電子測量技術

前言

　　“電子測量技術”課程與“電路分析”、“信號與系統(tǒng)”、“電子電路實驗”、“電路與信號實驗”等課程緊密相關，是一門理論性、綜合性、實踐性極強的課程。它的任務是使讀者建立測量技術的理論基礎，獲得基本的測量實踐知識與技能，培養(yǎng)讀者嚴謹的科學態(tài)度以及分析問題和解決問題的能力?！　”緯?003年出版以來，受到兄弟院校老師的肯定。此后在教學實踐中，不斷對教材進行修正和補充，精益求精，與時俱進。在本次修訂中，主要是刪除了第2版中比較陳舊的內容，同時在書末增加了“注釋”和“習題解答”兩部分內容，這對于使用本書教學和自學的讀者肯定會有所幫助與裨益。　　本書著重基本概念。書中含有測量的數字化和自動化方法，較新的測量技術和相關電路分析。內容有一定的深度和廣度，適應性較強。對習題的講解做到嚴謹，避免似是而非的解說；對一些公式的推演和問題的思考則是讓讀者自己去做嘗試（DIY）。當讀者通過自覺思考解決了問題、獲得成功的時候，無形中增進了讀者的自主學習能力，提高學習興趣，從而形成良性循環(huán)。　　本書由楊龍麟主編，楊龍頻負責編寫注釋與習題解答。由于編者水平所限，書中難免有錯漏之處，敬請各位讀者不吝賜教。

內容概要

　　《電子測量技術（第3版）》共8章，第1、2章介紹測量實驗的基礎知識、誤差分析和數據處理。其后的章節(jié)講述常用的測量技術和相關的測量儀表，是《電子測量技術（第3版）》的主要內容。最后一章介紹測量系統(tǒng)中不可缺少的重要設備、信號源。書末有“注釋”和“習題解答”。　　《電子測量技術（第3版）》的闡述簡明扼要，深入淺出，著重基本概念。內容有一定的深度和廣度，適應性較強，讀者可根據需要選讀其中章節(jié)。

書籍目錄

第1章 基礎知識1.1 測量的重要性和特點1.1.1 測量的重要性1.1.2 電子測量的特點1.2 測量實驗的干擾抑制1.2.1 干擾的來源和路徑1.2.2 場干擾的抑制1.2.3 高頻電磁場的屏蔽1.2.4 干擾抑制電路舉例1.3 實驗室的供電1.3.1 三相四線制1.3.2 重要事項1.4 測量的內容和基本方法1.4.1 測量的內容1.4.2 基本測量方法1.5 電子測量儀器概述1.5.1 測量儀器的分類1.5.2 主要技術指標思考與練習題第2章 誤差分析和數據處理2.1 誤差的表示法2.1.1 誤差基本表示法2.1.2 儀表的誤差表示法2.2 誤差的來源和分類2.2.1 誤差的來源2.2.2 誤差的分類2.2.3 評定測量結果2.3 系統(tǒng)誤差2.3.1 削弱系統(tǒng)誤差的方法舉例2.3.2 誤差的合成2.3.3 誤差的分配2.4 隨機誤差2.4.1 隨機變量的平均值和方差2.4.2 誤差的正態(tài)分布2.4.3 n次測量值的平均值2.4.4 關于標準偏差的幾個重要定理2.4.5 測量結果的表示法和置信度2.5 測量數據的處理2.5.1 有效數字的處理2.5.2 加權處理法2.5.3 繪制曲線思考與練習題第3章 電流、電壓的測量3.1 萬用表3.1.1 萬用表的表頭3.1.2 多擋電流表和電壓表3.1.3 交流電壓表3.1.4 歐姆表3.1.5 測量誤差3.2 電流的測量3.2.1 直流電流表3.2.2 熱電式電流表3.2.3 交流電流表3.3 電壓的測量3.3.1 模擬式交流電壓表3.3.2 高頻電壓的測量3.3.3 雙斜積分式模/數變換3.3.4 數字式萬用表3.4 功率的測量3.4.1 電動式功率表的結構和原理3.4.2 電動式功率表舉例3.5 電平的概念3.5.1 主觀感覺的對數特性3.5.2 電平計算公式3.5.3 電平表思考與練習題第4章 電路元器件參數測量4.1 基本元件的特性和測量4.1.1 電阻、電容和電感4.1.2 電橋法測量直流電阻4.1.3 交流電橋4.1.4 電橋法測量電感器4.1.5 電橋法測量電容器4.2 實用交流電橋舉例4.2.1 常用的交流電橋4.2.2 實用交流電橋舉例4.3 諧振法參數測量4.3.1 諧振回路的Q值4.3.2 Q表的基本結構4.3.3 Q表測量電感線圈4.3.4 Q表測量電容器4.4 測量的數字化與自動化4.4.1 阻抗測量的數字化4.4.2 阻抗測量的自動化4.4.3 Q值測量的數字化4.5 晶體管特性的圖示法4.5.1 特性圖示儀的結構4.5.2 晶體管輸出特性的觀測4.5.3 晶體管輸入特性的觀測4.5.4 大功率晶體管的圖示法4.5.5 電路舉例4.6 運算放大器主要參數的測量4.6.1 輸入失調電壓、偏置電流、失調電流的測量4.6.2 共模抑制比（CMRR）測量4.6.3 開環(huán)差模電壓放大測量思考與練習題第5章 示波器及其應用5.1 示波管顯示原理5.1.1 示波管的結構5.1.2 偏轉板原理5.1.3 波形顯示的基本方法5.2 示波器的結構和原理5.2.1 示波器的結構框圖5.2.2 Y輸入電路5.2.3 多波形顯示法5.2.4 X通道掃描發(fā)生器5.2.5 AB雙掃描原理5.3 示波器的一般應用5.3.1 電壓測量5.3.2 時間測量5.3.3 相位差測量5.3.4 頻率測量5.3.5 觀測電路的階躍響應思考與練習題第6章 計數式測量法6.1 通用計數器的應用6.1.1 頻率和周期測量6.1.2 頻率比和時間間隔測量6.1.3 觸發(fā)誤差6.2 提高計數器精度的方法6.2.1 倒數計數法頻率測量6.2.2 游標法時間測量6.2.3 時間擴展內插法6.3 相位差的測量6.3.1 瞬時值相位差測量6.3.2 平均值相位差測量6.3.3 用相鎖環(huán)的相位差計6.3.4 提高測量頻率思考與練習題第7章 頻率特性和波形參數測量7.1 電路的頻率特性7.1.1 頻率特性的概念7.1.2 電路頻率特性舉例7.1.3 用點頻法測頻率特性7.1.4 掃頻儀的原理7.2 信號頻譜分析7.2.1 時域和頻域的關系7.2.2 周期性矩形脈沖的頻譜7.2.3 諧波分析儀（選頻電平表）7.2.4 頻譜分析儀7.3 已調波參數的測量7.3.1 調幅（AM）波的測量7.3.2 調頻（FM）波的測量7.4 非線性失真的測量7.4.1 基波抑制法7.4.2 交互調制法7.4.3 白噪聲法思考與練習題第8章 信號源8.1 低頻和高頻信號源8.1.1 文氏電橋型正弦信號發(fā)生器8.1.2 函數發(fā)生器8.1.3 高頻信號發(fā)生器8.1.4 脈沖信號發(fā)生器8.2 頻率合成信號源8.2.1 直接合成法8.2.2 間接合成法8.2.3 頻率合成器舉例思考與練習題附錄附錄1 注釋附錄2 習題解答

