電子測量技術(shù)與儀器

前言

　　電子測量技術(shù)或者電子測量儀器，在傳統(tǒng)的課程中是作為一門專業(yè)課程來對待的。但是，作為一門專業(yè)課程，并不能解決對于電子測量儀器的熟練使用。電子測量儀器的使用并不僅僅是單純的操作，這其中還會遇到測量方法、大量的感性認識、儀器的工作原理.以及一些工程上的知識和常識，在一般的教科書中卻很難有這些內(nèi)容的體現(xiàn)。這里，我們從職業(yè)技術(shù)教育的特點出發(fā)，將電子測量儀器這門課程作為一種技能性的課程來處理，加大使用和應(yīng)用的內(nèi)容，從具體的電子測量儀器去理解和掌握某種電參數(shù)的測量原理和測量方法，掌握具體的電子測量儀器的基本工作原理和操作原理，以及在測量過程中的一系列的具體現(xiàn)象和問題的處理方法。經(jīng)過本課程的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，要求能夠熟練地掌握具體的電子測量儀器的操作使用，掌握相應(yīng)的操作原理，并且能夠從中積累感性認識，豐富處理經(jīng)驗，提高分析和判斷能力。所以，本課程不宜采用純粹的課堂教學(xué)，而必須進入實驗室，從實際操作和各種現(xiàn)場的現(xiàn)象中去學(xué)習(xí)。　　眾所周知，電子測量儀器種類繁多，而且還有大量的專用電子測量儀器，全面介紹和學(xué)習(xí)顯然是不可能的。但是，電子測量就方法而言，有諸多相通和相同的地方，只要對于幾種基本的電子測量儀器的工作原理、操作原理和測量方法能夠掌握，就比較容易理解和學(xué)會其他的電子測量儀器的使用。所以，這里我們也只是介紹幾種基本的電子測量儀器的工作原理、測量原理和相應(yīng)的操作方法。　　本課程具有理論性和技能性相結(jié)合的性質(zhì)，所以必須配合相應(yīng)的大量的實踐操作訓(xùn)練，而不可將其當作一種純粹的理論課程來對待，必須突出實踐環(huán)節(jié)，突出應(yīng)用，突出對于測量過程中的具體現(xiàn)象的理解和了解，應(yīng)該注重實踐中的感性認識，注重經(jīng)驗的積累，注重數(shù)量級的概念，注重測量范圍和相關(guān)誤差量級，即注重理論教學(xué)中所欠缺的和忽略的，而在工程實踐中卻會常常發(fā)生的物理現(xiàn)象的相關(guān)知識的積累。縮短理論和實踐的距離，突出職業(yè)教育的特點?！　”緯晌錆h職業(yè)技術(shù)學(xué)院、仙桃職業(yè)學(xué)院、成寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院、黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院等多所學(xué)校的多位教師共同編寫，是教師從事教學(xué)、科研和實踐經(jīng)驗的總結(jié)，是一本真正適合職業(yè)教育的教材?！　”緯?、2章由胡華文老師編寫；第3、4章由黃國祥、朱婷和楊杰老師編寫；第5、6章由王川老師編寫，并負責(zé)全書統(tǒng)稿；第7、8章由龍芬老師編寫；由宋啟峰副教授主審。　　在本書的編寫過程中，得到了上述院校的大力支持和協(xié)助，在此，向所有關(guān)心和支持本書的各方面的人士表示衷心的感謝?！　∮捎陔娮訙y量技術(shù)的發(fā)展很快，其應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴大，加之作者水平有限，時間倉促，因此，書中難免存在錯誤和不妥之處，懇請廣大讀者指正。

內(nèi)容概要

　　《電子測量技術(shù)與儀器》主要介紹了通用電子測量儀器的基本工作原理、技術(shù)指標、面板裝置及操作原理與應(yīng)用。內(nèi)容包括：電子測量方法及數(shù)據(jù)處理、信號發(fā)生器、電子計數(shù)器、電子電壓表、電子示波器、掃頻測量儀器、元器件參數(shù)測量及智能儀器。　　《電子測量技術(shù)與儀器》既可作為高等職業(yè)技術(shù)院校電子信息類教材，也可作為電子工程技術(shù)人員及電子愛好者的學(xué)習(xí)參考書。

