А.А.Афонский, В.П.Дьяконов | Измерительные приборы и массовые электронные измерения [2007] [PDF]

Содержание
Предисловие
Глава 1. Основы электронных измерений и мультиметры
1.1. ИОглавление
змерения на постоянном токе
1.1.1. Источники напряжения и тока
1.1.2. Резисторы и резистивность
1.1.3. Измерения в произвольных цепях постоянного тока
1.2. Измерения переменного напряжения и тока
1.2.1. Параметры синусоидального напряжения и тока
1.2.2. Измерение истинного среднеквадратического значения (True RMS)
1.2.3. Советские милливольтметры с True RMS
1.2.4. Измерение тока бесконтактными методами
1.3. Измерители R, С, L и иммитанса
1.3.1. Понятие об индуктивности и емкости
1.3.2. Эквивалентные и измерительные схемы для индуктивности и емкости
1.3.3. Портативные измерители индуктивности и емкости
1.3.4. Измерители иммитанса (импеданса)
1.3.5. Измеритель иммитанса Е7-22 и работа с ним
1.3.6. Стационарные лабораторные LСR-измерители компании Good Will
1.3.7. Специфика измерений L, С и R
1.4. Портативные аналоговые и цифровые мультиметры
1.4.1. Рынок мультиметров и тенденции их развития
1.4.2. Функциональная схема цифрового мультиметра
1.4.3. Обзор массовых моделей мультиметров
1.4.4. Мультиметры для промышленных применений
1.4.5. Мультиметры с токовыми клещами
1.4.6. Мультиметры - токовые клещи для измерения мощности в трехфазных сетях
1.4.7. Мультиметры с цифровыми и аналоговыми измерителями
1.4.8. Мультиметры-щупы
1.4.9. Цифровые мультиметры с интерфейсом RS-232
1.4.10. Многоцелевой мультиметр МЕТЕХ M-6000D
1.4.11. Цифровые мультиметры M-3890D и M-3890DT фирмы МЕТЕХ с интерфейсом USB
1.4.12. Работа USB-мультиметров с персональным компьютером
1.5. Цифровые частотомеры
1.5.1. Принципы построения цифровых частотомеров
1.5.2. Цифровые частотомеры АКТАКОМ серии АСН
1.6. Элементная база современных мультиметров
1.6.1. Микросхемы АЦП с цифровыми индикаторами
1.6.2. Микросхемы преобразователей True RMS в постоянное напряжение
1.6.3. Примеры применения микросхем МХ536А/536
1.6.4. Пример построения вольтметра на основе микросхем МХ536А/536
1.6.5. Микросхема AD693 усилитель сигнала температурного датчика
1.6.6. Микросхемы интерфейсов RS-232
Глава 2. Источники напряжений, токов и тестовых сигналов
2.1. Источники постоянных напряжений и токов
2.1.1. Кремниевые стабилитроны как источники опорного напряжения
2.1.2. Микросхемы источников опорного напряжения
2.1.3. Микросхемы последовательных стабилизаторов
2.1.4. Микросхемы параллельных стабилизаторов
2.1.5. Супервизоры питания
2.1.6. Микросхемы импульсных преобразователей DC-DC
2.1.7. Микросхемы импульсных преобразователей AC-DC
2.1.8. Источники постоянного тока
2.1.9. Лабораторные источники постоянного напряжения и тока
2.2. Источники синусоидальных сигналов
2.2.1. Типы источников синусоидального напряжения
2.2.2. Пример схемы RC-генератора
2.2.3. LC-генератор на транзисторе, включенном по схеме с общей базой
2.2.4. LC-генератор на транзисторе, включенном по схеме с общим коллектором
2.2.5. LC-генераторы с упрощенным включением контура
2.2.6. Генераторы на пьезокерамических фильтрах
2.2.7. Кварцевые резонаторы
2.2.8. Кварцевые генераторы на логических микросхемах
2.2.9. Кварцевый генератор на операционном усилителе
2.2.10. Кварцевый генератор на биполярном транзисторе
2.2.11. Промышленные модули кварцевых генераторов
2.2.12. Промышленные генераторы низкочастотных сигналов
2.2.13. Генераторы стандартных сигналов (ГСС) высоких частот
