數(shù)字化測(cè)量技術(shù)

前言

　　數(shù)字化是將各種信息轉(zhuǎn)換成可以度量的數(shù)字或數(shù)據(jù)的過程。數(shù)字化是現(xiàn)代信息技術(shù)的基礎(chǔ)。數(shù)字化測(cè)量是21世紀(jì)一項(xiàng)高新科學(xué)技術(shù)。其基本內(nèi)容是將連續(xù)變化的被測(cè)模擬量轉(zhuǎn)換成離散的數(shù)字量，再經(jīng)過數(shù)據(jù)采集、計(jì)數(shù)、編碼、數(shù)據(jù)傳輸與存儲(chǔ)，最后完成數(shù)據(jù)處理、圖像處理、顯示及打印工作。它所涉及的內(nèi)容廣泛，既有智能傳感器與檢測(cè)電路，又有數(shù)字化儀表、智能儀器、智能傳感器系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)。目前，數(shù)字化測(cè)量技術(shù)已被廣泛用于工業(yè)、交通、通信、軍事、金融、文教、家庭等各個(gè)領(lǐng)域，成為高精度、高速率、高抗擾、實(shí)時(shí)測(cè)量及自動(dòng)控制的最佳選擇和可靠保證。　　鑒于國(guó)內(nèi)專門介紹數(shù)字化測(cè)量技術(shù)與應(yīng)用的書籍較少，作者編著的高等學(xué)校教材　　《實(shí)用數(shù)字化測(cè)量技術(shù)》、《新編實(shí)用數(shù)字化測(cè)量技術(shù)》，由國(guó)防工業(yè)出版社分別于1991年、1998年出版。2004年新編著的《數(shù)字化測(cè)量技術(shù)與應(yīng)用》，由機(jī)械工業(yè)出版社出版。上述教材均多次重印，受到國(guó)內(nèi)專家與許多讀者的好評(píng)，并作為我校及兄弟院校的本科生及研究生教材。鑒于近幾年來數(shù)字化測(cè)量領(lǐng)域又獲得了飛速發(fā)展，許多新技術(shù)和新產(chǎn)品亟待推廣應(yīng)用，而廣大讀者迫切需要系統(tǒng)地掌握該領(lǐng)域的新技術(shù)。為此，在保留原教學(xué)體系(含實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì))不變的情況下，我們對(duì)內(nèi)容做了大量精簡(jiǎn)、修改，并增加了對(duì)教學(xué)及科研有重要實(shí)用價(jià)值的內(nèi)容，修改及新增內(nèi)容約占原書的40％，書名也改為《數(shù)字化測(cè)量技術(shù)》?！　”緯诳茖W(xué)性、先進(jìn)性、系統(tǒng)性、實(shí)用性于一體，主要有以下特點(diǎn)：　　第一。全面、系統(tǒng)、深入、多方位地闡述了國(guó)內(nèi)外在數(shù)字化測(cè)量領(lǐng)域的新技術(shù)與新成果。　　第二，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，條理清楚，邏輯性強(qiáng)。以第四章為例，首先介紹LED、LCD數(shù)字　　及點(diǎn)陣顯示器，然后介紹數(shù)字儀器的動(dòng)態(tài)掃描顯示技術(shù)，再闡述大屏幕智能顯示技術(shù)，最后講述大屏幕LED智能顯示屏的設(shè)計(jì)原理。內(nèi)容由淺入深，循序漸進(jìn)。全書貫穿著由器件到整機(jī)、由檢測(cè)電路到測(cè)試系統(tǒng)、由原理到應(yīng)用的體系，以硬件為主，做到軟、硬件結(jié)合。所選用的集成電路、整機(jī)或系統(tǒng)，均具有代表性，既便于讀者閱讀，又能給讀者以完整、清晰的概念?！　〉谌?，具有很高的實(shí)用價(jià)值。本書以基本原理和設(shè)計(jì)思想為基礎(chǔ)，把集成電路應(yīng)用和新型數(shù)字儀表、智能儀器和測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)作為全書的重點(diǎn)。在闡述大規(guī)?；虺笠?guī)模集成電路時(shí)，還詳細(xì)介紹其電路設(shè)計(jì)要點(diǎn)、應(yīng)用技巧及注意事項(xiàng)。本書內(nèi)容對(duì)研制具有高性價(jià)比的通用及專用數(shù)字儀表、開發(fā)新型智能儀器和檢測(cè)系統(tǒng)的新產(chǎn)品，具有重要的參考價(jià)值，可幫助讀者解決在科研、生產(chǎn)、教學(xué)實(shí)驗(yàn)中遇到的一些數(shù)字化測(cè)量領(lǐng)域的新課題。

