电子测量技术基础

第1章 绪论

1.1 电子测量

1.2 电子测量的特点

1.3 计量的基本概念

1.4 电子测量仪器平台

第2章 测量误差与数据处理

2.1 测量误差的基本概念

2.2 随机误差分析

2.3 系统误差

2.4 粗大误差的判断

2.5 误差的合成与分配

2.6 测量数据的处理

小结

习题

附录1 正态分布在对称区间的积分表

附录2 t分布在对称区间的积分表

第3章 测试信号的产生

3.1 函数信号发生器

3.2 任意波形发生器

3.3 射频合成信号源

小结

习题

第4章 电信号的波形观测

4.1 示波器的结构

4.2 示波器多波形显示

4.3 高性能示波器

小结

习题

第5章 频率和时间的测量

5.1 电子计数器测频

5.2 微波频率计数器

5.3 频率及时间标准

5.4 计数器测量相位差

小结

习题

第6章 电压测量

6.1 电压测量的特点与分类

6.2 模拟式直流电压的测量

6.3 交流电压的表征和测量

6.4 低频电压的测量

6.5 高频电压的测量

6.6 脉冲电压的测量

6.7 电压的数字化测量

小结

习题

第7章 测试信号的分析

7.1 频谱分析仪

7.2 调制域分析

小结

习题

第8章 数据域测试

8.1 数据域测试的概念

8.2 数字测试系统

8.3 数字信号发生器

8.4 逻辑分析仪

8.5 可测性设计技术

小结

习题

第9章 D/A转换和A/D转换

9.1 D/A转换器(DAC)

9.2 A/D转换器(ADC)

9.3 数据采集系统

小结

习题

第10章 智能仪器

10.1 智能仪器的特点、组成

10.2 智能仪器中的数据转换及控制

10.3 键盘及其接口

10.4 显示器及其接口

小结

习题

参考文献

《电子测量技术基础(第2版)》重点讲述了电子测量的基本概念，主要物理量(电压、频率、时间、相位)、元件参数、阻抗、噪声等的基本测量原理、测量方法及常规仪器(示波器、信号源、计数器等)的工作原理和操作使用，并对数据域测量、智能测量系统、虚拟仪器这些体现现代高科技的测量技术与仪器在《电子测量技术基础(第2版)》的最后一章作了适度的介绍。

《电子测量技术基础(第2版)》编写思路清晰，概念和原理讲述透彻，深入浅出，通俗易懂，方法明了实用，必要的数学推导简明扼要，结论明确醒目。各章末配有小结与难度适中的习题，书末配有部分习题的参考答案。

《电子测量技术基础(第2版)》既可作为高等工业院校测控技术与仪器、通信工程、电子信息工程、探测制导与控制技术、智能科学与技术等专业学生的教学用书，也可作为从事电类专业的工程技术人员的参考书。