2.3. Функциональные генераторы
2.3.1. Принципы построения функциональных генераторов
2.3.2. Формирователи синусоидального сигнала из треугольного
2.3.3. Микросхема функционального генератора МАХ
2.3.4. Функциональные генераторы и частотомеры фирмы Wavetek Meterman
2.3.5. Функциональные генераторы и частотомеры фирмы МЕТЕХ
2.3.6. Программа стыковки приборов МЕТЕХ с компьютером
2.3.7. Функциональный генератор 33220А фирмы Agilent
2.4. Генераторы качающейся частоты (ГКЧ) и измерители АЧХ
2.4.1. Промышленные ГКЧ и измерители АЧХ
2.4.2. Применение функциональных генераторов в качестве ГКЧ
2.4.3. Построение ГКЧ на высоких частотах
2.4.4. Работа с измерителем АЧХ X1-50
2.5. Измерительные комплексы MS-9150/60/70 фирмы МЕТЕХ
2.5.1. Приборный состав комплекса
2.5.2. Универсальный мультиметр комплексов
2.5.3. Функциональный генератор и частотомер комплексов
2.5.4. Встроенный лабораторный источник питания
2.6. Широкополосные и импульсные интегральные усилители и компараторы
2.6.1. О требованиях к интегральным усилителям
2.6.2. Широкополосные интегральные усилители фирмы BURR-BROWN
2.6.3. Интегральный аналог идеального биполярного транзистора
2.6.4. Сверхширокополосные дифференциальные усилители фирмы MAXIM
2.6.5. Сверхширокополосные одновходовые усилители фирмы MAXIM
2.6.6. Сверхскоростные интегральные компараторы
2.7. Источники импульсных сигналов
2.7.1. Промышленные генераторы импульсов
2.7.2. Импульсные генераторы на транзисторах и интегральных микросхемах
2.7.3. Импульсные генераторы на интегральном таймере
2.7.4. Импульсные устройства на негатронах
2.8. Многофункциональные генераторы произвольных сигналов
2.8.1. Генераторы произвольных сигналов серии Tektronix AFG3000
2.8.2. Возможности генераторов серии AFG3000
2.8.3. Работа генераторов серии AFG3000 с компьютером
2.8.4. Генераторы произвольных сигналов других фирм
Глава 3. Основы электронной осциллографии
3.1. Сигналы и их спектры
3.1.1. Синусоидальные колебания и сигналы
3.1.2. Понятие о спектральном синтезе сложных сигналов
3.1.3. Фурье-анализ и синтез периодических функций
3.1.4. Дискретный Фурье-анализ и спектр периодических функций
3.1.5. Непрерывное преобразование Фурье для произвольного сигнала
3.1.6. Быстрое преобразование Фурье (БПФ)
3.1.7. Эффект Гиббса
3.1.8. Спектральный анализ дискретных сигналов
3.2. Начало осциллографии
3.2.1. Рождение электронной осциллографии
3.2.2. Осциллограф и трубка Брауна
3.2.3. Осциллографическая трубка с электростатическим отклонением
3.3. Современные осциллографические трубки
3.3.1. Особенности конструкции осциллографических ЭЛТ
3.3.2. Графическая скорость луча
3.3.3. Время установления отклоняющей системы
3.3.4. Отклоняющие системы осциллографических ЭЛТ
3.3.5. Осциллографические трубки специального назначения
3.4. Принцип действия и устройство аналогового осциллографа
3.4.1. Принцип действия осциллографа
3.4.2. Структурная схема аналогового осциллографа
3.4.3. Требования к усилителям осциллографа
3.4.4. Особенности широкополосных осциллографических усилителей
3.4.5. Принципы построения генераторов развертки
3.4.6. Узлы синхронизации осциллографов
3.4.7. Блоки питания осциллографов
3.5. Принцип действия и устройство цифрового запоминающего осциллографа
3.5.1. Блок-схема цифрового запоминающего осциллографа
3.5.2. Достоинства и недостатки цифровых запоминающих осциллографов
3.5.3. Получение спектрограмм сигнала цифровыми осциллографами
