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出版者:机械工业

作者:王建//马伟

出品人:

页数:191

译者:

出版时间:2010-1

价格:23.00元

装帧:

isbn号码:9787111286806

丛书系列:

图书标签:

• 电子仪器
• 电子技术
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• 维修
• 实训
• 工业
• 职业技能
• 电子工程
• 电工
• 技能培训

《精密测量与数据采集基础》 本书旨在为对现代科学技术和工业生产中不可或缺的测量与数据采集技术感兴趣的读者提供一个全面而深入的入门。我们将从最基础的原理出发，逐步揭示各类电子测量仪器的核心构成、工作机制以及它们在不同领域的应用。 核心内容概述： 1. 测量基础理论与误差分析： 物理量的定义与单位： 学习国际单位制（SI）及其基本单位，理解量纲分析在工程问题中的重要性。 测量过程模型： 深入解析测量系统如何将物理量转化为可读数据，包括传感器、信号调理、模拟数字转换（ADC）和数字信号处理（DSP）等关键环节。 测量误差的来源与分类： 详细介绍系统误差、随机误差、过失误差及其辨别与量化方法。 误差传播与不确定度评估： 学习如何计算复合误差，理解不确定度在科学和工程测量中的意义，掌握评估不确定度的常用方法。 2. 传感器技术原理与应用： 传感器的基本类型： 涵盖电阻式、电容式、电感式、压电式、热敏式、光电式、霍尔效应传感器等。 关键参数解析： 学习理解传感器的灵敏度、线性度、迟滞、分辨率、响应时间等关键性能指标。 常见应用场景： 探讨传感器在温度、压力、位移、力、流量、气体浓度、生物信号等测量中的具体应用，例如工业自动化、环境监测、医疗诊断等。 3. 模拟信号调理技术： 信号放大器： 介绍运算放大器（Op-amp）的基本原理，以及差分放大器、仪表放大器在信号前置处理中的作用。 滤波技术： 深入讲解低通、高通、带通、带阻滤波器的设计原理和在抑制噪声、提取有用信号方面的应用。 隔离技术： 讨论光耦、隔离变压器等在实现电气隔离、保护测量设备和人员安全中的重要性。 4. 模数转换（ADC）与数模转换（DAC）： ADC工作原理： 详细解析逐次逼近型（SAR）、双积分型、Σ-Δ（Sigma-Delta）型、流水线型ADC的内部结构和转换过程。 ADC关键参数： 理解分辨率、采样率、量化误差、非线性度等参数对数据精度的影响。 DAC工作原理： 介绍电阻开关网络型、电流输出型DAC的工作方式。 数据转换器的选型： 提供根据具体应用需求选择合适ADC/DAC的指导。 5. 数字信号处理（DSP）基础： 数字滤波： 学习有限脉冲响应（FIR）滤波器和无限脉冲响应（IIR）滤波器的设计与实现。 频谱分析： 介绍傅里叶变换（FFT）在分析信号频率成分中的应用。 采样定理与重构： 理解奈奎斯特-香农采样定理，以及如何从离散采样点重构原始信号。 6. 数据采集系统（DAS）设计与构建： DAS架构： 分析集中式、分布式、混合式数据采集系统的结构特点。 硬件选型： 指导如何根据测量任务选择合适的微控制器（MCU）、现场可编程门阵列（FPGA）、专用数据采集卡等。 通信接口： 介绍常用的数据传输接口，如USB、Ethernet、CAN、SPI、I2C等，并讨论其优缺点。 软件设计： 探讨数据采集软件的开发流程，包括驱动程序、应用程序接口（API）和用户界面（UI）的设计。 7. 数据记录、存储与可视化： 数据存储格式： 介绍CSV、TXT、二进制文件等常用存储格式，以及在不同场景下的适用性。 数据管理： 讨论数据库技术在管理大量测量数据中的作用。 数据可视化工具： 介绍MATLAB、Python（Matplotlib, Seaborn）、LabVIEW等软件在绘制波形图、散点图、频谱图等方面的能力，帮助读者直观理解测量结果。 8. 应用案例研究： 工业过程控制： 分析如何利用传感器和数据采集系统监测和控制温度、压力、液位等参数。 环境监测： 讲解如何构建空气质量、水质、噪声等监测网络。 生物医学测量： 介绍心电图（ECG）、脑电图（EEG）等生理信号的采集与分析。 汽车电子： 探讨发动机控制单元（ECU）中传感器数据采集与处理。 本书语言力求通俗易懂，辅以大量的图示和实例，使读者能够从理论到实践，全面掌握电子测量与数据采集的基本技能，为进一步深入学习和实际操作打下坚实的基础。无论您是电子工程专业的学生、技术爱好者，还是希望提升在相关领域工作能力的工程师，都能从中获益。

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