電子測量與儀器（第5版）

《電子測量與儀器（第5版》是郭慶,黃新,陳尚松所著，於2020年6月由電子工業出版社出版。本書為“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材。本書按照高等學校電子信息科學與工程類專業的教學要求編寫，內容包括：緒論、誤差與不確定度、信號發生器、時頻測量、電壓測量、時域測量、阻抗測量、頻域測量、數據域測試、自動測試技術、環境監測與產品安全規範測試。

基本介紹

• 書名：電子測量與儀器（第5版）
• 作者：郭慶,黃新,陳尚松
• 出版時間：2020年6月
• 頁數：404 頁
• 開本：16 開
• ISBN：9787121388606
• 千字數 ：688
• 版 次：01-01

簡介

本書為“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材。本書按照高等學校電子信息科學與工程類專業的教學要求編寫，內容包括：緒論、誤差與不確定度、信號發生器、時頻測量、電壓測量、時域測量、阻抗測量、頻域測量、數據域測整乘趨艱試、自動測試技術、環境監測與產品安全規範測試，共11章。每章均附有本章要點、思考題與習題。本書可作為高等學校理工類本科、專科電子信息類專業的教材或參考書，也可供從事電子技術工作的科技人員參考。

目錄

第1章緒論1

11電子測量概述1

111測量及其重要意義1

112電子測量的任務與內容1

113電子測量的特點2

114電子測量的方法3

12電子測量儀器概述4

121電子測量儀器的功能4

122電子測量儀器的分類5

13計量的基本概念6

131計量6

132單位制7

133計量基準7

134量值的傳遞與跟蹤、檢定與

比對8

14電子測量儀器的發展概況9

思考題與習題10

第2章誤差與不確定度11

21誤差的概念與表示方法11

211測量誤差11

212誤差的表示方法12

213誤差的性質與分類14

214基本術語16

22隨機誤差17

221定義與性質17

222隨機誤差的統計處理18

223有限次測量值的算術平均值和

標準差20

224測量結果的置信機率23

225非等精度測量26

23粗大誤差28

231萊特檢驗法28

232格拉布斯檢驗法28

233中位數檢驗法29

234套用舉例29

24系統誤差30

241系統誤差的產生原因31

242系統誤差的檢查和判別31

243削弱系統誤差的基本方法33

244重複性測量結果的數據處理34

25誤差的合成與分配36

251測量誤差的合成36

252測量誤差的分配39

253最佳測量方案的選擇41

26測量不確定度43

261測量不確定度概述祖葛烏43

262標準不確定度的評定46

263測量不確定度的合成48

264擴展不確定度51

265測量不確定度的報告52

266測量不確定度的套用與實例53

27測量數據處理57

271有效數字的處理57

272測乘己估量數據的表示方法59

思考題與習題62

第3章信號發生器66

31信號發生器概述66

311信漿腿嚷號發生器的功用66

312信號發生器的分類66

313正弦信號發生器的性能指標68

32模擬信號發生器71

321低頻信號發生器71

322高頻信號發生器73

323脈衝信號發生器77

324函式信號發生器79

325噪聲信號發生器80

33合成信號發生器80

331直接模擬頻率合成法81

332直接數字頻率合成愚虹樂幾法82

333間接合成法88

334頻率合成技術的進展92

34射頻合成信號發生器95

341射頻合成信號發生器基本

原理95

342實例1：1465信號發生器96

343實例2：QF1485矢量信號

發生器97

思考題與習題99

第4章時頻測量101

41概述101

411時頻關係101

412時頻基準102

413頻率測量方法102

42電子計數法測量頻率103

421電子計數法測量頻率的

原理103

422誤差分析105

423結論107

43電子計數法測量時間108

431電子計數法測量周期的

原理108

432誤差分析108

433中界頻率111

434時間間隔的測量111

44通用計數器113

441概述113

442通用計數器的功能114

※45電子計數器性能的改進116

451多周期同步測量頻率116

452提高測時解析度的辦法117

453微波計數器119

※46標準頻率源的測量121

461頻率穩定度的定義122

462長期頻率穩定度的表征122

463短期頻率穩定度的表征123

464頻率標準的獲取129

47調製域測量129

471調製域分析概元章煉述129

472調製域分析的關鍵技術130

473調製域分析儀的套用131

思考題與夜樂習題133

第5章電壓測量135

51概述135

※52模擬電壓表測量直流電壓136

521三用表中的直流電流、電壓

測量136

522直流電子電壓表138

