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 5
1.5 计量的基本内容 10
1.6 太赫兹技术 13
习题 15
第2章 误差理论与测量不确定度评定 16
2.1 测量误差的基本原理 16
2.1.1 研究测量误差的目的 16
2.1.2 测量误差的表示方法 17
2.1.3 电子测量仪器误差的表示方法 19
2.1.4 一次直接测量时最大误差的估计 21
2.2 测量误差的分类 22
2.2.1 误差的来源 22
2.2.2 测量误差的分类 22
2.2.3 测量结果的评定 24
2.3 随机误差的统计特性及其估算方法 25
2.3.1 测量值的数学期望与标准差 25
2.3.2 贝塞尔公式及其应用 27
2.3.3 均匀分布情况下的标准差 30
2.3.4 非等精密度测量 31
2.4 系统误差的特征及其减小的方法 32
2.4.1 系统误差的特征 32
2.4.2 判断系统误差的方法 33
2.4.3 减小系统误差的方法 34
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 39
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 41
2.7 测量不确定度 42
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 43
2.7.3 测量误差与测量不确定度的主要差别 47
2.7.4 测量不确定度的评定步骤及产生原因 48
2.8 误差的合成与分配 48
2.8.1 误差传递公式 49
2.8.2 常用函数的合成误差 50
2.8.3 系统误差的合成 53
2.8.4 按系统误差相同的原则分配误差 54
2.8.5 按对总误差影响相同的原则分配误差 55
2.8.6 微小误差准则 56
2.9 最佳测量条件的确定与测量方案的设计 57
2.9.1 最佳测量条件的确定 57
2.9.2 测量方案设计 58
习题 59
第3章 测量用信号发生器 61
3.1 信号发生器的功能 61
3.2 信号发生器的分类及工作特性 62
3.2.1 信号发生器的分类 62
3.2.2 信号发生器的工作特性 63
3.3 函数信号发生器工作原理 64
3.3.1 电路工作原理 64
3.3.2 典型电路分析 65
3.4 DDS数字式频率合成信号发生器 69
3.4.1 DDS基本工作原理 69
3.4.2 DDS的特点 71
3.4.3 DDS的主要技术参数 72
3.5 DDS芯片的应用 72
3.5.1 AD9852的特性介绍 72
3.5.2 DDS波形产生电路 75
习题 77
第4章 模拟测量方法 78
4.1 电压测量概述 78
4.2 交流电压的测量 79
4.2.1 交流电压的表征 79
4.2.2 交流电压的测量方法 80
4.2.3 平均值电压的测量 81
4.2.4 有效值电压的测量 85
4.2.5 峰值电压的测量 91
4.2.6 脉冲电压的测量 94
4.3 噪声电压的测量 99
4.3.1 噪声的基本特性 99
4.3.2 用平均值表测量噪声电压 100
4.3.3 器件和放大器噪声的测量 100
4.4 分贝的测量 108
4.4.1 数学定义 108
4.4.2 分贝值的测量 109
4.5 失真度的测量 110
4.5.1 非线性失真的定义 110
4.5.2 失真度测量仪基本工作原理 111
4.5.3 有源陷波电路 112
4.5.4 失真度测量仪举例 115
4.6 功率的测量 117
4.6.1 音频与较高频信号功率的测量 117
4.6.2 误差分析 119
4.6.3 功率表实例——射频功率表 120
4.7 Q值的测量 120
4.7.1 Q表的工作原理 120
4.7.2 用虚、实部分分离法测量阻抗 121
习题 124
第5章 数字测量方法 126
5.1 电压测量的数字化方法 126
5.1.1 DVM的特点 127
5.1.2 DVM的主要类型 129
5.1.3 DVM的测量误差 136
5.2 直流数字电压表 137
5.3 多用型数字电压表 141
5.4 频率的测量 146
5.4.1 标准频率源 146
5.4.2 频率计的基本概念 147
5.4.3 数字频率计的划分 148
5.4.4 通用计数器的基本工作原理 148
5.5 通用计数器的主要测试功能 151
5.5.1 频率测量 151
5.5.2 时间测量 152
5.5.3 相关参数测量 156
5.6 频率计电路结构的分类 157
5.7 频率计数器典型电路分析 158
5.8 频率/功率计 160
5.9 相位的测量 162
5.9.1 脉冲计数法测相位 162
5.9.2 数字相位计举例 163
