电子测量技术(第四版)

第1章 电子测量概论 1 1.1 电子测量的基本概念 1 1.2 电子测量的内容、 分类与特点 1 1.3 电子测量技术的发展历程和重要作用 2 1.4 本课程的任务和学习方法 3 思考题1 4 第2章 基本测量理论与测量数据处理 5 2.1 测量标准 5 2.1.1 标准的定义和分类 5 2.1.2 基本的电子标准 5 2.2 测量方法 6 2.2.1 直接测量 6 2.2.2 间接测量 6 2.2.3 调零测量 7 2.3 测量误差 7 2.3.1 测量误差的概念与常用测量术语 7 2.3.2 误差的定义与表示方法 8 2.3.3 测量误差的来源 9 2.3.4 测量误差的分类和处理 9 2.4 测量误差的合成与分配 11 2.4.1 测量误差的合成 11 2.4.2 测量误差的分配 12 2.4.3 *佳测量方案选择 13 2.5 测量数据处理 14 2.5.1 有效数字及数字的舍入规则 14 2.5.2 等精度测量结果的处理 15 2.5.3 实验曲线的绘制 16 思考题2 17 第3章 电流、 电压与功率测量 18 3.1 直流电流的测量 18 3.1.1 直流电流测量的原理与方法 18 3.1.2 模拟直流电流表的工作原理 19 3.1.3 数字万用表测量直流电流的原理 19 3.2 交流电流的测量 19 3.2.1 低频交流电流的测量原理和方法 19 3.2.2 高频交流电流的测量原理和方法 20 3.3 直流电压的测量 21 3.3.1 直流电压的测量原理与方法 21 3.3.2 直流电压测量仪表 22 3.4 交流电压的测量 23 3.4.1 交流电压的特征与量值表示 23 3.4.2 交流电压的测量原理与方法 24 3.4.3 交流模拟电压表 26 3.4.4 交流数字电压表 28 3.4.5 交流电压测量的其他应用 29 3.5 功率测量 30 3.5.1 直流功率测量 30 3.5.2 交流功率测量 31 3.5.3 高频功率测量 34 3.5.4 功率测量与电压测量的电平表示 35 3.6 数字万用表的特点与技术原理 36 3.6.1 数字万用表的特点 36 3.6.2 数字万用表的主要技术指标 36 3.6.3 数字万用表的组成 37 3.6.4 数字万用表的技术原理与要求 37 3.6.5 数字万用表的使用与误差估计 42 思考题3 42 第4章 电子元器件与集成电路测量 44 4.1 电阻、 电感和电容的测量 44 4.1.1 阻抗的概念 44 4.1.2 电阻的特性与测量 45 4.1.3 电感的特性与测量 49 4.1.4 电容的特性与测量 52 4.1.5 LCR测试仪54 4.2 半导体二极管、 三极管与场效应管的测量 55 4.2.1 半导体二极管的测量 55 4.2.2 晶体三极管的测量 57 4.2.3 场效应管的测量 58 4.3 集成电路的测试 59 4.3.1 中小规模集成电路的一般测试 60 4.3.2 集成电路测试仪 63 4.3.3 大规模数字集成电路的JTAG测试 64 思考题4 66 第5章 测量用信号发生器 68 5.1 信号发生器的种类、 组成与技术指标 68 5.1.1 信号发生器的分类 68 5.1.2 信号发生器的基本组成 70 5.1.3 信号发生器的主要技术指标 71 5.2 低频信号发生器 73 5.2.1 低频信号发生器的组成 73 5.2.2 低频信号发生器的主要性能指标 75 5.2.3 低频信号发生器的使用要点 76 5.3 高频信号发生器 76 5.3.1 高频信号发生器的组成 77 5.3.2 调谐信号发生器 78 5.3.3 合成信号发生器 79 5.3.4 高频信号发生器的主要性能指标 83 5.4 函数信号发生器 84 5.4.1 函数信号发生器的基本组成与原理 84 5.4.2 函数信号发生器的主要性能指标 86 5.5 脉冲信号发生器 87 5.5.1 脉冲信号发生器的分类 87 5.5.2 脉冲信号发生器的组成与基本原理 88 5.5.3 脉冲信号发生器的主要性能指标 89 5.6 专用(特殊)信号发生器 89 5.6.1 任意波形发生器 90 5.6.2 电视信号发生器 92 5.6.3 矢量信号发生器93 5.7 信号发生器的选择 94 思考题5 95 第6章 频率与时间测量 96 6.1 频率与时间测量的特点与方法 96 6.1.1 频率与时间测量的特点 96 6.1.2 频率测量的方法 97 6.1.3 电子计数器测频法原理 97 6.2 通用电子计数器 98 6.2.1 通用电子计数器的主要技术性能 98 6.2.2 通用电子计数器的测量功能99 6.2.3 通用电子计数器的基本组成 105 6.2.4 通用电子计数器的测量误差 106 6.3 等精度时间/频率测量 110 6.3.1 等精度测量原理 110 6.3.2 时间间隔平均测量原理 112 