电气测试技术
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天津武清
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作者吴在军
出版社机械工业出版社
ISBN9787111700777
出版时间2022-09
装帧平装
开本16开
定价35元
货号29422597
上书时间2024-11-22
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商品详情
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前言
“电气测试技术”是电气类专业中学科交叉性较强的专业课程，涉及的主要先修课程包括模拟电路、数字电路、信号与系统、微机系统与接口等。学生对于这些先修课程所涉及的理论知识应该已经掌握。课程教学内容还包括电流、电压、转速、压力、温度、流量等电量和非电量的测量方法，但这部分内容对于高年级理工科学生也易于理解。
编者在多年的“电气测试技术”课程教学中，参考过多本相关教材，发现多数教材的内容与模拟电路、数字电路、传感器等教材的内容有大量重复，而对电气测试系统分析与设计应掌握的共性技术阐述不充分。因此，本书编写着眼于电气测试系统共性关键技术，以“信号感知（传感）、信号传输（通信）、信号处理”为主线，介绍先进电流电压传感技术、微弱信号检测、电气测试系统的通信技术、测量误差与数据处理、测试系统抗干扰技术、测试系统可靠性和测试系统实现等内容，力图使学生对电气测试的综合分析、系统设计和应用有较为系统而全面的认识，为今后从事电气测试技术与系统的研究、开发和应用工作奠定技术基础。
本书主要内容基于东南大学电气工程学院“电气测试技术”课程讲义。在十余年的教学过程中，同行老师和选课学生给予了我很多建设性的意见和建议，使得内容不断迭代完善。尽管如此，编者一直没有勇气将讲义出版成书，因为每一次上课总感觉还有很多不尽如人意的地方。感谢机械工业出版社的王雅新编辑不断地鼓励我、督促我，终于让本书成稿。
在本书正式出版之际，感谢东南大学张朋教授编写了最初的讲义。感谢高等学校电气类专业教学指导委员会主任委员胡敏强教授指明了本书的编写方向并提出了要求。感谢东南大学所有选修这门课程的硕士研究生的意见反馈，尤其感谢徐伟庭、冯可、徐东亮、陈佳铭、赵阳、刘鉴雯、朱颖文、高鹏、许佳杰、丁佳昀等同学在本书成稿过程中辛勤的文字编辑工作。感谢东南大学优秀研究生教材出版项目的资助。
在本书编写过程中，参阅了相关专家的教材、著作与论文。在此，一并表示衷心感谢。
限于编者能力与水平，书中难免存在疏漏与不妥之处，请广大读者不吝批评指正。
吴在军
导语摘要
本书着眼于电气测试系统的关键共性技术，以“信号感知（传感）、信号传输（通信）、信号处理”为主线，系统介绍了先进电压电流传感技术、微弱信号检测、电气测试系统的通信技术、测量误差与数据处理、测试系统抗干扰技术等内容。通过对本书的学习，读者可对电气测试技术的综合分析、系统设计和应用有一个较为系统而全面的了解，掌握电气测试的基本理论和关键技术，为今后从事电气测试技术的研究、开发和应用工作奠定基础。
本书可作为高等学校电气类、自动化类专业研究生和高年级本科生“电气测试技术”相关课程的教材，也可作为从事电气测试领域技术研究与开发人员的参考书。
目录
序
前言
第1章绪论1
1.1测试技术概述1
1.1.1测量与测量方法1
1.1.2测试与电气测试2
1.2测试系统2
1.2.1测试系统的构成2
1.2.2测试系统的分析3
1.2.3测试系统的基本指标3
1.2.4测试系统的静态特性4
1.2.5测试系统的动态特性5
1.3信号不失真测试5
第2章先进电压电流传感技术7
2.1引言7
2.2电子式电压互感器8
2.2.1电容式电压互感器9
2.2.2电阻式电压互感器9
2.3光学电压互感器10
2.3.1基于Pockels电光效应的
OVT10
2.3.2基于逆压电效应的OVT11
2.4电子式电流互感器12
2.4.1电子式电流互感器工作原理12
2.4.2电子式电流互感器工作特性14
2.5光学电流互感器14
2.5.1光学电流互感器工作原理14
