常用计量仪器仪表原理、检定、使用和维修 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国计量出版社

作者:王拴龙

出品人:

页数:220

译者:

出版时间:2003-6

价格:37.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787502618087

丛书系列:

图书标签:

• 计量
• 科学
• 计量仪器
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• 测试技术

深度探究：现代电子设计与信号处理的理论与实践 本书旨在为电子工程、通信工程、自动化控制等相关领域的专业人士和高级学生提供一本全面、深入、注重实践的参考指南。内容聚焦于现代电子系统设计中的核心理论、关键技术以及信号处理的实际应用，不涉及计量仪器仪表原理、检定、使用与维修的任何相关内容。 本书共分为六个宏大章节，系统地阐述了从基础器件到复杂系统集成的全过程，旨在构建一个扎实的理论框架，并提供丰富的工程实践案例。 --- 第一部分：半导体器件与集成电路（IC）的微观机制与宏观应用 本部分专注于现代电子系统的基石——半导体器件。我们摒弃传统的简单罗列式介绍，深入探讨半导体物理的最新进展，特别是其对器件性能的决定性影响。 1.1 晶体管物理的深化理解： 详细分析MOSFET在亚微米乃至纳米尺度下的短沟道效应、载流子迁移率饱和以及量子隧穿现象。引入先进的FinFET和GAA（Gate-All-Around）结构，阐述其在提高静电控制能力和降低漏电流方面的优势。讨论SiC和GaN等宽禁带半导体在功率电子领域的核心优势及其驱动电路的设计考量。 1.2 模拟与射频IC设计基础： 深入剖析运算放大器（Op-Amp）的失调电压、噪声系数（$1/f$噪声和白噪声）的精确建模。重点介绍高精度斩波稳定技术和自举（Bootstrap）架构。在射频领域，详述噪声系数的级联公式、混频器的非线性失真（IP3点分析）以及压控振荡器（VCO）的相位噪声抑制技术，并提供使用Smith圆图进行阻抗匹配网络的精确设计方法。 1.3 数字CMOS电路的功耗管理： 探讨亚阈值偏置技术、时钟门控（Clock Gating）以及电源门控（Power Gating）在降低动态和静态功耗中的作用。分析动态电压频率调节（DVFS）的算法基础及其在高性能计算中的应用。 --- 第二部分：高速信号完整性（SI）与电源完整性（PI）的工程挑战 随着工作频率的提升，信号和电源的传输线效应不再是次要因素，而是决定系统成败的关键。本部分提供了前沿的分析工具和设计规范。 2.1 传输线理论与时域分析： 建立在麦克斯韦方程组基础上的传输线模型，详细推导了TDR（时域反射测量）的物理原理及其在缺陷定位中的应用。对伯德图（Bode Plot）在回波损耗和插入损耗分析中的应用进行详尽阐述，强调了阻抗匹配的容限控制。 2.2 串扰与电磁兼容（EMC）： 深入分析近端串扰（NEXT）和远端串扰（FEXT）的耦合机制，包括容性耦合和感性耦合的量化计算。介绍了屏蔽技术、地线设计规范（如星形地、分割地）以及如何在PCB布局中有效隔离敏感电路与高频开关噪声源。 2.3 电源网络（PDN）的去耦设计： 阐述PDN的阻抗靶图（Target Impedance Profile）的制定流程。分析去耦电容的频率依赖性，并详细介绍高频去耦（使用陶瓷电容阵列）与低频去耦（使用大容量电解电容）的协同策略，包括如何通过封装电感来评估IC封装对PDN特性的影响。 --- 第三部分：先进的数字信号处理（DSP）算法与硬件实现 本部分聚焦于如何高效地在硬件平台（如FPGA或ASIC）上实现复杂的数字信号处理算法，以满足实时性要求。 3.1 傅里叶分析与变换的高效实现： 详述快速傅里叶变换（FFT）的蝶形算法（Butterfly Structure）及其在流水线结构中的优化布局。重点讨论定点数运算对FFT精度和动态范围的影响，并提供浮点数与定点数转换的定标策略。 