電子測量儀器設(shè)計

前言

　　設(shè)計是一種有目的的創(chuàng)作行為，是設(shè)計者在分析研究前人設(shè)計的產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，運用自身積累，創(chuàng)造性地開發(fā)、研究新產(chǎn)品的過程。華中科技大學(xué)出版社和全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽湖北賽區(qū)專家組共同策劃出版的這套電氣信息學(xué)科創(chuàng)新人才培養(yǎng)系列叢書，旨在從電子設(shè)計的角度出發(fā)，在繼承傳統(tǒng)理論原理的基礎(chǔ)上，側(cè)重討論在電子設(shè)計過程中所涉及的具體方法與技巧，使學(xué)生學(xué)會運用所學(xué)電子技術(shù)知識，解決各類電子系統(tǒng)開發(fā)過程中的實際問題，促進高等院校電子類專業(yè)學(xué)生理論水平、工程實踐能力和創(chuàng)新能力的全面提高。　　根據(jù)系列叢書的分工，本書側(cè)重討論電子測量儀器設(shè)計的背景知識和具體的實現(xiàn)技術(shù)。全書共分7章。第1章扼要介紹電子測量儀器的現(xiàn)狀與發(fā)展、測量誤差，以及設(shè)計要點。第2章較詳細地論述電子測量儀器設(shè)計過程中經(jīng)常運用到的數(shù)據(jù)處理方法、自動測量功能的實現(xiàn)及相關(guān)設(shè)計技術(shù)。第3-6章分別對電壓、時間一頻率和示波器三類測量儀器和信號發(fā)生器的原理及設(shè)計做了較詳細的論述。筆者認為，只要透徹掌握這四類最基礎(chǔ)、最具代表性的電子測量儀器的設(shè)計技術(shù)，其他類型的電子儀器以及電子設(shè)備的設(shè)計問題便會迎刃而解。第7章簡要介紹幾種有代表性電子測量儀器的檢定與測試方法。

內(nèi)容概要

　　《電子測量儀器設(shè)計》闡述了電子測量儀器的基本原理與設(shè)計技術(shù)。全書共分7章。第1章介紹電子測量儀器的現(xiàn)狀與發(fā)展、測量誤差。以及設(shè)計要點。第2章闡述電子測量儀器設(shè)計過程中經(jīng)常運用到的數(shù)據(jù)處理方法、自動測量功能的實現(xiàn)及相關(guān)的設(shè)計技術(shù)。第3-6章分別對電壓、時間一頻率和示波器三類測量儀器和信號發(fā)生器的原理與設(shè)計做了較詳細的論述。第7章介紹了幾種有代表性電子測量儀器的檢定與測試方法?！峨娮訙y量儀器設(shè)計》可作為高等院校電氣信息類專業(yè)高年級學(xué)生的教材或教學(xué)參考書，大學(xué)生創(chuàng)新活動和電子設(shè)計競賽賽前培訓(xùn)教材或參考書，也可作為廣大從事電子測量儀器研制和新產(chǎn)品設(shè)計妁工程技術(shù)人員的參考書。