53交流電壓的測量139

531交流電壓的表征139

532交流電壓的測量141

※533高頻電壓的測量147

534電平(分貝)的測量149

※535噪聲電壓的測量150

※536脈衝電壓的測量151

54數字電壓表概述152

541數字電壓表的組成原理152

542數字電壓表的主要工作

特性153

543數字電壓表的分類156

55積分式A/D轉換器156

551雙斜積分式A/D轉換器156

※552脈衝調寬式A/D轉換器162

※553V/F轉換式A/D轉換器

原理164

※554ΣΔ型A/D轉換器167

555積分式A/D轉換器的發展168

56比較式A/D轉換器172

561逐次逼近比較式A/D轉

換器172

562餘數循環比較式A/D轉

換器174

563並聯比較式A/D轉換器176

※564分級型(流水線式)A/D轉

換器177

57數字多用表179

571交流—直流轉換器180

572電流—電壓轉換器180

573電阻—電壓轉換器181

574數字多用表的發展近況183

58數字電壓表的誤差與干擾184

581數字電壓表測量誤差公式185

582數字電壓表主要部件誤差

分析185

583數字電壓表測量的誤差

合成187

584電壓測量的干擾及其抑制

技術189

思考題與習題194

第6章時域測量197

61時域測量引論197

611示波器的功用197

612示波器的分類197

613示波器的組成198

62示波管及波形顯示原理199

621示波管199

622示波管波形顯示原理201

63平板顯示技術203

631平板顯示技術概述203

632液晶顯示原理204

633TFT LCD的工作原理204

64模擬示波器205

641模擬示波器的組成205

642示波器的Y(垂直)通道205

643示波器的X(水平)通道209

644示波器的多波形顯示213

645模擬示波器的套用215

65數字示波器220

651數字示波器的組成原理220

652信號採集處理技術224

653波形顯示技術232

654技術指標234

655基本功能235

656數字示波器的套用240

思考題與習題245

第7章阻抗測量247

71概述247

711阻抗的定義與表示式247

712阻抗元件R、L、C的基本

特性247

713阻抗的測量特點和方法249

72電阻的測量250

721伏安法250

722三用表中的電阻擋250

723電橋法253

73電感、電容的測量254

731電橋法254

732諧振法（Q表）257

733數位化方法259

思考題與習題265

第8章頻域測量266

81線性系統幅頻特性的測量266

811靜態頻率特性測量：點頻法266

812動態頻率特性測量：掃頻法267

813掃頻儀舉例：SA1140C數字頻

率特性測試儀269

※82微波網路分析儀272

821微波網路參數273

822網路分析儀的組成274

823自動網路分析儀276

83頻譜分析儀概述277

831信號的時域與頻域分析277

832頻譜分析儀的主要用途278

833頻譜分析儀原理分類278

834頻譜分析儀的工作原理279

84掃頻外差式頻譜分析儀280

841工作原理280

842實例1：BP-1型頻譜分

析儀281

843實例2：AV4051系列頻譜分

析儀283

※85實時頻譜分析儀（RTSA）284

851概述284

852工作原理285

86頻譜分析儀的主要技術特性287

861選擇性287

862靈敏度290

863動態範圍291

864典型產品簡介292

87頻譜分析儀的套用294

871測量正弦信號294

872測量小信號295

873失真測量296

874噪聲信號測量297

875AM信號解調297

思考題與習題299

第9章數據域測試300

91數據域測試概述300

911數據域的基本概念300

912數據域測試的任務與故障

模型301

913數據域測試系統與儀器303

92邏輯分析儀的組成原理306

921邏輯分析儀的特點和分類306

922邏輯分析儀的基本組成

原理307

923邏輯分析儀的觸發方式308

924邏輯分析儀的數據捕獲和

存儲310

925邏輯分析儀的顯示311

926邏輯分析儀的主要技術指標

及發展趨勢314

927邏輯分析儀的套用實例316

93可測試性設計317

931概述317

932掃描設計技術319

933內建自測試技術320

934邊界掃描測試技術321

思考題與習題327

第10章自動測試技術329

101自動測試系統329

1011自動測試系統的基本組成329

1012自動測試系統的發展概況330

102智慧型儀器334

1021智慧型儀器的特點334

1022智慧型儀器的組成334

103虛擬儀器335

1031虛擬儀器的基本概念和

特點335

1032虛擬儀器的組成及關鍵

