電子測(cè)量技術(shù)

前言

　　本書(shū)為普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材?！　”緯?shū)是按電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)要求編寫(xiě)的，目的是使學(xué)生掌握現(xiàn)代電子測(cè)量的基本原理和方法，熟悉新型電子測(cè)量?jī)x器的應(yīng)用技術(shù)，在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中具有制定先進(jìn)、合理的測(cè)量和測(cè)試方案，正確選用測(cè)量?jī)x器，嚴(yán)格處理數(shù)據(jù)，以獲得最佳測(cè)試結(jié)果的能力。通過(guò)分析單元電路和整機(jī)電路能夠極大地提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。 　　本書(shū)第1版自2003年10月出版以來(lái)，已經(jīng)多次印刷，深受廣大讀者的愛(ài)護(hù)和關(guān)心，并且被國(guó)內(nèi)數(shù)十所院校用做教材。這次再版是在廣大讀者的鼓勵(lì)和期待下進(jìn)行的。 　　電子測(cè)量所涉及的范疇非常廣泛。這次再版除保留了第1版的誤差理論，模擬量、數(shù)字量、時(shí)域、頻域、數(shù)據(jù)域測(cè)量等內(nèi)容外，還增加了非電量測(cè)量、電磁兼容測(cè)量和調(diào)制域測(cè)量。 　　隨著電子技術(shù)、微電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，電子測(cè)量領(lǐng)域正從傳統(tǒng)的電子測(cè)量?jī)x器原理、功能和自動(dòng)化水平向智能儀器、虛擬儀器及自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)方向發(fā)展。與之相適應(yīng)的高等學(xué)校教材也必須與時(shí)俱進(jìn)，補(bǔ)充新的理論知識(shí)。因此，本書(shū)又充實(shí)了智能儀器、虛擬儀器及自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的內(nèi)容。 　　本書(shū)具有較強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性，按照采集和處理傳輸信號(hào)的性質(zhì)和特征來(lái)劃分章節(jié)。力爭(zhēng)內(nèi)容豐富，由淺入深，突出重點(diǎn)，敘述精練，盡量反映現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)的新成就，這種結(jié)構(gòu)有利于教學(xué)使用?；谏鲜隹紤]，書(shū)中內(nèi)容由兩大部分組成： 　　第一部分 通用基礎(chǔ)測(cè)量 　　(1)測(cè)量誤差分析與數(shù)據(jù)處理。重點(diǎn)介紹誤差的基本概念、來(lái)源、性質(zhì)、估算方法、減小措施、測(cè)量數(shù)據(jù)的處理及測(cè)量方案的設(shè)計(jì)等。 　　(2)模擬量和數(shù)字量的測(cè)量。包括各種電壓、頻率、時(shí)間、相位、失真度、功率及Q值等參數(shù)。將模擬量和數(shù)字量的測(cè)量分別加以闡述，有利于學(xué)生領(lǐng)會(huì)和應(yīng)用?！　?3)利用屏幕顯示技術(shù)實(shí)現(xiàn)的測(cè)量。詳細(xì)論述波形測(cè)試技術(shù)(時(shí)域)，掃頻技術(shù)與頻譜分析(頻域)，調(diào)制信號(hào)的測(cè)量(調(diào)制域)，數(shù)字系統(tǒng)邏輯量的測(cè)試(數(shù)據(jù)域)等。 　　(4)非電量的測(cè)量和電磁兼容的測(cè)量。