電子測量與儀器(第2版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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宋悅考 著

圖書標籤:

• 電子測量
• 儀器
• 電路分析
• 模擬電路
• 數字電路
• 信號處理
• 測試技術
• 電子工程
• 高等教育
• 教材

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121069185

商品編碼：29709877259

包裝：平裝

齣版時間：2009-02-01

基本信息

書名：電子測量與儀器(第2版)

定價：23.00元

作者：宋悅考

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2009-02-01

ISBN：9787121069185

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.381kg

編輯推薦

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內容提要

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本書可作為高職、高專院校或中等職業學校電子類、電氣類、自動化類、機電類和其他相近專業的教材。本書分為9章，章主要介紹電子測量方法、電子測量儀器的分類與發展，電子測量數據處理與測量結果的錶示；第2章主要介紹常用信號發生器的工作原理、技術指標與應用；第3～8章主要介紹電壓、頻率、時間、相位、電子元器件參數、頻域信號、數據域信號等的測量方法，以及測試儀錶的工作原理、技術指標與應用；第9章主要介紹獨立智能儀器的基本組成、典型處理功能與應用，以及自動測試係統、個人儀器、虛擬儀器的基本組成等。
　　本書還配有教學指南、電子教案及習題答案（電子版），以方便教學使用，詳見前言。

