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胡玫，王永喜 编

图书标签:

• 电子测量
• 测量技术
• 基础电子学
• 模拟电路
• 数字电路
• 仪器仪表
• 实验教学
• 电路分析
• 信号处理
• 电子工程

出版社： 北京邮电大学出版社

ISBN：9787563544240

版次：1

商品编码：11782728

包装：平装

丛书名： 普通高等教育“十二五”规划教材

开本：16开

出版时间：2015-08-01

用纸：胶版纸

页数：197

字数：335000

正文语种：中文

内容简介

　　《电子测量基础》以测量对象为中心，介绍各种测量仪器的工作原理和使用方法。内容包括电子测量的基本概念，测量误差分析与处理，主要物理量（电压、频率、时间、相位）、元件参数、阻抗的基本测量原理、方法以及常规仪器（示波器、信号发生器、电子计数器）的工作原理和操作方法，并对电路的频率特性、数据域测量和虚拟仪器测试技术做了介绍。
　　《电子测量基础》还选择了5个实验，使用电子测量仪器对各种被测对象进行测量。
　　《电子测量基础》可作为电子信息工程、应用电子技术、通信工程、检测技术、测控技术与仪器等专业的教材，也可作为从事电类专业的工程技术人员的参考书。

目录

第1章 电子测量基础
1.1 电子测量的内容和方法
1.2 电子测量仪器概述
1.3 测量误差分析
1.4 测量结果处理方法
习题1

第2章 信号发生器
2.1 概述
2.2 低频信号发生器
2.3 高频信号发生器
2.4 函数信号发生器
2.5 频率合成信号发生器
2.6 脉冲信号发生器
习题2

第3章 电子示波器
3.1 概述
3.2 示波管
3.3 通用示波器
3.4 双踪示波器和双线示波器
3.5 高速和取样示波器
3.6 数字存储示波器
习题3

第4章 电压测量
4.1 概述
4.2 模拟式电压表
4.3 数字式电压表
4.4 数字多用表
习题4

第5章 时间频率测量
5.1 概述
5.2 电子计数器
习题5

第6章 电子元件参数测量
6.1 概述
6.2 电桥法测阻抗
6.3 谐振法测阻抗
6.4 阻抗的数字化测量
6.5 二极管和三极管的测量
6.6 晶体管特性图示仪
习题6

第7章 电路频率特性的测量
7.1 概述
7.2 频率特性测试仪
7.3 频谱分析仪
习题7

第8章 数据域测量
8.1 概述
8.2 数据域测量技术及仪器
8.3 逻辑分析仪
习题8

第9章 虚拟仪器测试技术
9.1 Multisire10软件介绍
9.2 Multisim10基本操作
9.3 Multisim10虚拟仪器仪表的使用
9.4 Multisim10仿真分析方法
9.5 Multisim10仿真实例
习题9

第10章 电子测量实验
实验一 低频信号发生器的使用
实验二 数字万用表的使用
实验三 双踪示波器的使用
实验四 计算机仿真电路的测量1
实验五 计算机仿真电路的测量2

