《電子測量儀器設計》闡述了電子測量儀器的基本原理與設計技術。全書共分7章。第1章介紹電子測量儀器的現狀與發展、測量誤差。
基本介紹
- 作品名稱：電子測量儀器設計
- 創作年代：現代
- 內容：電子測量儀器基本原理與設計技術
- 總章數：全書共分7章
編輯推薦,內容簡介,目錄,前言,精彩書摘,
編輯推薦
內容簡介
以及設計要點。第2章闡述電子測量儀器設計過程中經常運用到的數據處理方法、自動測量功能的實現及相關的設計技術。第3-6章分別對電壓、時間一頻率和示波器三類測量儀器和信號發生器的原理與設計做了較詳細的論述。第7章介紹了幾種有代表性電子測量儀器的檢定與測試方法。《電子測量儀器設計》可作為高等院校電氣信息類專業高年級學生的教材或教學參考書，大學生創新活動和電子設計競賽賽前培訓教材或參考書，也可作為廣大從事電子測量儀器研製和新產品設計妁工程技術人員的參考書。
目錄
第1章 電子測量儀器設計導論
1.1 電子測量儀器的發展及分類
1.1.1 電子測量儀器的發展
1.1.2 電子測量儀器的分類
1.2 測量誤差
1.2.1 測量誤差的來源與分類
1.2.2 測量誤差的表示
1.2.3 測量數據的表示
1.2.4 誤差的合成與分配
1.3 智慧型型電子測量儀器及設計
1.3.1 智慧型型電子測量儀器的組成
1.3.2 智慧型儀器軟體系統的設計
1.3.3 智慧型型電子測量儀器的設計
第2章 常用處理功能及設計技術
2.1標度變換
2.1.1線性標度變換
2.1.2 非線性參數的標度變換
2.2 硬體故障自檢
2.2.1 自檢方式
2.2.2 自檢算法
2.2.3 自檢軟體
2.3 自動測量功能
2.3.1 自動量程轉換
2.3.2 自動觸發電平調節
2.3.3 自動零點調整
2.3.4 自動校準
2.4 數據處理
2.4.1 隨機誤差的處理及數字濾波程式
2.4.2 系統誤差的處理
2.4.3 粗大誤差的處理
2.5 電子測量儀器低功耗設計技術
2.5.1 CMOS積體電路的功耗分析
2.5.2 電子測量儀器低功耗設計的基本原則
2.5.3 基於單片機的低功耗電子測量儀器設計
第3章 電壓測量儀器
3.1 電壓測量概述
3.1.1 電壓測量的方法及分類
3.1.2 直流電壓的測量
3.1.3 交流電壓的測量
3.2 數字電壓表(DVM)
3.2.1 DVM的組成與技術指標
3.2.2 DVM的主要部件
3.2.3 DVM的誤差分析
3.2.4 典型智慧型型DVM的分析
3.3 數字多用表(DMM)
3.3.1 DMM的組成
3.3.2 典型DMM電路分析
3.4 交流毫伏表
3.4.1 交流毫伏表的組成方案及主要性能指標
3.4.2 低頻毫伏表的組成及分析
3.4.3 高頻毫伏表的組成與分析
3.5 基於電壓測量的其他儀器
3.5.1 電平表
3.5.2 選頻電壓表
第4章 信號發生器
4.1 信號發生器概述
4.1.1 信號發生器的作用及分類
4.1.2 信號發生器的性能指標
4.2 通用信號發生器
4.2.1 低頻信號發生器
4.2.2 函式信號發生器
4.2.3 高頻信號發生器
4.2.4 脈衝信號發生器
4.3 頻率合成及鎖相頻率合成信號發生器
4.3.1 頻率合成技術概述
4.3.2 鎖相頻率合成法中鎖相環的基本形式
4.3.3 通用型集成鎖相環頻率合成器
4.3.4 鎖相頻率合成信號發生器實例分析
4.4 直接數字頻率合成信號發生器
4.4.1 直接數字頻率合成信號發生器原理
4.4.2 基於DDS晶片的頻率合成信號發生器的設計
4.4.3 DDS合成信號發生器實例分析
4.4.4 DDS/PLL組合式頻率發生器
第5章 時間頻率測量儀器
5.1 時間頻率測量儀器概述
5.1.1 時間頻率測量技術
5.1.2 電子計數器分類
5.2通用計數器
5.2.1 通用計數器的測量功能及組成
5.2.2 通用計數器的誤差分析
5.2.3 通用計數器的輸入通道
5.2.4 通用計數器產品介紹