3.6. Параметры и выбор электронных осциллографов
3.6.1. Основные параметры
3.6.2. Дополнительные параметры
3.6.3. Выбор осциллографов
Глава 4. Аналоговые электронные осциллографы
4.1. Осциллографы первого и второго поколений
4.1.1. Первое поколение ламповых осциллографов
4.1.2. Массовые советские транзисторные осциллографы 60-х годов
4.1.3. Осциллографы для радиолюбителей
4.2. Современные сервисные аналоговые осциллографы
4.2.1. Сервисные осциллографы серий ОСУ и МРС
4.2.2. Отечественные сервисные осциллографы
4.3. Современные отечественные универсальные осциллографы
4.3.1. Отечественные универсальные осциллографы
4.3.2. Современные универсальные осциллографы фирмы Good Will
4.3.3. Современные универсальные осциллографы серии АСК
4.3.4. Осциллографы AKTAKOM-IWATSU Hi-End класса
4.3.5. Универсальные осциллографы фирмы HITACHI
4.3.6. Осциллографы фирмы PINTEK
4.3.7. Аналоговые осциллографы фирмы EZ Digital
Глава 5. Стационарные цифровые и стробоскопические осциллографы
5.1. Цифровое представление аналоговой информации
5.1.1. Общие принципы построения цифровых осциллографов
5.1.2. О выборе числа отсчетов и восстановлении сигналов
5.1.3. Об интерполяции в цифровых осциллографах
5.2. Современные аналого-цифровые осциллографы
5.2.1. Аналого-цифровые осциллографы АКТАКОМ
5.2.2. Аналого-цифровые осциллографы фирмы Good Will
5.2.3. Аналого-цифровой осциллограф С1-137/2
5.3. Цифровые осциллографы
5.3.1. Цифровые осциллографы Минского приборостроительного завода
5.3.2. Цифровые осциллографы фирмы Good Will
5.3.3. Цифровые осциллографы АКТАКОМ
5.3.4. Цифровые осциллографы фирмы HITACHI
5.3.5. Цифровые осциллографы фирмы TEKTRONIX
5.3.6. Цифровые осциллографы фирмы LeGroy (общая оценка)
5.3.7. Цифровые осциллографы LeGroy WaveRunner
5.3.8. Цифровые осциллографы LeGroy WaveSurfer
5.3.9. Цифровые осциллографы LeGroy WavePro
5.3.10. Цифровые осциллографы LeGroy WaveMaster
5.3.11. Стробоскопические осциллографы серии Wave Expert с полосой до 100 ГГц
5.3.12. Цифровые осциллографы фирмы Agilent Technologies
5.4. "Бюджетные" цифровые запоминающие осциллографы
5.4.1. Какие из цифровых осциллографов можно отнести к бюджетным
5.4.2. "Бюджетные" цифровые осциллографы фирмы TEKTRONIX
5.4.3. "Бюджетные" цифровые осциллографы фирмы Agilent
5.4.4. "Бюджетные" цифровые осциллографы фирмы EZ Digital
5.4.5. "Бюджетные" осциллографы фирмы WENS
5.4.6. Цифровые осциллографы фирмы R1GOL
5.4.7. Цифровые осциллографы серии WaveJet фирмы LeGroy
5.5. Особенности осциллографов класса Hi-End
5.5.1. Сравнение осциллографов класса Hi-End различных фирм
5.5.2. Режимы выборок и пик-детектор
5.5.3. Получение глазковых диаграмм
5.5.4. Осциллографы фирмы Tektronix с Цифровым Люминофором
Глава 6. Портативные цифровые осциллографы
6.1. Тенденция микроминиатюризации цифровых осциллографов
6.2. Миниатюрные осциллографы объединения АКТАКОМ
6.2.1. Портативные осциллографы серии АСК
6.2.2. Осциллограф-щуп АСК-4011
6.3. Портативные осциллографы фирмы Flulke
6.3.1. Цифровые осциллографы – скопметры
6.3.2. Скопметры Fluke 105B/99B/96B/92B
6.3.3. Скопметры Fkuke серии 120
6.3.4. Осциллографы и скопметры Fluke серии В
6.3.5. Скопметры серии 190
6.4. Мультиметры-осциллографы фирм ВЕЕТЕСН и WENS
6.4.1. Мультиметры-осциллографы фирмы ВЕЕТЕСН
6.4.2. Мультиметры-осциллографы WENS 820
6.5. Портативные осциллографы фирмы Velleman
6.5.1. Портативный осциллограф HPS5
6.5.2. Портативный персональный осциллограф HPS10