即通過(guò)傳感器將所有非電量轉(zhuǎn)換成電量進(jìn)行的測(cè)量；由于各種類(lèi)型電子儀器設(shè)備越來(lái)越多，使用功率越來(lái)越大，電磁污染和危害日趨嚴(yán)重，為了消除電磁噪聲的有害影響所進(jìn)行的測(cè)量。 　　第二部分 現(xiàn)代電子測(cè)量 　　(1)智能儀器和虛擬儀器。包括GPIB系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，智能儀器和虛擬儀器的基礎(chǔ)理論、工作原理及應(yīng)用等。 　　(2)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)在電子測(cè)量中的應(yīng)用。包括自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)概述、VXI總線儀器系統(tǒng)、LXI總線技術(shù)、USB儀器等。 　　本書(shū)可作為電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)和其他專(zhuān)業(yè)的教材或參考書(shū)，內(nèi)容按75學(xué)時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中第1～6章為必學(xué)內(nèi)容，第7～13章根據(jù)具體專(zhuān)業(yè)和學(xué)時(shí)數(shù)作為必學(xué)或選學(xué)內(nèi)容。每章后面均附有習(xí)題，這種安排有利于學(xué)生鞏固所學(xué)的理論知識(shí)，拓寬學(xué)習(xí)思路。 　　本書(shū)第1～10章由吉林大學(xué)林占江編寫(xiě)，第11～13章由廣東工業(yè)大學(xué)林放編寫(xiě)，全書(shū)由林占江統(tǒng)稿。吉林大學(xué)馬海濤副教授對(duì)本書(shū)進(jìn)行了認(rèn)真審閱，并提出許多寶貴意見(jiàn)和建議。 　　對(duì)于在編寫(xiě)過(guò)程中提供幫助的各位同仁及參考文獻(xiàn)的作者，本人在此一并表示衷心的感謝。 　　由于作者水平有限，編寫(xiě)時(shí)間比較倉(cāng)促，書(shū)中難免有不當(dāng)之處，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

　　《電子測(cè)量技術(shù)（第2版）》系統(tǒng)地闡述電子測(cè)量的原理與方法，以及現(xiàn)代電子測(cè)量?jī)x器的原理與應(yīng)用。內(nèi)容包括：測(cè)量誤差分析與數(shù)據(jù)處理、模擬測(cè)量方法、數(shù)字測(cè)量方法、時(shí)域測(cè)量、頻域測(cè)量、數(shù)據(jù)域測(cè)量、調(diào)制域測(cè)量、非電量測(cè)量、電磁兼容測(cè)量、智能儀器、虛擬儀器及自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)等。每章都附有習(xí)題?！　　峨娮訙y(cè)量技術(shù)（第2版）》在選材上具有一定的先進(jìn)性、系統(tǒng)性和實(shí)用性，內(nèi)容豐富，使用面廣，可作為高等學(xué)校電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的教材或參考書(shū)，對(duì)于從事電子技術(shù)工作的科技人員也有較大的參考價(jià)值。

書(shū)籍目錄

