全國高等職業技術院校電子類專業教材：電子測量與儀器 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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伍湘彬 著

圖書標籤:

• 電子測量
• 儀器
• 電子技術
• 高等職業教育
• 教材
• 電子類專業
• 測量技術
• 儀器儀錶
• 模擬電路
• 數字電路

齣版社： 中國勞動社會保障齣版社

ISBN：9787504547880

版次：1

商品編碼：10681473

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2005-07-01

頁數：180

正文語種：中文

內容簡介

《電子測量與儀器》供各類高職院校、技師學院、高級技校相關專業使用。主要內容包括電子測量與儀器的基本知識、信號發生器、電壓測量技術、電子計數器、通用示波器及應用、頻域測量技術、數據域測量技術、自動測試技術等。

內頁插圖

目錄

第一章 電子測量與儀器的基本知識（1）
§1-1 電子測量的基本知識（1）
§1-2 測量誤差的基本概念（3）
§1-3 測量結果的數據處理（7）
§1-4 電子測量儀器的基本知識（9）
本章小結（13）
測驗題一（15）
實訓一（16）

第二章 信號發生器（17）
§2-1 概述（17）
§2-2 低頻信號發生器（18）
§2-3 高頻信號發生器（22）
§2-4 函數信號發生器（26）
§2-5 脈衝信號發生器（33）
本章小結（34）
測驗題二（35）
實訓二（37）

第三章 電壓測量技術（39）
§3-1 概述（39）
§3-2 模擬式電壓錶（43）
§3-3 數字式電壓錶（50）
§3-4 數字式萬用錶（59）
§3-5 電壓錶的選擇和使用（64）
本章小結（65）
測驗題三（67）
實訓三（69）

第四章 電子計數器（72）
§4-1 概述（72）
§4-2 通用電子計數器（73）
本章小結（83）
測驗題四（85）
實訓四（86）

第五章 通用示波器及應用（88）
§5-1 概述（88）
§5-2 示波管及波形顯示原理（90）
§5-3 通用示波器（94）
§5-4 XJ4323型雙蹤示波器（103）
§5-5 示波器的應用（109）
*§5-6 取樣示波器（113）
*§5-7 數字存儲示波器（116）
本章小結（123）
測驗題五（127）
實訓五（129）

第六章 頻域測量技術（133）
§6-1 概述（133）
§6-2 頻率特性測試儀（133）
*§6-3 頻譜分析儀（144）
本章小結（147）
測驗題六（150）
實訓六（151）

*第七章 數據域測量技術（155）
§7-1 概述（155）
§7-2 邏輯電路的簡易測試（157）
§7-3 邏輯分析儀（158）
本章小結（167）
測驗題七（168）

*第八章 自動測試技術（169）
§8-1 概述（169）
§8-2 智能儀器（169）
§8-3 自動測試係統（172）
§8-4 虛擬儀器（174）
本章小結（177）
測驗題八（177）
綜閤實訓（179）

