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第一部分 通用基础测量1

第1章 绪论1

1.1测量与计量的基本概念1

1.2电子测量的内容与特点2

1.3电子测量仪器的分类4

1.4电子测量方法6

1.5计量的基本内容9

习题12

第2章 误差理论与测量不确定度评定13

2.1测量误差的基本原理13

2.1.1研究测量误差的目的13

2.1.2测量误差的表示方法14

2.1.3电子测量仪器误差的表示方法16

2.1.4一次直接测量时最大误差的估计18

2.2测量误差的分类20

2.2.1误差的来源20

2.2.2测量误差的分类20

2.2.3测量结果的评定22

2.3随机误差的统计特性及其估算方法23

2.3.1测量值的数学期望与标准差23

2.3.2贝塞尔公式及其应用25

2.3.3均匀分布情况下的标准差28

2.3.4非等精密度测量29

2.4系统误差的特征及其减小的方法31

2.4.1系统误差的特征31

2.4.2判断系统误差的方法31

2.4.3减小系统误差的方法33

2.5疏失误差及其判断准则36

2.5.1测量结果的置信概率36

2.5.2坏值的剔除准则38

2.6测量数据的处理40

2.6.1数据舍入规则40

2.6.2等精密度测量结果的处理步骤41

2.6.3最小二乘法原理42

2.7测量不确定度43

2.7.1测量不确定度基本知识43

2.7.2测量不确定度的分类及评定方法44

2.7.3测量误差与测量不确定度的主要差别48

2.7.4测量不确定度的评定步骤及产生原因49

2.8误差的合成与分配49

2.8.1误差传递公式50

2.8.2常用函数的合成误差51

2.8.3系统误差的合成55

2.8.4按系统误差相同的原则分配误差56

2.8.5按对总误差影响相同的原则分配误差57

2.8.6微小误差准则58

2.9最佳测量条件的确定与测量方案的设计58

2.9.1最佳测量条件的确定58

2.9.2测量方案设计60

习题61

第3章 测量用信号发生器63

3.1信号发生器的功能63

3.2信号发生器的分类及工作特性64

3.2.1信号发生器的分类64

3.2.2信号发生器的工作特性65

3.3函数信号发生器工作原理66

3.3.1电路工作原理67

3.3.2典型电路分析67

3.4 DDS数字式频率合成信号发生器72

3.4.1 DDS基本工作原理72

3.4.2 DDS的特点74

3.4.3 DDS的主要技术参数75

3.5 DDS芯片的应用75

3.5.1 AD9852的特性介绍75

3.5.2 DDS波形产生电路78

习题81

第4章 模拟测量方法82

4.1电压测量概述82

4.2交流电压的测量83

4.2.1交流电压的表征83

4.2.2交流电压的测量方法84

4.2.3平均值电压的测量85

4.2.4有效值电压的测量90

4.2.5峰值电压的测量96

4.2.6脉冲电压的测量100

4.3噪声电压的测量106

4.3.1噪声的基本特性106

4.3.2用平均值表测量噪声电压106

4.3.3器件和放大器噪声的测量107

4.4分贝的测量114

4.4.1数学定义114

4.4.2分贝值的测量116

4.5失真度的测量117

4.5.1非线性失真的定义117

4.5.2失真度测量仪基本工作原理118

4.5.3有源陷波电路119

4.5.4失真度测量仪举例122

4.6功率的测量124

4.6.1音频与较高频信号功率的测量124

4.6.2误差分析127

4.6.3功率表实例——射频功率表127

4.7Q值的测量128

4.7.1 Q表的工作原理128

4.7.2用虚、实部分分离法测量阻抗128

习题132

第5章 数字测量方法134

5.1电压测量的数字化方法134

5.1.1 DVM的特点135

5.1.2 DVM的主要类型138

5.1.3 DVM的测量误差145

5.2直流数字电压表146

5.3多用型数字电压表150

5.4频率的测量155

5.4.1标准频率源155

5.4.2频率计的基本概念157

5.4.3数字频率计的划分157

5.4.4通用计数器的基本工作原理158

5.5通用计数器的主要测试功能162

5.5.1频率测量162

5.5.2时间测量163

5.5.3相关参数测量166

5.6频率计电路结构的分类168

5.7频率计数器典型电路分析169

5.8频率/功率计171

