 声学成像(Acoustic Imaging): 用于检测高压设备中的电晕放电或密封泄漏,以及PCB板上的微小开裂。 X射线无损检测(Microfocus X-ray): 专门用于检查BGA封装、QFN器件内部的虚焊(Cold Solder Joints)和内部结构缺陷,这是传统目视检查无法企及的领域。 第三部分:复杂系统级故障的排除与维护策略 (System-Level Troubleshooting & Maintenance) 故障诊断的最终目的是恢复系统功能。本部分着眼于大型、多层级系统的维护流程和策略。 第六章:嵌入式系统与软件层面的调试 在现代电子系统中,软件错误与硬件故障往往相互交织。本章侧重于: 固件级调试工具的应用: 如何利用JTAG/SWD接口,在不完全启动系统的情况下,读取寄存器状态和内存数据,以判断微控制器是否被卡死。 通信协议分析: 使用逻辑分析仪和协议解码器对CAN、Ethernet、SPI等总线的异常报文进行捕获和分析,定位软件逻辑错误或驱动层面的时序问题。 第七章:预防性维护与寿命预测模型 将诊断思想前置到维护策略中。本章讨论如何从故障数据中提炼出系统寿命预测的趋势: 条件监测(Condition Monitoring): 建立关键参数(如电容ESR、晶体振荡频率稳定性)的长期趋势图。 基于漂移的维护决策: 如何设定参数漂移的阈值,指导何时进行部件的预防性更换,从而避免代价高昂的突发停机。 总结:从维修到精益诊断 本书旨在将电子系统的故障处理从一种被动的“救火”行为,转变为一种主动的、科学的、流程化的精益诊断过程。通过掌握这些前沿的分析工具和系统化的思维模式,读者将能够更快速、更准确地定位并解决复杂的电子系统故障,从而显著提升设备运行效率和整体维护水平。本书适合于现场维修工程师、系统集成工程师、硬件设计验证人员以及高可靠性系统维护管理人员研读。

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读后感

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用户评价

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这本书的装帧设计真是让人眼前一亮,封面那种略带磨砂质感的深蓝色调,搭配上烫金的字体,显得既专业又不失稳重,一下子就抓住了我的注意力。我本以为这种技术类书籍会很枯燥,但翻开内页,那清晰的排版和合理的留白,让我阅读起来非常舒服。特别是那些复杂的原理图和流程图,都用高质量的彩色印刷呈现出来,细节标注得一清二楚,即便是初学者也能大致跟上思路。感觉作者在排版和视觉呈现上花了不少心思,这对于长时间阅读技术资料的人来说,简直是福音。而且,这本书的纸张质量也相当不错,厚实不易透墨,即使用荧光笔做了很多标记,背面也几乎看不出痕迹。整体来看,从拿到书的那一刻起,我就觉得这是一本用心制作的工具书,而不是那种匆忙赶工出来的教材,单是这份对阅读体验的尊重,就值得称赞。

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这本书的行文风格简直就是一场学术的“探险”,它没有采用那种平铺直叙、事无巨细的教科书式讲解,而是更像一位经验丰富的老工程师在跟你手把手拆解一个复杂的项目。作者的语言充满了激情和洞察力,尤其是在探讨那些前沿的、尚未完全标准化的设计方法时,那种“我们一起来攻克这个难题”的代入感极强。我特别喜欢他穿插其中的一些个人经验和“踩坑”记录,这些真实世界的案例比纯理论推导要有力得多,让我立刻明白了为什么某些看似简单的设计决策背后,需要权衡那么多因素。读到一些关键章节时,我甚至会忍不住停下来,在旁边的草稿纸上快速勾勒出作者描述的系统架构图,那种思维被激发的感觉,久违了。这不像是在读一本参考书,更像是在参与一次高水平的行业研讨会,收获的不仅仅是知识点,更是解决问题的思维框架。

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我主要关注的是其对于系统集成和软件接口部分的论述,坦白说,这部分的内容深度超出了我的预期。很多同类书籍往往在硬件原理讲得很透彻后,就草草带过软件层面的对接,但这本书却花了大量的篇幅去剖析不同模块间的数据通信协议和兼容性处理。作者对于时序逻辑和错误校验机制的讲解,逻辑链条非常严密,几乎没有留下可以被质疑的空隙。我用它对照我们目前正在进行的某个项目中的互联瓶颈问题,发现书中提出的几种异步处理模型,正好能完美契合我们的需求。更难能可贵的是,书中还探讨了未来几年内可能出现的接口标准演变趋势,这使得这本书的参考价值得以跨越短期时效性,具备了更长远的指导意义,从这个角度来看,它的投入产出比非常高。

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这本书的实用性体现在对具体工具链选择的讨论上,这一点我很欣赏。它没有固步自封地只推荐某一家厂商或某一套主流软件,而是站在一个更宏观的视角,对比了开源方案和商业化解决方案在成本、性能优化和后期维护方面的优劣。比如,在讨论特定传感器数据采集方案时,作者不仅给出了理论上的最佳配置,还附带了基于几种主流开发环境(包括但不限于嵌入式Linux和RTOS)的配置要点,这些都是能直接复制到工作流中的“干货”。我尤其赞赏它关于调试策略的部分,那里面总结了几种在现场环境中快速定位偶发性软硬件冲突的“野路子”技巧,这些往往是课堂上学不到的,只有在实际战场上摸爬滚打多年才能总结出来,极具参考价值。

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这本书在对“系统鲁棒性”这一概念的阐释上,达到了一个很高的哲学高度,这给我带来了很大的启发。它不满足于教会你“如何让系统工作起来”,而是深入探讨了“如何让系统在极端条件下依然稳定运行”。作者用了很多篇幅去解析冗余设计、容错机制和降级处理的层级划分,这种自上而下的设计理念,让人意识到设计一个可靠的系统,需要从需求定义阶段就开始植入“失败”的思考。我读完后,再去看我们之前设计的那些流程图,立刻发现了几个容易被忽略的单点故障隐患。这本书的价值在于,它提供了一种“防御性思维”,让工程师在追求高性能的同时,也能牢牢守住稳定性的底线,这是一种成熟的工程思维的体现。

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