電子測量與儀器應用（簡體書）

《電子測量與儀器應用》按照教育部最新的職業教育教學改革要求，結合示範院校專業建設和精品課程項目成果進行編寫，主要以測量對象為主線，介紹各種電子測量基礎理論及通用電子測量儀器的組成原理、技術指標和操作方法。內容包括：電子測量技術基礎、常用信號發生器的使用、電流和電壓的測量方法、頻率和時間的測量技術、萬用電橋和Q表的使用、晶體管特性圖示儀的使用、信號時域特性的測量技術、信號失真度的測量技術、信號頻譜與電路頻率特性的測量技術、數據信號的測量技術、智能化測量儀器與自動測量系統、虛擬測量技術及電子測量在電子產品檢測、調試與維修中的應用。結合每章內容，安排了相應的典型儀器儀錶介紹和實驗課題及現代電子測量儀器的應用等，內容新穎實用，可操作性強，方便教學。 本書配有免費的電子教學課件、練習題參考答案和精品課網站，詳見前言。．

《全國高等職業教育"十二五"規劃教材?全國高職高專院校規劃教材?精品與示范系列:電子測量與儀器應用》是高職高專院校相應課程的教材，以及應用型本科、成人教育、自學考試、電視大學、中職學校及培訓班的教材，同時也是電子工程技術人員的參考書。《全國高等職業教育"十二五"規劃教材?全國高職高專院校規劃教材?精品與示范系列:電子測量與儀器應用》配有免費的電子教學課件、練習題參考答案和精品課網站，詳見前言。

緒論（1）
第1章電子測量與儀器基礎（1）
1.1測量及其意義（4）
1.2電子測量的內容和特點（4）
1.3電子測量方法的分類（6）
1.3.1按測量方式分類（6）
1.3.2按被測信號的性質分類（6）
1.3.3選擇測量方法的原則（7）
1.4測量誤差的基本概念（7）
1.4.1測量誤差的表示方法（8）
1.4.2測量誤差的來源（11）
1.4.3測量誤差的分類（11）
1.5測量結果的表示及有效數字（12）
1.5.1測量結果的表示（12）
1.5.2有效數字及有效數字位（12）
1.5.3數字的舍入規則（13）
1.5.4數字近似運算法則（13）
1.6電子測量儀器的分類與誤差（14）
1.6.1電子測量儀器的分類（14）
1.6.2電子測量儀器的誤差（15）
知識梳理與總結（16）
練習題1（16）
第2章測量信號產生與儀器應用（18）
案例1函數信號發生器在測量放大電路中的應用（19）
2.1信號源的用途、種類、性能指標（20）
2.1.1信號源的用途（20）
2.1.2信號源的種類（20）
2.1.3信號源的性能指標（21）
2.1.4信號發生器的一般組成（23）
2.1.5信號發生器的測量方法（23）
2.2正弦信號發生器（24）
2.2.1低頻信號發生器（25）
2.2.2高頻信號發生器（27）
2.2.3合成信號發生器（28）
2.3函數信號發生器（30）
2.3.1函數信號發生器的分類（31）
2.3.2脈沖式函數信號發生器（31）
2.3.3正弦式函數信號發生器（33）
2.4脈沖信號發生器（33）
2.4.1矩形脈沖信號參數（33）
2.4.2脈沖信號發生器的分類（34）
2.4.3脈沖信號發生器的組成及工作原理分析（34）
2.5任意波形發生器（35）
2.5.1任意波形發生器技術特性（35）
2.5.2任意波形發生器工作原理分析（36）
2.6典型儀器——TFG2003型DDS函數信號發生器（37）
2.6.1主要性能指標（38）
2.6.2工作原理及使用條件（39）
2.6.3操作面板和用戶界面（40）
2.6.4基本操作（42）
實驗1信號發生器的使用（45）
知識梳理與總結（47）
練習題2（48）
第3章電壓的測量與儀器應用（49）
案例2毫伏表的簡單應用（50）