精彩書摘

數字式萬用錶（簡稱數字萬用錶）的英文縮寫是DMM。它是在數字電壓錶的基礎上增加一些參量變換器而構成的多功能測量儀錶。參量變換器的作用是將各種被測物理量（如交流電壓、電流、電阻等）轉換為直流電壓量。與傳統的指針式萬用錶相比，數字萬用錶的測量功能較多，不但能測量直流電壓、交流電壓、直流電流、交流電流和電阻，通常還能測量信號的頻率、電容器的容量、二極管和三極管的有關參數，以及判斷電路的通斷等。此外，有的數字萬用錶還有自動校零、自動顯示極性、過載指示、讀數保持、顯示測量單位等功能。就性能指標來看，數字萬用錶也較指針式萬用錶有較大幅度的提高。所以，數字萬用錶在電子測量領域中具有廣泛的應用前景。
一、數字萬用錶的基本工作原理
數字萬用錶的基本組成框圖如圖3-27所示。
由圖可見，數字萬用錶主要由兩部分組成：第一部分是輸入與變換部分；第二部分是測量與顯示部分，即數字錶頭，其英文縮寫為DM。數字萬用錶在測量時，必須先將各種被測物理量變換成大小閤適的直流電壓量後再進行測量。輸入與變換部分的主要作用就是完成這個過程。數字錶頭的作用相當於§3-3中討論過的數字電壓錶，即完成對直流電壓的測量與顯示。當然，就性能方麵來說，數字錶頭遠不及數字電壓錶。目前，數字錶頭一般都是由一片專用的大規模集成電路及液晶顯示器構成。
1．直流電壓的測量
數字萬用錶測量直流電壓時，常采用圖3-28所示的簡單直流分壓電路。圖中，Ux為被測直流電壓；Io為萬用錶在測量時流經輸入與變換電路的直流電流，其數值由萬用錶的技術指標確定；Uo為加於數字錶頭的電壓。數字錶頭的電壓滿度值一般為數百毫伏。改變R1與R2的比值，即可改變數字萬用錶在測量直流電壓時的量程。
2．直流電流的測量
數字萬用錶測量直流電流時，必須先將直流電流轉換為直流電壓。最簡單的I／U轉換方法是讓被測電流J。流過標準電阻Rs。根據歐姆定律，Rs兩端電壓U0=RsIz。數字錶頭通過測量U。實現對被測電流Iz的測量。調換不同的標準電阻值，即可改變萬用錶的電流量程。其測量原理圖如圖3-29所示。

前言/序言

　　為貫徹落實，推進高等職業技術教育更好地適應經濟結構調整、科技進步和勞動力市場的需要，推動高等職業技術院校實施職業資格證書製度，加快高技能人纔的培養，勞動和社會保障部教材辦公室在充分調研和論證，的基礎上，組織編寫瞭高等職業技術院校係列教材。從2004年起，陸續推齣數控類、電工類、模具設計與製造、電子商務、電子類、烹飪類等專業教材，並將根據需要不斷開發新的教材，逐步建立起覆蓋高等職業技術院校主要專業的教材體係。
　　在高等職業技術院校係列教材的編寫過程中，我們始終堅持瞭以下幾個原則：一是堅持高技能人纔的培養方嚮，從職業（崗位）分析入手，強調教材的實用性；二是緊密結閤高職技術院校、技師學院、高級技校的教學實際情況，同時，堅持以國傢職業資格標準為依據，力求使教材內容覆蓋職業技能鑒定的各項要求；三是突齣教材的時代感，力求較多地引進新知識、新技術、新工藝、新方法等方麵的內容，較全麵地反映行業的技術發展趨勢；四是打破傳統的教材編寫模式，樹立以學生為主體的教學理念，力求教材編寫有所創新，使教材易教易學，為師生所樂用。
　　電子類專業主要教材包括《數字集成電路應用基礎>《電子測量與儀器》《單片機原理與應用》《電子電路故障診斷及維修技術》《電子CAD》《電視機原理與技能訓練》《常用通信終端設備原理與技能訓練》《攝錄像機原理與技能訓練》，可供高職技術院校、技師學院、高級技校電子類專業使用。教材的編寫參照瞭相關的國傢職業標準、技術標準。
　　在上述教材編寫過程中，我們得到有關省市勞動和社會保障部門、教育部門，以及高等職業技術院校、技師學院、高級技校的大力支持，在此錶示衷心的感謝。同時，我們懇切希望廣大讀者對教材提齣寶貴的意見和建議，以便修訂時加以完善。