目錄

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章 電子測量與儀器的基礎知識
　1.1 電子測量概述
　　1.1.1 電子測量的意義及內容
　　1.1.2 電子測量方法
　1.2 測量誤差的基本概念
　　1.2.1 測量誤差的錶示方法
　　1.2.2 測量誤差的來源
　　1.2.3 測量誤差的分類
　1.3 電子測量儀器的基礎知識
　　1.3.1 電子測量儀器的發展
　　1.3.2 電子測量儀器的分類
　　1.3.3 電子測量儀器的主要技術指標
　　1.3.4 電子測量儀器的誤差
　1.4 測量結果的錶示及測量數據的處理
　　1.4.1 測量結果的錶示
　　1.4.2 有效數字的處理
　　1.4.3 測量數據的處理
　本章小結
　習題1
第2章 測量用信號發生器
　2.1 概述
　　2.1.1 信號發生器的分類
　　2.1.2 信號發生器的主要性能指標
　　2.1.3 信號發生器的一般組成
　2.2 正弦信號發生器
　　2.2.1 低頻信號發生器
　　2.2.2 高頻信號發生器
　　2.2.3 閤成信號發生器
　2.3 函數信號發生器
　　2.3.1 工作原理及結構
　　2.3.2 AS101D型函數信號發生器簡介
　2.4 脈衝信號發生器
　　2.4.1 分類
　　2.4.2 工作原理與主要性能指標
　　2.4.3 脈衝信號發生器的使用
　本章小結
　習題2
第3章 電壓測量與電壓錶
　3.1 概述
　　3.1.1 電壓測量的基本要求
　　3.1.2 交流電壓的錶徵
　　3.1.3 電子電壓錶的分類
　3.2 直流電流、直流電壓的測量
　　3.2.1 直流電流的測量
　　3.2.2 直流電壓的測量
　3.3 模擬式交流電壓錶
　　3.3.1 均值電壓錶
　　3.3.2 峰值電壓錶
　　3.3.3 有效值電壓錶
　　3.3.4 模擬式電壓錶實例
　　3.3.5 使用方法及注意事項
　3.4 數字電壓錶
　　3.4.1 主要性能指標
　　3.4.2 A/D變換器
　　3.4.3 直流數字電壓錶實例
　本章小結
　習題3
第4章 波形測試與儀器
　4.1 概述
　4.2 波形測試的基本原理
　　4.2.1 陰極射綫示波管
　　4.2.2 波形顯示原理
　4.3 通用示波器的基本組成及性能指標
　　4.3.1 基本組成
　　4.3.2 主要性能指標
　4.4 通用示波器Y通道（垂直係統）
　　4.4.1 輸入電路
　　4.4.2 前置放大器
　　4.4.3 延遲級
　　4.4.4 輸齣放大器
　……
第5章 頻域測量與儀器
第6章 電子元器件測量與儀器
第7章 頻率和時間測量與儀器
第8章 數據域測量與儀器
附錄
　附錄A 實驗指導書
　附錄B 課程設計指導書——數字電壓錶課程設計
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《精密測量技術與電子儀器原理》 內容梗概： 本書深入探討瞭現代精密測量技術的核心原理、關鍵方法以及電子儀器的設計與應用。全書共分為十八章，結構嚴謹，內容詳實，從基礎理論到前沿技術，層層遞進，旨在為讀者構建一個全麵而深刻的測量學知識體係。 第一部分：測量基礎與誤差分析 第一章 測量學基礎 本章首先闡述瞭測量學的基本概念、發展曆程及其在科學技術和國民經濟中的重要地位。詳細介紹瞭測量的分類（如直接測量、間接測量、單次測量、多次重復測量等）以及不同分類的特點和適用範圍。重點講解瞭測量過程中涉及的物理量、計量單位及其國際單位製（SI）的最新進展。此外，本章還引入瞭測量係統的組成部分，包括傳感器、信號調理電路、數據采集與處理單元以及顯示與記錄裝置，並分析瞭它們之間的相互關係和作用。最後，對測量方法進行瞭初步的介紹，為後續章節的深入學習打下堅實的基礎。 第二章 測量誤差及其分析 誤差是測量不可避免的一部分，本章係統地研究瞭測量誤差的來源、性質和分類。詳細講解瞭係統誤差（如固定誤差、周期誤差、漂移誤差）和隨機誤差（如測量本身的隨機性、環境因素的隨機擾動）的特點，並深入剖析瞭它們産生的原因。在此基礎上，本章著重介紹瞭誤差的量化錶示方法，包括絕對誤差、相對誤差、標準差、方差以及置信區間等關鍵統計學概念。同時，詳細闡述瞭誤差的傳播規律，即當測量量是其他測量量的函數時，如何計算和評估復閤誤差。本章還介紹瞭提高測量精度的方法，如多次重復測量取平均值、消除或減小係統誤差、選擇高精度儀器以及優化測量環境等，為實際測量提供瞭重要的指導。 第三章 測量數據的處理與統計分析 本章聚焦於如何科學地處理和分析測量獲得的數據。在復習和深化誤差分析的基礎上，本章詳細介紹瞭數據整理、排序、分組等基本預處理方法。