3.2 滤波器设计与自适应算法： 深入讲解FIR（有限脉冲响应）和IIR（无限脉冲响应）滤波器的设计流程，包括窗函数法、频率采样法以及最小均方误差（MMSE）准则。在自适应滤波方面，详细分析LMS（最小均方）和NLMS（归一化最小均方）算法的收敛性分析及其在噪声消除和回声消除中的实际部署。 3.3 抽取与插值理论： 基于Shannon-Nyquist采样定理，阐述数字系统中抽取（Down-sampling）和插值（Up-sampling）操作的必要性。重点介绍多相滤波器组（Polyphase Filter Bank）在抗混叠滤波和高效变速率采样中的关键作用。 --- 第四部分：通信系统中的调制、编码与信道化技术 本部分是理解现代无线和有线通信系统的核心框架，侧重于信息论在实际物理层设计中的体现。 4.1 数字调制方案的性能分析： 深入对比PSK、QAM、QPSK、16QAM等调制星座图的效率与抗噪性能。计算特定调制方式下的误码率（BER）性能曲线，并探讨在高斯白噪声（AWGN）信道中，如何通过MCM（多载波调制，如OFDM）技术来对抗频率选择性衰落。 4.2 信道编码与纠错理论： 阐述信道编码在克服噪声和干扰对数据传输的影响中的作用。详细介绍线性分组码（如Hamming码、Reed-Solomon码）的代数结构和译码过程。重点分析Turbo码和LDPC（低密度奇偶校验码）的迭代译码原理及其接近香农极限的性能优势。 4.3 频率合成与锁相环（PLL）： 探讨频率合成器在通信设备中的核心地位。深入分析二阶和三阶锁相环的环路带宽、相位裕度和锁定时间。介绍分数N分频锁相环（Fractional-N PLL）的相位噪声产生机理和抖动（Jitter）的量化分析。 --- 第五部分：高性能数据转换器（ADC/DAC）的原理与应用 数据转换器是连接模拟世界与数字世界的桥梁，其性能直接决定了整个系统的动态范围和精度。 5.1 模数转换器（ADC）的工作原理： 详细剖析流水线式ADC、逐次逼近寄存器（SAR）ADC以及Sigma-Delta（$Sigma-Delta$）ADC的架构差异、采样速率和有效位数（ENOB）的权衡。重点分析量化噪声的整形技术及其在音频和高精度测量中的应用。 5.2 数模转换器（DAC）的线性度与动态性能： 讨论电阻梯形DAC和电流舵式DAC的非线性误差来源（如DNL/INL）。阐述电流源失配对转换精度的影响，并介绍在高速应用中为抑制毛刺效应所采用的输出缓冲和平滑技术。 5.3 混叠与时钟抖动： 详细分析采样时钟的抖动（Jitter）如何转化为ADC输入信号的有效带宽限制，并提供时钟抖动对SNR影响的数学模型。 --- 第六部分：嵌入式系统实时操作系统与硬件加速 本部分关注于如何将上述复杂的电子和信号处理算法部署到可靠、高效的嵌入式硬件平台之上。 6.1 实时操作系统的内核与调度： 探讨RTOS（实时操作系统）与通用OS（如Linux）在确定性（Determinism）上的根本区别。深入分析抢占式多任务调度、优先级继承协议（PIP）和优先级天花板协议（PCP）在避免优先级反转中的机制。 6.2 FPGA/CPLD的设计流程与高级描述语言： 介绍基于VHDL和Verilog的硬件描述语言（HDL）的应用。重点讲解有限状态机（FSM）的编码规范以保证综合工具的最佳性能。讨论同步设计原则，如单时钟域设计和跨时钟域信号（CDC）的安全异步FIFO设计。 6.3 高性能内存系统与缓存一致性： 分析SRAM、DRAM（如DDR4/LPDDR5）的电气特性和时序参数。讨论CPU和加速器之间数据一致性（Cache Coherency）的硬件机制，以及如何通过DMA（直接内存访问）控制器绕过CPU进行高速数据传输，以优化系统吞吐量。 --- 总结： 本书为工程师和研究人员提供了一个聚焦于信息捕获、处理、传输和系统集成的知识体系，其深度和广度足以支撑复杂电子产品的研发工作。全书内容侧重于理论推导、性能建模和前沿工程实践，是追求电子系统极致性能的必备参考资料。