電子測量與儀器：精準洞悉，賦能未來 在日新月異的科技浪潮中，精準的測量與可靠的儀器是推動一切創新的基石。從微觀世界的粒子探索，到宏觀世界的空間探測；從生命科學的精密分析，到工業生産的高效製造；從通信係統的信號傳輸，到人工智能的算法優化，無不依賴於對物理量精確無誤的測量。電子測量與儀器技術，正是這背後默默奉獻的關鍵力量，它不僅是現代科學研究的“眼睛”和“尺子”，更是工業界實現質量控製、工藝改進和技術升級的“神經係統”。 本書旨在為讀者深入淺齣地剖析電子測量與儀器的核心原理、關鍵技術及其廣泛應用。我們不僅僅停留在概念的介紹，而是力求通過詳實的理論闡述、豐富的實例分析以及嚴謹的實驗指導，幫助讀者建立起對這一領域係統、深入的認識。無論您是電子信息類專業的學生，希望夯實專業基礎；還是相關領域的工程師，尋求拓展技術視野；抑或是對精密測量充滿好奇的探索者，本書都將是您寶貴的學習夥伴。 一、 測量世界的基石：測量基本概念與誤差分析 任何測量活動都始於對基本概念的理解。本書首先將係統介紹測量的本質，包括測量對象、測量方法、測量結果的錶示等。我們將探討基本物理量及其單位，例如電壓、電流、電阻、頻率、功率、溫度、長度等，以及它們的測量意義。深入理解這些基本概念，是後續學習一切復雜測量技術的前提。 然而，現實中的測量並非完美無瑕。各種因素都可能導緻測量結果的偏差，即測量誤差。本書將花費大量篇幅，詳細講解測量誤差的來源、分類以及分析方法。我們將區分係統誤差、隨機誤差和過失誤差，並介紹如何通過閤理的設計和數據處理來減小誤差，提高測量的準確性和可靠性。例如，我們將探討如何通過多次測量取平均值來減小隨機誤差的影響，如何通過校準儀器來補償係統誤差。此外，本書還將介紹不確定度評估的概念，這是現代測量科學的核心之一，它量化瞭測量結果的可靠性範圍，是判定測量結果是否符閤要求的關鍵依據。我們還會講解如何通過統計學方法，如置信區間、標準偏差等，來對測量結果進行可靠性分析。 二、 洞察瞬息萬變：信號的産生、傳輸與處理 電子測量與儀器技術的核心在於對各種電信號的捕捉、分析和理解。本書將深入探討信號的産生與特性。我們將介紹不同類型的信號，包括直流信號、交流信號（正弦波、方波、三角波等）、脈衝信號以及各種復雜信號。理解信號的幅值、頻率、相位、波形等參數，是進行有效測量的關鍵。 信號的傳輸過程也至關重要。本書將介紹信號在不同傳輸介質中的傳播特性，以及可能遇到的衰減、失真和噪聲問題。我們將討論傳輸綫理論的基本概念，以及如何通過阻抗匹配等技術來保證信號的有效傳輸。 對於測量儀器而言，信號的處理能力至關重要。本書將介紹信號處理的基本原理，包括濾波、放大、衰減、積分、微分等操作。例如，我們會講解低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器以及帶阻濾波器的設計原理和應用，它們在去除噪聲、提取有用信號方麵發揮著不可或缺的作用。同時，我們還將介紹差分放大、共模抑製等技術，以應對復雜環境下的信號測量。 三、 精密丈量世界的利器：各類電子測量儀器詳解 本書將對當下主流的電子測量儀器進行係統而深入的介紹，讓讀者對其工作原理、技術指標、使用方法及適用範圍有一個全麵而清晰的認識。 萬用錶： 作為最基礎也是最常用的測量儀器，我們將詳細介紹數字萬用錶（DMM）和模擬萬用錶（AMM）的工作原理，包括直流電壓、交流電壓、直流電流、交流電流、電阻、二極管測試等功能。我們將探討其內部電路設計，如電壓測量中的分壓器、電流測量中的分流器、電阻測量中的惠斯通電橋等。同時，也會提及一些高級功能，如電容測量、頻率測量、溫度測量以及晶體管測試等。 示波器： 示波器是觀察和分析電信號波形最強大的工具。本書將重點講解模擬示波器和數字存儲示波器（DSO）的核心技術。我們會深入剖析其掃描係統、觸發係統、顯示係統的工作原理，以及時基、垂直靈敏度、觸發模式等關鍵參數的意義。讀者將學習如何使用示波器捕捉瞬態信號、分析信號畸變、測量信號參數，甚至進行一些簡單的頻譜分析。我們將介紹不同類型的示波器，如混閤信號示波器（MSO）和邏輯分析儀，它們能夠同時處理模擬和數字信號，在數字係統調試中發揮著重要作用。 信號發生器： 信號發生器是産生各種測試信號的源泉。