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第1章 绪论1

1.1 测量与电子测量1

1.2 电子测量的内容与特点2

1.2.1 电子测量的基本内容2

1.2.2 电子测量的特点2

1.3 电子测量的方法和仪器3

1.3.1 电子测量的一般方法3

1.3.2 电子测量仪器5

1.4 电子测量的历史与发展7

1.4.1 电子测量的发展历史7

1.4.2 电子测量的基本发展趋势7

1.4.3 先进的电子测量技术8

1.5 计量10

1.5.1 计量的定义10

1.5.2 单位制11

1.5.3 计量基准11

1.5.4 量值的传递与跟踪、检定与比对12

第2章 误差与测量数据处理13

2.1 误差的基本概念13

2.1.1 测量误差的概念13

2.1.2 测量误差的表示15

2.1.3 测量误差的分类18

2.1.4 测量误差对测量结果的影响19

2.2 随机误差20

2.2.1 随机误差的性质和特点20

2.2.2 随机误差处理的数学基础21

2.2.3 数学期望和标准偏差的估算26

2.2.4 测量结果的置信度28

2.3 粗大误差31

2.3.1 粗大误差的性质和特点31

2.3.2 粗大误差的判定和处理32

2.4 系统误差34

2.4.1 系统误差的性质和特点34

2.4.2 系统误差的判别35

2.4.3 消除或减弱系统误差的典型方法37

2.5 测量不确定度41

2.5.1 测量不确定度的概念41

2.5.2 测量不确定度的评定42

2.5.3 不确定度的分配及最佳测量方案的选择48

2.6 测量的数据处理49

2.6.1 测量数据计算中的几个问题49

2.6.2 动态测量数据的处理53

第3章 电压的测量61

3.1 概述61

3.1.1 电压及其测量技术61

3.1.2 对电压测量的特点、要求及主要技术指标62

3.1.3 电压基准62

3.2 模拟电压的基本测量方法63

3.2.1 模拟电压的基本测量原理63

3.2.2 检波64

3.2.3 模拟电压的测量误差67

3.3 数字电压测量68

3.3.1 数字电压测量的基本原理68

3.3.2 数字电压测量技术指标69

3.4 模／数转换器69

3.4.1 模／数转换器概述69

3.4.2 比较式模／数转换器70

3.4.3 积分式模／数转换器73

3.4.4 ∑-△式模／数转换器80

3.5 数字电压测量的误差分析83

3.5.1 误差的表示83

3.5.2 数字电压测量过程主要的误差来源84

3.5.3 电压测量的自动校正86

3.6 数字电压测量中的干扰与抑制90

3.6.1 电压测量中的干扰90

3.6.2 串模干扰及其抑制91

3.6.3 共模干扰及其抑制92

第4章 频率与时间的测量95

4.1 概述95

4.1.1 时间、频率的基本概念95

4.1.2 时间、频率的基准95

4.1.3 时频测量的特点和方法96

4.2 电子计数器测量频率98

4.2.1 电子计数器的主要技术指标98

4.2.2 基本原理98

4.2.3 误差分析99

4.2.4 多周期测量103

4.2.5 中界频率104

4.2.6 时间间隔的测量105

4.3 模拟频率测量方法106

4.3.1 电桥法106

4.3.2 谐振法107

4.3.3 频率—电压转换法测量频率107

4.3.4 拍频法108

4.3.5 差频法109

4.4 提高电子计数器测量精度的方法109

4.4.1 游标法109

4.4.2 内插法111

4.4.3 随机化平均法112

4.5 提高频率测量上限的方法113

4.5.1 变频法113

4.5.2 置换法114

4.6 相位差的测量114

4.6.1 概述114

4.6.2 示波器测量相位差115

4.6.3 相位差转换为电压的测量116

4.6.4 零示法测量相位差120

第5章 信号发生技术122

5.1 概述122

5.1.1 标准信号在电子测量技术中的作用122

5.1.2 标准信号的分类及其信号源的技术指标122

5.2 传统信号发生技术124

5.2.1 正弦信号源124

5.2.2 函数信号发生器125

5.2.3 脉冲信号源129

5.2.4 噪声信号源132

5.3 合成信号源133

5.3.1 合成信号源的结构和特点133

5.3.2 合成信号源的主要技术指标134

5.3.3 模拟直接频率合成技术135

5.3.4 间接频率合成技术136

5.3.5 直接数字频率合成技术143

5.4 任意波形发生器150

5.4.1 任意波形发生器的工作原理150

5.4.2 任意波形发生器的主要技术指标152

第6章 示波器154

6.1 概述154

6.1.1 时域测量154

6.1.2 示波器的发展历史与分类154

6.1.3 示波器的主要技术指标155

6.2 模拟示波器的原理157

6.2.1 示波管及信号显示原理157

6.2.2 模拟示波器的基本结构158

6.2.3 Y通道159

6.2.4 X通道与扫描电压发生161

6.2.5 双踪与双时基扫描系统166

6.2.6 示波器的带宽169

6.3 数字存储示波器的原理172

