本書主要內(nèi)容包括電子測量基礎(chǔ)知識，常用模擬儀器和數(shù)字儀器(信號發(fā)生器、電壓表、示波器、電子計數(shù)器、頻譜分析儀、邏輯分析儀)的基本組成、工作原理及操作方法，智能儀器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及研制方法，虛擬儀器平臺架構(gòu)、開發(fā)流程及產(chǎn)品實(shí)例。本書注重電子測量知識的系統(tǒng)性和理論知識難度的適用性，并加強(qiáng)了對電子測量儀器實(shí)踐操作內(nèi)容的系統(tǒng)介紹。
為了方便教師教學(xué)，本書還配套了電子教學(xué)參考資料包，包括教學(xué)指南、電子教案等，讀者可通過西安電子科技大學(xué)出版社官網(wǎng)(www.xduph.com)下載。
本書可作為高職高專學(xué)校電子技術(shù)應(yīng)用、電子產(chǎn)品開發(fā)等專業(yè)課程教材，也可作為電子測量工程師等專業(yè)技術(shù)人員的崗位培訓(xùn)或參考用書。
本書較系統(tǒng)地介紹了電子測量技術(shù)基礎(chǔ)知識和電子測量儀器操作實(shí)踐，讀者通過學(xué)習(xí)本書可以在掌握相關(guān)知識的基礎(chǔ)上了解常見的電子測量儀器，進(jìn)而能夠正確地完成各類電子測量任務(wù)。
本書共九章，第1章為電子測量基礎(chǔ)知識，主要內(nèi)容包括電子測量技術(shù)概述、電子測量方法分類、測量誤差基本概念、測量結(jié)果表示方法和電子測量儀器概述五部分。
第2章至第7章介紹常用電子測量儀器，對信號發(fā)生器、電壓表、示波器、電子計數(shù)器、頻譜分析儀、邏輯分析儀等六種常用電子測量儀器進(jìn)行了系統(tǒng)介紹，各章主要內(nèi)容包括概述、基本結(jié)構(gòu)及工作原理、主要技術(shù)指標(biāo)、使用注意事項(xiàng)、典型產(chǎn)品選型等。
第8章為智能儀器，主要對智能儀器的基本結(jié)構(gòu)及工作原理、智能儀器研制方法等內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)分析和說明，以使讀者對智能儀器有一個系統(tǒng)的了解，為后續(xù)學(xué)習(xí)和操作各類智能儀器奠定基礎(chǔ)。
第9章為虛擬儀器，主要對虛擬儀器平臺架構(gòu)、開發(fā)流程及PXI總線虛擬儀器開發(fā)基礎(chǔ)進(jìn)行了詳細(xì)分析和說明，以使讀者對虛擬儀器有一個系統(tǒng)的了解，為后續(xù)學(xué)習(xí)虛擬儀器開發(fā)軟件(如LabVIEW、LabWindows/CVI、HPVEE等)奠定基礎(chǔ)。
本書由深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院孫亞飛編著。全書理論內(nèi)容滿足課程需要，內(nèi)容難易合適，適合高職高專學(xué)生學(xué)習(xí)和理解；通過對各類常用儀器設(shè)備的介紹，使學(xué)生將理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐練習(xí)相結(jié)合，加深對理論知識的理解和掌握，進(jìn)而提高實(shí)踐能力。
由于編者水平有限，書中難免存在疏漏和不妥之處，歡迎廣大讀者批評指正。
編 者
2022年11月
第1章 電子測量基礎(chǔ)知識…….............……….. 1
1.1 電子測量技術(shù)概述……………….............. 1
1.1.1 測量技術(shù)進(jìn)展……………............…... 1
1.1.2 電子測量意義……............…………... 7
1.1.3 電子測量內(nèi)容…………................…... 9
1.1.4 電子測量特點(diǎn)……………............…... 9
1.2 電子測量方法分類……………............… 10
1.2.1 按測量方式分類…………............…. 10
1.2.2 按參照變量分類…………............…. 11
1.3 測量誤差基本概念……………................ 12
1.3.1 重要概念介紹………………............. 12
1.3.2 誤差表示方法………………............. 13
1.3.3 誤差主要來源……………............…. 15
1.3.4 誤差主要類型……………............…. 15
1.3.5 誤差精度分析…………............……. 18
1.4 測量結(jié)果表示方法…………............…… 20
1.4.1 測量不確定度分析…………............. 20
1.4.2 測量結(jié)果表示方法………............…. 24
1.4.3 有效數(shù)字表示方法………............…. 27
1.4.4 測量數(shù)據(jù)處理方法………............…. 29
1.5 電子測量儀器概述……………............… 30
1.5.1 電子測量儀器主要分類…................. 30
1.5.2 電子測量儀器誤差分析…................. 34
1.5.3 電子測量儀器性能指標(biāo)…................. 34
1.5.4 電子測量儀器使用方法…................. 35
本章總結(jié)…………………………............……. 35
課后習(xí)題………………………………............. 37
第2章 信號發(fā)生器…………………............…. 39
2.1 信號發(fā)生器概述…………………............ 39
2.1.1 發(fā)展歷程…………………............…. 39
2.1.2 主要類型............................................. 40
2.1.3 主要用途............................................. 42
2.2 信號發(fā)生器基本結(jié)構(gòu)及工作原理.............. 43
2.2.1 正弦信號發(fā)生器................................. 43
2.2.2 合成信號發(fā)生器................................. 45
2.2.3 函數(shù)信號發(fā)生器................................. 47
2.3 信號發(fā)生器主要技術(shù)指標(biāo)........................ 49
2.3.1 頻率特性............................................. 49
2.3.2 輸出特性............................................. 50
2.3.3 其他特性............................................. 50
2.4 信號發(fā)生器使用注意事項(xiàng)........................ 51
2.5 信號發(fā)生器典型產(chǎn)品選型........................ 51
2.6 擴(kuò)展知識.................................................... 55
本章總結(jié)…………………………............……. 56
課后習(xí)題……………………………............…. 57
第3章 電壓表………………………............…. 59