习题 164
第6章 时域测量 166
6.1 示波器分类 166
6.2 液晶显示器 167
6.2.1 概述 168
6.2.2 液晶显示器的工作原理 168
6.2.3 液晶显示器件的特点 169
6.2.4 柔性显示技术 170
6.3 数字存储示波器 170
6.3.1 数字存储示波器的基本工作原理 170
6.3.2 主要性能指标 172
6.3.3 数字存储示波器中的关键器件 173
6.3.4 数字存储示波器中的典型电路 177
6.4 数字存储示波器的测试功能 183
6.5 示波器功能扩展举例 184
6.6 示波器的应用 185
6.7 选型依据和使用要点 187
习题 188
第7章 频域测量 189
7.1 扫频仪 189
7.1.1 常用术语 189
7.1.2 扫频仪中的关键器件 190
7.2 扫频仪工作原理 193
7.2.1 整机电路原理框图 193
7.2.2 单元电路工作原理 193
7.3 频标单元 196
7.4 Y通道单元 198
7.5 操作使用 199
7.6 测试实例 201
7.7 正确选用扫频仪依据 202
7.8 频谱分析仪工作原理 203
7.8.1 时域和频域的关系 203
7.8.2 频谱分析仪的分类 204
7.8.3 信号频谱测量 207
7.8.4 技术性能指标 212
7.8.5 操作使用要点 214
习题 215
第8章 数据域测量 216
8.1 概述 216
8.2 逻辑分析仪的特点 217
8.3 逻辑分析仪的分类 218
8.4 逻辑分析仪的基本工作原理 221
8.5 逻辑分析仪的主要电路 221
8.6 逻辑分析仪的主要工作方式 223
8.7 逻辑状态分析仪 228
8.8 逻辑分析仪的应用 231
8.9 逻辑分析仪的选用原则和使用要点 234
习题 234
第9章 调制域测量 235
9.1 概述 235
9.2 调制方式的划分 235
9.3 调制信号测量的定义 237
9.4 连续计数技术(ZDT) 238
9.5 调制域分析仪的基本工作原理 239
9.6 主要技术指标及应用 241
习题 242
第10章 阻抗域测量 243
10.1 概述 243
10.2 阻抗特性及表示方法 243
10.3 集中参数元件(RCL)的基本阻抗特性 244
10.4 集中参数元件(RCL)的等效电路与等效阻抗 246
10.5 阻抗测量方法 247
10.5.1 电阻的测量 247
10.5.2 电容、电感的测量 249
第11章 非电量测量 251
11.1 非电量及其检测的分类 251
11.2 非电量测量的组成与基本工作原理 252
11.3 传感器的分类 253
11.4 传感器的特性 254
11.5 非电量测量的应用 258
11.5.1 温度和湿度测量电路 258
11.5.2 集成磁场测量电路 265
习题 267
第12章 电磁兼容测量 268
12.1 概述 268
12.2 电磁兼容测量的基本概念 268
12.3 电磁干扰的分类 269
12.4 电磁兼容测量的基础理论 271
12.5 测量天线 277
12.6 测量接收机 279
习题 280
第二部分 现代电子测量 281
第13章 智能仪器 281
13.1 智能仪器的特点 281
13.2 智能仪器的结构及其作用 282
13.3 智能仪器设计 285
习题 287
第14章 虚拟仪器 288
14.1 概述 288
14.1.1 传统仪器与虚拟仪器简介 288
14.1.2 软件的功能 289
14.2 虚拟仪器的组成与分类 290
14.3 虚拟仪器的系统构成 291
14.4 虚拟仪器的特点与应用 291
14.4.1 虚拟仪器的特点 291
14.4.2 虚拟仪器的应用 292
14.5 虚拟仪器总线 293
14.5.1 VXI总线 293
14.5.2 PXI总线 296
14.5.3 IVI技术 299
14.6 虚拟仪器编程环境 301
14.7 ATE中的虚拟测量仪器 306
习题 306
第15章 自动测试系统 307
15.1 概述 307
15.2 自动测试系统发展简介 307
15.3 自动测试系统的结构 309
15.3.1 自动测试设备(ATE) 309
15.3.2 测试程序集(TPS) 310
15.3.3 TPS软件开发工具 311
15.4 自动测试系统的硬件组成 311
15.5 自动测试系统举例 312
15.6 自动测试系统数据库 312
15.6.1 数据库在自动测试系统中的作用 312
15.6.2 数据库的设计与实现 313
15.7 自动测试系统常用总线及软件开发环境简介 314
15.8 GPIB的自动测试系统 315
15.9 LXI总线技术简介 321
15.10 USB仪器简介 322
习题 324
参考文献 325