3.1電壓測量的分類與基本參數（51）
3.1.1電壓測量的特點（51）
3.1.2電子電壓表的分類（52）
3.1.3交流電壓的基本參數（54）
3.2模擬交流電壓表（56）
3.2.1均值電壓表（56）
3.2.2峰值電壓表（59）
3.2.3有效值電壓表（62）
3.2.4典型儀器——DA—36型超高頻毫伏表（64）
3.3數字電壓表（65）
3.3.1數字電壓表的主要技術指標（65）
3.3.2轉換器原理（67）
3.3.3數字電壓表的自動功能（70）
3.3.4典型儀器——DS—26A型直流數字電壓表（72）
3.4數字多用表（73）
3.4.1數字多用表的特點（73）
3.4.2數字多用表的基本組成（73）
3.4.3測量電路（74）
3.4.4典型儀器——DT—9208型數字多用表（76）
3.5電壓表的選擇和使用（78）
3.5.1電壓表的選擇（78）
3.5.2電壓表的正確使用（78）
實驗2電壓表波形響應和頻率響應的研究（80）
知識梳理與總結（81）
練習題3（82）
第4章頻率測量與儀器應用（83）
案例3用計數器測量電視機副載波振蕩電路（84）
4.1頻率的概念與測量方法（85）
4.2電子計數器測量原理與應用（87）
4.2.1電子計數器的分類（87）
4.2.2電子計數器的基本組成（88）
4.2.3電子計數器的主要技術指標（89）
4.2.4通用電子計數器測頻原理（91）
4.2.5頻率測量誤差分析（92）
4.2.6電子計數器測量周期的原理（94）
4.2.7周期測量誤差分析（95）
4.2.8倒數計數器（95）
4.3典型儀器——E312A型通用電子計數器（97）
實驗3信號源的頻率和周期的測量（101）
知識梳理與總結（103）
練習題4（103）
第5章電子元器件參數測量與儀器應用（105）
案例4電子元件參數的測量（106）
5.1集總參數元件阻抗的測量（106）
5.1.1集總參數元件的類別（107）
5.1.2電橋法測量集總參數元件（108）
5.1.3典型儀器——QS18A型萬用電橋（112）
5.1.4諧振法測量集總參數元件（114）
5.1.5典型儀器——QBG—3型Q表（117）
5.2電子器件特性及參數測量儀器（119）
5.2.1電子器件參數測量儀器的分類（119）
5.2.2晶體管特性曲線的測量方法（120）
5.2.3晶體管特性圖示儀（122）
5.2.4典型儀器——XJ4810型晶體管特性圖示儀（126）
實驗4用數字電橋測試電子元件參數（131）
實驗5半導體晶體管參數的測量（134）
知識梳理與總結（139）
練習題5（139）
第6章信號波形測量與儀器應用（141）
案例5用示波器觀測彩色電視機視放末級的三基色信號（142）
6.1示波器的種類與技術指標（143）
6.2CRT顯示原理（145）
6.2.1CRT示波管的結構及作用（145）
6.2.2波形顯示原理（147）
6.3模擬示波器的原理與應用（152）
6.3.1模擬示波器的組成（152）
6.3.2模擬示波器的垂直通道（Y通道）（152）
6.3.3模擬示波器的水平通道（X通道）（154）
6.3.4示波器的多波形顯示（158）
6.4取樣示波器（159）
6.4.1取樣示波器的工作原理（159）
6.4.2取樣示波器的基本組成（161）
6.4.3取樣示波器的主要參數（162）
6.5典型儀器——CA8020A型雙蹤示波器（163）
6.6數字存儲示波器的原理與應用（167）
6.6.1數字存儲示波器的特點（167）
6.6.2數字存儲示波器的主要技術指標（169）