​第1章 电子测量的基本概念

1.1 测量与电子测量

1.1.1 测量

1.1.2 电子测量

1.2 电子测量的内容和特点

1.2.1 电子测量的内容

1.2.2 电子测量的特点

1.3 电子测量方法的分类

1.4 电子测量仪器的功能、分类和主要性能指标

1.4.1 测量仪器的功能

1.4.2 测量仪器的分类

1.4.3 测量仪器的主要性能指标

1.5 计量的基本概念

1.5.1 计量

1.5.2 单位制

1.5.3 计量基准

1.5.4 量值的传递与跟踪,检定与比对

小结

习题1

第2章 测量误差和测量结果处理

2.1 误差

2.1.1 误差的概念

2.1.2 误差的表示方法

2.1.3 容许误差

2.2 测量误差的来源

2.2.1 仪器误差

2.2.2 使用误差

2.2.3 人身误差

2.2.4 影响误差

2.2.5 方法误差

2.3 误差的分类

2.3.1 系统误差

2.3.2 随机误差

2.3.3 粗大误差

2.4 随机误差分析

2.4.1 测量值的数学期望和标准差

2.4.2 随机误差的正态分布

2.4.3 有限次测量下测量结果的表达

2.5 系统误差分析

2.5.1 系统误差的特性

2.5.2 系统误差的判断

2.5.3 消除系统误差产生的根源

2.5.4 削弱系统误差的典型测量技术

2.5.5 消除或削弱系统误差的其他方法

2.6 系统误差的合成

2.6.1 误差的综合

2.6.2 常用函数的合成误差

2.6.3 系统不确定度

2.7 测量数据的处理

2.7.1 有效数字的处理

2.7.2 等精度测量结果的处理

小结·

习题2

第3章 信号发生器

3.1 信号发生器概述

3.1.1 信号发生器的用途

3.1.2 信号发生器的分类

3.1.3 信号发生器的基本构成

3.1.4 信号发生器的发展趋势

3.2 正弦信号发生器的性能指标

3.2.1 频率范围

3.2.2 频率准确度

3.2.3 频率稳定度

3.2.4 由温度、电源、负载变化引起的频率变动量

3.2.5 非线性失真系数(失真度)

3.2.6 输出阻抗

3.2.7 输出电平

3.2.8 调制特性

3.3 低频、超低频信号发生器

3.3.1 低频信号发生器

3.3.2 超低频信号发生器

3.3.3 低频信号发生器的发展现状

3.4 射频信号发生器

3.4.1 调谐信号发生器

3.4.2 锁相信号发生器

3.4.3 合成信号发生器

3.4.4 射频信号发生器代表性产品性能介绍

3.5 扫频信号发生器

3.5.1 线性电路幅频特性的测量

3.5.2 扫频仪的基本构成

3.5.3 BT-3型扫频仪

3.6 脉冲信号发生器

3.6.1 脉冲信号

3.6.2 脉冲信号发生器的分类

3.6.3 脉冲信号发生器的结构

3.6.4 脉冲信号源的应用

3.7 噪声信号发生器

3.7.1 噪声源

3.7.2 变换器

3.7.3 输出衰减器

小结

习题3

第4章 电子示波器

4.1 概述

4.2 示波管

4.2.1 电子枪

4.2.2 偏转系统

4.2.3 荧光屏

4.3 电子示波器的结构框图与性能

4.3.1 电子示波器的结构框图

4.3.2 示波器的主要性能指标

4.4 电子示波器的Y、X通道及校正器

4.4.1 垂直偏转通道(Y通道)

4.4.2 水平偏转通道(X通道)