書籍目錄

第1章　電子測量儀器設(shè)計導(dǎo)論1.1　電子測量儀器的發(fā)展及分類1.1.1　電子測量儀器的發(fā)展1.1.2　電子測量儀器的分類1.2　測量誤差1.2.1　測量誤差的來源與分類1.2.2　測量誤差的表示1.2.3　測量數(shù)據(jù)的表示1.2.4　誤差的合成與分配1.3　智能型電子測量儀器及設(shè)計1.3.1　智能型電子測量儀器的組成1.3.2　智能儀器軟件系統(tǒng)的設(shè)計1.3.3　智能型電子測量儀器的設(shè)計第2章　常用處理功能及設(shè)計技術(shù)2.1　標度變換2.1.1　線性標度變換2.1.2　非線性參數(shù)的標度變換2.2　硬件故障自檢2.2.1　自檢方式2.2.2　自檢算法2.2.3　自檢軟件2.3　自動測量功能2.3.1　自動量程轉(zhuǎn)換2.3.2　自動觸發(fā)電平調(diào)節(jié)2.3.3　自動零點調(diào)整2.3.4　自動校準2.4　數(shù)據(jù)處理2.4.1　隨機誤差的處理及數(shù)字濾波程序2.4.2　系統(tǒng)誤差的處理2.4.3　粗大誤差的處理2.5　電子測量儀器低功耗設(shè)計技術(shù)2.5.1　CMOS集成電路的功耗分析2.5.2　電子測量儀器低功耗設(shè)計的基本原則2.5.3　基于單片機的低功耗電子測量儀器設(shè)計第3章　電壓測量儀器3.1　電壓測量概述3.1.1　電壓測量的方法及分類3.1.2　直流電壓的測量3.1.3　交流電壓的測量3.2　數(shù)字電壓表(DVM)3.2.1　DVM的組成與技術(shù)指標3.2.2　DVM的主要部件3.2.3　DVM的誤差分析3.2.4　典型智能型DVM的分析3.3　數(shù)字多用表(DMM)3.3.1　DMM的組成3.3.2　典型DMM電路分析3.4　交流毫伏表3.4.1　交流毫伏表的組成方案及主要性能指標3.4.2　低頻毫伏表的組成及分析3.4.3　高頻毫伏表的組成與分析3.5　基于電壓測量的其他儀器3.5.1　電平表3.5.2　選頻電壓表第4章　信號發(fā)生器4.1　信號發(fā)生器概述4.1.1　信號發(fā)生器的作用及分類4.1.2　信號發(fā)生器的性能指標4.2　通用信號發(fā)生器4.2.1　低頻信號發(fā)生器4.2.2　函數(shù)信號發(fā)生器4.2.3　高頻信號發(fā)生器4.2.4　脈沖信號發(fā)生器4.3　頻率合成及鎖相頻率合成信號發(fā)生器4.3.1　頻率合成技術(shù)概述4.3.2　鎖相頻率合成法中鎖相環(huán)的基本形式4.3.3　通用型集成鎖相環(huán)頻率合成器4.3.4　鎖相頻率合成信號發(fā)生器實例分析4.4　直接數(shù)字頻率合成信號發(fā)生器4.4.1　直接數(shù)字頻率合成信號發(fā)生器原理4.4.2　基于DDS芯片的頻率合成信號發(fā)生器的設(shè)計4.4.3　DDS合成信號發(fā)生器實例分析4.4.4　DDS/PLL組合式頻率發(fā)生器第5章　時間頻率測量儀器5.1　時間頻率測量儀器概述5.1.1　時間頻率測量技術(shù)5.1.2　電子計數(shù)器分類5.2　通用計數(shù)器5.2.1　通用計數(shù)器的測量功能及組成5.2.2　通用計數(shù)器的誤差分析5.2.3　通用計數(shù)器的輸入通道5.2.4　通用計數(shù)器產(chǎn)品介紹5.3　等精度電子計數(shù)器5.3.1　多周期同步測量技術(shù)5.3.2　等精度頻率計組成與設(shè)計5.3.3　典型智能計數(shù)器分析5.4　時間計數(shù)器5.4.1　基于模擬內(nèi)插技術(shù)的時間計數(shù)器5.4.2　基于數(shù)字游標技術(shù)的時間計數(shù)器5.5　微波計數(shù)器5.5.1　外差式微波計數(shù)器5.5.2　置換式微波計數(shù)器第6章　電子示波器6.1　模擬示波器6.1.1　模擬示波器的組成原理6.1.2　模擬示波器的垂直通道6.1.3　模擬示波器的水平通道6.1.4　模擬示波器的性能指標6.2　數(shù)字示波器概述6.2.1　數(shù)字示波器的組成原理6.2.2　數(shù)字示波器的主要性能指標與分析6.3　實時采樣方式數(shù)字示波器的設(shè)計6.3.1　實時采樣方式的數(shù)據(jù)采集與存儲6.3.2　并行交錯采樣及輸出數(shù)據(jù)降速處理6.3.3　數(shù)字示波器的顯示系統(tǒng)6.3.4　波形參數(shù)的測量與處理6.3.5　實時采樣方式數(shù)字示波器設(shè)計舉例6.4　等效采樣方式數(shù)字示波器的設(shè)計6.4.1　順序等效采樣方式原理6.4.2　順序采樣方式數(shù)字示波器的設(shè)計6.4.3　隨機等效采樣方式原理6.4.4　隨機采樣方式數(shù)字示波器的設(shè)計第7章　電子測量儀器的檢定與測試7.1　電壓測量儀器的檢定7.1.1　數(shù)字多用表的檢定7.1.2　交流毫伏表的檢定7.2　信號發(fā)生器與電子計數(shù)器的檢定7.2.1　信號發(fā)生器的檢定7.2.2　直流穩(wěn)壓電源的檢定7.2.3　通用計數(shù)器的檢定7.3　示波器的檢定7.3.1　示波器校準儀7.3.2　示波器的檢定參考文獻