6.4 EE3376型可程控通用计数器简介 112 6.4.1 EE3376型可程控通用计数器原理 112 6.4.2 EE3376型可程控通用计数器的使用 115 思考题6 117 第7章 波形显示与测量 118 7.1 示波器的功能与分类 118 7.1.1 示波器的功能 118 7.1.2 示波器的分类 118 7.2 示波显示的基本原理 119 7.2.1 阴极射线管 119 7.2.2 示波管显示原理 121 7.3 模拟示波器 126 7.3.1 模拟示波器的基本组成 126 7.3.2 示波器的多波形显示 131 7.3.3 通用模拟示波器的主要技术性能指标 133 7.3.4 YB4365型双踪示波器 134 7.4 取样示波器 134 7.4.1 取样的概念 135 7.4.2 取样示波器的工作原理 136 7.4.3 取样示波器的主要参数 137 7.5 数字存储示波器 138 7.5.1 数字存储示波技术简介 138 7.5.2 数字存储示波器的技术性能指标 143 7.5.3 模拟/数字示波器 145 7.6 数字荧光示波器148 7.7 示波器的应用 150 7.7.1 示波器的选用 150 7.7.2 示波器测量应用 152 思考题7 159 第8章 频域测量技术 161 8.1 频域测量的原理与分类 161 8.1.1 频域测量的原理 161 8.1.2 频域测量的分类 162 8.2 线性系统频率特性测量 162 8.2.1 基本测量方法 162 8.2.2 相频特性测量 164 8.2.3 扫频仪 164 8.3 频谱分析测量 168 8.3.1 选频测量 169 8.3.2 频谱分析仪 169 8.4 谐波失真度测量 176 8.4.1 谐波失真度的定义 176 8.4.2 谐波失真度的测量方法 177 思考题8 178 第9章 数据域分析测试技术 179 9.1 数据域分析测试的特点、 方法与仪器 179 9.1.1 数据域分析测试的特点 179 9.1.2 数据域分析测试的方法 180 9.1.3 数据域分析测试的仪器 181 9.2 数字电路的简易测试 181 9.2.1 逻辑笔 181 9.2.2 逻辑夹 183 9.3 逻辑分析仪 183 9.3.1 逻辑分析仪的特点 183 9.3.2 逻辑分析仪的分类与组成 185 9.3.3 逻辑分析仪的工作原理 187 9.3.4 逻辑分析仪的主要技术指标 191 9.3.5 逻辑分析仪的应用 193 思考题9 198 第10章 非电量的测量 199 10.1 距离与位移的测量 199 10.1.1 距离与位移的测量方法 200 10.1.2 常见的位移传感器 200 10.1.3 超声波测距仪简介 202 10.1.4 激光雷达203 10.2 速度、 转速与加速度测量 204 10.2.1 常用的速度测量方法 204 10.2.2 常用的速度测量装置 205 10.2.3 数字三轴加速度传感器应用 207 10.3 温、 湿度测量 209 10.3.1 常见温、 湿度传感器 210 10.3.2 非接触式温度测量 216 10.4 压力测量 219 10.4.1 压力测量 220 10.4.2 常见压力计 220 10.4.3 血压测量及血压计 221 10.5 流量测量 222 10.5.1 压差流量计 222 10.5.2 容积式流量计 222 10.5.3 涡街流量计 222 10.5.4 电磁流量计 223 10.5.5 超声流量计223 思考题10 224 第11章 智能仪器与自动测量技术 225 11.1 智能仪器与自动测量技术的发展历史 225 11.2 智能仪器与个人仪器 227 11.2.1 智能仪器 227 11.2.2 个人仪器 230 11.3 自动测试系统 231 11.3.1 自动测试系统的组成 231 11.3.2 自动测试系统的总线 232 11.4 虚拟仪器 239 11.4.1 虚拟仪器的概念与特点 239 11.4.2 虚拟仪器的架构 241 11.4.3 虚拟仪器的设计开发 247 11.5 网络化仪器与远程测控技术 249 思考题11 250 第12章 电子测量技术的综合运用 251 12.1 科学制订测量方案 251 12.1.1 测量任务的分析 251 12.1.2 测量工具的选择 251 12.1.3 测量环境的准备 251 12.1.4 测量系统的建立 252 12.1.5 测量流程的设定 252 12.2 正确使用和维护电子测量仪器 253 12.2.1 电子测量仪表的基本运用和基本操作 253 12.2.2 电子测量仪表的变通使用与功能扩展 254 12.2.3 电子测量设备的检查、 校准与维护 254 12.3 电子测量设备的优化配置与优化设计 255 12.3.1 电子测量设备的优化配置 255 12.3.2 电子测量设备的优化设计 256