6.5.3. Портативный осциллограф HPS40
6.5.4. Панельный осциллограф VPS10
6.5.5. Малогабаритный цифровой осциллограф APS 320
6.6. Портативный осциллограф-мультиметр DMM-740
6.7. Портативные осциллографы/мультиметры фирмы МЕТЕХ
6.7.1. Одноканальный осциллограф/мультиметр MS-1280
6.7.2. Осциллограф/мультиметр MS-2000
6.7.3. Осциллограф-мультиметр DG SCOPE
6.8. Портативные осциллографы корпорации Tektronix
6.8.1. Серия осциллографов Tektronix THS700
6.8.2. Серия осциллографов Tektronix TPS2012/2014/2024
6.8.3. Портативные осциллографов Tektronix TPS2012/2014/2024 с Цифровым люминофором
6.9. Цифровые осциллографы - ноутбуки фирмы Hitachi
Глава 7. Виртуальные PC-осциллографы и лаборатории
7.1. Виртуальные PC-осциллографы
7.1.1. Назначение виртуальных осциллографов и их типы
7.1.2. Виртуальные осциллографы в виде плат расширения ПК
7.2. Виртуальные осциллографы фирмы Velleman
7.2.1. Виртуальные осциллографы фирмы Velleman
7.2.2. Анализатор спектра виртуального осциллографа фирмы Velleman
7.2.3. Самописец на базе виртуального осциллографа фирмы Velleman
7.2.4 Работа с PC-осциллографом фирмы Velleman
7.3. Виртуальные функциональные генераторы фирмы Velleman
7.3.1. Функциональные измерительные генераторы
7.3.2. Виртуальные функциональные генераторы фирмы Velleman
7.3.3. Работа с виртуальным функциональным генератором фирмы Velleman
7.4 Компьютеризированная лаборатория PC-Lab 2000
7.4.1. Создание компьютеризированной лаборатории PC-Lab 2000
7.4.2. Специальные возможности лаборатории PC-Lab 2000
7.5. Новые возможности виртуальной лаборатории PC-Lab 2000 v. 1.38
7.5.1. Развитие лаборатории PC-Lab 2000
7.5.2. Установка обновленной лаборатории PC-Lab 2000
7.5.3. Новый режим запоминания (персистенции) осциллограмм PERSIST
7.5.4. Отключение режима соединения точек графиков
7.5.5. Автоматизация измерений параметров осциллограмм
7.5.6. Режим запоминания спектрограмм
7.5.7. Другие возможности обновленной PC-Lab 2000
7.5.8. Виртуальный самописец PCS10 (К8047)
7.5.9. Виртуальный USB-осциллограф PCSU1000
7.5.10. Виртуальная лаборатория PC-Lab 2000SE
7.6. Осциллографические модули и платы фирмы BORDO
7.6.1. Цифровой осциллограф BORDO-421 с USB-интерфейсом
7.6.2. Цифровые осциллографы - плата В-121 и приставка В-323
7.6.3. Двухканальные цифровые осциллографы - платы PCI
7.6.4. Интерфейс пользователя осциллографов фирмы BORDO
7.7. Платы-осциллографы других фирм
7.7.1. Ультраскоростные платы М8-500, М8-500У и М8-1000
7.7.2. Приставка-осциллограф DSO-2100
7.7.3. Осциллографическая приставка SDS200
7.8. Виртуальная USB-лаборатория АКТАКОМ
7.8.1. Управляемые источники питания АТН-1535/1539
7.8.2. Функциональные генераторы АНР-3121/3122
7.8.3. Генератор измерительных телевизионных сигналов АНР-3125/3126
7.8.4. Цифровые запоминающие осциллографы АСК-3106/3107/3116/3117
7.8.5. Комбинированный прибор АСК-4106
7.9. Виртуальный характериограф АСС-4211
7.9.1. Приставка АСС-4211 и ее параметры
7.9.2. Работа с приставкой АСС-4211
7.10. Скоростные платы компании GaGe
7.10.1. Обзор продукции компании GaGe
7.10.2. Программное обеспечение виртуальных осциллографов GaGe
Глава 8. Осциллографические измерения
8.1. Подготовка аналогового осциллографа к работе
8.1.1. Включение аналогового осциллографа и подготовка его к работе
8.1.2. Подключение осциллографа к источнику сигнала
8.1.3. Выбор режимов работы усилителей канала Y
8.1.4. Калибровка чувствительности