技術336

1033基於不同匯流排的虛擬儀器的

比較338

1034虛擬儀器軟體結構338

104接口匯流排及信道339

1041測試系統中常用的匯流排及

信道339

1042GPIB匯流排346

1043VXI匯流排349

1044LXI匯流排352

105測試程式357

106自動測試系統的集成359

1061自動測試系統集成的步驟359

1062實例1：飛彈綜合測試

系統359

1063實例2：無人值守安全監控

系統361

思考題與習題364

第11章環境監測與產品安全規範測試365

111環境監測365

1111光譜分析法概要365

1112光譜分析儀器的基本組成367

1113原子發射光譜儀367

1114原子吸收分光光度計368

1115原子螢光分光光度計368

1116紫外-可見分光光度計369

1117分子螢光分光光度計369

1118紅外光譜儀369

1119套用實例：新型攜帶型戶外

分光光度計370

112電氣設備安全規範測試372

1121產品安全的基本準則372

1122電氣設備防電擊防護分類373

1123耐壓測試374

1124泄漏電流測試376

1125絕緣電阻測試379

1126接地電阻測試379

1127套用實例：電動汽車安全規範

測試解決方案380

思考題與習題384

附錄A常態分配在對稱區間的積分表385

附錄Bt分布在對稱區間的積分表386

附錄C電子測量儀器相關網址387

參考資料389

思考題與習題62

第3章信號發生器66

31信號發生器概述66

311信號發生器的功用66

312信號發生器的分類66

313正弦信號發生器的性能指標68

32模擬信號發生器71

321低頻信號發生器71

322高頻信號發生器73

323脈衝信號發生器77

324函式信號發生器79

325噪聲信號發生器80

33合成信號發生器80

331直接模擬頻率合成法81

332直接數字頻率合成法82

333間接合成法88

334頻率合成技術的進展92

34射頻合成信號發生器95

341射頻合成信號發生器基本

原理95

342實例1：1465信號發生器96

343實例2：QF1485矢量信號

發生器97

思考題與習題99

第4章時頻測量101

41概述101

411時頻關係101

412時頻基準102

413頻率測量方法102

42電子計數法測量頻率103

421電子計數法測量頻率的

原理103

422誤差分析105

423結論107

43電子計數法測量時間108

431電子計數法測量周期的

原理108

432誤差分析108

433中界頻率111

434時間間隔的測量111

44通用計數器113

441概述113

442通用計數器的功能114

※45電子計數器性能的改進116

451多周期同步測量頻率116

452提高測時解析度的辦法117

453微波計數器119

※46標準頻率源的測量121

461頻率穩定度的定義122

462長期頻率穩定度的表征122

463短期頻率穩定度的表征123

464頻率標準的獲取129

47調製域測量129

471調製域分析概述129

472調製域分析的關鍵技術130

473調製域分析儀的套用131

思考題與習題133

第5章電壓測量135

51概述135

※52模擬電壓表測量直流電壓136

521三用表中的直流電流、電壓

測量136

522直流電子電壓表138

53交流電壓的測量139

531交流電壓的表征139

532交流電壓的測量141

※533高頻電壓的測量147

534電平(分貝)的測量149

※535噪聲電壓的測量150

※536脈衝電壓的測量151

54數字電壓表概述152

541數字電壓表的組成原理152

542數字電壓表的主要工作

特性153

543數字電壓表的分類156

55積分式A/D轉換器156

551雙斜積分式A/D轉換器156

※552脈衝調寬式A/D轉換器162

※553V/F轉換式A/D轉換器

原理164

※554ΣΔ型A/D轉換器167

555積分式A/D轉換器的發展168

56比較式A/D轉換器172

561逐次逼近比較式A/D轉

換器172

562餘數循環比較式A/D轉

換器174

563並聯比較式A/D轉換器176

※564分級型(流水線式)A/D轉

換器177

57數字多用表179

571交流—直流轉換器180

572電流—電壓轉換器180

573電阻—電壓轉換器181

574數字多用表的發展近況183

58數字電壓表的誤差與干擾184

581數字電壓表測量誤差公式185

582數字電壓表主要部件誤差

分析185

583數字電壓表測量的誤差

合成187

584電壓測量的干擾及其抑制

技術189

思考題與習題194

第6章時域測量197

61時域測量引論197

611示波器的功用197

612示波器的分類197

613示波器的組成198

