本書按高等院校電子信息科學(xué)與工程類專業(yè)的教學(xué)要求編寫,強(qiáng)調(diào)電子測(cè)量理論與應(yīng)用的緊密結(jié)合,在闡述基本理論的基礎(chǔ)上,通過(guò)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)講解電子測(cè)量的基本方法。全書共10章。主要內(nèi)容包括:緒論、測(cè)量誤差與數(shù)據(jù)處理、模擬測(cè)量、數(shù)字測(cè)量、時(shí)域測(cè)量、頻域測(cè)量、數(shù)據(jù)域測(cè)量、測(cè)量用信號(hào)發(fā)生器、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)、電子測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用等。同時(shí)本書包含配套的教學(xué)建議、習(xí)題、實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)和電子課件。
目錄
出版說(shuō)明
前言
教學(xué)建議
第1章 緒論1
1.1 測(cè)量與計(jì)量1
1.1.1 測(cè)量1
1.1.2 計(jì)量2
1.2 電子測(cè)量的內(nèi)容和特點(diǎn)5
1.2.1 電子測(cè)量的內(nèi)容5
1.2.2 電子測(cè)量的特點(diǎn)6
1.3 電子測(cè)量方法7
1.4 電子測(cè)量技術(shù)9
1.5 電子測(cè)量?jī)x器11
1.5.1 技術(shù)性能指標(biāo)11
1.5.2 電子測(cè)量?jī)x器的分類11
本章小結(jié)12
思考題與習(xí)題13
第2章 測(cè)量誤差與數(shù)據(jù)處理14
2.1 測(cè)量誤差的基本原理14
2.1.1 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)14
2.1.2 測(cè)量誤差15
2.2 測(cè)量誤差的分類20
2.2.1 測(cè)量誤差的來(lái)源20
2.2.2 誤差的分類21
2.3 隨機(jī)誤差24
2.3.1 隨機(jī)變量的數(shù)學(xué)期望和標(biāo)準(zhǔn)差24
2.3.2 隨機(jī)誤差的分布26
2.3.3 有限次測(cè)量下的計(jì)算方法28
2.3.4 測(cè)量結(jié)果的置信度29
2.4 粗大誤差33
2.4.1 萊特檢驗(yàn)法33
2.4.2 肖維納檢驗(yàn)法34
2.4.3 格拉布斯檢驗(yàn)法34
2.5 系統(tǒng)誤差35
2.5.1 系統(tǒng)誤差的特性35
2.5.2 系統(tǒng)誤差的檢查與判別36
2.5.3 系統(tǒng)誤差的削弱或消除方法37
2.6 誤差的合成與分配40
2.6.1 誤差傳遞公式40
2.6.2 常用函數(shù)的合成誤差41
2.6.3 系統(tǒng)誤差的合成42
2.6.4 微小誤差準(zhǔn)則43
2.6.5 測(cè)量誤差的分配44
2.6.6 最佳測(cè)量方案的選擇47
2.7 測(cè)量數(shù)據(jù)的處理47
2.7.1 有效數(shù)字的處理47
2.7.2 等精度測(cè)量結(jié)果的處理49
2.7.3 非等精度測(cè)量結(jié)果的處理50
2.7.4 最小二乘法原理53
2.7.5 一元線性回歸55
2.8 實(shí)驗(yàn):測(cè)量數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)處理56
本章小結(jié)60
思考題與習(xí)題62
第3章 模擬測(cè)量64
3.1 電壓的模擬測(cè)量64
3.1.1 概述64
3.1.2 直流電壓的模擬測(cè)量66
3.1.3 交流電壓的模擬測(cè)量67
3.2 電平的模擬測(cè)量74
3.2.1 電平的表示方式74
3.2.2 電平表75
3.3 頻率的模擬測(cè)量76
3.3.1 直接法76
3.3.2 比較法79
3.4 阻抗的模擬測(cè)量80
3.4.1 阻抗的定義和電路模型80
3.4.2 阻抗參數(shù)的測(cè)量81
3.5 實(shí)驗(yàn):電壓表波形響應(yīng)的研究85
本章小結(jié)90
思考題與習(xí)題91
第4章 數(shù)字測(cè)量92
4.1 電壓的數(shù)字測(cè)量92
4.1.1 數(shù)字電壓表92
4.1.2 A/D轉(zhuǎn)換原理94
4.1.3 數(shù)字多用表99
4.1.4 電壓測(cè)量的抗干擾技術(shù)100
4.2 時(shí)間與頻率的數(shù)字測(cè)量105
4.2.1 時(shí)間與頻率測(cè)量的特點(diǎn)105
4.2.2 頻率測(cè)量的方法105
4.2.3 電子計(jì)數(shù)法測(cè)量頻率106
4.2.4 電子計(jì)數(shù)法測(cè)量周期109
4.2.5 中界頻率112
4.2.6 測(cè)量時(shí)間間隔113
4.2.7 高分辨率時(shí)間和頻率測(cè)量技術(shù)115
4.3 相位差的數(shù)字測(cè)量117
4.3.1 相位電壓轉(zhuǎn)換法117
4.3.2 相位時(shí)間轉(zhuǎn)換法118
4.4 阻抗的數(shù)字測(cè)量119
4.4.1 矢量電流電壓法119
4.4.2 固定軸法與自由軸法120
4.5 實(shí)驗(yàn):頻率的數(shù)字測(cè)量技術(shù)121
本章小結(jié)125
思考題與習(xí)題126
第5章 時(shí)域測(cè)量128
5.1 概述128
5.2 波形顯示的基本原理129