8.1.5. Учет влияния входной цепи осциллографа
8.1.6. Применение компенсированных делителей напряжения
8.1.7. Установка точной компенсации делителя
8.1.8. Лабораторные испытания аналоговых осциллографов
8.2. Работа с разверткой и синхронизация
8.2.1. Изменение режимов развертки
8.2.2. Запуск нарастающим или спадающим изменениями сигнала
8.2.3. Установка длительности и растяжка развертки
8.2.4. Наблюдение телевизионных сигналов
8.2.5. Выбор источника запуска и синхронизации развертки
8.3. Измерение параметров сигналов
8.3.1. Измерение амплитуды и уровней сигнала
8.3.2. Измерение временных интервалов
8.3.3. Измерение сдвига фаз синусоидальных сигналов
8.4. Измерения в режиме X-Y
8.4.1. Измерение фазового сдвига с помощью фигур Лиссажу
8.4.2. Сравнение частот с помощью фигур Лиссажу
8.4.3. Осциллограф в роли характериографа
8.5. Некоторые другие применения осциллографа
8.5.1. Наблюдение амплитудно-модулированных сигналов
8.5.2. Вычисление коэффициента модуляции
8.5.3. Применение калибратора для исследования переходных процессов в RC-цепях
8.5.4. Наблюдение переходных процессов в LRC-цепях
8.5.5. Курсорные измерения
8.6. Особенности измерений цифровыми осциллографами
8.6.1. Измерение постоянных напряжений и калибровка
8.6.2. Измерение частотных и временных параметров цифровых осциллографов
8.6.3. Выбор вида интерполяции
8.6.4. Использование накопления (аналогового послесвечения)
8.6.5. Работа с памятью цифрового осциллографа
8.6.6. Цифровой осциллограф в роли анализатора спектра
8.7. Специальные вопросы осциллографирования
8.7.1. О дискуссии "Good Will против Tektronix"
8.7.2. Как регистрируют процессы различные типы осциллографов
8.7.3. О роли памяти в цифровых осциллографах
8.7.4. Применение окна для просмотра части содержимого памяти
8.7.5. О случайной дискретизации и эффективной ее частоте
8.7.6. Курсорные и автоматические вычисления
8.7.7. Особенности работы разверток и синхронизации
8.7.8. Быстрое преобразование Фурье и другие возможности осциллографов Good Will
8.7.9. Применение осциллографов с Цифровым Люминофором
8.8. Работа с массовыми цифровыми осциллографами серии DS-1000
8.8.1. Начало работы с осциллографами серии DS-1000
8.8.2. Применение режима усреднения осциллограмм
8.8.3. Режим наложения осциллограмм (персистенции)
8.8.4. Особенности наблюдения сигналов
8.8.5. Работа с разверткой и системой запуска
8.8.6. Работа с основной группой кнопок меню
8.8.7. Применение режима XY
8.8.8. Работа с курсорами и курсорные измерения
8.8.9. Автоматические измерения
8.8.10. Применение пикового детектора
8.8.11. Просмотр деталей осциллограмм
8.8.12. Сохранение осциллограмм и установок осциллографа
8.8.13. Допусковый контроль осциллограмм
8.8.14. Быстрое преобразование Фурье и получение спектрограмм
8.8.15. Подключение осциллографов к принтеру
8.8.16. Подключение осциллографа к компьютеру
8.8.17. Применение сервисных утилит
8.9. Особенности работы осциллографов с различными сигналами
8.9.1. Подключение осциллографа к источникам сигналов
8.9.2. Просмотр сигналов с цифровых устройств
8.9.3. Измерение крутизны и нелинейности пилообразных сигналов
8.9.4. Осциллографирование телевизионных сигналов
Глава 9. Практическая работа с компьютеризированными лабораториями
9.1. Интерфейс компьютеризированной лаборатории PC-Lab 2000
9.1.1. Общий вид окна лаборатории PC-Lab 2000
9.1.2. Добавление текста в окно экрана
9.1.3. Меню лаборатории PC-Lab 2000
9.1.4. Позиция Options меню
