內容簡介
本書重點講述了電子測量的基本概念主要物理量(電壓、頻率、時間、相位)、元件參數、阻抗、噪聲等的基本測量原理、測量方法及常規儀器(示波器、信號源、計數器等)的工作原理和操作使用並對數據域測量、智慧型測量系統、虛擬儀器這些體現現代高科技的測量技術與儀器在本書的最後一章作了適度的介紹。
本書編寫思路清晰概念和原理講述透徹深入淺出通俗易懂方法明了實用必要的數學推導簡明扼要結論明確醒目。各章末配有小結與難度適中的習題書末配有部分習題的參考答案。
目錄
第1章 電子測量的基本概念 1
1.1 測量與電子測量 1
1.1.1 測量 1
1.1.2 電子測量 1
1.2 電子測量的內容和特點 2
1.2.1 電子測量的內容 2
1.2.2 電子測量的特點 3
1.3 電子測量方法的分類 4
1.4 電子測量儀器的功能、分類和主要性能指標 8
1.4.1 測量儀器的功能 8
1.4.2 測量儀器的分類 8
1.4.3 測量儀器的主要性能指標 9
1.5 計量的基本概念 12
1.5.1 計量 12
1.5.2 單位制 12
1.5.3 計量基準 13
1.5.4 量值的傳遞與跟蹤檢定與比對 14
小結 15
習題1 15
第2章 測量誤差和測量結果處理 17
2.1 誤差 17
2.1.1 誤差的概念 17
2.1.2 誤差的表示方法 19
2.1.3 容許誤差 23
2.2 測量誤差的來源 25
2.2.1 儀器誤差 25
2.2.2 使用誤差 26
2.2.3 人身誤差 26
2.2.4 影響誤差 26
2.2.5 方法誤差 26
2.3 誤差的分類 27
2.3.1 系統誤差 27
2.3.2 隨機誤差 28
2.3.3 粗大誤差 30
2.4 隨機誤差分析 31
2.4.1 測量值的數學期望和標準差 31
2.4.2 隨機誤差的常態分配 33
2.4.3 有限次測量下測量結果的表達 36
2.5 系統誤差分析 37
2.5.1 系統誤差的特性 37
2.5.2 系統誤差的判斷 38
2.5.3 消除系統誤差產生的根源 39
2.5.4 削弱系統誤差的典型測量技術 40
2.5.5 消除或削弱系統誤差的其他方法[JY。]44
2.6 系統誤差的合成 45
2.6.1 誤差的綜合 45
2.6.2 常用函式的合成誤差 46
2.6.3 系統不確定度 49
2.7 測量數據的處理 51
2.7.1 有效數字的處理 51
2.7.2 等精度測量結果的處理 53
小結 55
習題2 56
第3章 信號發生器 61
3.1 信號發生器概述 61
3.1.1 信號發生器的用途 61
3.1.2 信號發生器的分類 61
3.1.3 信號發生器的基本構成 63
3.1.4 信號發生器的發展趨勢 63
3.2 正弦信號發生器的性能指標 63
3.2.1 頻率範圍 64
3.2.2 頻率準確度 64
3.2.3 頻率穩定度 64
3.2.4 由溫度、電源、負載變化引起的頻率變動量 65
3.2.5 非線性失真係數（失真度） 65
3.2.6 輸出阻抗 66
3.2.7 輸出電平 66
3.2.8 調製特性 67
3.3 低頻、超低頻信號發生器 67
3.3.1 低頻信號發生器 67
3.3.2 超低頻信號發生器 72
3.3.3 低頻信號發生器的發展現狀 79
3.4 射頻信號發生器 80
3.4.1 調諧信號發生器 80
3.4.2 鎖相信號發生器 82
3.4.3 合成信號發生器 84
3.4.4 射頻信號發生器代表性產品性能介紹 85
3.5 掃頻信號發生器 86
3.5.1 線性電路幅頻特性的測量 86
3.5.2 掃頻儀的基本構成 89
3.5.3 BT-3型掃頻儀 91
3.6 脈衝信號發生器 93
3.6.1 脈衝信號 93
3.6.2 脈衝信號發生器的分類 94
3.6.3 脈衝信號發生器的結構 95
3.6.4 脈衝信號源的套用 98
*3.7 噪聲信號發生器 99
3.7.1 噪聲源 100
3.7.2 變換器 101
3.7.3 輸出衰減器 101
小結 101
習題3 102
第4章 電子示波器 104
4.1 概述 104
4.2 示波管 105
4.2.1 電子槍 106
4.2.2 偏轉系統 106
4.2.3 螢光屏 107
4.3 電子示波器的結構框圖與性能 108
4.3.1 電子示波器的結構框圖 108
4.3.2 示波器的主要性能指標 109
4.4 電子示波器的Y、X通道及校正器 111
4.4.1 垂直偏轉通道（Y通道） 112
4.4.2 水平偏轉通道（X通道） 115
4.4.3 校正器 119
4.5 雙蹤和雙線示波器 120
4.5.1 雙蹤示波器 120
4.5.2 雙線示波器 121
4.5.3 SR-8型雙蹤示波器 122
4.6 高速和取樣示波器 125
4.6.1 高速示波器 125
4.6.2 取樣示波器 126
4.7 記憶示波器與存儲示波器 129
4.7.1 記憶示波器 129
4.7.2 數字存儲示波器 132
*4.8 數位化波形處理系統簡介 135
小結 135
習題4 137
第5章 頻率時間測量 139
5.1 概述 139
5.1.1 時間、頻率的基本概念 139
5.1.2 頻率測量方法概述 142