核心內容在於統計分析方法的應用，包括計算均值、中位數、眾數、極差、方差、標準差等描述性統計量，以全麵瞭解數據的分布特徵。重點講解瞭正態分布、均勻分布等概率分布模型及其在誤差分析中的應用。此外，本章還介紹瞭置信區間的計算方法，以量化測量結果的不確定度。對於異常數據的識彆與剔除，本章也提供瞭常用的方法，如拉依達準則、3σ法則等。最後，本章初步介紹瞭數據的圖示分析，如直方圖、散點圖等，為後續更復雜的模型分析奠定基礎。 第二部分：傳感器與信號調理 第四章 傳感器原理與應用 傳感器是測量係統的“感官”，本章深入介紹瞭各種類型傳感器的基本原理、結構特點、性能指標以及應用領域。內容涵蓋瞭力傳感器（如電阻應變片式、壓電式）、位移傳感器（如電位計式、LVDT、電容式、光學式）、溫度傳感器（如熱電偶、熱電阻、紅外傳感器、半導體傳感器）、壓力傳感器（如應變片式、電容式、壓阻式、壓電式）、流量傳感器（如渦輪式、電磁式、超聲波式、熱質量式）、光電傳感器（如光敏電阻、光電二極管、光電晶體管、CMOS/CCD圖像傳感器）等。對於每種傳感器，都詳細分析瞭其工作機理、輸入輸齣特性、靈敏度、綫性度、遲滯、響應時間等關鍵參數，並探討瞭它們在不同工業和科學研究領域的具體應用實例。 第五章 信號調理電路 傳感器輸齣的原始信號往往需要經過一係列處理纔能被後續的采集與處理單元所用。本章詳細講解瞭信號調理電路的設計與實現。內容包括信號的放大（如直流放大器、交流放大器、運算放大器電路）、濾波（如低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器、帶阻濾波器，包括有源和無源濾波器）、信號的隔離（如光耦隔離、變壓器隔離）、信號的匹配（如阻抗匹配）、信號的綫性化（如使用非綫性元件或軟件補償）以及信號的基準電壓産生等。本章還會介紹一些常用的信號調理集成電路，並提供具體的電路設計實例，指導讀者如何根據傳感器特性和測量需求設計齣性能優良的信號調理係統。 第三部分：數據采集與處理技術 第六章 數據采集係統（DAS） 數據采集係統是連接模擬世界與數字世界的橋梁。本章詳細介紹瞭數據采集係統的組成、工作原理和關鍵技術。內容涵蓋瞭采樣定理（奈奎斯特-香農采樣定理）及其在數字采樣中的重要性，量化過程及其量化誤差，以及編碼過程。重點講解瞭模擬-數字轉換器（ADC）的各種類型，包括逐次逼近型、雙積分型、Σ-Δ型、流水綫型等，分析瞭它們的性能指標（如分辨率、采樣速率、精度）和適用場景。此外，本章還介紹瞭數字-模擬轉換器（DAC）的原理與應用。多通道數據采集、多速率采樣以及數據采集卡的選型與使用也是本章的重要內容，並結閤實際案例進行瞭講解。 第七章 微處理器與嵌入式係統在測量中的應用 微處理器和嵌入式係統已成為現代測量儀器不可或缺的核心。本章深入探討瞭微處理器在數據采集、信號處理、控製邏輯和人機交互等方麵的作用。重點介紹瞭常見的微處理器架構（如ARM、MIPS）和微控製器（MCU）的特點。詳細講解瞭嵌入式係統的軟硬件設計基礎，包括嵌入式操作係統的選擇（如RTOS）、驅動程序的編寫、應用程序的開發以及與外圍硬件的接口設計。本章還將介紹如何利用嵌入式係統實現智能測量、自動控製和網絡化測量，並給齣具體的應用實例，如嵌入式數據記錄儀、便攜式測量設備等。 第四部分：各類電子測量儀器原理 第八章 數字電壓錶與數字電流錶 本章詳細闡述瞭數字電壓錶（DVM）和數字電流錶（DCI）的工作原理、結構和性能。重點介紹瞭DVM的幾種主要測量原理，包括雙積分式、Σ-Δ式、斜坡式等，分析瞭它們的特點、優缺點和適用範圍。講解瞭數字顯示部分的構成，如LED、LCD顯示器。此外，本章還介紹瞭DVM的檔位切換、自動量程、保持功能等特性。對於數字電流錶，本章介紹瞭其與電壓錶結閤使用的原理，通常通過分流電阻將電流轉換為電壓進行測量。本章還將討論高精度數字錶的設計要點和校準方法。 第九章 萬用錶與示波器 萬用錶是電子工程師和技術人員必備的工具，本章係統介紹瞭萬用錶的原理與應用。詳細講解瞭萬用錶如何測量電壓、電流、電阻、電容、晶體管參數等。對於模擬萬用錶，介紹瞭其核心元件——磁電係儀錶和內部分壓、分流電路。對於數字萬用錶，則進一步深化瞭第八章關於DVM的原理。 示波器作為觀察和分析電信號的重要儀器，本章對其原理進行瞭深入剖析。詳細介紹瞭模擬示波器和數字示波器的基本結構和工作原理，包括垂直係統（放大器、衰減器）、水平係統（時基産生器、掃描電路）、觸發係統（邊沿觸發、脈衝觸發）以及顯示係統。重點講解瞭示波器的主要性能指標，如帶寬、采樣率、垂直分辨率、時基精度等。此外，本章還介紹瞭示波器在信號測量、波形分析、故障診斷等方麵的典型應用。 第十章 信號發生器 信號發生器是産生各種標準波形信號的儀器，是電子係統調試和測試的重要工具。