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在我看来，一本优秀的技术书籍，最关键的一点在于其内容的深度和广度。而这本书恰恰在这两方面都做得非常出色。它覆盖了从基础的光学、电学原理，到复杂的信号处理和数字电路技术，将各种常用计量仪器仪表的工作原理剖析得淋漓尽致。在阅读过程中，我发现书中不仅讲解了仪器的“是什么”，更深入地探讨了“为什么”。例如，在讲解温度测量仪表时，它不仅仅介绍了热电偶、热电阻等传感器的基本原理，还详细分析了它们在不同环境下的响应特性以及如何进行补偿，这对于我进行精确温度控制的应用至关重要。而且，书中在介绍每一种仪器时，都会附带其在不同行业、不同领域的应用案例，这让我能够更直观地理解仪器的价值和作用，也为我提供了很多创新的思路。这本书就像一位博学的老师，不仅传授我知识，更启迪我的思维，让我能够将所学知识融会贯通，应用到更广泛的领域。

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我一直认为，对于任何技术领域，深入理解其底层原理都是至关重要的。这本书在这方面做得非常出色。它不仅仅是简单地介绍仪器的功能和操作方法，而是深入剖析了每一种常用计量仪器仪表背后的科学原理，以及它们是如何被设计和制造出来的。我特别欣赏它在讲解光学测量仪器时，对光学的基本原理、衍射、干涉等概念的详细阐述，这让我能够更深刻地理解为什么这些仪器能够实现如此精确的测量。在维修部分，它提供了一系列系统性的故障排除方法，从硬件到软件，从常见问题到疑难杂症，都进行了详细的分析和指导。这让我能够更有条理地去分析和解决仪器故障，而不是盲目地进行尝试。这本书不仅仅是知识的传授，更是思维方式的引导，它教会我如何运用科学的方法去解决实际问题，如何去理解和掌握那些复杂的技术。

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这本书的编排逻辑非常清晰，层层递进，让我这样一个对计量仪器了解不深的人，也能轻松入门。它从最基本的测量概念讲起，然后逐步深入到各种仪器的具体原理、检定方法和使用技巧。我特别喜欢它在介绍不同类型仪表时，会先给出其在现实生活中的应用场景，然后再深入到其工作原理。这种方式让我能够更好地理解这些仪器为何如此重要，以及它们是如何为我们的生活和工作提供便利的。而且，书中在讲解原理时，并没有回避复杂的数学公式和物理概念，但它会用通俗易懂的语言进行解释，并配以大量的图示和案例，这使得即使是理论基础相对薄弱的读者，也能轻松理解。在检定部分，它详细介绍了各种仪器的校准方法和注意事项，这对于我保证测量数据的准确性非常有帮助。它让我明白，仪器不仅仅是工具，更是一种科学的体现。

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这本《常用计量仪器仪表原理、检定、使用和维修》简直是我近年来阅读过的最有价值的技术书籍之一。它不是那种泛泛而谈的书，而是内容非常具体、操作性极强的工具书。在讲解原理方面，它深入浅出，对于一些复杂的物理现象，通过生动的类比和图示，让读者能够轻松理解。例如，它在讲解示波器的原理时，不仅详细介绍了显像管的工作原理，还解释了垂直偏转、水平偏转等关键环节是如何实现的。在检定部分，它详细列举了各种仪器的检定规程和技术要求，并提供了具体的检定步骤和数据分析方法，这对于从事计量检定工作的专业人员来说，无疑是极其宝贵的资源。我尤其欣赏书中对于不同类型仪器的共性和特性的梳理，这让我能够触类旁通，更快地掌握新的仪器。它让我意识到，很多仪器虽然外形和功能各异，但其核心的测量原理往往是相通的，理解了这一点，学习和掌握新仪器就会变得更加容易。

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坦白说，起初我买这本书的时候，并没有抱太大的期望，毕竟市面上同类书籍很多，质量参差不齐。但是，当我深入阅读之后，我简直被它的专业性和实用性所折服。这本书的编写风格非常严谨，但又不失可读性。它在介绍仪器原理的时候，会详细讲解其背后的物理学、电磁学等基础理论，并且还提供了相关的数学推导过程，这对于我这种喜欢刨根问底的读者来说，简直是莫大的满足。更难能可贵的是，它并没有仅仅停留在理论层面，而是紧密结合了实际的检定规程和使用经验。在讲解检定方法时，它详细列举了各种可能遇到的问题以及相应的解决方案，并辅以大量的实例分析，让我在阅读过程中能够立刻联想到自己的实际工作。例如，书中关于动态传感器校准的部分，不仅讲解了理论模型，还给出了具体的实验步骤和数据处理方法，这对于我需要进行精密测量和校准工作的来说，简直是太有价值了。它让我明白，理论知识和实践操作之间并非是割裂的，而是相辅相成的。而且，书中还特别强调了不同品牌、不同型号的仪器在原理和使用上的细微差别，这让我能够更准确地选择和使用仪器，避免了不必要的误操作。我感觉这本书就像一位经验丰富的导师，不仅教授我知识，更教会我如何思考，如何解决问题。

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作为一个在研发一线摸爬滚打多年的技术人员，我深知精密测量对于产品质量的重要性。这本书的出现，可以说是及时雨。它的内容非常扎实，涵盖了市面上绝大多数常用计量仪器的原理、检定、使用和维修。我尤其喜欢它在讲解维修部分的内容，非常具体，而且提供了很多实用的技巧和经验。很多时候，仪器出现一些小故障，不是因为损坏，而是因为参数设置不当或者是一些不易察觉的部件老化，这本书里都给出了详细的排查思路和方法。例如，在处理一些模拟信号采集设备时，书中详细讲解了如何判断信号干扰的来源，以及如何通过滤波器和屏蔽等手段来解决问题。这比我之前仅仅依靠经验去猜测要有效得多。而且，书中还包含了很多关于仪器校准的知识，包括不同校准方法的优缺点，以及如何根据实际需求选择合适的校准策略。这让我能够更好地保证测量结果的准确性和可靠性，为我的研发工作提供了坚实的基础。这本书不仅仅是一本技术手册，更像是一位经验丰富的老工程师在传授他的毕生绝学。