6.6.3數字存儲示波器的組成和工作原理（170）
6.6.4典型儀器——UT2102型數字示波器（172）
6.7示波器的選擇和使用（179）
6.7.1示波器選擇的一般原則（179）
6.7.2示波器的正確使用（180）
6.8示波器的基本測量方法（182）
6.8.1電壓測量（182）
6.8.2時間測量（184）
6.8.3測量相位差（186）
6.8.4測量頻率（187）
6.8.5測量調幅系數（188）
實驗6測量信號發生器的時域參數（1）（189）
實驗7測量信號發生器的時域參數（2）（190）
知識梳理與總結（194）
練習題6（196）
第7章頻域測量與儀器應用（198）
案例6電視機中放幅頻特性曲線的測量（199）
7.1頻域測量的概念與分類（200）
7.1.1時域測量與頻域測量的比較（200）
7.1.2頻域測量的分類（201）
7.2線性系統頻率特性測量（202）
7.2.1幅頻特性的測量（202）
7.2.2相頻特性的測量（204）
7.3掃頻儀的原理與應用（205）
7.3.1掃頻儀的組成（205）
7.3.2掃頻儀的工作原理（205）
7.3.3典型儀器——BT3C—B型掃頻儀（208）
實驗8頻率特性測試儀的使用（212）
案例7用頻譜分析儀測量有線電視信號（214）
7.4頻譜分析儀的原理與應用（215）
7.4.1頻譜分析儀的分類（215）
7.4.2頻譜分析儀的主要技術指標（216）
7.4.3頻譜分析儀的結構和工作原理（218）
7.4.4典型儀器——DS8831Q型頻譜分析儀（220）
實驗9用頻譜分析儀測試CATV射頻電視信號的頻譜（227）
案例8用失真度儀測量放大電路的失真度（228）
7.5失真度分析儀的原理與應用（229）
7.5.1失真度的定義（229）
7.5.2諧波失真度的定義（229）
7.5.3基波抑制法的測量原理（230）
7.5.4失真度測量儀的誤差（230）
7.5.5典型儀器——KH4116型全自動數字低失真度測量儀（231）
實驗10用失真度儀測量信號發生器的失真度（234）
知識梳理與總結（235）
練習題7（236）
第8章數據域的測量與儀器應用（237）
案例10邏輯分析儀在嵌入式系統調試中的應用（238）
8.1數據域分析基礎知識（239）
8.1.1數據域分析的基本概念（239）
8.1.2數據域測量的特點（239）
8.1.3數據域測量的方法（241）
8.1.4數據域測試系統與儀器（242）
8.1.5數字系統的簡易測試（242）
8.2邏輯分析儀（244）
8.2.1邏輯分析儀的特點和分類（245）
8.2.2邏輯分析儀的基本組成和功能（246）
8.2.3邏輯分析儀的工作原理（247）
8.2.4邏輯分析儀與電子示波器的比較（251）
8.2.5邏輯分析儀的應用（252）
8.3典型儀器——FlytoL—100邏輯分析儀（254）
8.3.1FlytoL—100邏輯分析儀的主要技術指標（254）
8.3.2FlytoL—100邏輯分析儀的特性（255）
8.3.3FlytoL—100邏輯分析儀的使用方法（256）
實驗11用邏輯分析儀測試數字電路參數（259）
知識梳理與總結（259）
練習題8（260）
第9章自動測試技術及應用（261）
9.1自動測試技術的發展（262）
9.2智能儀器及應用（264）
9.2.1智能儀器的基本組成（264）
9.2.2智能儀器的特點（265）
9.2.3智能儀器的典型功能（266）
9.2.4智能儀器應用舉例（268）
9.3虛擬儀器（271）
9.3.1虛擬儀器的特點（271）
9.3.2虛擬儀器的硬件構成與分類（272）
