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宋悦孝 著

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• 电子工程
• 高等教育
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店铺： 华文京典专营店

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121069185

商品编码：29573031220

包装：平装

出版时间：2009-02-01

基本信息

书名：电子测量与仪器(第2版)

定价：32.00元

作者：宋悦孝

出版社：电子工业出版社

出版日期：2009-02-01

ISBN：9787121069185

字数：

页码：

版次：2

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.381kg

编辑推荐

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内容提要

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《电子测量与仪器(第2版)》分为9章，章主要介绍电子测量方法、电子测量仪器的分类与发展，电子测量数据处理与测量结果的表示；第2章主要介绍常用信号发生器的工作原理、技术指标与应用；第3～8章主要介绍电压、频率、时间、相位、电子元器件参数、频域信号、数据域信号等的测量方法，以及测试仪表的工作原理、技术指标与应用；第9章主要介绍独立智能仪器的基本组成、典型处理功能与应用，以及自动测试系统、个人仪器、虚拟仪器的基本组成等。

目录

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章 电子测量与仪器的基础知识
1.1 电子测量概述
1.1.1 电子测量的意义及内容
1.1.2 电子测量方法
1.2 测量误差的基本概念
1.2.1 测量误差的表示方法
1.2.2 测量误差的来源
1.2.3 测量误差的分类
1.3 电子测量仪器的基础知识
1.3.1 电子测量仪器的发展
1.3.2 电子测量仪器的分类
1.3.3 电子测量仪器的主要技术指标
1.3.4 电子测量仪器的误差
1.4 测量结果的表示及测量数据的处理
1.4.1 测量结果的表示
1.4.2 有效数字的处理
1.4.3 测量数据的处理
本章小结
习题1

第2章 测量用信号发生器
2.1 概述
2.1.1 信号发生器的分类
2.1.2 信号发生器的主要性能指标
2.1.3 信号发生器的一般组成
2.2 正弦信号发生器
2.2.1 低频信号发生器
2.2.2 高频信号发生器
2.2.3 合成信号发生器
2.3 函数信号发生器
2.3.1 工作原理及结构
2.3.2 AS101D型函数信号发生器简介
2.4 脉冲信号发生器
2.4.1 分类
2.4.2 工作原理与主要性能指标
2.4.3 脉冲信号发生器的使用
本章小结
习题2

第3章 电压测量与电压表
3.1 概述
3.1.1 电压测量的基本要求
3.1.2 交流电压的表征
3.1.3 电子电压表的分类
3.2 直流电流、直流电压的测量
3.2.1 直流电流的测量
3.2.2 直流电压的测量
3.3 模拟式交流电压表
3.3.1 均值电压表
3.3.2 峰值电压表
3.3.3 有效值电压表
3.3.4 模拟式电压表实例
3.3.5 使用方法及注意事项
3.4 数字电压表
3.4.1 主要性能指标
3.4.2 A/D变换器
3.4.3 直流数字电压表实例
本章小结
习题3

第4章 波形测试与仪器
4.1 概述
4.2 波形测试的基本原理
4.2.1 阴极射线示波管
4.2.2 波形显示原理
4.3 通用示波器的基本组成及性能指标
4.3.1 基本组成
4.3.2 主要性能指标
4.4 通用示波器Y通道(垂直系统)
4.4.1 输入电路
4.4.2 前置放大器
4.4.3 延迟级
4.4.4 输出放大器
4.5 通用示波器X通道(水平系统)
4.5.1 触发电路
4.5.2 扫描电路
4.5.3 X放大器
4.6 示波器的多波形显示
4.6.1 双踪显示
4.6.2 双扫描显示
4.7 示波器的选择使用
4.7.1 示波器的选用
4.7.2 示波器的正确使用
4.8 示波器的应用
4.8.1 测量电压
4.8.2 测量时间
4.8.3 测量相位差
4.8.4 测量频率
4.8.5 测量调幅系数
4.9 取样示波器
4.9.1 工作原理
4.9.2 组成
4.9.3 主要性能指标
4.10 数字存储示波器
4.10.1 工作原理
4.10.2 工作方式
4.10.3 显示方式
本章小结
习题4