第一部分 通用基礎(chǔ)測(cè)量第1章 緒論1.1 測(cè)量與計(jì)量的基本概念1.2 電子測(cè)量的內(nèi)容與特點(diǎn)1.3 電子測(cè)量?jī)x器的分類(lèi)1.4 電子測(cè)量方法1.5 計(jì)量的基本內(nèi)容習(xí)題第2章測(cè)量誤差分析與數(shù)據(jù)處理2.1 測(cè)量誤差的基本原理2.1.1 研究誤差的目的2.1.2 測(cè)量誤差的表示方法2.1.3 電子測(cè)量?jī)x器誤差的表示方法2.1.4 一次直接測(cè)量時(shí)最大誤差的估計(jì)2.2 測(cè)量誤差的分類(lèi)2.2.1 誤差的來(lái)源2.2.2 測(cè)量誤差的分類(lèi)2.2.3 測(cè)量結(jié)果的評(píng)定2.3 隨機(jī)誤差的統(tǒng)計(jì)特性及其估算方法2.3.1 測(cè)量值的數(shù)學(xué)期望與標(biāo)準(zhǔn)差2.3.2 貝塞爾公式及其應(yīng)用2.3.3 均勻分布情況下的標(biāo)準(zhǔn)差2.3.4 非等精密度測(cè)量2.4 系統(tǒng)誤差的特征及其減小的方法2.4.l系統(tǒng)誤差的特征2.4.2 判斷系統(tǒng)誤差的方法2.4.3 減小系統(tǒng)誤差的方法2.5 疏失誤差及其判斷準(zhǔn)則2.5.1 測(cè)量結(jié)果的置信問(wèn)題2.5.2 不確定度與壞值的剔除準(zhǔn)則2.6 測(cè)量數(shù)據(jù)的處理2.6.1 數(shù)據(jù)舍人規(guī)則2.6.2 等精密度測(cè)量結(jié)果的處理步驟2.6.3 曲線修勻2.6.4 最小二乘法原理2.6.5 測(cè)量不確定度2.7 誤差的合成與分配2.7.1 誤差傳遞公式2.7.2 常用函數(shù)的合成誤差2.7.3 系統(tǒng)誤差的合成2.7.4 按系統(tǒng)誤差相同的原則分配誤差2.7.5 按對(duì)總誤差影響相同的原則分配誤差2.7.6 微小誤差準(zhǔn)則2.8 最佳測(cè)量條件的確定與測(cè)量方案的設(shè)計(jì)2.8.1 最佳測(cè)量條件的確定2.8.2.測(cè)量方案設(shè)計(jì)習(xí)題第3章 模擬測(cè)量方法3.1 電壓測(cè)量概述3.2 交流電壓的測(cè)量3.2.1 交流電壓的表征3.2.2 交流電壓的測(cè)量方法3.2.3 平均值電壓的測(cè)量3.2.4 有效值電壓的測(cè)量3.2.5 峰值電壓的測(cè)量3.2.6 脈沖電壓的測(cè)量3.3 噪聲電壓的測(cè)量3.3.1 噪聲的基本特性3.3.2 用平均值表測(cè)量噪聲電壓3.3.3 器件和放大器噪聲的測(cè)量3.4 分貝的測(cè)量3.4.1 數(shù)學(xué)定義3.4.2 分貝值的測(cè)量3.5 失真度的測(cè)量3.5.1 非線性失真的定義3.5.2 失真度測(cè)量?jī)x基本工作原理3.5.3 有源陷波電路3.5.4 失真度測(cè)量?jī)x舉例3.6 功率的測(cè)量3.6.1 音頻與較高頻信號(hào)功率的測(cè)量3.6.2 誤差分析3.6.3 功率表實(shí)例——射頻功率表3.7 Q值的測(cè)量3.7.1 Q表的工作原理3.7.2 用虛、實(shí)部分分離法測(cè)量阻抗習(xí)題第4章 數(shù)字測(cè)量方法4.1 電壓測(cè)量的數(shù)字化方法4.1.1 DVM的特點(diǎn)4.1.2 DVM的主要類(lèi)型4.1.3 DVM的測(cè)量誤差4.2 直流數(shù)字電壓表4.3 多用型數(shù)宇電壓表4.4 頻率的測(cè)量4.4.1 標(biāo)準(zhǔn)頻率源4.4.2 電子計(jì)數(shù)式頻率計(jì)的原理4.4.3 頻率計(jì)數(shù)器的組成4.4.4 高精精度10MHz頻率計(jì)4.4.5 脈沖累計(jì)的測(cè)量4.4.6 用計(jì)數(shù)式頻率計(jì)測(cè)量頻率比4.4.7 誤差分析4.5 時(shí)間的測(cè)量4.6 相位的測(cè)量4.6.1 脈沖計(jì)數(shù)法測(cè)相位4.6.2 數(shù)字相位計(jì)舉例習(xí)題第5章 時(shí)域測(cè)量5.1 示波器分類(lèi)5.2 模擬示波器5.2.1 模擬示波器的基本構(gòu)成5.2.2 示波器顯示波形的原理5.2.3 示波管及直流供電系統(tǒng)5.2.4 