6.3.1 数字存储示波器的功能与特点172

6.3.2 数字存储示波器的原理173

6.3.3 数字存储示波器的主要技术指标174

6.3.4 数字存储示波器的触发功能175

6.3.5 高速信号采样与保存177

6.3.6 波形再现179

6.3.7 峰值检测与毛刺捕捉181

6.4 取样技术182

6.4.1 实时取样183

6.4.2 等效取样185

第7章 频谱分析仪189

7.1 概述189

7.1.1 频域测量189

7.1.2 频谱分析仪的功能与发展历史191

7.1.3 频谱分析仪的分类191

7.2 滤波式频谱分析仪的构成和原理192

7.2.1 滤波式频谱分析仪的基本原理192

7.2.2 外差式频谱分析仪的频率特性195

7.2.3 外差式频谱分析仪的幅度特性199

7.3 计算式频谱分析仪200

7.3.1 计算式频谱分析仪的理论基础200

7.3.2 计算式频谱分析仪的结构202

7.3.3 计算式频谱分析仪的误差分析203

7.3.4 采用数字中频的外差式频谱分析仪205

第8章 逻辑分析仪207

8.1 概述207

8.1.1 数据域测量207

8.1.2 数据域测量的基本仪器209

8.2 逻辑分析仪的构成与原理210

8.2.1 逻辑分析仪的构成210

8.2.2 数据检测211

8.2.3 触发214

8.2.4 数据的存储216

8.2.5 逻辑定时分析仪的时间分辨率217

8.2.6 显示218

8.3 数字信号发生器219

8.3.1 数字信号发生器的原理219

8.3.2 数字信号发生器的主要技术指标222

第9章 信号特征的测量224

9.1 概述224

9.2 典型信号时域特征的测量225

9.2.1 脉冲信号的时域特征参数及其测量225

9.2.2 调幅信号的时域特征参数及其测量226

9.3 典型信号频域特征的测量228

9.3.1 失真度的测量228

9.3.2 调制度的测量229

9.3.3 相位噪声的测量231

第10章 电子元器件及网络电气特性的测量236

10.1 概述236

10.2 无源器件的阻抗测量237

10.2.1 无源器件的阻抗概述237

10.2.2 用电桥法测量阻抗239

10.2.3 用谐振法测量阻抗242

10.2.4 用矢量电压电流法测量阻抗244

10.3 有源器件的特性测量247

10.3.1 分立元件及其特性247

10.3.2 集成电路及其特性249

10.3.3 运算放大器的参数测量252

10.4 线性系统的特性测量257

10.4.1 线性系统的描述257

10.4.2 线性系统的时域特性及其测量258

10.4.3 线性系统的频域特性及其测量260

第11章 虚拟仪器技术265

11.1 概述265

11.1.1 虚拟仪器265

11.1.2 虚拟仪器的构成266

11.2 GPIB总线简介269

11.2.1 概述269

11.2.2 GPIB总线系统构成269

11.2.3 GPIB总线规范270

11.3 VXI总线简介273

11.3.1 概述273

11.3.2 VME总线简介274

11.3.3 VXI总线系统构成274

11.3.4 VXI总线规范简介275

11.4 PXI总线简介277

11.4.1 概述277

11.4.2 总线系统构成277

11.4.3 PXI总线规范简介278

11.5 虚拟仪器软件与VPP规范279

11.5.1 概述279

11.5.2 系统框架与仪器驱动程序280

11.5.3 虚拟仪器软件体系结构281

11.5.4 IVI规范283

11.6 LabVIEW语言简介284

11.6.1 概述284

11.6.2 LabVIEW的工作环境285

第12章 嵌入式测量仪器287

12.1 概述287

12.1.1 嵌入式系统的概念287

12.1.2 嵌入式系统的发展历史和趋势287

12.1.3 嵌入式系统的组成288

12.1.4 电子测量对嵌入式系统的要求290

12.2 嵌入式测量仪器的硬件构成290

12.2.1 嵌入式系统的硬件组成290

12.2.2 嵌入式微处理器291

12.2.3 存储器292

12.2.4 通用设备接口和I/O接口293

12.3 ARM微处理器简介293

12.3.1 概述293

12.3.2 ARM微处理器系列简介293

12.4 嵌入式测量仪器的软件295

12.4.1 概述295

12.4.2 实时系统（RTOS）296

12.4.3 嵌入式软件的体系结构298

12.5 常用实时操作系统简介300

12.5.1 嵌入式操作系统的概念300

12.5.2 嵌入式操作系统的分类301

第13章 电子测量技术的高端应用303

13.1 电磁兼容性测量303

13.1.1 电磁兼容性的概念303

13.1.2 电磁兼容性测量的基本内容和方法304

13.2 电子测量技术在通信系统中的应用308

13.2.1 甚高频／超高频通信系统的测试308

13.2.2 公众数字移动通信系统（GSM）测试313

附录A 正态分布在对称区间的积分表317

附录B t分布在对称区间的积分表318

参考文献319