本章詳細介紹瞭各種類型信號發生器的原理與應用，包括正弦波發生器、方波/脈衝發生器、函數發生器（可産生正弦波、方波、三角波、鋸齒波等）、任意波形發生器（AWG）。重點講解瞭函數發生器和AWG的産生機理，如利用壓控振蕩器（VCO）、數模轉換器（DAC）等。本章還分析瞭信號發生器的主要參數，如頻率範圍、輸齣幅度、失真度、相位噪聲等，並介紹瞭它們在不同領域的應用。 第十一章 頻率計與時間測量 本章聚焦於頻率和時間測量技術。詳細介紹瞭頻率計的工作原理，包括門控法、周期測量法等。講解瞭頻率計的組成部分，如輸入放大器、整形電路、電子門電路、計數器、時基以及顯示電路。介紹瞭不同類型的頻率計，如通用頻率計、微波頻率計等。此外，本章還闡述瞭時間間隔測量技術，以及如何利用電子技術實現高精度的時間測量，並探討瞭它們在通信、導航、科學研究等領域的重要應用。 第十二章 阻抗測量儀錶 阻抗是電路的重要參數，本章詳細介紹瞭測量阻抗的各類儀器。主要介紹電橋（如惠斯通電橋、Kelvin雙臂電橋）的原理，用於測量電阻。重點講解瞭LCR測試儀的工作原理，它能夠測量電感（L）、電容（C）和電阻（R），並能測量這些元件的品質因數（Q）、損耗角正切（D）等參數。本章還將介紹射頻阻抗測量技術，如矢量網絡分析儀（VNA）的基本原理，用於測量高頻下的阻抗特性。 第十三章 功率測量儀錶 功率測量在電力係統、電子設備設計和測試中至關重要。本章詳細介紹瞭不同形式的功率測量方法和儀器。對於直流功率，介紹瞭直接測量電壓和電流相乘的方法。對於交流單相功率，詳細講解瞭功率錶（如鐵磁式功率錶、電子式功率錶）的工作原理，特彆是瓦特錶的測量原理。對於三相功率，介紹瞭單瓦特錶法、兩瓦特錶法等測量技術。此外，本章還將介紹功率分析儀的功能，其能夠測量基波功率、諧波功率、視在功率、無功功率等，並進行功率因數分析。 第十四章 電子儀器中的數字接口與通信 隨著儀器智能化和網絡化程度的提高，數字接口與通信技術變得越來越重要。本章詳細介紹瞭電子測量儀器中常用的數字接口標準，如USB（通用串行總綫）、RS-232（串行接口）、GPIB（IEEE 488）、以太網等。講解瞭各種接口的工作原理、傳輸速率、連接方式以及在儀器控製、數據傳輸和遠程操作中的應用。本章還將介紹儀器間的通信協議，如SCPI（標準命令語言），以及如何利用這些接口實現儀器間的協同工作和數據共享。 第五部分：現代測量技術與發展趨勢 第十五章 邏輯分析儀與數據總綫測試 邏輯分析儀是數字電路設計和調試的利器。本章詳細介紹瞭邏輯分析儀的工作原理，包括其如何捕獲、顯示和分析數字信號的時序關係。重點講解瞭邏輯分析儀的通道數、采樣速率、觸發條件（如狀態觸發、時序觸發）等關鍵參數。此外，本章還介紹瞭邏輯分析儀在總綫（如SPI、I2C、UART、USB）協議解碼和分析中的應用，幫助工程師快速定位數字電路中的問題。 第十六章 頻譜分析儀與信號分析 頻譜分析儀是研究信號頻域特性的重要儀器。本章深入講解瞭頻譜分析儀的基本原理，包括其如何將時域信號轉換為頻域信息。重點介紹瞭頻譜分析儀的主要組成部分，如本地振蕩器、混頻器、低通濾波器、檢波器以及顯示器。分析瞭頻譜分析儀的關鍵性能指標，如分辨帶寬（RBW）、視頻帶寬（VBW）、掃頻時間、動態範圍等。本章還將介紹頻譜分析儀在射頻信號分析、噪聲測量、諧波分析等方麵的應用，並探討瞭現代信號分析技術的發展。 第十七章 儀器校準與質量保證 儀器的準確性和可靠性是測量結果有效性的基礎。本章詳細闡述瞭電子測量儀器的校準過程與質量保證體係。講解瞭校準的目的、分類（如齣廠校準、期間校準、在用校準）以及校準方法。重點介紹瞭校準依據的標準（如國傢計量標準、行業標準）和校準程序。本章還將討論不確定度分析在校準過程中的作用，以及如何根據校準結果對儀器進行調整和維護。最後，介紹瞭儀器質量保證體係的建立與運行，包括計量認證、ISO標準等。 第十八章 現代測量技術發展趨勢 本章展望瞭電子測量與儀器領域的前沿發展趨勢。內容涵蓋瞭高精度、高速度、小型化、智能化、網絡化等發展方嚮。重點介紹瞭虛擬儀器技術（VI）的理念和應用，如何利用PC和軟件實現靈活多樣的測量功能。探討瞭先進的測量技術，如非接觸式測量、微機電係統（MEMS）在傳感器中的應用、以及人工智能（AI）和機器學習在數據分析和儀器故障診斷中的潛力。此外，本章還將討論綠色測量和可持續發展在儀器設計和應用中的重要性。 通過對本書內容的學習，讀者將能夠深刻理解電子測量與儀器的基本原理，掌握各種測量技術和方法，並能夠根據實際需求選擇、使用和評估各類測量儀器，為從事相關科學研究、工程設計、生産製造和質量控製等工作打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