4.4.3 校正器

4.5 双踪和双线示波器

4.5.1 双踪示波器

4.5.2 双线示波器

4.5.3 SR-8型双踪示波器

4.6 高速和取样示波器

4.6.1 高速示波器

4.6.2 取样示波器

4.7 记忆示波器与存储示波器

4.7.1 记忆示波器

4.7.2 数字存储示波器

4.8 数字化波形处理系统简介

小结

习题4

第5章 频率时间测量

5.1 概述

5.1.1 时间、频率的基本概念

5.1.2 频率测量方法概述

5.2 电子计数法测量频率

5.2.1 电子计数法测频原理

5.2.2 误差分析计算

5.2.3 测量频率范围的扩大

5.3 电子计数法测量周期

5.3.1 电子计数法测量周期的原理

5.3.2 电子计数器测量周期的误差分析

5.3.3 中介频率

5.4 电子计数法测量时间间隔

5.4.1 时间间隔测量原理

5.4.2 误差分析

5.5 典型通用电子计数器E-312

5.5.1 E-312型电子计数式频率计的主要技术指标

5.5.2 E-312型电子计数式频率计的原理

5.5.3 应用E-312进行测量

5.5.4 计数器的发展动态

5.6 测量频率的其他方法

5.6.1 直读法测频

5.6.2 比较法测频

小结

习题5

第6章 相位差测量

6.1 概述

6.2 用示波器测量相位差

6.2.1 直接比较法

6.2.2 椭圆法

6.3 相位差转换为时间间隔进行测量

6.3.1 模拟式直读相位计

6.3.2 数字式相位计

6.4 相位差转换为电压进行测量

6.4.1 差接式相位检波电路

6.4.2 平衡式相位检波电路

6.5 零示法测量相位差

6.6 测量范围的扩展

小结

习题6

第7章 电压测量

7.1 概述

7.1.1 电压测量的重要性

7.1.2 电压测量的特点

7.1.3 电压测量仪器的分类

7.2 模拟式直流电压测量

7.2.1 动圈式电压表

7.2.2 电子电压表

7.3 交流电压的表征和测量方法

7.3.1 交流电压的表征

7.3.2 交流电压的测量方法

7.4 低频交流电压测量

7.4.1 均值电压表

7.4.2 波形换算

7.4.3 均值检波器误差

7.4.4 有效值检波器

7.4.5 分贝值的测量

7.5 高频交流电压测量

7.5.1 峰值检波器

7.5.2 误差分析

7.5.3 波形换算

7.6 脉冲电压测量

7.6.1 用示波器测量脉冲电压

7.6.2 用脉冲电压表测量脉冲电压

7.7 电压的数字式测量

7.7.1 概述

7.7.2 数字式电压表(DVM)的组成原理

7.7.3 DVM的主要类型

7.7.4 逐次比较型DVM

7.7.5 双积分型DVM

7.7.6 DVM的技术指标

小结

习题7

第8章 阻抗测量

8.1 概述

8.1.1 阻抗的定义及其表示方法

8.1.2 电阻器、电感器和电容器的电路模型

8.2 电桥法测量阻抗

8.2.1 电桥平衡条件

8.2.2 交流电桥的收敛性

8.2.3 电桥电路

8.2.4 电桥的电源和指示器

8.2.5 电桥的屏蔽和防护

8.3 谐振法测量阻抗

8.3.1 谐振法测量阻抗的原理

8.3.2 Q表的原理

8.3.3 元件参数的测量

8.3.4 数字式Q表的原理

8.4 利用变换器测量阻抗

8.4.1 电阻-电压变换器法

8.4.2 阻抗-电压变换器法

小结

习题8

第9章 噪声测量

9.1 概述

9.2 噪声的统计特性及其测量

9.2.1 噪声的统计特性

9.2.2 噪声特性的测量

9.3 器件的噪声参数及其测量

9.3.1 等效输入噪声电压及其测量

9.3.2 等效噪声电阻及其测量

9.3.3 等效噪声带宽及其测量

9.3.4 噪声系数及其测量

9.3.5 等效噪声温度

9.3.6 放大器的噪声等效电路

小结

习题9

第10章 数据域测量

10.1 数据域测量的基本概念

10.1.1 数字域测量的特点

10.1.2 数字信号的特点

10.2 数据域测量技术

10.2.1 简单逻辑电路的简易测试

10.2.2 穷举测试和随机测试

10.2.3 数据域测量技术

10.3 逻辑分析仪

10.3.1 逻辑分析仪的组成

10.3.2 逻辑分析仪的触发方式

10.3.3 逻辑分析仪的显示方式

10.3.4 逻辑分析仪的应用

10.3.5 逻辑分析仪的发展概况

10.4 测量新技术简介

10.4.1 矢量网络分析测试技术

10.4.2 调制域测试技术

10.4.3 VXI总线技术

10.4.4 智能仪器

10.4.5 虚拟仪器

小结

习题10

部分习题参考答案

参考文献

1.广义的电子测量是指利用电子技术进行的测量。

非电量的测量属于广义电子测量的内容，可以通过传感器将非电量变换为电量后进行测量。

2.狭义的电子测量是指对电子技术中各种电参量所进行的测量。

狭义电子测量的内容主要包括:

(1)能量的测量

能量的测量指的是对电流、电压、功率、电场强度等参量的测量。

(2)电路参数的测量

电路参数的测量指的是对电阻、电感、电容、阻抗、品质因数、损耗率等参量的测量。

(3)信号特性的测量

信号特性的测量指的是对频率、周期、时间、相位、调制系数、失真度等参量的测量。

(4)电子设备性能的测量

电子设备性能的测量指的是对通频带、选择性、放大倍数、衰减量、灵敏度、信噪比等参量的测量。

(5)特性曲线的测量

特性曲线的测量指的是对幅频特性、相频特性、器件特性等特性曲线的测量。

上述各种参量中，频率、时间、电压、相位、阻抗等是基本参量，其他的为派生参量，基本参量的测量是派生参量测量的基础。电压测量是最基本、最重要的测量内容。