內(nèi)容概要

　　《數(shù)字化測(cè)量技術(shù)》從實(shí)際應(yīng)用角度出發(fā)，全面、系統(tǒng)、深入、精辟地闡述了數(shù)字化測(cè)量領(lǐng)域的新技術(shù)。全書共分12章，第一章為數(shù)字化測(cè)量概述。第二～八章分別介紹了各種數(shù)字集成電路、數(shù)字顯示與大屏幕智能顯示技術(shù)、通用及特種集成電源、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及語音處理技術(shù)的原理及應(yīng)用。第九章介紹數(shù)字電位器的原理與應(yīng)用。第十一十二章深入剖析了由大規(guī)?；虺笠?guī)模集成電路構(gòu)成的新型數(shù)字儀表、新穎檢測(cè)電路及檢測(cè)系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)原理，可幫助讀者解決在科研、生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)中遇到的一些數(shù)字化測(cè)量領(lǐng)域的新課題。　　《數(shù)字化測(cè)量技術(shù)》題材新穎，內(nèi)容豐富，深入淺出，圖文并茂，既富有科學(xué)性和先進(jìn)性，又具有很高的實(shí)用價(jià)值?？勺鳛楦叩仍盒ｋ娮有畔⒐こ?、檢測(cè)技術(shù)及儀器、測(cè)控技術(shù)及儀器等專業(yè)的本科生教材兼作相關(guān)專業(yè)碩士研究生的教材，并可供電子技術(shù)人員和電子愛好者閱讀。

作者簡(jiǎn)介

　　沙占友，1968年畢業(yè)于南開大學(xué)，現(xiàn)任河北科技大學(xué)教授（享受國(guó)務(wù)院政府特殊津貼），校級(jí)教學(xué)名師，河北省優(yōu)秀教師，河北省精品課程“數(shù)字化測(cè)量技術(shù)”主講教師。已出版《數(shù)字化測(cè)量技術(shù)與應(yīng)用》高校教材、《單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì)》（2003年獲全國(guó)優(yōu)秀暢銷書獎(jiǎng)）、《中外集成傳感器實(shí)用手冊(cè)》（“十五”國(guó)家重點(diǎn)圖書出版規(guī)劃項(xiàng)目）等40余部著作，發(fā)表學(xué)術(shù)論文311篇。曾先后獲得河北省普通高校優(yōu)秀教學(xué)成果一等獎(jiǎng)、河北省科技進(jìn)步獎(jiǎng)、河北省十大發(fā)明獎(jiǎng)和97布魯塞爾尤里卡銀獎(jiǎng)?！　⊥鯐跃?，北京理工大學(xué)微電子學(xué)與固體電子學(xué)專業(yè)博士畢業(yè)生，現(xiàn)任河北科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院電子工程系副教授，“數(shù)字化測(cè)量技術(shù)”主講教師。主持或參加了十多項(xiàng)科研項(xiàng)目，曾獲河北省科技進(jìn)步獎(jiǎng)兩項(xiàng)。出版《MCS-51單片機(jī)原理與選型指南》等專著10余部，發(fā)表學(xué)術(shù)論文30余篇，其中EI檢索5篇。研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)測(cè)量與控制技術(shù)、實(shí)時(shí)信號(hào)處理算法與工程實(shí)現(xiàn)。