5.3 等精度電子計數器
5.3.1 多周期同步測量技術
5.3.2 等精度頻率計組成與設計
5.3.3 典型智慧型計數器分析
5.4 時間計數器
5.4.1 基於模擬內插技術的時間計數器
5.4.2 基於數字游標技術的時間計數器
5.5 微波計數器
5.5.1 外差式微波計數器
5.5.2 置換式微波計數器
第6章 電子示波器
6.1模擬示波器
6.1.1 模擬示波器的組成原理
6.1.2 模擬示波器的垂直通道
6.1.3 模擬示波器的水平通道
6.1.4 模擬示波器的性能指標
6.2 數字示波器概述
6.2.1 數字示波器的組成原理
6.2.2 數字示波器的主要性能指標與分析
6.3 實時採樣方式數字示波器的設計
6.3.1 實時採樣方式的數據採集與存儲
6.3.2 並行交錯採樣及輸出數據降速處理
6.3.3 數字示波器的顯示系統
6.3.4 波形參數的測量與處理
6.3.5 實時採樣方式數字示波器設計舉例
6.4等效採樣方式數字示波器的設計
6.4.1 順序等效採樣方式原理
6.4.2 順序採樣方式數字示波器的設計
6.4.3 隨機等效採樣方式原理
6.4.4隨機採樣方式數字示波器的設計
第7章 電子測量儀器的檢定與測試
7.1 電壓測量儀器的檢定
7.1.1 數字多用表的檢定
7.1.2 交流毫伏表的檢定
7.2 信號發生器與電子計數器的檢定
7.2.1 信號發生器的檢定
7.2.2 直流穩壓電源的檢定
7.2.3 通用計數器的檢定
7.3 示波器的檢定
7.3.1示波器校準儀
7.3.2 示波器的檢定
參考文獻
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1.1 電子測量儀器的發展及分類
1.1.1 電子測量儀器的發展
1.1.2 電子測量儀器的分類
1.2 測量誤差
1.2.1 測量誤差的來源與分類
1.2.2 測量誤差的表示
1.2.3 測量數據的表示
1.2.4 誤差的合成與分配
1.3 智慧型型電子測量儀器及設計
1.3.1 智慧型型電子測量儀器的組成
1.3.2 智慧型儀器軟體系統的設計
1.3.3 智慧型型電子測量儀器的設計
第2章 常用處理功能及設計技術
2.1標度變換
2.1.1線性標度變換
2.1.2 非線性參數的標度變換
2.2 硬體故障自檢
2.2.1 自檢方式
2.2.2 自檢算法
2.2.3 自檢軟體
2.3 自動測量功能
2.3.1 自動量程轉換
2.3.2 自動觸發電平調節
2.3.3 自動零點調整
2.3.4 自動校準
2.4 數據處理
2.4.1 隨機誤差的處理及數字濾波程式
2.4.2 系統誤差的處理
2.4.3 粗大誤差的處理
2.5 電子測量儀器低功耗設計技術
2.5.1 CMOS積體電路的功耗分析
2.5.2 電子測量儀器低功耗設計的基本原則
2.5.3 基於單片機的低功耗電子測量儀器設計
第3章 電壓測量儀器
3.1 電壓測量概述
3.1.1 電壓測量的方法及分類
3.1.2 直流電壓的測量
3.1.3 交流電壓的測量
3.2 數字電壓表(DVM)
3.2.1 DVM的組成與技術指標
3.2.2 DVM的主要部件
3.2.3 DVM的誤差分析
3.2.4 典型智慧型型DVM的分析
3.3 數字多用表(DMM)
3.3.1 DMM的組成
3.3.2 典型DMM電路分析
3.4 交流毫伏表
3.4.1 交流毫伏表的組成方案及主要性能指標
3.4.2 低頻毫伏表的組成及分析
3.4.3 高頻毫伏表的組成與分析
3.5 基於電壓測量的其他儀器
3.5.1 電平表
3.5.2 選頻電壓表
第4章 信號發生器
4.1 信號發生器概述
4.1.1 信號發生器的作用及分類
4.1.2 信號發生器的性能指標
4.2 通用信號發生器
4.2.1 低頻信號發生器
4.2.2 函式信號發生器
4.2.3 高頻信號發生器
4.2.4 脈衝信號發生器