書籍目錄

　　第1章 電子測量與儀器基礎(chǔ)知識　　1.1 電子測量的一般方法　　1.1.1 測量方法　　1.1.2 電子測量的分類　　1.1.3 選擇測量方法的原則　　1.2 電子測量儀器的分類與技術(shù)指標　　1.2.1 電子測量儀器的分類　　1.2.2 電子測量儀器的主要技術(shù)指標　　1.3 測量誤差的來源及表達方法　　1.3.1 測量誤差的表示方法　　1.3.2 誤差的來源　　1.3.3 誤差的分類　　1.4 測量結(jié)果的表示及數(shù)字處理　　1.4.1 測量結(jié)果的表示　　1.4.2 有效數(shù)字的處理　　本章小結(jié)　　思考與練習(xí)題　　　　第2章 測量用信號發(fā)生器　　2.1 低頻信號發(fā)生器　　2.1.1 低頻信號發(fā)生器的工作原理　　2.1.2 低頻信號發(fā)生器的主要性能指標與要求　　2.1.3 低頻信號發(fā)生器的使用　　2.2 高頻信號發(fā)生器　　2.2.1 基本組成和工作原理　　2.2.2 高頻信號發(fā)生器　　2.3 函數(shù)信號發(fā)生器　　2.3.1 函數(shù)信號發(fā)生器工作原理　　2.3.2 函數(shù)信號發(fā)生器(EEl641B型)應(yīng)用　　2.4 合成信號發(fā)生器　　2.4.1 直接合成法　　2.4.2 間接合成法　　本章小結(jié)　　思考與練習(xí)題　　　　第3章 電子計數(shù)器　　3.1 電子計數(shù)器概述　　3.1.1 電子計數(shù)器的分類　　3.1.2 電子計數(shù)器的基本組成　　3.1.3 電子計數(shù)器的主要技術(shù)指標　　3.2 通用電子計數(shù)器　　3.2.1 測量頻率　　3.2.2 測量周期　　3.2.3 測量頻率比　　3.2.4 累加計數(shù)　　3.2.5 測量時間間隔　　3.2.6 自檢(自校)　　3.3 電子計數(shù)器的測量誤差　　3.3.1 測量誤差的來源　　3.3.2 測量誤差的分析　　3.3.3 頻率擴展技術(shù)　　3.4 通用計數(shù)器實例　　3.4.1 NFC-100型多功能電子計數(shù)器　　3.4.2 其他常用型多功能電子計數(shù)器　　本章小結(jié)　　思考與練習(xí)題　　　　第4章 電子電壓表　　4.1 交流電壓的表征　　4.1.1 交流電壓的表征　　4.1.2 常用的電壓測量儀器　　4.2 模擬電子電壓表　　4.2.1 簡單模擬交流電壓表　　4.2.2 模擬電子電壓表　　4.2.3 電子電壓表的工作原理　　4.2.4 電子電壓表的檢波器　　4.2.5 典型產(chǎn)品介紹　　4.3 電壓表的波形誤差　　4.3.1 均值電壓表的定度系數(shù)和波形誤差　　4.3.2 峰值電壓表的定度系數(shù)和波形誤差　　4.3.3 有效值電廈表的定度系數(shù)和波形誤差　　4.3.4 三種電子電壓表的比較　　4.4 數(shù)字電壓表　　4.4.1 數(shù)字電壓表的主要技術(shù)指標　　4.4.2 數(shù)字電壓表的工作原理　　4.4.3 典型產(chǎn)品介紹　　4.5 數(shù)字萬用表　　4.5.1 數(shù)字萬用表的特點　　4.5.2 數(shù)字萬用表的基本組成　　4.5.3 數(shù)字萬用表的測量電路　　4.5.4 典型產(chǎn)品的介紹　　4.6 電壓的測量　　4.6.1 直流電壓的測量　　4.6.2 交流電壓的測量　　4.6.3 電平的測量　　4.6.4 噪聲的測量　　4.6.5 電壓測量中的幾個問題　　本章小結(jié)-　　思考與練習(xí)題　　　　第5章 示波器　　5.1 概述　　5.2 波形顯示原理　　5.2.1 示波管及波形顯示原理　　5.2.2 波形穩(wěn)定原理　　5.3 觸發(fā)原理　　5.3.1 觸發(fā)脈沖的形成　　5.3.2 掃描鋸齒波的形成　　5.3.3 掃描鋸齒波與所顯示的波形　　5.4 雙蹤顯示原理　　5.4.1 交替方式的雙蹤顯示　　5.4.2 斷續(xù)方式的雙蹤顯示　　5.5 示波器結(jié)構(gòu)原理　　5.5.1 垂直通道　　5.5.2 垂直模式　　5.5.3 水平通道　　5.5.4 觸發(fā)電路　　5.5.5 示波器面板的其他操作　　5.6 示波器操作原理　　5.6.1 尋跡　　5.6.2 工頻干擾現(xiàn)象　　5.6.3 蹤跡亮度　　5.6.4 穩(wěn)定波形的操作　　5.6.5 垂直參數(shù)的測量——電平測量　　5.6.6 水平參數(shù)的測量——時間測量　　5.6.7 示波器探頭　　5.6.8 其他示波器的面板布置　　5.7 特殊測量方法　　5.7.1 脈沖邊沿的測量　　5.7.2 釋抑調(diào)節(jié)HOLDOFF的應(yīng)用　　5.7.3 X-Y模式　　5.8 雙時基示波器　　5.8.1 雙時基示波器的特點　　5.8.2 雙時基產(chǎn)生原理　　5.8.3 雙時基示波器的使用特點　　5.9 數(shù)字存儲示波器　　5.9.1 數(shù)字存儲示波器的原理　　5.9.2 YB54100示波器的性能簡介　　5.9.3 YB54100示波器的使用　　本章小結(jié)　　思考與練習(xí)題　　　　第6章 掃頻儀　　6.1概述　　6.2 掃頻儀的測量原理　　6.2.1 基本測量原理　　6.2.2 中心頻率和頻偏　　6.2.3 頻標原理　　6.3 掃頻儀組成與儀器面板　　6.3.1 掃頻信號方框圖　　6.3.2 頻標方框圖　　……　　第7章 電子元件參數(shù)的測量　　第8章 只能儀器技術(shù)　　參考文獻