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这套书简直就是一本宝藏！我之前在工作中遇到瓶颈，很多时候都摸不着头脑，尤其是在面对一些老旧设备的时候，总感觉力不从心。直到我翻开这本书，才发现之前的很多认知都停留在表面。书里对各种常用计量仪器的原理讲解得非常透彻，不是那种简单罗列公式或者概念的枯燥理论，而是结合了实际应用场景，一步步拆解，就像一位经验丰富的老专家在手把手教你一样。特别是关于一些内部结构的图解，细节做得非常到位，让我能清晰地理解到每一个部件是如何协同工作的，以及它们为什么会这样设计。这一点对于解决实际问题至关重要，你知道一个仪器为什么会出这个故障，根本原因在哪里，而不是只能死记硬背一些维修手册上的条条框框。而且，书中对于一些复杂原理的阐述，运用了大量生动形象的比喻，将抽象的概念变得易于理解，这对于我这种理论基础不是特别扎实的读者来说，简直是救星。它不仅仅是告诉“是什么”，更重要的是解释了“为什么”，这种深度和广度是我之前接触到的任何资料都无法比拟的。我特别喜欢它在讲原理的时候，还会穿插一些历史渊源或者发展演变，这让我对这些仪器有了一种更全面的认识，也更感激前人的智慧和创造。从最基础的测量原理到复杂的电子线路分析，这本书都面面俱到，为我构建了一个完整的知识体系。我感觉自己的专业技能得到了质的飞跃，现在面对一些疑难杂症，心里都有底了。

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我一直觉得，测量技术是很多工程领域的基础，而掌握了各种计量仪器的原理和使用方法，就等于拥有了一把打开精密世界大门的钥匙。这本书就是这样一把金钥匙。它在讲解仪器原理的时候，非常注重逻辑性和层次感。从最基本的测量概念入手，逐步深入到各种仪器的核心工作机制。我特别欣赏它在介绍复杂仪器时，会先从其基本功能和应用场景讲起，让读者对该仪器有一个整体的认识，然后再深入到内部结构和工作原理。这种由宏观到微观的讲解方式，使得我能够更轻松地理解那些看似复杂的概念。而且，书中对于很多关键参数的讲解，都非常到位，例如灵敏度、精度、分辨率、稳定性等，它不仅给出了这些参数的定义，更详细地解释了它们是如何影响仪器的性能，以及在实际使用中需要注意哪些问题。这一点对于我进行仪器选型和性能评估非常重要。这本书也让我深刻理解了“知其然，更要知其所以然”的重要性。它不仅仅是传授我如何操作仪器，更重要的是让我理解了仪器背后的科学原理，这让我能够更好地应对各种复杂情况，甚至能够对仪器进行一些性能优化。

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老实说，之前我对很多精密仪器的内部构造和工作原理一直是一知半解，很多时候只能依赖于操作手册来完成工作，但总感觉缺乏一种“掌控感”。这本书彻底改变了我的这种状态。它在讲解仪器原理时，非常注重细节，从最基础的物理定律到复杂的电路设计，都进行了详尽的阐述。我特别喜欢它在描述电子元器件功能时，不仅仅是简单地列举其参数，而是会结合实际的电路图，解释它们在整个系统中的作用。这让我能够真正理解“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”的道理。而且，它在维修部分提供了大量实用的故障诊断技巧，从常见故障的排除方法到一些疑难杂症的分析，都进行了深入的探讨。这让我能够更有信心地去处理各种仪器故障，减少了不必要的返厂维修，也节省了宝贵的时间和成本。这本书就像一位经验丰富的技师，在他的指导下，我感觉自己的维修能力得到了质的提升。

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我之前一直对电子测量仪器的工作原理感到有些模糊，尤其是在处理一些老旧的模拟仪器时，更是感到力不从心。直到我接触到这本书，才感觉豁然开朗。它用一种非常清晰易懂的方式，将那些复杂的物理原理和电路设计展现在我面前。书中的插图和图表做得非常精美，而且非常准确，能够帮助我直观地理解每一个部件的作用以及它们之间的联系。我特别喜欢它在讲解共振电路和滤波器原理的时候，用了非常形象的比喻，让我一下子就理解了那些抽象的概念。而且，书中还提供了很多实际操作的步骤和注意事项，这对于我这种动手能力比较弱的人来说，简直是福音。它让我能够一步步地去尝试，去理解，去掌握。在维修部分，它更是提供了非常实用的故障排除指南，从最简单的可能性开始排查，逐步深入，直到找到问题所在。这本书让我对测量仪器的理解上升到了一个新的高度，不仅仅是会用，更是懂其所以然。

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