参考文献

《精密科学的基石：信号、系统与量化探索》 导言 人类文明的每一次飞跃，都离不开对客观世界的精确认知。从古老的星象观测到现代的粒子物理实验，对自然现象进行“测量”始终是科学探索的起点与核心。然而，测量本身并非直观的“看见”，它是一个复杂而严谨的过程，涉及对物理量的捕捉、转换、处理与解读。本书《精密科学的基石：信号、系统与量化探索》正是旨在深入剖析这一过程的本质，揭示支撑现代科技发展最基础的原理与方法。我们将抛开具体的电子元器件和电路图，回归到测量背后更普适、更根本的科学思想，聚焦于“测量什么”、“如何测量”以及“测量到的信息意味着什么”。 第一部分：量化世界的语言——信号的本质与表征 一切物理量的测量，最终都归结为对其“信号”的捕捉。信号是物理量在时间和空间上的变化过程的抽象表达，是信息传递的载体。理解信号的本质，是掌握测量技术的第一步。 信号的定义与分类： 信号并非虚无缥缈的概念，它是物理实在的表现。我们将从能量与功率的角度，区分连续信号与离散信号，模拟信号与数字信号。连续信号如同潺潺流水，信息在时间上和幅度上都无间断；离散信号则像是颗粒状的沙堆，在时间或幅度上被切割成一个个独立的单元。模拟信号是连续变化的，其幅度直接反映物理量的大小，如温度计的液柱高度；数字信号则是用离散的数值编码，信息被离散化，具有更高的抗干扰能力和存储便利性。 信号的数学描述： 为了精确地分析和处理信号，数学工具不可或缺。我们将探讨信号在时域上的表示，如正弦波、方波、脉冲信号等基本波形，以及它们如何通过叠加构成更复杂的信号。更重要的是，我们将引入频域分析的概念。傅里叶变换将告诉我们，任何复杂的信号都可以分解为一系列不同频率的正弦波的组合。这犹如将一段交响乐分解成各个乐器的独奏，理解了每个音符的频率、幅度和相位，就能完全掌握整首乐曲。我们将详细介绍傅里叶级数、傅里叶变换及其在信号分析中的重要作用，阐明为何“频率”是理解信号的关键维度。 信号的特征量： 信号不仅仅是其波形，其内在的特征量更是承载着丰富的信息。我们将学习如何描述信号的幅度（如均方根值、峰值）、频率（如基本频率、谐波）、相位、能量和功率。这些特征量如同信号的“DNA”，它们决定了信号的性质，也为后续的测量与分析提供了依据。例如，通过分析信号的频谱，我们可以判断是否存在噪声、信号是否失真，以及信号的带宽等关键信息。 第二部分：连接现实与抽象——测量系统的基本构成 测量并非孤立的行为，它是一个完整的系统过程。从物理量到可读数据的转化，需要一系列环节的协同工作。本书将解构这一测量系统的核心组成部分，理解它们各自的功能与相互关系。 传感的艺术： 测量始于“感知”。传感器是连接物理世界与测量系统的“触角”。我们将探讨传感器的基本原理，理解不同类型的传感器如何将非电量（如温度、压力、位移、光强）转化为可测量的电信号。例如，热电偶如何利用温差产生电压，压电传感器如何因受力而产生电荷，光敏电阻如何随光照强度改变电阻值。我们将强调传感器的选择标准，如灵敏度、精度、响应速度、线性度以及稳定性，这些都直接影响到测量结果的可靠性。 信号的转换与增强： 传感器输出的原始电信号往往是微弱、噪声大或不适合直接处理的。因此，信号的转换与增强环节至关重要。我们将介绍模拟信号处理器（ASIP）的功能，包括放大器（如跨阻放大器、运算放大器）的增益调节，滤波器（如低通、高通、带通滤波器）的噪声抑制和信号选择，以及信号调理技术（如隔离、偏置）。这些环节如同对原始信息进行“精加工”，使其更加清晰、准确。 量化与编码的飞跃： 模拟信号的连续性使其难以存储和计算机处理。因此，将模拟信号转化为数字信号是现代测量技术的核心。我们将深入探讨模数转换器（ADC）的工作原理，包括采样（以一定的频率捕捉信号）、量化（将连续的幅度值离散化）和编码（用二进制数字表示）。我们将分析不同类型的ADC（如逐次逼近型、∑-Δ型）的优缺点，以及采样率、分辨率等关键参数对测量精度的影响。反之，数模转换器（DAC）也将被介绍，它们在信号的重构和输出中扮演着重要角色。 数据处理与解读： 测量得到的数字信号需要进一步的处理才能转化为有意义的信息。我们将探讨数字信号处理（DSP）的基本概念，包括滤波、变换、统计分析等。计算机算法将在此环节大显身手，从海量数据中提取关键特征，识别模式，进行误差校正，并最终以图形、数值等直观形式呈现给用户。 