4.3 頻率合成及鎖相頻率合成信號發生器
4.3.1 頻率合成技術概述
4.3.2 鎖相頻率合成法中鎖相環的基本形式
4.3.3 通用型集成鎖相環頻率合成器
4.3.4 鎖相頻率合成信號發生器實例分析
4.4 直接數字頻率合成信號發生器
4.4.1 直接數字頻率合成信號發生器原理
4.4.2 基於DDS晶片的頻率合成信號發生器的設計
4.4.3 DDS合成信號發生器實例分析
4.4.4 DDS/PLL組合式頻率發生器
第5章 時間頻率測量儀器
5.1 時間頻率測量儀器概述
5.1.1 時間頻率測量技術
5.1.2 電子計數器分類
5.2通用計數器
5.2.1 通用計數器的測量功能及組成
5.2.2 通用計數器的誤差分析
5.2.3 通用計數器的輸入通道
5.2.4 通用計數器產品介紹
5.3 等精度電子計數器
5.3.1 多周期同步測量技術
5.3.2 等精度頻率計組成與設計
5.3.3 典型智慧型計數器分析
5.4 時間計數器
5.4.1 基於模擬內插技術的時間計數器
5.4.2 基於數字游標技術的時間計數器
5.5 微波計數器
5.5.1 外差式微波計數器
5.5.2 置換式微波計數器
第6章 電子示波器
6.1模擬示波器
6.1.1 模擬示波器的組成原理
6.1.2 模擬示波器的垂直通道
6.1.3 模擬示波器的水平通道
6.1.4 模擬示波器的性能指標
6.2 數字示波器概述
6.2.1 數字示波器的組成原理
6.2.2 數字示波器的主要性能指標與分析
6.3 實時採樣方式數字示波器的設計
6.3.1 實時採樣方式的數據採集與存儲
6.3.2 並行交錯採樣及輸出數據降速處理
6.3.3 數字示波器的顯示系統
6.3.4 波形參數的測量與處理
6.3.5 實時採樣方式數字示波器設計舉例
6.4等效採樣方式數字示波器的設計
6.4.1 順序等效採樣方式原理
6.4.2 順序採樣方式數字示波器的設計
6.4.3 隨機等效採樣方式原理
6.4.4隨機採樣方式數字示波器的設計
第7章 電子測量儀器的檢定與測試
7.1 電壓測量儀器的檢定
7.1.1 數字多用表的檢定
7.1.2 交流毫伏表的檢定
7.2 信號發生器與電子計數器的檢定
7.2.1 信號發生器的檢定
7.2.2 直流穩壓電源的檢定
7.2.3 通用計數器的檢定
7.3 示波器的檢定
7.3.1示波器校準儀
7.3.2 示波器的檢定
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前言
設計是一種有目的的創作行為，是設計者在分析研究前人設計的產品的基礎上，運用自身積累，創造性地開發、研究新產品的過程。華中科技大學出版社和全國大學生電子設計競賽湖北賽區專家組共同策劃出版的這套電氣信息學科創新人才培養系列叢書，旨在從電子設計的角度出發，在繼承傳統理論原理的基礎上，側重討論在電子設計過程中所涉及的具體方法與技巧，使學生學會運用所學電子技術知識，解決各類電子系統開發過程中的實際問題，促進高等院校電子類專業學生理論水平、工程實踐能力和創新能力的全面提高。
根據系列叢書的分工，本書側重討論電子測量儀器設計的背景知識和具體的實現技術。全書共分7章。第1章扼要介紹電子測量儀器的現狀與發展、測量誤差，以及設計要點。第2章較詳細地論述電子測量儀器設計過程中經常運用到的數據處理方法、自動測量功能的實現及相關設計技術。第3-6章分別對電壓、時間一頻率和示波器三類測量儀器和信號發生器的原理及設計做了較詳細的論述。筆者認為，只要透徹掌握這四類最基礎、最具代表性的電子測量儀器的設計技術，其他類型的電子儀器以及電子設備的設計問題便會迎刃而解。第7章簡要介紹幾種有代表性電子測量儀器的檢定與測試方法。