2.5.2光学电流互感器光路结构16
第3章微弱信号检测18
3.1基本概念18
3.1.1微弱信号18
3.1.2干扰和噪声18
3.1.3信噪比与信噪改善比18
3.1.4微弱信号检测19
3.2频域微弱信号检测——锁定放大19
3.2.1锁定放大器19
3.2.2锁定放大器原理21
3.2.3锁定放大器实现23
3.3时域微弱信号检测——取样积分
与数字式平均24
3.3.1取样积分原理24
3.3.2单点式取样积分25
3.3.3多点式数字平均29
3.3.4单点式取样积分与多点式数字
平均的比较33
第4章电气测试系统的通信技术34
4.1电气测试系统通信网络性能要求34
4.1.1实时性34
4.1.2可靠性38
4.1.3安全性40
4.2实时以太网技术44
4.2.1现场总线与实时以太网44
4.2.2实时以太网标准协议45
4.3无线通信技术46
4.3.1无线通信技术概述46
4.3.2ZigBee47
4.3.35G通信技术50
第5章测量误差与数据处理54
5.1测量误差及其分类54
5.2随机误差与数据处理55
5.2.1随机误差产生的原因55
5.2.2随机误差的统计特性和
概率分布55
5.2.3测量值的均值与残余误差57
5.2.4标准差57
5.2.5极限误差59
5.3系统误差与数据处理59
5.3.1系统误差的分类59
5.3.2系统误差的发现60
5.3.3消除系统误差的方法63
5.4粗大误差与数据处理65
5.4.1粗大误差产生的原因65
5.4.2判别粗大误差的准则65
5.4.3防止与消除粗大误差的方法69
5.5函数误差70
5.5.1函数系统误差计算70
5.5.2函数随机误差计算70
5.5.3误差间的相关系数71
5.6误差的合成71
5.6.1随机误差的合成72
5.6.2系统误差的合成73
5.6.3系统误差和随机误差的合成74
5.7误差的分配75
5.8微小误差取舍原则77
5.9最佳测量方案的确定77
第6章测试系统抗干扰技术79
6.1信号与干扰79
6.1.1信号与干扰的定义79
6.1.2信号与干扰的度量79
6.2干扰的产生80
6.2.1干扰的来源80
6.2.2测试系统内部的固有噪声81
6.3干扰的传播82
6.3.1电场耦合82
6.3.2磁场耦合83
6.3.3公共阻抗耦合83
6.4抗干扰设计85
6.4.1抑制干扰的基本措施85
6.4.2硬件抗干扰设计85
6.4.3软件抗干扰设计90
6.5共模干扰与差模干扰91
6.5.1共模干扰91
6.5.2差模干扰93
6.6长线传输干扰及其抑制94
第7章测试系统的可靠性96
7.1可靠性的定性96
7.2测试系统可靠性特征量96
7.3测试系统可靠性模型97
7.4测试系统可靠性预测98
7.4.1串联系统的可靠性98
7.4.2并联系统的可靠性99
7.4.3混联系统的可靠性99
7.5测试系统可靠性设计100
7.5.1可靠性设计基本原则100
7.5.2提高系统可靠性措施101
第8章测试系统实现102
8.1引言102
8.2便携式局部放电测试仪
硬件设计102
8.2.1总体结构102
8.2.2传感器选型与设计104
8.2.3信号调理与A/D转换
电路设计111
8.2.4电源管理模块117
8.2.5音频输出电路120
8.3便携式局部放电测试仪
软件设计121
8.3.1FPGA逻辑电路设计122
8.3.2人机界面设计132
参考文献136
内容摘要
本书着眼于电气测试系统的关键共性技术，以“信号感知（传感）、信号传输（通信）、信号处理”为主线，系统介绍了先进电压电流传感技术、微弱信号检测、电气测试系统的通信技术、测量误差与数据处理、测试系统抗干扰技术等内容。通过对本书的学习，读者可对电气测试技术的综合分析、系统设计和应用有一个较为系统而全面的了解，掌握电气测试的基本理论和关键技术，为今后从事电气测试技术的研究、开发和应用工作奠定基础。
本书可作为高等学校电气类、自动化类专业研究生和高年级本科生“电气测试技术”相关课程的教材，也可作为从事电气测试领域技术研究与开发人员的参考书。
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