3.1 電壓表概述................................................ 59
3.1.1 發(fā)展歷程............................................. 59
3.1.2 主要類型............................................. 62
3.1.3 主要用途............................................. 64
3.2 電壓表基本結(jié)構(gòu)及工作原理.................... 64
3.2.1 模擬電壓表......................................... 65
3.2.2 數(shù)字電壓表......................................... 67
3.2.3 模擬萬用表......................................... 67
3.2.4 數(shù)字萬用表......................................... 68
3.3 電壓表主要技術(shù)指標(biāo)................................ 68
3.3.1 模擬電壓表......................................... 68
3.3.2 數(shù)字電壓表......................................... 69
3.4 電壓表使用注意事項(xiàng)................................ 70
3.4.1 模擬電壓表......................................... 70
3.4.2 數(shù)字電壓表......................................... 71
3.4.3 模擬萬用表......................................... 72
3.4.4 數(shù)字萬用表......................................... 73
3.5 電壓表典型產(chǎn)品選型................................ 73
3.5.1 基本選型原則..................................... 73
3.5.2 主要生產(chǎn)廠家..................................... 74
3.5.3 典型產(chǎn)品介紹..................................... 75
3.6 擴(kuò)展知識.................................................... 77
本章總結(jié)………………………............………. 79
課后習(xí)題……………………………............…. 79
第4章 示波器.................................................... 81
4.1 示波器概述................................................ 81
4.1.1 發(fā)展歷程............................................. 81
4.1.2 主要類型............................................. 84
4.1.3 主要用途............................................. 86
4.2 示波器基本結(jié)構(gòu)及工作原理.................... 86
4.2.1 模擬示波器......................................... 86
4.2.2 數(shù)字示波器......................................... 88
4.3 示波器主要技術(shù)指標(biāo)................................ 90
4.3.1 模擬示波器......................................... 90
4.3.2 數(shù)字示波器......................................... 91
4.4 示波器使用注意事項(xiàng)................................ 91
4.4.1 模擬示波器......................................... 92
4.4.2 數(shù)字示波器......................................... 92
4.5 示波器典型產(chǎn)品選型................................ 93
4.5.1 基本選型原則..................................... 93
4.5.2 主要生產(chǎn)廠家..................................... 93
4.5.3 典型產(chǎn)品介紹..................................... 94
4.6 擴(kuò)展知識.................................................... 95
4.6.1 陰極射線示波管................................. 95
4.6.2 波形顯示基本原理............................. 97
本章總結(jié)…………………………............…... 100
課后習(xí)題…………………………............…... 100
第5章 電子計數(shù)器........................................... 102
5.1 電子計數(shù)器概述...................................... 102
5.1.1 發(fā)展歷程........................................... 102
5.1.2 主要類型........................................... 103
5.1.3 主要用途........................................... 104
5.2 電子計數(shù)器基本結(jié)構(gòu)及工作原理.......... 104
5.2.1 基本硬件結(jié)構(gòu)................................... 105
5.2.2 基本工作原理................................... 106
5.3 電子計數(shù)器主要技術(shù)指標(biāo)...................... 109
5.4 電子計數(shù)器使用注意事項(xiàng)...................... 110
5.5 電子計數(shù)器典型產(chǎn)品選型...................... 110
5.6 擴(kuò)展知識.................................................. 111
5.6.1 頻率與周期的概念........................... 111
5.6.2 電子計數(shù)器測量誤差分析............... 111
本章總結(jié)…………………............…………... 113
課后習(xí)題……………………............………... 113
第6章 頻譜分析儀.......................................... 115