本書將介紹函數發生器、任意波形發生器（AWG）以及射頻信號發生器的工作原理。我們將討論它們能夠産生的信號類型、頻率範圍、輸齣幅度、調製方式等關鍵指標。讀者將學會如何利用信號發生器來測試放大器、濾波器、電路的頻率響應等。 頻譜分析儀： 頻譜分析儀是分析信號頻譜特性的重要儀器。本書將深入講解其工作原理，包括零中頻（Zero-IF）和超外差（Superheterodyne）接收機結構。我們將闡述分辨率帶寬（RBW）、視頻帶寬（VBW）、中心頻率、掃頻寬度等重要參數的含義，以及如何利用頻譜分析儀進行信號的功率測量、諧波分析、雜散信號檢測以及射頻通信係統的調試。 邏輯分析儀： 針對數字電路的復雜性，邏輯分析儀提供瞭強大的調試能力。本書將介紹其工作原理，包括數據采集、觸發條件設置、協議解碼等。讀者將學習如何利用邏輯分析儀來捕捉和分析數字信號的時序，識彆時序違規，以及對串行通信協議（如UART、SPI、I2C）進行解碼和分析。 其他測量儀器： 除上述核心儀器外，本書還將介紹其他重要的測量設備，如LCR數字電橋（用於精確測量電感、電容、電阻）、功率計（用於測量功率）、頻率計（用於精確測量頻率）、阻抗分析儀（用於測量元器件的阻抗特性）、矢量網絡分析儀（VNA，用於測量射頻和微波元器件的S參數）等，並簡要闡述它們的工作原理和應用場景。 四、 測量中的關鍵技術與發展趨勢 電子測量與儀器技術並非一成不變，它隨著科學技術的發展而不斷進步。本書將探討一些關鍵的測量技術，以及該領域的最新發展趨勢。 數字化與智能化： 現代測量儀器正朝著數字化、智能化方嚮發展。本書將介紹模數轉換（ADC）和數模轉換（DAC）在測量儀器中的作用，以及數據采集（DAQ）係統的基本構成和應用。智能化體現在儀器能夠進行自動校準、故障診斷、智能分析和報告生成。 高速與高精度： 隨著電子設備運行速度的不斷提升，對測量儀器的速度和精度也提齣瞭更高的要求。本書將探討高速ADC/DAC技術、低噪聲放大器技術以及精密時鍾技術在提升儀器性能中的作用。 無綫與便攜化： 無綫通信和物聯網（IoT）的興起，催生瞭對便攜式、無綫測量解決方案的需求。本書將介紹一些無綫測量技術，如基於藍牙、Wi-Fi的遠程數據采集，以及集成式便攜測量設備的發展。 虛擬儀器與軟件定義儀器： 虛擬儀器（VI）將計算機的強大處理能力與硬件測量設備相結閤，提供瞭靈活、可重構的測量解決方案。本書將介紹LabVIEW等開發平颱在構建虛擬儀器方麵的應用。軟件定義儀器（SDI）更是將儀器的功能通過軟件來定義，極大地提高瞭儀器的靈活性和可擴展性。 計量標準與校準： 準確的測量離不開可靠的計量標準和定期的校準。本書將介紹國傢計量體係的基本概念，以及儀器校準的重要性和方法。 五、 實踐齣真知：實驗設計與案例分析 理論知識的掌握需要通過實踐來鞏固和深化。本書將提供一係列精心設計的實驗項目，涵蓋瞭本書介紹的各類測量儀器和基本測量原理。通過這些實驗，讀者可以親手操作各種儀器，測量不同電路的參數，分析測量結果，從而加深對理論知識的理解，並掌握實際的測量技能。 例如，實驗項目可能包括： 使用萬用錶測量電阻、電壓、電流，並進行誤差分析。 使用示波器觀察不同信號的波形，測量其幅值、周期、頻率，並分析信號失真。 使用信號發生器和示波器測量放大電路的電壓增益和頻率響應。 使用邏輯分析儀調試簡單的數字電路，分析時序問題。 使用頻譜分析儀分析特定信號的頻譜特性。 此外，本書還將穿插大量的實際工程案例分析，將所學的測量原理和儀器應用到解決實際工程問題中。這些案例將涵蓋通信、汽車電子、工業自動化、醫療電子等多個領域，幫助讀者瞭解電子測量與儀器技術在各個行業的關鍵作用，並激發他們利用所學知識解決實際問題的能力。 結語 電子測量與儀器技術是一門集理論、實踐與創新於一體的學科。它不僅要求我們掌握深厚的物理和電子學知識，更需要我們具備嚴謹的科學態度、敏銳的觀察能力和解決實際問題的能力。本書的目標是為您鋪就一條通往精通之路，幫助您成為一名閤格的電子測量與儀器領域的技術人纔。我們相信，通過認真學習本書的內容，結閤大量的實踐操作，您必將在電子測量與儀器領域獲得紮實的知識基礎和卓越的實踐技能，為未來的學習和職業生涯奠定堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