章節(jié)摘錄

　　1．1．3選擇測量方法的原則　　在選擇測量方法時，應(yīng)綜合考慮以下一些因素：被測量本身的特性、所要求的測量精確程度、環(huán)境條件、所具有的測量儀器設(shè)備等，再確定采用哪種測量方法和選擇哪些測量儀器設(shè)備?！　∵x擇測量方法的原則：　　(1)所選擇的測量方法必須能夠達到測量要求(包括測量的精確度)?！　?2)在保證測量要求的前提下，選用簡便的測量方法?！　?3)所選用的測量方法不能損壞被測元器件。　　(4)所選用的測量方法不能損壞測量儀器?！　∠旅嫖覀兣e例說明如何根據(jù)具體情況選擇合適的測量方法：　　(1)根據(jù)被測物理量的特性選擇測量方法　　例如，測量線性電阻(如金屬膜電阻)，由于其阻值不隨流經(jīng)它的電流的大小而變化，可選用電橋(比較式儀器)直接測量，這種方法簡便，精確度高?！　y量非線性電阻(如二極管、燈絲電阻等)，由于這類電阻的阻值隨流經(jīng)它的電流的大小而變化，宜選用伏安法間接測量，并作I-V曲線和R-I曲線，然后由曲線求得對應(yīng)于不同電流值的電阻?！　⊥?，測量線性電感時，可選用交流電橋直接測量，測量非線性電感時，可選用伏安法間接測量?！　?2)根據(jù)測量所要求的精度，選擇測量方法　　從測量的精度考慮，測量可分為精密測量和工程測量。精密測量是指在計量室或?qū)嶒炇疫M行的需要深入研究測量誤差問題的測量。工程測量是指對測量誤差的研究不很嚴格的一般性測量，往往是一次測量獲得結(jié)果。例如，測量市電220V電壓，可用指針式電壓表(或萬用表)直接測量，它直觀、方便。

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