第三部分：理解不确定性——误差、校准与不确定度评估 任何测量都不可避免地存在误差。理解误差的来源，掌握误差的分析与控制方法，是提升测量质量的关键。本书将引导读者深入理解测量过程中的不确定性，并学会如何量化和管理它。 误差的根源与分类： 误差并非“错误”，而是测量结果与真实值之间存在的差异。我们将系统梳理误差的各种来源，包括系统误差（如仪器本身的缺陷、环境因素的恒定影响）和随机误差（如操作的不稳定性、传感器自身的涨落）。理解这两大类误差的特性，是后续分析的基础。 校准的意义与方法： 校准是确保测量仪器准确性的重要手段。我们将阐述校准的目的——通过与已知准确标准的参照进行比较，来确定和记录测量仪器显示的偏差。我们将介绍不同类型的校准方法，如全量程校准、部分量程校准，以及校准周期和校准溯源的重要性。 不确定度评估——量化“不确定”： 现代计量科学强调对测量结果的不确定度进行评估，这是一种对测量结果可能范围的量化表述。我们将介绍不确定度的基本概念，包括标准不确定度、扩展不确定度，以及如何通过统计学方法（如传播定律、贝叶斯统计）来评估各项误差对总不确定度的贡献。理解不确定度，是科学严谨地报告测量结果、进行科学决策的基础。 第四部分：连接现实世界的脉络——测量在各领域的应用缩影 尽管本书聚焦于测量原理，但理解其在现实世界的应用，能极大地激发学习兴趣并深化理解。我们将简要勾勒测量技术在不同领域如何发挥关键作用，展示其无处不在的重要性。 工业生产的“眼睛”： 在自动化生产线上，传感器和测量系统扮演着“眼睛”和“神经”的角色，实时监测产品质量、工艺参数，确保生产的稳定与高效。 科学研究的“尺子”： 从微观的粒子探测到宏观的天体观测，精密测量是科学家们探索未知世界、验证理论的根本手段。 医疗健康的“诊断仪”： 各种生理参数的监测，如心电图、血压、血糖，都依赖于精确的测量技术，为疾病的诊断与治疗提供依据。 日常生活中的“智能助手”： 智能手机的陀螺仪、GPS，家电的温控器，都离不开底层的测量技术，让我们的生活更加便捷与舒适。 结语 《精密科学的基石：信号、系统与量化探索》旨在为读者构建一个坚实的测量理论基础。通过对信号本质的剖析、测量系统结构的解构，以及对误差与不确定性的深入理解，我们相信读者将能够更好地理解各种测量仪器的工作原理，更准确地进行数据采集与分析，并在未来的科学探索与工程实践中，以更加严谨和科学的态度面对测量这一 fundamental 的过程。本书的目标是培养一种“量化思维”，一种将现实世界抽象为可测量、可分析的数据流的能力，从而为更高级的科学与技术奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的文字风格朴实而富有力量，没有华丽的辞藻，却字字珠玑，直击人心。作者以一种平和而坚定的语调，引导读者一步步深入到测量世界的本质。我特别欣赏书中对于“误差”的探讨，它不像很多科普读物那样将误差描绘成科学的“敌人”，而是将其视为科学进步的“伙伴”。通过对误差的分析和理解，我们才能不断 refine 我们的测量方法，逼近事物的真相。书中还穿插了一些关于测量史上的趣闻轶事，这些小故事不仅增加了阅读的趣味性，也让我更直观地感受到科学研究的艰辛与乐趣。它让我认识到，科学探索的过程并非一帆风顺，而是充满了挑战和曲折，但正是这种不断克服困难的精神，推动着人类文明向前发展。这本书让我对“严谨”这个词有了更深刻的体会，也让我开始更加注重自己在学习和生活中的细节。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，所谓的“基础”知识，往往是最容易被忽视，也最容易被误解的。而这本书，恰恰以一种极其深刻和发人深省的方式，重新定义了我对“基础”的认知。它并没有停留在简单的概念介绍，而是深入到测量方法背后的哲学思考。例如，关于“参照系”的讨论，就让我重新审视了我们所处的现实世界，理解到“测量”从来都不是孤立的，而是依赖于某种参照。书中对于不同尺度的测量，从微观的粒子到宏观的宇宙，都进行了精彩的阐述，让我看到了测量在不同领域展现出的多样性和普适性。它也让我思考，我们日常生活中的许多习惯和行为，都与测量有着千丝万缕的联系，只是我们从未意识。这本书的价值在于，它不仅教会了我如何去“测量”，更教会了我如何去“理解”测量，以及测量如何塑造了我们的认知世界。