垂直系統(tǒng)5.2.5 水平放大系統(tǒng)5.3 交替和斷續(xù)顯示5.4 取樣示波器5.5 記憶示波器5.6 數(shù)字存儲(chǔ)示波器5.7 示波器功能擴(kuò)展舉例5.8 示波器的應(yīng)用與選擇習(xí)題第6章 頻域測(cè)量6.1 掃頻儀6.1.1 常用術(shù)語(yǔ)6.1.2 掃頻儀中的關(guān)鍵器件6.2 掃頻儀工作原理6.2.1 整機(jī)電路原理框圖6.2.2 單元電路工作原理6.3 頻標(biāo)單元6.4 Y通道單元6.5 操作使用6.6 測(cè)試實(shí)例6.7 頻譜分析儀工作原理6.7.1 時(shí)域和頻域的關(guān)系6.7.2 頻譜分析儀的分類(lèi)6.7.3 信號(hào)頻譜測(cè)量6.7.4 技術(shù)性能指標(biāo)6.7.5 操作使用要點(diǎn)習(xí)題第7章 數(shù)據(jù)域測(cè)量7.1 概述7.2 邏輯分析儀的特點(diǎn)7.3 邏輯分析儀的分類(lèi)7.4 邏輯分析儀的基本工作原理7.5 邏輯分析儀的主要電路7.6 邏輯分析儀的主要工作方式7.7 邏輯狀態(tài)分析儀7.7.1 邏輯狀態(tài)分析儀的組成與流程圖7.7.2 主要單元電路的工作原理7.8 邏輯分析儀的應(yīng)用習(xí)題第8章 調(diào)制域測(cè)量8.1 概述8.2 調(diào)制方式的劃分8.3 調(diào)制信號(hào)測(cè)量的定義……第9章 非電量測(cè)量第10章 電磁兼容測(cè)量第二部分 現(xiàn)代電子測(cè)量第11章 智能儀器第12章 虛擬儀器第13章 自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　誤差的合成與分配　　前述是關(guān)于直接測(cè)量的誤差計(jì)算問(wèn)題。在很多場(chǎng)合下，由于進(jìn)行直接測(cè)量有困難或直接測(cè)量難以保證準(zhǔn)確度，需要采用間接測(cè)量?！　⊥ㄟ^(guò)直接測(cè)量與被測(cè)量有一定函數(shù)關(guān)系的其他參數(shù)，再根據(jù)函數(shù)關(guān)系算出被測(cè)量。在這種測(cè)量中，測(cè)量誤差是各個(gè)測(cè)量值誤差的函數(shù)。研究這種函數(shù)誤差有下列兩個(gè)方面的內(nèi)容：　　（1）已知被測(cè)量與各參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系及各測(cè)量值的誤差，求函數(shù)的總誤差。這是誤差的合成問(wèn)題。在間接測(cè)量中，如功率、電能、增益等量值的測(cè)量，一般都是通過(guò)電壓、電流、電阻及時(shí)間等直接測(cè)量值計(jì)算出來(lái)的，如何用各分項(xiàng)誤差求出總誤差是經(jīng)常遇到的問(wèn)題?！　。?）已知各參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系及對(duì)總誤差的要求，分別確定各個(gè)參數(shù)測(cè)量的誤差。這是誤差分配問(wèn)題。它在實(shí)際測(cè)量中具有重要意義。例如，制訂測(cè)量方案時(shí)，當(dāng)總誤差由測(cè)量任務(wù)被限制在某一允許范圍內(nèi)時(shí)，如何確定各參數(shù)誤差的允許界限？這就是由總誤差求分項(xiàng)誤差的問(wèn)題?！　≡俦热?；制造一種測(cè)量?jī)x器，要保證儀器的標(biāo)稱(chēng)誤差不超過(guò)規(guī)定的準(zhǔn)確度等級(jí)，應(yīng)對(duì)儀器各組成單元的允許誤差提出分項(xiàng)誤差要求，這就是利用誤差分配來(lái)解決設(shè)計(jì)問(wèn)題?！　】梢?jiàn)，研究誤差合成與分配是很重要的?！　　?/pre>








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