第5章 频域测量与仪器
5.1 扫频仪的工作原理与主要性能指标
5.1.1 频率特性测量方法
5.1.2 扫频仪工作原理
5.1.3 产生扫频信号的方法
5.1.4 频标产生电路
5.1.5 扫频仪的主要性能指标
5.2 AH1254B型宽频带扫频仪
5.2.1 性能指标
5.2.2 工作原理
5.2.3 面板结构图
5.2.4 扫频仪的检查、校正及使用
5.2.5 扫频仪的应用
5.2.6 高频阻抗的测量
5.3 频谱仪
5.3.1 工作原理
5.3.2 组成实例
5.3.3 主要性能指标解析
5.4 频谱仪的使用
5.4.1 使用注意事项
5.4.2 频谱仪的操作与使用
5.4.3 频谱仪的应用
本章小结
习题5

第6章 电子元器件测量与仪器
6.1 概述
6.2 伏安法及数字化测量
6.2.1 伏安法
6.2.2 阻抗的数字化测量
6.3 电桥法测量集中参数元件
6.3.1 交流电桥
6.3.2 不平衡电桥
6.4 谐振法测量集中参数元件
6.4.1 Q表的组成及工作原理
6.4.2 测量电感
6.4.3 测量电容
6.4.4 Q表实例及使用方法
6.5 晶体管特性图示仪及应用
6.5.1 晶体管特性图示仪的组成
6.5.2 阶梯波信号源
6.5.3 晶体管特性图示仪的使用
6.5.4 晶体管特性图示仪特性曲线测试举例
本章小结
习题6

第7章 频率和时间测量与仪器
7.1 概述
7.1.1 无源测频法
7.1.2 比较测频法
7.2 电子计数器概述
7.2.1 分类
7.2.2 基本组成
7.2.3 主要性能指标
7.3 通用电子计数器的测量功能
7.3.1 测量频率
7.3.2 测量周期
7.3.3 测量频率比
7.3.4 测量累加计数
7.3.5 测量时间间隔
7.3.6 自检(自校)
7.4 电子计数器的测量误差
7.4.1 测量误差的来源
7.4.2 测量误差的分析
7.4.3 频率扩展技术
7.5 通用计数器实例
7.5.1 性能指标
7.5.2 工作原理
7.5.3 电子计数器的使用及注意事项
7.6 数字相位计
7.6.1 瞬时值数字相位计
7.6.2 平均值数字相位计
本章小结
习题7

第8章 数据域测量与仪器
8.1 数据域测量的基本概念
8.1.1 数据域测量的特点
8.1.2 数字信号与数字系统的特点
8.1.3 数据域测试仪器设备
8.1.4 逻辑笔和逻辑夹
8.2 数据域测试技术
8.2.1 数字电路的简易测试
8.2.2 数据域测试方法
8.2.3 故障类型、故障测试及故障定位
8.3 逻辑分析仪
8.3.1 逻辑分析仪的分类
8.3.2 逻辑分析仪的组成
8.3.3 逻辑分析仪的触发方式
8.3.4 逻辑分析仪的显示方式
8.3.5 逻辑分析仪的主要性能指标与应用
本章小结
习题8

第9章 智能测试仪器与系统
9.1 智能仪器概述
9.1.1 智能仪器的组成
9.1.2 GPIB接口
9.1.3 智能仪器的特点
9.2 智能仪器的典型处理功能
9.2.1 硬件故障的自检功能
9.2.2 自动测量功能
9.3 智能仪器实例——智能化DVM简介
9.3.1 概述
9.3.2 典型智能DVM介绍
9.4 自动测试系统、个人仪器与虚拟仪器
9.4.1 自动测试系统
9.4.2 个人仪器及系统
9.4.3 虚拟仪器
本章小结