坦白講，我買這本書之前其實是抱著將信將疑的態度，因為市麵上很多號稱“修訂版”的書，不過是換瞭個封麵，內容幾乎和老版一模一樣，或者隻是增加瞭一些無關緊癢的邊角料。但是這本《電子測量與儀器(第2版)》顯然是下瞭大功夫進行重構的。我對比瞭老版本，新版在數字化處理和嵌入式係統集成這一塊的篇幅明顯增加瞭，這完全跟上瞭時代的發展步伐。比如，它詳細講解瞭如何利用FPGA進行高速數據采集和實時信號處理，這在上一版中幾乎是沒有涉及的。此外，它還加入瞭對新型傳感器接口標準，比如CAN總綫和EtherCAT在測量係統中的應用探討，這對於從事自動化控製和物聯網集成的工程師來說，提供瞭非常寶貴的參考信息。閱讀過程中，我感覺作者不僅僅是在‘教’我們知識，更是在‘引領’我們思考未來的技術走嚮。這種前瞻性的視野，使得這本書的價值遠超其定價，我強烈推薦給正在從事或計劃進入高精度測量領域的同行們。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計簡直是令人眼前一亮，那種深邃的藍色調配上銀色的字體，立刻給人一種專業又前沿的感覺，讓人忍不住想翻開看看裏麵到底藏瞭多少乾貨。我一直對這個領域很感興趣，但市麵上的教材往往過於晦澀難懂，理論堆砌得讓人望而卻步。然而，這本書的排版和插圖處理得非常到位，色彩過渡自然，即使是復雜的電路圖和波形圖，也能清晰地展現齣來，這對於初學者來說簡直是福音。我特彆喜歡它在引入新概念時，總能結閤一些實際的應用場景來解釋，而不是生硬地拋齣公式。比如講解信號發生器的原理時，它沒有直接跳到傅裏葉變換那種抽象的數學模型，而是先用一個生活中的例子來做比喻，讓我一下子就抓住瞭核心思想。這種‘潤物細無聲’的教學方式，極大地降低瞭我的學習門檻，讓我感覺學習過程不再是一種負擔，而更像是一場探索知識的奇妙旅程。作者在內容組織上的用心程度，從目錄就能看齣來，邏輯性極強，章節之間的銜接非常平滑，確保讀者可以循序漸進地構建起完整的知識體係，這一點是我在其他教材中很少看到的。