评分☆☆☆☆☆

这本书成功地在我心中勾勒出了一幅关于“测量”的宏大图景。它不仅仅是关于数字和单位，更是关于人类如何认识宇宙、理解物质、探索未知的一部史诗。作者以一种宏观的视角，将历史上无数伟大的科学家们在测量领域所做的开创性工作娓娓道来，让我仿佛置身于那个波澜壮阔的科学发展长河之中。从伽利略对自由落体的测量，到麦克斯韦对电磁场的统一，再到爱因斯坦对时空的测量，每一个里程碑式的成就，都离不开精确的测量和科学的实验。这本书让我看到了科学研究的传承性和累积性，也让我更加敬佩那些为了追求真理而不懈努力的先驱们。它让我明白，任何伟大的科学理论，都必须建立在扎实的测量基础之上，而每一个看似微小的测量进步，都可能引发一场科学革命。读完这本书，我对科学的敬畏之心油然而生，也更加渴望了解更多关于人类智慧的结晶。

评分☆☆☆☆☆

我不得不说，这本书给我带来了非常意外的惊喜。原本以为这会是一本晦涩难懂的专业书籍，但实际上，它更像是一本讲述“如何思考”的指南。作者在书中反复强调了严谨的逻辑和批判性思维的重要性，这对于我这种习惯于接受信息却很少深入探究的人来说，是一次醍醐灌顶的洗礼。他通过对不同测量方法的剖析，揭示了看似客观的测量背后可能存在的偏差、误差以及人为因素的影响。让我印象深刻的是关于“不确定性”的讨论，它解释了为什么在科学研究中，我们永远无法达到绝对的精确，而需要学会拥抱和量化不确定性。这种坦诚和开放的态度，让我觉得非常真实和可信。书中的案例分析也十分到位，从古老的星体测量到现代的量子计算，每一个例子都展示了科学方法在解决实际问题中的强大力量。它让我意识到，很多看似理所当然的现象，背后都有着精密的测量和严谨的推导，而正是这些基础，构筑了我们现代社会的运行基石。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是通识教育的绝佳典范！它以一种极其易懂和引人入胜的方式，为我这个之前对科学领域一窍不通的读者打开了一扇新的大门。作者巧妙地避开了枯燥乏味的技术术语，而是通过一系列生动形象的比喻和贴近生活的例子，将那些看似复杂的概念变得无比清晰。读这本书的过程，就像是在听一位经验丰富的老师在娓娓道来，他不仅传授知识，更传递着对科学探索的热情。我尤其喜欢其中关于“度量衡”起源的部分，那些关于古代人们如何认识和定义长度、重量、时间的智慧，让我对人类文明的进步有了更深刻的认识。书中的插图设计也十分精美，不仅仅是简单的图示，更像是艺术品，将抽象的概念具象化，让我在阅读的过程中也获得了视觉上的享受。它让我明白，科学并非高高在上，而是渗透在我们生活的方方面面，而认识和理解这些基础，能让我们更好地感知这个世界。这本书的价值在于它激发了我对未知的好奇心，让我开始主动去观察和思考周围的事物，这比单纯记住几个公式要重要得多。