习题9
附录
附录A 实验指导书
附录B 课程设计指导书——数字电压表课程设计
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《现代电子技术基础与应用》 概述 《现代电子技术基础与应用》是一本面向广大电子技术爱好者、在校学生及初涉电子工程领域的专业人士而精心编写的入门级教材。本书旨在系统地介绍电子技术的核心概念、基本原理以及在实际工程中的广泛应用，为读者构建坚实的理论基础，并引导他们掌握解决实际电子技术问题的能力。本书内容覆盖面广，由浅入深，力求在保证科学严谨性的同时，也注重知识的易懂性和趣味性，帮助读者克服对电子技术“神秘”的畏惧感，激发其探索和创新的热情。 第一部分：电子技术基石——核心概念与基本定律 本部分将从最基础的层面入手，为读者打下坚实的理论根基。 第一章：电荷、电流与电压 电荷的基本性质： 深入探讨电荷的本质，包括正负电荷、电荷守恒定律等。 电流的形成与流动： 详细阐述电流是如何形成的（自由电子或离子运动），不同导体的导电性差异，以及电流的单位（安培）及其含义。 电压的产生与作用： 解释电压的本质（电势差），电压源的工作原理（化学能、机械能转化为电能等），电压的单位（伏特）及其测量方法。 欧姆定律： 这是电子学中最基本也最重要的定律之一。本书将详细讲解欧姆定律（U=IR）的数学表达式、物理意义，以及在不同电路中的应用，包括纯电阻电路的分析。 串联与并联电路： 深入剖析电阻在串联和并联电路中的特性，包括总电阻的计算、电流和电压的分配规律。通过大量实例，帮助读者理解不同连接方式对电路性能的影响。 第二章：电路中的功率与能量 电功率的计算： 讲解功率的定义（单位时间内完成的功），以及在直流电路中功率的计算公式（P=UI, P=I²R, P=U²/R）。 能量的消耗与转化： 阐述电路中的能量是如何被消耗（如电阻发热）或转化的（如电动机转动），以及能量的单位（焦耳）和计算。 焦耳定律： 详细介绍电流通过导体时产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系，并讨论其在取暖设备、熔断器等方面的应用。 功率守恒定律： 讲解能量在电路中不会凭空产生或消失，只会从一种形式转化为另一种形式。 第三章：电容与电感——动态电路的灵魂 电容器的原理与特性： 介绍电容器的结构（两个导体板中间夹有绝缘介质），电容的定义（C=Q/U），以及电容的单位（法拉）。重点讲解电容器在直流和交流电路中的行为差异，特别是其“隔直流、通交流”的特性，以及在滤波、耦合、储能等方面的作用。 电感器的原理与特性： 介绍电感器的结构（导线绕制的线圈），电感的定义（L），以及电感的单位（亨利）。重点讲解电感器在电流变化时产生的自感现象，以及其“通直流、阻交流”的特性，在滤波、储能、振荡电路中的应用。 RLC电路基础： 简要介绍含有电阻、电感、电容的电路，为后续的交流电路分析打下基础。 第二部分：电子元器件——现代电子系统的构建模块 本部分将重点介绍电子系统中最重要的基本元器件，理解它们的工作原理是掌握更复杂电路的基础。 第四章：半导体基础与二极管 半导体的基本概念： 介绍本征半导体和杂质半导体（N型和P型）的概念，以及PN结的形成及其单向导电性。 二极管的工作原理： 详细讲解二极管的正向导通和反向截止特性，二极管的伏安特性曲线，以及二极管的类型（普通二极管、整流二极管、稳压二极管、发光二极管LED等）。 