电子测量技术

第1章基础知识1

1.1测量的重要性和特点1

1.1.1测量的重要性1

1.1.2电子测量的特点1

1.2测量实验的干扰抑制2

1.2.1干扰的来源和路径2

1.2.2场干扰的抑制2

1.2.3高频电磁场的屏蔽2

1.2.4干扰抑制电路举例3

1.3实验室的供电3

1.3.1三相四线制3

1.3.2重要事项4

1.4测量的内容和基本方法5

1.4.1测量的内容5

1.4.2基本测量方法6

1.5电子测量仪器概述6

1.5.1测量仪器的分类7

1.5.2主要技术指标7

思考与练习题8

第2章误差分析和数据处理9

2.1误差的表示法9

2.1.1误差基本表示法9

2.1.2仪表的误差表示法10

2.2误差的来源和分类10

2.2.1误差的来源10

2.2.2误差的分类11

2.2.3评定测量结果11

2.3系统误差11

2.3.1削弱系统误差的方法举例12

2.3.2误差的合成14

2.3.3误差的分配15

2.4随机误差16

2.4.1随机变量的平均值和方差16

2.4.2误差的正态分布17

2.4.3n次测量值的平均值18

2.4.4关于标准偏差的几个重要定理19

2.4.5测量结果的表示法和置信度20

2.5测量数据的处理21

2.5.1有效数字的处理21

2.5.2加权处理法23

2.5.3绘制曲线24

思考与练习题24

第3章电流、电压的测量27

3.1万用表27

3.1.1万用表的表头27

3.1.2多挡电流表和电压表28

3.1.3交流电压表29

3.1.4欧姆表31

3.1.5测量误差33

3.2电流的测量35

3.2.1直流电流表35

3.2.2热电式电流表35

3.2.3交流电流表37

3.3电压的测量38

3.3.1模拟式交流电压表38

3.3.2高频电压的测量43

3.3.3双斜积分式模/数变换44

3.3.4数字式万用表45

3.4功率的测量48

3.4.1电动式功率表的结构和原理48

3.4.2电动式功率表举例49

3.5电平的概念52

3.5.1主观感觉的对数特性52

3.5.2电平计算公式52

3.5.3电平表53

思考与练习题53

第4章电路元器件参数测量56

4.1基本元件的特性和测量56

4.1.1电阻、电容和电感56

4.1.2电桥法测量直流电阻58

4.1.3交流电桥59

4.1.4电桥法测量电感器60

4.1.5电桥法测量电容器61

4.2实用交流电桥举例62

4.2.1常用的交流电桥62

4.2.2实用交流电桥举例63

4.3谐振法参数测量64

4.3.1谐振回路的Q值64

4.3.2Q表的基本结构66

4.3.3Q表测量电感线圈66

4.3.4Q表测量电容器67

4.4测量的数字化与自动化69

4.4.1阻抗测量的数字化69

4.4.2阻抗测量的自动化70

4.4.3Q值测量的数字化73

4.5晶体管特性的图示法74

4.5.1特性图示仪的结构74

4.5.2晶体管输出特性的观测75

4.5.3晶体管输入特性的观测76

4.5.4大功率晶体管的图示法76

4.5.5电路举例76

4.6运算放大器主要参数的测量77

4.6.1输入失调电压、偏置电流、失调电流的测量78

4.6.2共模抑制比(CMRR)测量79

4.6.3开环差模电压放大测量79

思考与练习题80

第5章示波器及其应用82

5.1示波管显示原理82

5.1.1示波管的结构82

5.1.2偏转板原理84

5.1.3波形显示的基本方法86

5.2示波器的结构和原理86

5.2.1示波器的结构框图86

5.2.2Y输入电路87

5.2.3多波形显示法89

5.2.4X通道扫描发生器89

5.2.5AB双扫描原理91

5.3示波器的一般应用92

5.3.1电压测量92

5.3.2时间测量93

5.3.3相位差测量93

5.3.4频率测量95

5.3.5观测电路的阶跃响应96

思考与练习题98

第6章计数式测量法100

6.1通用计数器的应用100

6.1.1频率和周期测量100

6.1.2频率比和时间间隔测量102

6.1.3触发误差102

6.2提高计数器精度的方法104

6.2.1倒数计数法频率测量104

6.2.2游标法时间测量105

6.2.3时间扩展内插法105

6.3相位差的测量106

6.3.1瞬时值相位差测量106

6.3.2平均值相位差测量107

6.3.3用相锁环的相位差计109

6.3.4提高测量频率109

思考与练习题112

第7章频率特性和波形参数测量114

7.1电路的频率特性114

7.1.1频率特性的概念114

7.1.2电路频率特性举例114

7.1.3用点频法测频率特性119

7.1.4扫频仪的原理119

7.2信号频谱分析123

7.2.1时域和频域的关系123

7.2.2周期性矩形脉冲的频谱123

7.2.3谐波分析仪(选频电平表)124

7.2.4频谱分析仪124

7.3已调波参数的测量126

7.3.1调幅(AM)波的测量126

7.3.2调频(FM)波的测量127

7.4非线性失真的测量129

7.4.1基波抑制法129

7.4.2交互调制法130

7.4.3白噪声法131

思考与练习题131

第8章信号源133

8.1低频和高频信号源133

8.1.1文氏电桥型正弦信号发生器133

8.1.2函数发生器135

8.1.3高频信号发生器139

8.1.4脉冲信号发生器140

8.2频率合成信号源141

8.2.1直接合成法141

8.2.2间接合成法143

8.2.3频率合成器举例143

思考与练习题144

附录146

附录1注释146

附录2习题解答156

　　本书为第三个版本，主要是在第二个版本的基础上，删除了一些比较陈旧的内容，同时在书末增加了“注释”和“习题解答”两部分内容。书本着重基本概念，内容有一定的深度和广度，适应性较强。本书可供高校工科电子类专业的师生使用，也可作为电子测量和仪表设计人员的参考书。　　本书是电子测量技术的基础教材。全书共8章，第1、2章介绍测量实验的基础知识、误差分析和数据处理。其后的章节讲述常用的测量技术和相关的测量仪表，是本书的主要内容。最后一章介绍测量系统中不可缺少的重要设备、信号源。书末有“注释”和“习题解答”。　　全书的阐述简明扼要，深入浅出，着重基本概念。内容有一定的深度和广度，适应性较强，读者可根据需要选读其中章节。　　本书可供高校工科电子类专业的师生使用，也可作为电子测量和仪表设计人员的参考书。