6.1 頻譜分析儀概述...................................... 115
6.1.1 發(fā)展歷程........................................... 115
6.1.2 主要類型........................................... 117
6.1.3 主要用途........................................... 118
6.2 頻譜分析儀基本結(jié)構(gòu)及工作原理.......... 118
6.2.1 帶通濾波式頻譜分析儀................... 118
6.2.2 掃頻外差式頻譜分析儀................... 119
6.2.3 快速傅里葉變換頻譜分析儀.......... 121
6.2.4 實(shí)時頻譜分析儀............................... 122
6.3 頻譜分析儀的主要技術(shù)指標(biāo).................. 123
6.4 頻譜分析儀使用注意事項(xiàng)...................... 124
6.5 頻譜分析儀典型產(chǎn)品選型...................... 125
6.6 擴(kuò)展知識.................................................. 127
本章總結(jié)…………………………............…... 128
課后習(xí)題……………………............………... 129
第7章 邏輯分析儀........................................... 130
7.1 邏輯分析儀概述...................................... 130
7.1.1 發(fā)展歷程........................................... 130
7.1.2 主要類型........................................... 131
7.1.3 主要用途........................................... 132
7.2 邏輯分析儀基本結(jié)構(gòu)及工作原理.......... 132
7.2.1 基本硬件結(jié)構(gòu)................................... 132
7.2.2 基本工作原理................................... 134
7.2.3 主要顯示形式................................... 135
7.3 邏輯分析儀主要技術(shù)指標(biāo)...................... 135
7.4 邏輯分析儀使注意事項(xiàng).......................... 137
7.5 邏輯分析儀典型產(chǎn)品選型...................... 138
7.5.1 基本選型原則................................... 138
7.5.2 主要生產(chǎn)廠家................................... 140
7.5.3 典型產(chǎn)品介紹................................... 141
本章總結(jié)………………………............……... 143
課后習(xí)題……………………………............... 143
第8章 智能儀器............................................... 144
8.1 智能儀器概述.......................................... 144
8.1.1 研制背景........................................... 144
8.1.2 發(fā)展歷程........................................... 145
8.1.3 發(fā)展趨勢........................................... 146
8.1.4 主要功能........................................... 147
8.2 智能儀器基本結(jié)構(gòu)及工作原理.............. 148
8.2.1 基本硬件結(jié)構(gòu)................................... 148
8.2.2 基本工作原理................................... 149
8.3 智能儀器研制方法.................................. 150
8.3.1 總體需求分析................................... 150
8.3.2 基本設(shè)計要求................................... 151
8.3.3 基本設(shè)計原則................................... 152
本章總結(jié)…………………………............…... 153
課后習(xí)題…………………………............…... 153
第9章 虛擬儀器............................................. 155
9.1 虛擬儀器概述.......................................... 155
9.1.1 發(fā)展歷程........................................... 156
9.1.2 主要類型........................................... 160
9.1.3 主要用途........................................... 161
9.1.4 典型產(chǎn)品........................................... 161
9.2 虛擬儀器平臺架構(gòu).................................. 163
9.2.1 硬件平臺基本構(gòu)成........................... 163
9.2.2 軟件平臺基本架構(gòu)........................... 164
9.3 虛擬儀器開發(fā)流程.................................. 166
9.3.1 測試需求分析................................... 166
9.3.2 硬件平臺構(gòu)建................................... 166
9.3.3 驅(qū)動程序開發(fā)................................... 166
9.3.4 應(yīng)用程序開發(fā)................................... 167
9.4 PXI總線虛擬儀器開發(fā)基礎(chǔ)................... 167
9.4.1 PXI總線虛擬儀器硬件平臺............. 167
9.4.2 PXI總線虛擬儀器軟件環(huán)境............. 172
本章總結(jié)……………………………............... 174
課后習(xí)題……………………………............... 174
參考文獻(xiàn)………………....…………............…... 176
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