电子测量技术基础

第1章 电子测量基础知识…….............……….. 1 1.1 电子测量技术概述……………….............. 1 1.1.1 测量技术进展……………............…... 1 1.1.2 电子测量意义……............…………... 7 1.1.3 电子测量内容…………................…... 9 1.1.4 电子测量特点……………............…... 9 1.2 电子测量方法分类……………............… 10 1.2.1 按测量方式分类…………............…. 10 1.2.2 按参照变量分类…………............…. 11 1.3 测量误差基本概念……………................ 12 1.3.1 重要概念介绍………………............. 12 1.3.2 误差表示方法………………............. 13 1.3.3 误差主要来源……………............…. 15 1.3.4 误差主要类型……………............…. 15 1.3.5 误差精度分析…………............……. 18 1.4 测量结果表示方法…………............…… 20 1.4.1 测量不确定度分析…………............. 20 1.4.2 测量结果表示方法………............…. 24 1.4.3 有效数字表示方法………............…. 27 1.4.4 测量数据处理方法………............…. 29 1.5 电子测量仪器概述……………............… 30 1.5.1 电子测量仪器主要分类…................. 30 1.5.2 电子测量仪器误差分析…................. 34 1.5.3 电子测量仪器性能指标…................. 34 1.5.4 电子测量仪器使用方法…................. 35 本章总结…………………………............……. 35 课后习题………………………………............. 37 第2章 信号发生器…………………............…. 39 2.1 信号发生器概述…………………............ 39 2.1.1 发展历程…………………............…. 39 2.1.2 主要类型............................................. 40 2.1.3 主要用途............................................. 42 2.2 信号发生器基本结构及工作原理.............. 43 2.2.1 正弦信号发生器................................. 43 2.2.2 合成信号发生器................................. 45 2.2.3 函数信号发生器................................. 47 2.3 信号发生器主要技术指标........................ 49 2.3.1 频率特性............................................. 49 2.3.2 输出特性............................................. 50 2.3.3 其他特性............................................. 50 2.4 信号发生器使用注意事项........................ 51 2.5 信号发生器典型产品选型........................ 51 2.6 扩展知识.................................................... 55 本章总结…………………………............……. 56 课后习题……………………………............…. 57 第3章 电压表………………………............…. 59 3.1 电压表概述................................................ 59 3.1.1 发展历程............................................. 59 3.1.2 主要类型............................................. 62 3.1.3 主要用途............................................. 64 3.2 电压表基本结构及工作原理.................... 64 3.2.1 模拟电压表......................................... 65 3.2.2 数字电压表......................................... 67 3.2.3 模拟万用表......................................... 67 3.2.4 数字万用表......................................... 68 3.3 电压表主要技术指标................................ 68 3.3.1 模拟电压表......................................... 68 3.3.2 数字电压表......................................... 69 3.4 电压表使用注意事项................................ 70 3.4.1 模拟电压表......................................... 70 3.4.2 数字电压表......................................... 71 3.4.3 模拟万用表......................................... 72 3.4.4 数字万用表......................................... 73 3.5 电压表典型产品选型................................ 73 3.5.1 基本选型原则..................................... 73 3.5.2 主要生产厂家..................................... 74 3.5.3 典型产品介绍..................................... 75 3.6 扩展知识.................................................... 77 本章总结………………………............………. 79 课后习题……………………………............…. 79 第4章 示波器.................................................... 81 4.1 示波器概述................................................ 81 4.1.1 发展历程............................................. 81 4.1.2 主要类型............................................. 84 4.1.3 主要用途............................................. 86 4.2 示波器基本结构及工作原理.................... 86 4.2.1 模拟示波器......................................... 86 4.2.2 数字示波器......................................... 88 4.3 示波器主要技术指标................................ 90 4.3.1 模拟示波器......................................... 90 4.3.2 数字示波器......................................... 91 4.4 示波器使用注意事项................................ 91 4.4.1 模拟示波器......................................... 92 4.4.2 数字示波器......................................... 92 4.5 示波器典型产品选型................................ 93 4.5.1 基本选型原则..................................... 93 4.5.2 主要生产厂家..................................... 93 4.5.3 典型产品介绍..................................... 94 4.6 扩展知识.................................................... 95 4.6.1 阴极射线示波管................................. 