5.9相位的测量174

5.9.1脉冲计数法测相位174

5.9.2数字相位计举例175

习题176

第6章 时域测量178

6.1示波器分类178

6.2模拟示波器180

6.2.1模拟示波器的基本构成180

6.2.2示波器显示波形的原理181

6.2.3垂直系统184

6.2.4水平放大系统188

6.3数字存储示波器189

6.3.1数字存储示波器的基本工作原理190

6.3.2主要性能指标191

6.3.3数字存储示波器中的关键器件193

6.3.4数字存储示波器中的典型电路197

6.4数字存储示波器的测试功能204

6.5示波器功能扩展举例205

6.6示波器的应用206

习题209

第7章 频域测量210

7.1扫频仪210

7.1.1常用术语210

7.1.2扫频仪中的关键器件211

7.2扫频仪工作原理214

7.2.1整机电路原理框图214

7.2.2单元电路工作原理215

7.3频标单元218

7.4 Y通道单元221

7.5操作使用222

7.6测试实例224

7.7正确选用扫频仪依据225

7.8熟练使用扫频仪要领225

7.9频谱分析仪工作原理226

7.9.1时域和频域的关系226

7.9.2频谱分析仪的分类228

7.9.3信号频谱测量231

7.9.4技术性能指标237

7.9.5操作使用要点239

习题240

第8章 数据域测量241

8.1概述241

8.2逻辑分析仪的特点242

8.3逻辑分析仪的分类243

8.4逻辑分析仪的基本工作原理246

8.5逻辑分析仪的主要电路247

8.6逻辑分析仪的主要工作方式248

8.7逻辑状态分析仪254

8.8逻辑分析仪的应用258

8.9逻辑分析仪的选用原则和使用要点260

习题261

第9章 调制域测量262

9.1概述262

9.2调制方式的划分262

9.3调制信号测量的定义264

9.4连续计数技术（ZDT）266

9.5调制域分析仪的基本工作原理267

9.6主要技术指标及应用269

习题270

第10章 非电量测量271

10.1非电量及其检测的分类271

10.1.1非电量的分类271

10.1.2非电量检测的分类271

10.1.3非电量检测的主要优点272

10.2非电量测量的组成与基本工作原理272

10.3传感器的分类273

10.4传感器的特性274

10.5非电量测量的应用279

10.5.1温度和湿度测量电路279

10.5.2集成磁场测量电路287

习题289

第11章 电磁兼容测量290

11.1概述290

11.2电磁兼容测量的基本概念290

11.3电磁干扰的分类292

11.4电磁兼容测量的基础理论293

11.5测量天线300

11.6测量接收机301

习题303

第二部分 现代电子测量304

第12章 智能仪器304

12.1智能仪器的特点304

12.2智能仪器的结构及其作用305

12.3智能仪器的基本工作原理307

12.4 S-100和STD总线简介310

12.5智能仪器设计312

习题314

第13章 虚拟仪器315

13.1概述315

13.1.1传统仪器与虚拟仪器简介315

13.1.2软件的功能316

13.2虚拟仪器的组成与分类317

13.3虚拟仪器的系统构成318

13.4虚拟仪器的特点与应用318

13.4.1虚拟仪器的特点318

13.4.2虚拟仪器的应用320

13.5虚拟仪器总线321

13.5.1 VXI总线321

13.5.2 PXI总线324

13.5.3 IVI技术326

13.6虚拟仪器编程环境329

13.7 ATE中的虚拟测量仪器334

习题335

第14章 自动测试系统336

14.1概述336

14.2自动测试系统发展简介336

14.3自动测试系统的结构338

14.3.1自动测试设备（ATE）338

14.3.2测试程序集（TPS）339

14.3.3 TPS软件开发工具340

14.4自动测试系统的硬件组成340

14.5自动测试系统举例341

14.6自动测试系统数据库341

14.6.1数据库在自动测试系统中的作用342

14.6.2数据库的设计与实现342

14.7自动测试系统常用总线及软件开发环境简介344

14.8 GPIB的自动测试系统345

14.9 VXIbus仪器模块351

14.10 LXI总线技术简介355

14.11 USB仪器简介356

习题358

参考文献359