章節(jié)摘錄

　　按照測量儀器的功能，電子測量儀器可分為專用和通用兩大類。專用電子測量儀器是為特定的目的而專門設(shè)計制作的，適用于特定對象的測量，例如，光纖測試儀器專用于測試光纖的特性，通信測試儀器專用于測試通信線路及通信過程中的參數(shù)。通用電子測量儀器是為了測量某一個或某一些基本電參量而設(shè)計的，適用于多種電子測量。　　通用電子測量儀器按其功能又可細分為以下幾類。　?、傩盘柊l(fā)生器：用來提供各種測量所需的信號，根據(jù)用途不同，又有不同波形、不同頻率范圍和各種功率的信號發(fā)生器，如低頻信號發(fā)生器、高頻信號發(fā)生器、函數(shù)信號發(fā)生器、脈沖信號發(fā)生器、任意波形信號發(fā)生器和射頻合成信號發(fā)生器。　?、陔妷簻y量儀器：用來測量電信號的電壓、電流、電平等參量，如電流表、電壓表（包括模擬電壓表和數(shù)字電壓表）、電平表、多用表等?！　、垲l率、時間測量儀器：用來測量電信號的頻率、時間間隔和相位等參量，如各種頻率計、相位計、波長表，以及各種時間、頻率標準等?！　、苄盘柗治鰞x器：用來觀測、分析和記錄各種電信號的變化，如各種示波器（包括模擬示波器和數(shù)字示波器）、波形分析儀、失真度分析儀、諧波分析儀、頻譜分析儀和邏輯分析儀等?！　、蓦娮釉骷y試儀器：用來測量各種電子元器件的電參數(shù)，檢測其是否符合要求。根據(jù)測試對象的不同，可分為晶體管測試儀（如晶體管特性圖示儀）、集成電路（模擬、數(shù)字）測試儀和電路元件（如電阻、電感、電容）測試儀（如萬用電橋和高頻Q表）等?！　、揠姴ㄌ匦詼y試儀：用來測量電波傳播、干擾強度等參量，如測試接收機、場強計、干擾測試儀等?！　、呔W(wǎng)絡(luò)特性測試儀器：用來測量電氣網(wǎng)絡(luò)的頻率特性、阻抗特性、功率特性等，如阻抗測試儀、頻率特性測試儀（又稱掃描儀）、網(wǎng)絡(luò)分析儀和噪聲系數(shù)分析儀等?！　、噍o助儀器：與上述各種儀器配合使用的儀器，如各類放大器、衰減器、濾波器、記錄器，以及各種交直流穩(wěn)壓電源。

編輯推薦

　　電子設(shè)計專家傾心策劃與撰寫　　創(chuàng)新實踐教學(xué)與人才培養(yǎng)模式

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