95 4.6.2 波形显示基本原理............................. 97 本章总结…………………………............…... 100 课后习题…………………………............…... 100 第5章 电子计数器........................................... 102 5.1 电子计数器概述...................................... 102 5.1.1 发展历程........................................... 102 5.1.2 主要类型........................................... 103 5.1.3 主要用途........................................... 104 5.2 电子计数器基本结构及工作原理.......... 104 5.2.1 基本硬件结构................................... 105 5.2.2 基本工作原理................................... 106 5.3 电子计数器主要技术指标...................... 109 5.4 电子计数器使用注意事项...................... 110 5.5 电子计数器典型产品选型...................... 110 5.6 扩展知识.................................................. 111 5.6.1 频率与周期的概念........................... 111 5.6.2 电子计数器测量误差分析............... 111 本章总结…………………............…………... 113 课后习题……………………............………... 113 第6章 频谱分析仪.......................................... 115 6.1 频谱分析仪概述...................................... 115 6.1.1 发展历程........................................... 115 6.1.2 主要类型........................................... 117 6.1.3 主要用途........................................... 118 6.2 频谱分析仪基本结构及工作原理.......... 118 6.2.1 带通滤波式频谱分析仪................... 118 6.2.2 扫频外差式频谱分析仪................... 119 6.2.3 快速傅里叶变换频谱分析仪.......... 121 6.2.4 实时频谱分析仪............................... 122 6.3 频谱分析仪的主要技术指标.................. 123 6.4 频谱分析仪使用注意事项...................... 124 6.5 频谱分析仪典型产品选型...................... 125 6.6 扩展知识.................................................. 127 本章总结…………………………............…... 128 课后习题……………………............………... 129 第7章 逻辑分析仪........................................... 130 7.1 逻辑分析仪概述...................................... 130 7.1.1 发展历程........................................... 130 7.1.2 主要类型........................................... 131 7.1.3 主要用途........................................... 132 7.2 逻辑分析仪基本结构及工作原理.......... 132 7.2.1 基本硬件结构................................... 132 7.2.2 基本工作原理................................... 134 7.2.3 主要显示形式................................... 135 7.3 逻辑分析仪主要技术指标...................... 135 7.4 逻辑分析仪使注意事项.......................... 137 7.5 逻辑分析仪典型产品选型...................... 138 7.5.1 基本选型原则................................... 138 7.5.2 主要生产厂家................................... 140 7.5.3 典型产品介绍................................... 141 本章总结………………………............……... 143 课后习题……………………………............... 143 第8章 智能仪器............................................... 144 8.1 智能仪器概述.......................................... 144 8.1.1 研制背景........................................... 144 8.1.2 发展历程........................................... 145 8.1.3 发展趋势........................................... 146 8.1.4 主要功能........................................... 147 8.2 智能仪器基本结构及工作原理.............. 148 8.2.1 基本硬件结构................................... 148 8.2.2 基本工作原理................................... 149 8.3 智能仪器研制方法.................................. 150 8.3.1 总体需求分析................................... 150 8.3.2 基本设计要求................................... 151 8.3.3 基本设计原则................................... 152 本章总结…………………………............…... 153 课后习题…………………………............…... 153 第9章 虚拟仪器............................................. 155 9.1 虚拟仪器概述.......................................... 155 9.1.1 发展历程........................................... 156 9.1.2 主要类型........................................... 160 9.1.3 主要用途........................................... 161 9.1.4 典型产品........................................... 161 9.2 虚拟仪器平台架构.................................. 163 9.2.1 硬件平台基本构成........................... 163 9.2.2 软件平台基本架构........................... 164 9.3 虚拟仪器开发流程.................................. 166 9.3.1 测试需求分析................................... 166 9.3.2 硬件平台构建................................... 166 9.3.3 驱动程序开发................................... 166 9.3.4 应用程序开发................................... 167 9.4 PXI总线虚拟仪器开发基础................... 167 9.4.1 PXI总线虚拟仪器硬件平台............. 167 9.4.2 PXI总线虚拟仪器软件环境............. 172 本章总结……………………………............... 174 课后习题……………………………............... 174 参考文献………………....…………............…... 176