二极管的应用： 重点介绍二极管在整流电路（半波整流、全波整流）中的应用，以及稳压二极管、LED等特殊二极管的应用实例。 第五章：晶体管——电子电路的放大器 BJT（双极结型晶体管）： 介绍NPN和PNP型BJT的结构，放大原理（控制集电极电流），以及BJT的几种基本工作模式（放大、截止、饱和）。重点讲解BJT作为放大器和开关的应用。 MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应晶体管）： 介绍N沟道和P沟道MOSFET的结构，场效应原理（电场控制导电沟道），以及MOSFET作为放大器和开关的应用。重点对比BJT和MOSFET的特点和适用场合。 晶体管电路的基本应用： 介绍单级放大电路、推挽电路等基本应用，以及晶体管在数字逻辑电路中的开关作用。 第六章：运算放大器——多功能的信号处理器 运算放大器的基本结构与特性： 介绍运算放大器（Op-amp）的理想模型和实际特性，包括高输入阻抗、低输出阻抗、高开环增益、零输入偏置电压等。 运算放大器的基本应用电路： 详细讲解同相放大器、反相放大器、电压跟随器、加法器、减法器等经典运算放大器电路，以及其在信号处理、滤波、信号产生等方面的作用。 运算放大器在实际电路中的注意事项： 讨论虚短、虚断等概念，以及实际应用中需要考虑的带宽、失调电压、共模抑制比等参数。 第三部分：数字电子技术——信息处理的基石 本部分将转向数字电子技术，这是现代电子设备的核心组成部分。 第七章：二进制与逻辑门 二进制数制： 介绍二进制数的概念，以及与十进制、十六进制之间的转换。 逻辑运算： 讲解与、或、非、异或等基本逻辑运算，以及它们在计算机和电子设备中的作用。 基本逻辑门电路： 介绍AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR、XNOR等基本逻辑门的功能和符号。 布尔代数： 引入布尔代数，讲解化简逻辑表达式的方法，以及卡诺图等逻辑化简工具。 第八章：组合逻辑电路 编码器与译码器： 讲解它们的功能和应用，例如将输入信号转换为特定输出信号。 多路选择器（MUX）与分路选择器（DEMUX）： 阐述它们如何实现信号的路由和选择。 加法器与减法器： 介绍实现二进制数加减运算的基本电路。 组合逻辑电路的设计流程： 从需求分析到逻辑设计，再到电路实现。 第九章：时序逻辑电路 触发器（Flip-flop）： 介绍SR、JK、D、T等基本触发器的结构和工作原理，以及它们如何存储一位二进制信息。 寄存器（Register）： 讲解由触发器组成的寄存器如何存储多位二进制数。 计数器（Counter）： 介绍移位寄存器计数器、同步计数器、异步计数器等类型，以及它们在计时、分频等方面的应用。 时序逻辑电路的设计： 阐述状态图、状态表等工具在设计复杂时序逻辑电路中的作用。 第四部分：信号的产生与处理——音频、视频与通信 本部分将探讨电子技术在实际信号处理中的应用，涵盖音频、视频和通信等领域。 第十章：振荡器与波形发生器 振荡器的基本原理： 讲解正弦振荡电路（RC振荡、LC振荡）和弛豫振荡电路（方波、三角波发生器）的工作原理。 LC振荡器： 重点介绍LC谐振回路及其在振荡电路中的作用。 RC振荡器： 介绍RC移相振荡器、文氏电桥振荡器等。 多功能波形发生器： 介绍如何通过组合不同电路产生多种波形。 第十一章：滤波器——信号的“净化器” 滤波器的基本概念： 介绍低通、高通、带通、带阻等基本滤波器类型。 无源滤波器： 讲解由电阻、电容、电感组成的无源滤波器，分析其频率响应特性。 