我是一名即將畢業的電子信息工程專業的學生，在學習過程中，我發現《電子測量與儀器》這本書給瞭我非常大的幫助，尤其是在理論與實踐的結閤方麵。很多時候，課堂上學到的知識會顯得比較抽象，但這本書裏的大量案例分析和實際應用場景的描述，將這些理論知識具象化瞭。例如，在講解儀器校準的章節，作者不僅僅列齣瞭各種校準的標準和流程，還引用瞭實際工廠中儀器校準的流程，並分析瞭不同儀器校準的難點和注意事項。這讓我對儀器的精度控製有瞭更深刻的理解，也讓我明白瞭儀器校準在保障測量結果準確性方麵的重要性。此外，書中對於一些測量誤差的分析也做得非常到位，它不僅指齣瞭可能存在的誤差來源，還給齣瞭如何減小誤差的方法和技巧，這對於我日後進行實際的測量工作非常有指導意義。我尤其對書中關於“不確定度”的講解印象深刻，它讓我明白，在科學測量中，精確度是相對的，理解和評估不確定度是科學嚴謹的錶現。這本書就像一個經驗豐富的導師，不僅傳授知識，更傳遞經驗和方法。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在電子行業摸爬滾打多年的技術人員，我一直關注著行業內的優秀教材。這次偶然翻閱瞭《電子測量與儀器》這本書，感覺收獲頗豐。這本書的專業性毋庸置疑，它對各種電子測量儀器的原理、結構、性能指標以及使用方法都有著深入淺齣的闡述。我尤其欣賞書中對儀器誤差來源的分析，以及如何進行誤差補償的章節。這部分內容對於我們這些在實際工作中需要確保測量精度的工程師來說，是極其寶貴的。書中提到的各種高精度測量儀器，比如頻譜分析儀、矢量網絡分析儀等，雖然在書中我們隻能瞭解到其基本原理和應用，但對於激發我們進一步學習和探索的興趣非常有幫助。而且，書中並沒有迴避一些復雜的概念，而是以一種相對易於理解的方式呈現，比如關於采樣定理和奈奎斯特頻率的解釋，就非常清晰。這本書不僅適閤在校學生，對於我這樣的在職技術人員來說，也是一本很好的參考書，它能夠幫助我們梳理和鞏固已有的知識，並瞭解行業內的最新發展動態。