9.3.3虛擬儀器的軟件結構（273）
9.3.4典型產品介紹（275）
9.4自動測試系統（276）
9.4.1自動測試系統的基本組成（276）
9.4.2GPIB標準接口總線系統（278）
9.4.3VXI總線系統（281）
9.5網絡化儀器（285）
9.5.1網絡化儀器的結構和特點（285）
9.5.2現場總線系統（286）
知識梳理與總結（289）
練習題9（289）
第10章電子產品測量與調試（291）
10.1功放靜態參數的測量與調試（292）
10.2功放動態參數的測量與調試（295）
10.2.1功放輸出功率的測試（295）
10.2.2功放失真度的測試（297）
10.3測量技術在電子產品檢驗中的應用（300）
附錄ALabVIEW軟件功能與應用（313）
參考文獻（325）

3）具有先進的觸發功能
與普通示波器不同，數字存儲示波器不僅能顯示觸發后的信號，而且能顯示觸發前的信號，并且可以任意選擇超前或滯后的時間。一般數字存儲示波器可提供邊沿觸發和TV觸發，新型數字存儲示波器還提供碼型觸發、脈沖寬度觸發、序列觸發、SPI（串行協議接口）觸發、CAN（控制域網絡）觸發等多種高級觸發方式。
4）具有很強的處理能力
數字存儲示波器內含微處理器，因此能自動實現多種波形參數測量，如上升時間、下降時間、脈寬、頻率、峰一峰值等參數的測量與顯示；能對波形實現取平均值、取上下限值、進行頻譜分析，以及進行加、減、乘、除等多種復雜的運算處理；還具有自檢與自校等多種自動操作功能。
5）便于觀測單次過程和緩慢變化的信號
數字存儲示波器只要對波形進行一次取樣存儲，就可以長期保存、多次顯示，并且取樣、存儲和讀出、顯示的速度可以在很大范圍內調節。因此它便于捕捉和顯示單次瞬變信號或緩慢變化的信號。只要設置好觸發源和取樣速度，就能在現象發生時將其采集下來并存入存儲器。這一特點使數字存儲示波器在很多非電測量中得到廣泛應用。
6）多種顯示方式
為了適應對不同波形的觀測，數字存儲示波器具有多種靈活的顯示方式，主要有存儲顯示、滾動顯示、雙蹤顯示和插值顯示等。還可利用深存儲技術和多亮度等級顯示技術提高示波器的清晰度。
7）可用字符顯示測量結果
熒光屏上的每個光點都對應存儲區內確定的數據，可用面板上的控制裝置（如游標）在熒光屏上標示兩個被測點，算出兩點間的電壓和時間差。另外，計算機有一套成熟的字符顯示功能，因此可以直接在熒光屏上用字符顯示測量結果。
8）便于程控和用多種方式輸出
數字存儲示波器的主要部分是一個微機系統，并裝有專用或通用的操作系統（如Windows等），因此便于通過通用接口總線接受程序控制。存儲區中存儲的數據，可在計算機控制下通過多種接口，用各種方式輸出。例如，可以通過GPIB接口或串行接口與繪圖儀、打印機連接，進行數據輸出；也可以輸出BCD碼或進行較遠距離傳遞，如通過Internet進行遠程控制等。
9）便于進行功能擴展
數字存儲示波器中微計算機的應用為儀器的功能擴展提供了條件。例如，運用計算機的運算功能，可對存儲的時域數據進行快速傅里葉變換，計算出它的頻域特性。利用快速傅里葉變換功能，還可以對信號進行諧波失真度分析、調制特性分析等多種分析。對存儲區的數字量進行加工，可以把數字存儲示波器和數字電壓表結合起來。此外，在存儲區存入按某種規律變化的數據再循環調出，經D／A轉換和鎖存輸出，還能構成一個信號源。可通過更新軟件對示波器功能進行升級。
10）實現多通道混合信號測量
這種數字示波器除了具有2～4個模擬輸入通道外，還具有若干位（如16位）數字信號輸入通道，可實現對數字模擬混合電路信號的觀測，兼有示波器和邏輯分析儀的功能。