書籍目錄

前言第一章 數(shù)字化測(cè)量概述第一節(jié) 集成電路發(fā)展的新趨勢(shì)一、集成電路發(fā)展概況二、集成電路發(fā)展的新趨勢(shì)第二節(jié) 數(shù)字集成電路的型號(hào)命名法和分類一、我國(guó)集成電路型號(hào)命名法二、數(shù)字集成電路的分類第三節(jié) 數(shù)字IC的接口電路一、TFL／CMOS單向電平轉(zhuǎn)換接口二、具有三態(tài)輸出的雙向總線電平轉(zhuǎn)換接口三、CMOS電路與晶體管的接口四、利用驅(qū)動(dòng)器陣列作接口五、利用施密特觸發(fā)器作接口六、利用固態(tài)繼電器作接口第四節(jié) 智能傳感器及傳感器系統(tǒng)一、智能傳感器的定義及特點(diǎn)二、智能傳感器的發(fā)展趨勢(shì)及應(yīng)用第五節(jié) 新型數(shù)字儀表的發(fā)展趨向一、廣泛采用新技術(shù)開發(fā)新產(chǎn)品二、不斷改進(jìn)工藝設(shè)計(jì)三、多重顯示儀表四、安全性及操作簡(jiǎn)單化第六節(jié) 電子測(cè)量?jī)x器的標(biāo)準(zhǔn)條件與標(biāo)準(zhǔn)源一、標(biāo)準(zhǔn)條件與額定工作條件二、標(biāo)準(zhǔn)源與量值傳遞習(xí)題一第二章 CMOS門電路的特殊應(yīng)用第一節(jié) 方波發(fā)生器一、兩級(jí)反相式阻容振蕩器二、三級(jí)反相頻率可調(diào)式阻容振蕩器三、方波信號(hào)發(fā)生器的特殊應(yīng)用第二節(jié) 占空比可調(diào)的矩形波發(fā)生器一、由門電路構(gòu)成的矩形波發(fā)生器二、由定時(shí)器構(gòu)成的矩形波發(fā)生器第三節(jié) 石英晶體振蕩器及秒基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器一、石英晶體振蕩器二、幾種秒基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器第四節(jié) CMOS門電路的使用技巧一、電壓放大器二、門控振蕩器三、聲光報(bào)警電路四、開機(jī)自動(dòng)復(fù)位電路五、負(fù)電源發(fā)生器習(xí)題二第三章 一位及多位計(jì)數(shù)／鎖存／譯碼／驅(qū)動(dòng)器第一節(jié) 典型產(chǎn)品分類第二節(jié) 雙BCD同步加法計(jì)數(shù)器一、CD4518的工作原理二、CD4518的應(yīng)用第三節(jié) 可編程計(jì)數(shù)器一、MCl4522的工作原理二、可編程分頻器的電路設(shè)計(jì)第四節(jié) 鎖存／譯碼／驅(qū)動(dòng)器與無效零自動(dòng)消隱電路一、BCD碼鎖存／譯碼／驅(qū)動(dòng)器二、無效零消隱電路的設(shè)計(jì)第五節(jié) 單片多位計(jì)數(shù)／鎖存／譯碼／驅(qū)動(dòng)器一、ICM7217A的性能特點(diǎn)二、ICM7217A的工作原理三、ICM7217A的典型應(yīng)用第六節(jié) 單片10MH2數(shù)字頻率計(jì)一、產(chǎn)品分類及性能特點(diǎn)二、ICM7216D的工作原理三、由ICM7216D構(gòu)成的10MHz數(shù)字頻率計(jì)習(xí)題三第四章 數(shù)字顯示與大屏幕智能顯示技術(shù)第一節(jié) 顯示器簡(jiǎn)介第二節(jié) LED數(shù)字及點(diǎn)陣顯示器一、LED數(shù)碼管及字符管二、LED點(diǎn)陣顯示器三、字符編碼及漢字點(diǎn)陣提取工具第三節(jié) LCD及顯示模塊一、液晶顯示器的性能特點(diǎn)與工作原理二、液晶點(diǎn)陣顯示器及液晶顯示模塊第四節(jié) 