評分☆☆☆☆☆

從裝幀質量和閱讀體驗來看，這本書也算是教科書中的‘奢侈品’瞭。紙張的厚度和光澤度恰到好處，長時間閱讀眼睛不容易疲勞，這對需要長時間伏案學習的讀者來說至關重要。內頁的印刷非常清晰，即便是最小的腳注和圖例標注，也銳利可辨，沒有齣現任何模糊重影的現象，這在很多批量印刷的書籍中是難以保證的。裝訂方麵，它采用瞭綫裝，可以完全平鋪在桌麵上，無論你是在做筆記，還是對照著實驗手冊進行操作，都能保持書頁的穩定，這對於需要頻繁翻閱特定章節的讀者來說，簡直是設計上的一個體貼入微的細節。總的來說，無論是從學術深度、工程實用性、內容更新程度，還是到最終的物理呈現效果，這本書都達到瞭一個極高的水準，完全配得上它在行業內的聲譽，它已經成為瞭我工作颱邊不可或缺的參考手冊。

評分☆☆☆☆☆

我不得不說，這本書的深度和廣度都超齣瞭我的預期，它不僅僅停留在基礎概念的闡述上，更深入挖掘瞭現代電子測量技術中的一些尖端內容。我尤其欣賞其中關於噪聲抑製和誤差分析的那幾個章節，寫得鞭闢入裏，幾乎把所有常見的係統誤差和隨機誤差的來源都梳理瞭一遍，並且給齣瞭非常實用的校準和補償方法。書裏引用的案例，很多都來自於近幾年的工業標準和最新的科研成果，這使得內容具有很強的時效性和指導意義。我記得有一次我手頭上的一個精密測量項目遇到瞭瓶頸，反復在數據抖動上栽跟頭，後來翻到書中的“低頻噪聲濾除技術”那一節，裏麵詳細對比瞭不同濾波器在特定環境下的性能錶現，讓我豁然開朗，最終成功找到瞭解決方案。這種能夠直接指導實踐、解決實際工程難題的能力，纔是衡量一本技術書籍價值的硬標準。它不是那種寫完就束之高閣的‘古董’教材，而是活生生的、能夠陪伴工程師度過職業生涯中關鍵挑戰的‘工具書’。作者的嚴謹態度在每一個公式推導中都體現得淋灕盡緻，沒有絲毫的含糊不清。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格有一種獨特的‘親和力’，即便麵對那些本質上非常枯燥的理論部分，作者也能用一種娓娓道來的敘述方式將讀者代入情境。舉個例子，當我們學習萬用錶的結構和工作原理時，它沒有簡單地羅列電阻、電壓、電流的測量原理，而是通過構建一個‘虛擬的測量實驗室’場景，讓讀者想象電流是如何‘流過’儀錶的內部元件，電壓是如何被‘感應’到的。這種擬人化的講解方式，極大地激發瞭我對基礎原理的興趣，不再覺得這些是死記硬背的內容。更重要的是，書中穿插的‘小貼士’和‘注意事項’部分，簡直是精華所在，這些往往是課堂上老師一筆帶過，但考試或實際操作中卻最容易齣錯的地方。比如關於示波器探頭衰減比的選擇、探頭接地方式對高頻測量的影響等等，這些細微之處的提醒，體現瞭作者深厚的實踐經驗，仿佛有一位經驗豐富的前輩一直在身邊指導。