章節(jié)摘錄

　　第1章　基礎知識　　1.1　測量的重要性和特點　　1.1.1　測量的重要性　　一般說來，任何科學的結論都是測量實驗的結果。自從有了測量實驗科學方法之后，近代自然科學才會真正形成并蓬勃發(fā)展。許多科學成果的取得，首先是來源于新的測量實驗手段，所以科學家說“沒有測量，就沒有科學”。測量實驗在科學技術和生產實踐的任何部門都是非常重要的?！　】茖W研究工作經常需要對一些事物進行試驗、探測和證明。這些事的本身就是一系列的測量實驗工作。很難想象，沒有適當的測量方法和測量儀器，怎能夠進行復雜的科研和生產實踐。實際上，測量技術的進步會大大促進科學技術的發(fā)展。反過來，科學技術的進步又會給測量理論水平的提高和測量技術的完善創(chuàng)造良好的條件?！　y量實踐的歷史幾乎與人類歷史一樣悠久。但是，測量形成一門科學技術還是近幾百年的事。而電子測量與電子技術的發(fā)展也不過兩百年歷史，然而它們的發(fā)展速度卻是非常之快。我們應當不斷地提高測量技術水平，適應新的任務。一個國家的測量技術水平是衡量其先進程度的重要標志之一?！　?.1.2　電子測量的特點　　凡是利用電子技術的測量都稱為電子測量。電子測量應用于電專業(yè)測量，例如，電信號傳輸特性的測量，電路設備的參數測量等。電子測量也廣泛應用于非電專業(yè)的測量，例如，它通過各種類型的傳感器、能量轉換器把非電量（如熱力學、光學、機械學的物理量）轉換為電量（如電流、電壓、頻率等）進行測量研究，而后得出或反映出非電量的測量結果。這是用其他辦法難以完成，甚至不能完成的測量任務?！　‰娮訙y量除用于電專業(yè)測量外，還廣泛用于科技和生產實踐的其他各個領域，這主要是因為電子測量有以下特點：電子測量有很大的靈活性和適應力；可以得到很高的精確度和靈敏度；響應速度極快；頻率范圍和量程范圍大；動態(tài)范圍大；容易實現遙控、遙測等智能測量，遠距離的如導彈、星球探測，近距離的如人體內的探測、原子反應堆內的探測等。

編輯推薦

　　《電子測量技術（第3版）》可供高校工科電子類專業(yè)的師生使用，也可作為電子測量和儀表設計人員的參考書。

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