數(shù)字儀器的動(dòng)態(tài)掃描顯示技術(shù)一、能消隱無效零的動(dòng)態(tài)掃描顯示電路二、多位LED顯示組件的動(dòng)態(tài)掃描顯示電路第五節(jié) 大屏幕智能顯示技術(shù)一、大屏幕智能顯示屏二、掃描方式與顯示方式的設(shè)計(jì)三、灰度屏、彩色屏及真彩色視頻屏第六節(jié) 大屏幕LED智能顯示屏的設(shè)計(jì)一、主機(jī)電路設(shè)計(jì)二、主機(jī)程序及計(jì)算機(jī)控制程序的設(shè)計(jì)習(xí)題四第五章 集成鎖相環(huán)第一節(jié) 鎖相環(huán)簡(jiǎn)介第二節(jié) 集成鎖相環(huán)的工作原理一、相位比較器二、壓控振蕩器三、線性放大及整形電路第三節(jié) 集成鎖相環(huán)的典型應(yīng)用一、電壓/頻率轉(zhuǎn)換器二、頻率／轉(zhuǎn)換器三、頻率合成器第四節(jié) 鎖相技術(shù)在電子測(cè)量領(lǐng)域的應(yīng)用一、鎖相技術(shù)在流量測(cè)控系統(tǒng)中的應(yīng)用二、利用鎖相時(shí)鐘抑制電網(wǎng)的串模干擾習(xí)題五第六章 通用集成穩(wěn)壓電源第一節(jié) 集成穩(wěn)壓電源的分類第二節(jié) 三端固定式線性穩(wěn)壓器的原理與應(yīng)用一、三端固定式線性穩(wěn)壓器的產(chǎn)品與應(yīng)用二、標(biāo)準(zhǔn)線性穩(wěn)壓器的基本原理三、三端固定式線性穩(wěn)壓器的工作原理四、三端固定式線性穩(wěn)壓器的應(yīng)用技巧第三節(jié) 三端可調(diào)式線性穩(wěn)壓器的原理與應(yīng)用一、三端可調(diào)式線性穩(wěn)壓器的產(chǎn)品分類二、三端可調(diào)式線性穩(wěn)壓器的工作原理三、三端可調(diào)式線性穩(wěn)壓器的應(yīng)用技巧第四節(jié) 低壓差線性穩(wěn)壓器的基本原理一、低壓差線性穩(wěn)壓器的主要特點(diǎn)二、低壓差線性穩(wěn)壓器的基本原理三、低壓差線性穩(wěn)壓器與其他穩(wěn)壓器的性能比較第五節(jié) 低壓差線性穩(wěn)壓器的應(yīng)用技巧及設(shè)計(jì)要點(diǎn)一、低壓差線性穩(wěn)壓器的應(yīng)用技巧二、低壓差線性穩(wěn)壓器的設(shè)計(jì)要點(diǎn)第六節(jié) 由脈寬調(diào)制器構(gòu)成的開關(guān)電源一、脈寬調(diào)制器的產(chǎn)品分類二、脈寬調(diào)制器的基本原理三、由UC3842構(gòu)成的開關(guān)電源第七節(jié) 單片開關(guān)式穩(wěn)壓器的原理與應(yīng)用一、單片開關(guān)式穩(wěn)壓器的產(chǎn)品分類二、IA960／4962的工作原理三、由Ig960構(gòu)成的開關(guān)電源第八節(jié) 散熱器的設(shè)計(jì)一、散熱器的設(shè)計(jì)原理二、散熱器的設(shè)計(jì)方法及注意事項(xiàng)三、印制板式散熱器的設(shè)計(jì)方法第九節(jié) 穩(wěn)壓電源測(cè)量技術(shù)一、測(cè)量電壓調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率的方法二、準(zhǔn)確測(cè)量輸出紋波電壓的方法三、測(cè)量開關(guān)穩(wěn)壓器效率的方法習(xí)題六第七章 特種集成電源第一節(jié) 基準(zhǔn)電壓源的原理與應(yīng)用一、基準(zhǔn)電壓源的特點(diǎn)與產(chǎn)品分類二、傳統(tǒng)基準(zhǔn)電壓源的工作原理三、帶隙基準(zhǔn)電壓源的原理與應(yīng)用四、可編程基準(zhǔn)電壓源的原理與應(yīng)用第二節(jié) 