5.2 電子計數法測量頻率 143
5.2.1 電子計數法測頻原理 143
5.2.2 誤差分析計算 144
5.2.3 測量頻率範圍的擴大 146
5.3 電子計數法測量周期 147
5.3.1 電子計數法測量周期的原理 147
5.3.2 電子計數器測量周期的誤差分析 149
5.3.3 中介頻率 151
5.4 電子計數法測量時間間隔 153
5.4.1 時間間隔測量原理 153
5.4.2 誤差分析 154
5.5 典型通用電子計數器E-312 155
5.5.1 E-312型電子計數式頻率計的主要技術指標 156
5.5.2 E-312型電子計數式頻率計的原理 156
5.5.3 套用E-312進行測量 158
5.5.4 計數器的發展動態 160
5.6 測量頻率的其他方法 161
5.6.1 直讀法測頻 161
5.6.2 比較法測頻 164
小結 170
習題5 172
第6章 相位差測量 174
6.1 概述 174
6.2 用示波器測量相位差 174
6.2.1 直接比較法 175
6.2.2 橢圓法 176
6.3 相位差轉換為時間間隔進行測量 177
6.3.1 模擬式直讀相位計 178
6.3.2 數字式相位計 179
6.4 相位差轉換為電壓進行測量 183
6.4.1 差接式相位檢波電路 184
6.4.2 平衡式相位檢波電路 185
6.5 零示法測量相位差 187
6.6 測量範圍的擴展 188
小結 190
習題6 191
第7章 電壓測量 192
7.1 概述 192
7.1.1 電壓測量的重要性 192
7.1.2 電壓測量的特點 192
7.1.3 電壓測量儀器的分類 193
7.2 模擬式直流電壓測量 194
7.2.1 動圈式電壓表 194
7.2.2 電子電壓表 197
7.3 交流電壓的表征和測量方法 200
7.3.1 交流電壓的表征 200
7.3.2 交流電壓的測量方法 203
7.4 低頻交流電壓測量 206
7.4.1 均值電壓表 206
7.4.2 波形換算 208
7.4.3 均值檢波器誤差 209
7.4.4 有效值檢波器 210
7.4.5 分貝值的測量 212
7.5 高頻交流電壓測量 213
7.5.1 峰值檢波器 213
7.5.2 誤差分析 216
7.5.3 波形換算 217
7.6 脈衝電壓測量 218
7.6.1 用示波器測量脈衝電壓 218
7.6.2 用脈衝電壓表測量脈衝電壓 219
7.7 電壓的數字式測量 222
7.7.1 概述 222
7.7.2 數字式電壓表（DVM）的組成原理 223
7.7.3 DVM的主要類型 226
7.7.4 逐次比較型DVM 227
7.7.5 雙積分型DVM 230
7.7.6 DVM的技術指標 232
小結 236
習題7 237
第8章 阻抗測量 241
8.1 概述 241
8.1.1 阻抗的定義及其表示方法 241
8.1.2 電阻器、電感器和電容器的電路模型 242
8.2 電橋法測量阻抗 246
8.2.1 電橋平衡條件 246
8.2.2 交流電橋的收斂性 247
8.2.3 電橋電路 248
8.2.4 電橋的電源和指示器 252
8.2.5 電橋的禁止和防護 252
8.3 諧振法測量阻抗 255
8.3.1 諧振法測量阻抗的原理 255
8.3.2 Q表的原理 257
8.3.3 元件參數的測量 258
8.3.4 數字式Q表的原理 263
8.4 利用變換器測量阻抗 264
8.4.1 電阻-電壓變換器法 264
8.4.2 阻抗-電壓變換器法 265
小結 266
習題8 267
*第9章 噪聲測量 269
9.1 概述 269
9.2 噪聲的統計特性及其測量 269
9.2.1 噪聲的統計特性 270
9.2.2 噪聲特性的測量 272
9.3 器件的噪聲參數及其測量 274
9.3.1 等效輸入噪聲電壓及其測量 274
9.3.2 等效噪聲電阻及其測量 276
9.3.3 等效噪聲頻寬及其測量 276
9.3.4 噪聲係數及其測量 277
9.3.5 等效噪聲溫度 279
9.3.6 放大器的噪聲等效電路 279
小結 280
習題9 281
第10章 數據域測量 283
10.1 數據域測量的基本概念 283
10.1.1 數字域測量的特點 283
10.1.2 數位訊號的特點 284
10.2 數據域測量技術 285
10.2.1 簡單邏輯電路的簡易測試 285
10.2.2 窮舉測試和隨機測試 288
10.2.3 數據域測量技術 289
10.3 邏輯分析儀 291
10.3.1 邏輯分析儀的組成 291
10.3.2 邏輯分析儀的觸發方式 292
10.3.3 邏輯分析儀的顯示方式 295
10.3.4 邏輯分析儀的套用 298
10.3.5 邏輯分析儀的發展概況 301
10.4 測量新技術簡介 303
10.4.1 矢量網路分析測試技術 303
10.4.2 調製域測試技術 303
10.4.3 VXI匯流排技術 304
10.4.4 智慧型儀器 305
10.4.5 虛擬儀器 305
小結 306
習題10 306
部分習題參考答案 308
參考文獻 311