評分☆☆☆☆☆

這本書在內容編排上，我覺得最大的亮點在於它的循序漸進性。它不是那種上來就講高深內容的教材，而是非常注重基礎知識的打牢。對於我這種之前對電子類專業瞭解不深的學生來說，這種安排太友好瞭。它從最基本的物理概念，比如電荷、電場，然後過渡到電路的基本定律，比如歐姆定律、基爾霍夫定律，再到各種電路元件的特性，比如電阻、電容、電感。每一個概念的引入都伴隨著清晰的解釋和形象的比喻，讓我能夠很好地理解。我特彆喜歡書中關於“等效電路”的講解，它用一種非常巧妙的方式，將復雜的電路簡化成更容易分析的形式，這大大降低瞭學習難度。而且，書中對於各種測量儀器的介紹，也並非僅僅停留在“是什麼”的層麵，而是深入剖析瞭它們的工作原理、測量方法以及在實際應用中的注意事項。比如，在講到數字萬用錶時，它不僅介紹瞭檔位的功能，還詳細解釋瞭其內部的A/D轉換原理，這讓我對儀器的精確度和可靠性有瞭更深的認識。這種由淺入深、由錶及裏的講解方式，讓我感覺自己像是在一點點搭建知識的樓閣，每一步都走得穩固紮實。

評分☆☆☆☆☆

說實話，當初選擇這本書，很大程度上是因為它的名字裏有“高等職業技術院校”這幾個字，我當時想，這應該會比較貼近實際操作，而不是純粹的理論堆砌。事實證明我的預感是對的。這本書的實驗部分真的做得非常紮實。很多章節後麵都附帶瞭詳細的實驗指導，從實驗目的、實驗器材到實驗步驟和數據記錄，都安排得井井有條。我印象最深刻的是關於信號發生器和示波器的實驗。剛開始接觸這些設備的時候，覺得它們高大上，操作起來肯定很復雜。但書中的講解非常細緻，一步步教我如何連接電路、如何設置參數、如何觀察波形。特彆是示波器，我之前總覺得它隻是一個顯示波形的“黑盒子”，但通過實驗，我纔真正理解瞭它的強大之處。我學會瞭如何測量交流電壓的幅值和周期，如何觀察不同信號的形狀，甚至還嘗試瞭分析一個簡單濾波電路的輸齣波形。這些實驗不僅鞏固瞭書本上的理論知識，更培養瞭我的動手能力和解決問題的能力。每次完成一個實驗，都會有一種小小的成就感，這比單純看書更能激發我的學習熱情。

評分☆☆☆☆☆

《電子測量與儀器》這本書，對於我這個完全零基礎的初學者來說，簡直就像打開瞭一扇新世界的大門。我一直對電子産品充滿好奇，但那些復雜的電路圖和專業術語總是讓我望而卻步。這本書的齣現，徹底改變瞭我的認知。它沒有一開始就拋齣那些讓人頭暈的公式和理論，而是從最基礎的概念講起，比如什麼是電壓、電流、電阻，以及它們之間是如何相互作用的。我特彆喜歡書中大量的插圖和實例，它們將抽象的概念變得生動易懂。比如，講解萬用錶的使用時，不僅僅是文字描述，還有清晰的圖片展示如何連接探頭、如何選擇檔位，甚至還有實際測量電阻、電壓的步驟演示。這讓我感覺自己就像跟著老師在旁邊一步步操作一樣，非常有代入感。而且，書中還提到瞭很多我們日常生活中常見的電子設備，比如手機、電腦等，從電子測量的角度去分析它們的原理，這讓我覺得學習不再是枯燥乏味的理論知識，而是與生活息息相關的實際應用。我甚至開始嘗試用萬用錶測量傢裏的電器，雖然有時候會測不準，但這個過程本身就充滿瞭樂趣和成就感。這本書讓我體會到，電子測量並不是高不可攀的學科，而是充滿智慧和創造力的領域。