根據系列叢書的分工，本書側重討論電子測量儀器設計的背景知識和具體的實現技術。全書共分7章。第1章扼要介紹電子測量儀器的現狀與發展、測量誤差，以及設計要點。第2章較詳細地論述電子測量儀器設計過程中經常運用到的數據處理方法、自動測量功能的實現及相關設計技術。第3-6章分別對電壓、時間一頻率和示波器三類測量儀器和信號發生器的原理及設計做了較詳細的論述。筆者認為，只要透徹掌握這四類最基礎、最具代表性的電子測量儀器的設計技術，其他類型的電子儀器以及電子設備的設計問題便會迎刃而解。第7章簡要介紹幾種有代表性電子測量儀器的檢定與測試方法。
精彩書摘
按照測量儀器的功能，電子測量儀器可分為專用和通用兩大類。專用電子測量儀器是為特定的目的而專門設計製作的，適用於特定對象的測量，例如，光纖測試儀器專用於測試光纖的特性，通信測試儀器專用於測試通信線路及通信過程中的參數。通用電子測量儀器是為了測量某一個或某一些基本電參量而設計的，適用於多種電子測量。
通用電子測量儀器按其功能又可細分為以下幾類。
①信號發生器：用來提供各種測量所需的信號，根據用途不同，又有不同波形、不同頻率範圍和各種功率的信號發生器，如低頻信號發生器、高頻信號發生器、函式信號發生器、脈衝信號發生器、任意波形信號發生器和射頻合成信號發生器。
②電壓測量儀器：用來測量電信號的電壓、電流、電平等參量，如電流表、電壓表（包括模擬電壓表和數字電壓表）、電平表、多用表等。
③頻率、時間測量儀器：用來測量電信號的頻率、時間間隔和相位等參量，如各種頻率計、相位計、波長表，以及各種時間、頻率標準等。
④信號分析儀器：用來觀測、分析和記錄各種電信號的變化，如各種示波器（包括模擬示波器和數字示波器）、波形分析儀、失真度分析儀、諧波分析儀、頻譜分析儀和邏輯分析儀等。
⑤電子元器件測試儀器：用來測量各種電子元器件的電參數，檢測其是否符合要求。根據測試對象的不同，可分為電晶體測試儀（如電晶體特性圖示儀）、積體電路（模擬、數字）測試儀和電路元件（如電阻、電感、電容）測試儀（如萬用電橋和高頻Q表）等。
⑥電波特性測試儀：用來測量電波傳播、干擾強度等參量，如測試接收機、場強計、干擾測試儀等。
⑦網路特性測試儀器：用來測量電氣網路的頻率特性、阻抗特性、功率特性等，如阻抗測試儀、頻率特性測試儀（又稱掃瞄器）、網路分析儀和噪聲係數分析儀等。
⑧輔助儀器：與上述各種儀器配合使用的儀器，如各類放大器、衰減器、濾波器、記錄器，以及各種交直流穩壓電源。
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通用電子測量儀器按其功能又可細分為以下幾類。
①信號發生器：用來提供各種測量所需的信號，根據用途不同，又有不同波形、不同頻率範圍和各種功率的信號發生器，如低頻信號發生器、高頻信號發生器、函式信號發生器、脈衝信號發生器、任意波形信號發生器和射頻合成信號發生器。
②電壓測量儀器：用來測量電信號的電壓、電流、電平等參量，如電流表、電壓表（包括模擬電壓表和數字電壓表）、電平表、多用表等。
③頻率、時間測量儀器：用來測量電信號的頻率、時間間隔和相位等參量，如各種頻率計、相位計、波長表，以及各種時間、頻率標準等。
④信號分析儀器：用來觀測、分析和記錄各種電信號的變化，如各種示波器（包括模擬示波器和數字示波器）、波形分析儀、失真度分析儀、諧波分析儀、頻譜分析儀和邏輯分析儀等。
⑤電子元器件測試儀器：用來測量各種電子元器件的電參數，檢測其是否符合要求。根據測試對象的不同，可分為電晶體測試儀（如電晶體特性圖示儀）、積體電路（模擬、數字）測試儀和電路元件（如電阻、電感、電容）測試儀（如萬用電橋和高頻Q表）等。
⑥電波特性測試儀：用來測量電波傳播、干擾強度等參量，如測試接收機、場強計、干擾測試儀等。
⑦網路特性測試儀器：用來測量電氣網路的頻率特性、阻抗特性、功率特性等，如阻抗測試儀、頻率特性測試儀（又稱掃瞄器）、網路分析儀和噪聲係數分析儀等。
⑧輔助儀器：與上述各種儀器配合使用的儀器，如各類放大器、衰減器、濾波器、記錄器，以及各種交直流穩壓電源。
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