9.1.5. Опции позиции View
9.1.6. Позиция Math задания математических операций
9.1.7. Меню файловых операций File
9.1.8. Работа со справкой PC-Lab 2000
9.2. Осциллографирование в PC-Lab 2000 в реальных условиях
9.2.1. Просмотр синусоидальных колебаний высоких частот
9.2.2. Просмотр амплитудно-модулированного сигнала
9.2.3. Функциональная схема исследование электронных цепей и устройств
9.2.4. Исследование дифференцирующей RC-цепочки
9.2.5. Получение семейств осциллограмм в режиме PERSIST
9.2.6. Исследование реакции интегрирующей RC-цепочки на меандр
9.2.7. Исследование реакции интегрирующей RC-цепочки на сложные импульсы
9.2.8. Исследование реакции LRC-цепочки на меандр
9.2.9. Исследование релаксационного генератора
9.3. Анализ спектра реальных сигналов
9.3.1. Назначение анализаторов спектра
9.3.2. Спектр синусоидального сигнала
9.3.3. Работа с окнами и режимами усреднения
9.3.4. Спектр амплитудно-модулированного колебания
9.3.5. Спектр прямоугольных и треугольных импульсов
9.3.6. Спектр сигнала вида sin(t)/t
9.4. Работа с построителем АЧХ и ФЧХ устройств
9.4.1. Назначение и роль построителя АЧХ и ФЧХ
9.4.2. Построение АЧХ и ФЧХ дифференцирующей RC-цепи
9.4.3. Построение АЧХ и ФЧХ колебательного LRC-контура
9.5. Работа PC-Lab 2000 с системой Mathcad
9.5.1. Передача осциллограмм в среду системы Mathcad
9.5.2. Взаимодействие Mathcad с функциональным генератором
9.5.3. Импорт спектрограмм
9.5.4. Об экспорте данных из Mathcad
9.6. Работа PC-Lab с системой MATLAB
9.6.1. Передача осциллограмм в среду системы MATLAB
9.6.2. Взаимодействие MATLAB с виртуальным функциональным генератором
9.6.3. Импорт спектрограмм в MATLAB
9.6.4. Об экспорте данных из MATLAB
9.7. Работа с виртуальными лабораториями АКТАКОМ
9.7.1. Подготовка виртуальных лабораторий
9.7.2. Работа с осциллографом-анализатором
9.7.3. Применение анализатора спектра
9.7.4. Осуществление цифровой фильтрации
9.7.5. Математическая обработка сигналов
9.7.6. Статистические вычисления
9.7.7. Эмуляция сигналов
9.7.8. Работа в качестве виртуального самописца
9.7.9. Задание аварийной сигнализации
9.7.10. Работа с разверткой и памятью
9.7.11. Работа с курсорами
9.7.12. Режим мультиналожения
9.7.13. Измерение фазового сдвига
9.7.14. Применение режима цифрового вольтметра
9.7.15. Построение гистограммы распределения вероятности
9.7.16. Сохранение данных
9.7.17. Работа с модулем функционального генератора
9.7.18. Системные функции
9.8. Работа АСК-4106 с реальными сигналами
9.8.1. Измерительная схема и развертывание лаборатории
9.8.2. Автоматические измерения и определяемые параметры сигналов
9.8.3. Предоставление результатов измерений
9.8.4. Настройка графиков
9.8.5. Просмотр табличных данных
9.8.6. Применение модуля анализа формы сигналов
9.9. 18-ГГц осциллографический комплекс на базе стробоскопа С1-91/4 и приставки АСК-3106/4106
Глава 10. Пайка и паяльное оборудование
10.1. Обычная пайка
10.1.1. Общие сведения о пайке
10.1.2. Электрические паяльники и паяльные ванны
10.1.3. Припои и флюсы
10.1.4. Газовые паяльники
10.2. Паяльные станции
10.2.1. Простая паяльная станция SR 976ESD фирмы Solomon
10.2.2. Улучшенные паяльные станции с электрическим паяльником
10.2.3. Паяльные станции для пайки горячим воздухом
10.3. Организация рабочего места для пайки
10.3.1. Меры против статического электричества
10.3.2. Выбор инструментов для пайки
10.3.3. Процесс пайки
10.3.4. Распайка компонентов
Литература