有源滤波器： 介绍利用运算放大器等有源器件实现的滤波器，分析其优点（增益、易于设计等）。 滤波器的应用： 讲解滤波器在音频处理、通信系统、仪器仪表等领域的实际应用。 第十二章：信号的调制与解调——通信的基础 调制的基本概念： 讲解为什么要进行调制，以及调幅（AM）、调频（FM）、调相（PM）等基本调制方式的原理。 解调的基本概念： 介绍如何从调制信号中恢复原始信息。 数字调制与解调： 简要介绍ASK、FSK、PSK等数字调制技术。 通信系统框图： 展示一个基本的通信系统模型，讲解信号传输过程。 第五部分：现代电子技术应用与展望 本部分将视野放宽，介绍电子技术在现代社会中的广泛应用，并展望未来的发展趋势。 第十三章：电源技术基础 直流电源： 介绍线性稳压电源、开关稳压电源的设计原理和特点。 交流电源： 简述交流电的产生和变换。 电源效率与稳定性： 讨论电源性能的关键指标。 第十四章：嵌入式系统入门 嵌入式系统的组成： 介绍嵌入式系统通常包含的微处理器/微控制器、存储器、输入/输出接口等。 嵌入式软件开发基础： 简要介绍嵌入式C语言编程、操作系统等。 嵌入式系统的应用： 列举嵌入式系统在家电、汽车、工业控制等领域的应用实例。 第十五章：电子技术发展趋势与挑战 微型化与集成化： 讨论集成电路（IC）的发展，以及芯片制造的进步。 智能化与网络化： 介绍人工智能、物联网（IoT）等与电子技术紧密结合的领域。 可持续性与绿色电子： 关注电子产品的能耗、环保问题。 学习电子技术的意义与途径： 鼓励读者持续学习，并介绍相关的学习资源和实践平台。 学习方法与特色 本书在编写过程中，充分考虑了读者的学习习惯和需求，力求做到： 理论与实践相结合： 每章都配有丰富的实例分析和电路图解，帮助读者理解抽象的理论概念。 循序渐进的学习路径： 从最基础的电学定律开始，逐步深入到复杂的数字电路和系统应用，确保读者能够平稳过渡。 重点突出，详略得当： 对于核心概念和关键技术，进行详细阐述；对于扩展内容，则点到为止，留有探索空间。 图文并茂，易于理解： 大量使用示意图、实物图和波形图，辅助文字说明，提高阅读的直观性和趣味性。 注重启发式教学： 引导读者思考，鼓励动手实践，培养解决问题的能力。 结语 《现代电子技术基础与应用》不仅仅是一本书，更是开启电子技术奇妙世界的一扇大门。通过系统地学习本书内容，相信读者能够掌握电子技术的基本原理，理解现代电子设备的运作方式，并为未来深入学习和创新打下坚实的基础。无论您是怀揣着对科学的好奇，还是希望掌握一门实用的工程技能，本书都将是您理想的起点。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，这本书以一种我从未预料到的方式，深化了我对电子测量领域的理解。它的结构设计非常巧妙，将理论知识与实际应用完美地结合在了一起。书中对各种经典仪器的剖析，不仅仅停留在功能介绍上，更是深入到了其工作原理的根源，让我对这些“老朋友”有了全新的认识。举个例子，我对万用表的功能一直比较熟悉，但通过这本书，我才真正理解了其内部电路的精妙设计，以及不同档位下电阻、电压、电流的测量原理是如何实现的。更难能可贵的是，作者在讲解过程中，并没有遗漏那些容易被忽略的细节，例如不同测量方法对被测电路可能产生的影响，以及如何选择最适合特定场景的测量仪器。这种对细节的关注，充分体现了作者的专业素养和严谨的治学态度。读完这本书，我感觉自己不仅掌握了知识，更重要的是，形成了一种更加系统和全面的测量观。