5.2.1 示波管129
5.2.2 波形顯示原理131
5.3 通用示波器134
5.3.1 通用示波器的垂直通道135
5.3.2 通用示波器的水平通道137
5.3.3 通用示波器的其他電路141
5.3.4 示波器的多波形顯示142
5.4 采樣示波器145
5.4.1 采樣原理145
5.4.2 顯示原理146
5.4.3 技術(shù)參數(shù)148
5.5 數(shù)字存儲(chǔ)示波器148
5.5.1 組成原理與特點(diǎn)149
5.5.2 技術(shù)性能指標(biāo)150
5.6 示波器的應(yīng)用152
5.6.1 示波器的正確使用152
5.6.2 用示波器測(cè)量電壓153
5.6.3 用示波器測(cè)量時(shí)間和頻率154
5.6.4 用示波器測(cè)量相位155
5.7 實(shí)驗(yàn):示波器的基本測(cè)量技術(shù)156
本章小結(jié)159
思考題與習(xí)題160
第6章 頻域測(cè)量162
6.1 頻譜儀162
6.1.1 概述162
6.1.2 濾波式頻譜儀164
6.1.3 外差式頻譜儀166
6.2 掃頻儀168
6.2.1 頻率特性測(cè)量方法168
6.2.2 掃頻測(cè)量方法170
6.3 信號(hào)失真度測(cè)量174
6.3.1 諧波失真度的定義174
6.3.2 諧波失真度的測(cè)量方法175
6.3.3 失真度測(cè)試儀177
6.4 實(shí)驗(yàn):幅頻特性的掃頻測(cè)量177
本章小結(jié)179
思考題與習(xí)題180
第7章 數(shù)據(jù)域測(cè)量182
7.1 概述182
7.1.1 數(shù)據(jù)域測(cè)試的特點(diǎn)182
7.1.2 數(shù)字信號(hào)的特點(diǎn)183
7.2 數(shù)據(jù)域測(cè)量技術(shù)184
7.2.1 簡(jiǎn)單邏輯電路的測(cè)試184
7.2.2 組合電路的測(cè)試186
7.2.3 時(shí)序電路的測(cè)試188
7.2.4 窮舉測(cè)試法188
7.2.5 隨機(jī)測(cè)試法189
7.3 邏輯分析儀190
7.3.1 概述190
7.3.2 邏輯分析儀的組成190
7.3.3 邏輯分析儀的觸發(fā)方式191
7.3.4 邏輯分析儀的顯示方式194
7.3.5 邏輯分析儀的技術(shù)指標(biāo)195
7.3.6 邏輯分析儀的應(yīng)用196
7.4 實(shí)驗(yàn):邏輯分析儀的測(cè)試技術(shù)200
本章小結(jié)203
思考題與習(xí)題204
第8章 測(cè)量用信號(hào)發(fā)生器205
8.1 概述205
8.1.1 信號(hào)發(fā)生器的功能205
8.1.2 信號(hào)發(fā)生器的分類205
8.1.3 信號(hào)發(fā)生器的組成與原理207
8.1.4 正弦信號(hào)發(fā)生器的性能指標(biāo)208
8.2 低頻信號(hào)發(fā)生器210
8.3 高頻信號(hào)發(fā)生器213
8.4 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器216
8.5 脈沖信號(hào)發(fā)生器219
8.6 合成信號(hào)發(fā)生器221
8.6.1 直接合成法222
8.6.2 間接合成技術(shù)226
8.6.3 合成掃頻信號(hào)源229
8.7 實(shí)驗(yàn):數(shù)字編程控制的頻率合成231
本章小結(jié)234
思考題與習(xí)題235
第9章 自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)236
9.1 概述236
9.2 接口總線240
9.2.1 常用接口總線240
9.2.2 GPIB接口總線242
9.2.3 VXI總線246
9.2.4 PXI總線251
9.2.5 LXI總線252
9.3 智能儀器256
9.3.1 智能儀器的結(jié)構(gòu)256
9.3.2 智能儀器的特點(diǎn)257
9.4 虛擬儀器技術(shù)258
9.4.1 概述259
9.4.2 虛擬儀器的硬件平臺(tái)260
9.4.3 虛擬儀器的軟件平臺(tái)261
9.4.4 虛擬儀器的開發(fā)平臺(tái)262
9.5 網(wǎng)絡(luò)儀器264
9.5.1 概述264
9.5.2 網(wǎng)絡(luò)儀器的體系結(jié)構(gòu)264
9.5.3 網(wǎng)絡(luò)儀器的核心技術(shù)265
9.6 實(shí)驗(yàn):自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)組建與測(cè)試267
本章小結(jié)269
思考題與習(xí)題270
第10章 電子測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用271
10.1 便攜式隧道斷面激光測(cè)量?jī)x271
10.2 氧化物多孔納米材料的制備與檢測(cè)系統(tǒng)274
10.3 旅客列車的無(wú)線煙霧監(jiān)測(cè)系統(tǒng)278
10.4 無(wú)線煤炭自燃預(yù)警系統(tǒng)282
10.5 便攜式心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)286
10.6 基于光電池旋轉(zhuǎn)的太陽(yáng)光入射角測(cè)量系統(tǒng)290
10.7 同步超聲振動(dòng)調(diào)制微細(xì)放電電解加工測(cè)控系統(tǒng)294
10.8 綜合設(shè)計(jì):超聲振動(dòng)同步斬波電路302
參考文獻(xiàn)309