62示波管及波形顯示原理199

621示波管199

622示波管波形顯示原理201

63平板顯示技術203

631平板顯示技術概述203

632液晶顯示原理204

633TFT LCD的工作原理204

64模擬示波器205

641模擬示波器的組成205

642示波器的Y(垂直)通道205

643示波器的X(水平)通道209

644示波器的多波形顯示213

645模擬示波器的套用215

65數字示波器220

651數字示波器的組成原理220

652信號採集處理技術224

653波形顯示技術232

654技術指標234

655基本功能235

656數字示波器的套用240

思考題與習題245

第7章阻抗測量247

71概述247

711阻抗的定義與表示式247

712阻抗元件R、L、C的基本

特性247

713阻抗的測量特點和方法249

72電阻的測量250

721伏安法250

722三用表中的電阻擋250

723電橋法253

73電感、電容的測量254

731電橋法254

732諧振法（Q表）257

733數位化方法259

思考題與習題265

第8章頻域測量266

81線性系統幅頻特性的測量266

811靜態頻率特性測量：點頻法266

812動態頻率特性測量：掃頻法267

813掃頻儀舉例：SA1140C數字頻

率特性測試儀269

※82微波網路分析儀272

821微波網路參數273

822網路分析儀的組成274

823自動網路分析儀276

83頻譜分析儀概述277

831信號的時域與頻域分析277

832頻譜分析儀的主要用途278

833頻譜分析儀原理分類278

834頻譜分析儀的工作原理279

84掃頻外差式頻譜分析儀280

841工作原理280

842實例1：BP-1型頻譜分

析儀281

843實例2：AV4051系列頻譜分

析儀283

※85實時頻譜分析儀（RTSA）284

851概述284

852工作原理285

86頻譜分析儀的主要技術特性287

861選擇性287

862靈敏度290

863動態範圍291

864典型產品簡介292

87頻譜分析儀的套用294

871測量正弦信號294

872測量小信號295

873失真測量296

874噪聲信號測量297

875AM信號解調297

思考題與習題299

第9章數據域測試300

91數據域測試概述300

911數據域的基本概念300

912數據域測試的任務與故障

模型301

913數據域測試系統與儀器303

92邏輯分析儀的組成原理306

921邏輯分析儀的特點和分類306

922邏輯分析儀的基本組成

原理307

923邏輯分析儀的觸發方式308

924邏輯分析儀的數據捕獲和

存儲310

925邏輯分析儀的顯示311

926邏輯分析儀的主要技術指標

及發展趨勢314

927邏輯分析儀的套用實例316

93可測試性設計317

931概述317

932掃描設計技術319

933內建自測試技術320

934邊界掃描測試技術321

思考題與習題327

第10章自動測試技術329

101自動測試系統329

1011自動測試系統的基本組成329

1012自動測試系統的發展概況330

102智慧型儀器334

1021智慧型儀器的特點334

1022智慧型儀器的組成334

103虛擬儀器335

1031虛擬儀器的基本概念和

特點335

1032虛擬儀器的組成及關鍵

技術336

1033基於不同匯流排的虛擬儀器的

比較338

1034虛擬儀器軟體結構338

104接口匯流排及信道339

1041測試系統中常用的匯流排及

信道339

1042GPIB匯流排346

1043VXI匯流排349

1044LXI匯流排352

105測試程式357

106自動測試系統的集成359

1061自動測試系統集成的步驟359

1062實例1：飛彈綜合測試

系統359

1063實例2：無人值守安全監控

系統361

思考題與習題364

第11章環境監測與產品安全規範測試365

111環境監測365

1111光譜分析法概要365

1112光譜分析儀器的基本組成367

1113原子發射光譜儀367

1114原子吸收分光光度計368

1115原子螢光分光光度計368

1116紫外-可見分光光度計369

1117分子螢光分光光度計369

1118紅外光譜儀369

1119套用實例：新型攜帶型戶外

分光光度計370

112電氣設備安全規範測試372

1121產品安全的基本準則372

1122電氣設備防電擊防護分類373

1123耐壓測試374

1124泄漏電流測試376

1125絕緣電阻測試379

1126接地電阻測試379

1127套用實例：電動汽車安全規範

測試解決方案380

思考題與習題384

附錄A常態分配在對稱區間的積分表385

附錄Bt分布在對稱區間的積分表386

附錄C電子測量儀器相關網址387

參考資料389