评分☆☆☆☆☆

我不得不说，我在这本书里找到了许多意想不到的启发。它不仅仅是一本“工具书”，更像是一位经验丰富的老工程师在娓娓道来他的知识和见解。最让我印象深刻的是关于误差分析的部分，这一点往往是许多教材中容易被一带而过或者过于理论化的环节。然而，这本书却把误差的来源、类型以及如何有效减小和补偿误差，都做了非常详尽的论述，并且给出了许多实用的技巧和建议。它强调了“了解你的测量不确定度”的重要性，这是一种非常严谨的科学态度，也是一个合格工程师必备的素养。我特别欣赏作者在讲解过程中，那种不断反问和引导读者思考的方式，仿佛在和我进行一场深入的学术探讨。他会提出一些看似简单的问题，但背后却蕴含着深刻的物理原理和工程实践。阅读这本书的过程，与其说是在学习知识，不如说是在培养一种解决问题的思维方式和科学探究的精神。这本书的内容非常丰富，几乎涵盖了电子测量仪器的方方面面，从基础原理到高级应用，从单一仪器到系统集成，都给出了系统性的介绍。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我当初购买这本书，主要是被它“第2版”这个信息吸引。通常来说，更新的版本会包含最新的技术和研究进展，我抱有的期望是它能够紧跟时代的步伐。在阅读过程中，我并没有失望。书中的一些章节，特别是关于数字信号处理在仪器中的应用，以及一些新型传感器和测量技术的内容，确实展现了其与时俱进的一面。作者在介绍这些新概念时，并没有回避其复杂性，而是努力用一种清晰易懂的方式来阐述。另外，我非常喜欢书中对仪器校准和维护的详细介绍。这部分内容在很多其他同类书籍中可能只是点缀，但在这本书里却占有相当的篇幅，并且提供了很多具体的操作步骤和注意事项。这对于确保测量结果的准确性和仪器的长期可靠性来说，至关重要。我感觉作者非常务实，他不仅教你“是什么”，更教你“怎么做”，而且是“做得好”。这种实践导向的教学方式，让我觉得非常受用。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是让我耳目一新！虽然我当初是带着一丝忐忑的心情翻开它的，毕竟“电子测量与仪器”这个题目本身就带着点枯燥的学究气，但事实证明我的担心是多余的。从第一章开始，作者就用一种非常平实的语言，把那些复杂的概念一个个剥开，像剥洋葱一样，层层递进，直到露出最核心的本质。我尤其喜欢书中关于示波器原理的讲解，它不仅仅是罗列公式和参数，而是深入浅出地解释了为什么示波器能够“看”到电信号的波形，以及不同类型的示波器（模拟、数字）各有何优劣。书中穿插的那些实际应用案例，更是把我从书本的理论世界拉回到了现实，让我看到了这些“冰冷”的仪器在实际工程中扮演着多么关键的角色。比如，在分析电路故障时，一个好的测量仪器能够提供多少直观而准确的信息，这让我觉得学习这些知识非常有意义。而且，书中的插图和图示也相当到位，它们不仅仅是装饰，而是真正起到了辅助理解的作用，把那些抽象的电信号和仪器结构具象化了。总而言之，这是一本既有深度又不失趣味性的读物，非常适合对电子测量领域感兴趣的初学者，或者希望巩固基础的从业者。

评分☆☆☆☆☆

这本书给了我一种“醍醐灌顶”的感觉。它不仅仅是在传递知识，更像是在传递一种“智慧”。我之前在学习电子测量的时候，总觉得有些概念似是而非，直到在这本书里找到了清晰的解答。特别是关于不同测量技术的比较和选择，作者给出了非常具有指导性的建议，帮助我理解了在什么情况下应该选择哪种测量方法，以及各种方法的优缺点是什么。它并没有简单地罗列各种技术，而是深入分析了它们背后的物理原理和实际应用限制。书中关于数据采集和处理的章节，也让我受益匪浅。它不仅介绍了基本的概念，更强调了如何从海量数据中提取有用的信息，以及如何利用先进的算法来提高测量精度和效率。我最欣赏的是，作者始终保持着一种开放和探索的精神，鼓励读者不断质疑和创新。这本书让我觉得，电子测量不仅仅是一门技术，更是一门艺术，一门需要不断学习和实践的艺术。