集成恒流源的原理與應(yīng)用一、恒流源的特點(diǎn)與產(chǎn)品分類二、恒流二極管的原理與應(yīng)用三、恒流晶體管的原理與應(yīng)用四、精密可調(diào)式集成恒流源的原理與應(yīng)用第三節(jié) DC／DC變換器的原理與應(yīng)用一、DC／DC變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與產(chǎn)品分類二、降壓式DC／DC變換器三、升壓式DC／DC變換器四、極性反轉(zhuǎn)式DC~~／DC變換器五、反激式／正激式DC一／DC變換器第四節(jié) 電磁干擾濾波器的原理與應(yīng)用一、電磁干擾濾波器的構(gòu)造原理與應(yīng)用二、有源電磁干擾濾波器的原理與應(yīng)用習(xí)題七第八章 數(shù)據(jù)采集及語音處理技術(shù)第一節(jié) 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法一、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法二、A／D轉(zhuǎn)換器的選擇方法及接口示例第二節(jié) 多路模擬開關(guān)的原理與應(yīng)用一、CMOS集成模擬開關(guān)的原理二、多路模擬開關(guān)的應(yīng)用技巧第三節(jié) 高精度單片數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一、ADuC824的性能特點(diǎn)二、ADuC824的工作原理三、精密測(cè)溫系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)第四節(jié) 語音處理技術(shù)及其應(yīng)用一、語音處理技術(shù)二、語音處理器典型產(chǎn)品及語音電路開發(fā)系統(tǒng)三、語音處理器的應(yīng)用實(shí)例習(xí)題八第九章 數(shù)字電位器第一節(jié) 數(shù)字電位器的特點(diǎn)及與機(jī)械電位器的性能比較一、數(shù)字電位器的特點(diǎn)二、數(shù)字電位器與機(jī)械電位器的性能比較第二節(jié) 數(shù)字電位器的基本原理和配置模式一、數(shù)字電位器的基本原理二、數(shù)字電位器的配置模式第三節(jié) 數(shù)字電位器在可編程增益放大器中的應(yīng)用一、同相可編程增益放大器二、反相可編程增益放大器三、實(shí)現(xiàn)增益線性化的兩種方法第四節(jié) 數(shù)字電位器在儀器儀表中的應(yīng)用一、可編程儀表放大器二、可編程／轉(zhuǎn)換器三、可編程帶通濾波器第五節(jié) 數(shù)字電位器在檢測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用一、由數(shù)字電位器構(gòu)成的傳感器信號(hào)調(diào)理器二、由數(shù)字電位器構(gòu)成的壓力測(cè)控系統(tǒng)三、鉑熱電阻溫度傳感器的線性化第六節(jié) 數(shù)字電位器誤差分析及減小誤差的方法一、數(shù)字電位器誤差的分析二、減小數(shù)字電位器誤差的方法第七節(jié) 數(shù)字電位器的測(cè)試方法一、測(cè)試積分非線性誤差和微分非線性誤差二、測(cè)試滑動(dòng)端電阻的方法三、測(cè)試滑動(dòng)端電容的方法習(xí)題九第十章 數(shù)字電壓表第十一章 數(shù)字儀表中的新穎檢測(cè)電路第十二章 數(shù)字多用表及檢測(cè)系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)參考文獻(xiàn)

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