電子測量與儀器（第4版）

目 錄
第1章 緒論 1
1.1 電子測量概述 1
1.1.1 測量及其重要意義 1
1.1.2 電子測量的任務(wù)與內(nèi)容 1
1.1.3 電子測量的特點(diǎn) 2
1.1.4 電子測量的方法 3
1.2 電子測量儀器概述 4
1.2.1 電子測量儀器的功能 5
1.2.2 電子測量儀器的分類 5
1.3 計(jì)量的基本概念 6
1.3.1 計(jì)量 6
1.3.2 單位制 7
1.3.3 計(jì)量基準(zhǔn) 7
1.3.4 量值的傳遞與跟蹤、檢定與比對(duì) 8
1.4 電子測量儀器的發(fā)展概況 9
1.5 本課程任務(wù) 10
本章小結(jié) 11
思考題與習(xí)題 12
第2章 誤差與不確定度 13
2.1 誤差的概念與表示方法 13
2.1.1 測量誤差 13
2.1.2 誤差的表示方法 14
2.1.3 誤差的性質(zhì)與分類 16
2.1.4 基本術(shù)語 18
2.2 隨機(jī)誤差 19
2.2.1 定義與性質(zhì) 19
2.2.2 隨機(jī)誤差的統(tǒng)計(jì)處理 21
2.2.3 有限次測值的算術(shù)平均值和標(biāo)準(zhǔn)差 23
2.2.4 測量結(jié)果的置信度 26
2.2.5 非等精度測量 28
2.3 粗大誤差 31
2.3.1 萊特檢驗(yàn)法 31
2.3.2 格拉布斯檢驗(yàn)法 31
2.3.3 中位數(shù)檢驗(yàn)法 31
2.3.4 應(yīng)用舉例 32
2.4 系統(tǒng)誤差 33
2.4.1 系統(tǒng)誤差的產(chǎn)生原因 33
2.4.2 系統(tǒng)誤差的檢查和判別 34
2.4.3 削弱系統(tǒng)誤差的基本方法 36
2.4.4 重復(fù)性測量結(jié)果的數(shù)據(jù)處理 37
2.5 誤差的合成與分配 38
2.5.1 測量誤差的合成 39
2.5.2 測量誤差的分配 42
2.5.3 測量方案的選擇 44
2.6 測量不確定度 46
2.6.1 測量不確定度概述 46
2.6.2 標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定 48
2.6.3 測量不確定度的合成 51
2.6.4 擴(kuò)展不確定度 54
2.6.5 不確定度的報(bào)告 55
2.6.6 測量不確定度的應(yīng)用與實(shí)例 56
2.7 測量數(shù)據(jù)處理 60
2.7.1 有效數(shù)字的處理 60
2.7.2 測量數(shù)據(jù)的表示方法 62
本章小結(jié) 65
思考題與習(xí)題 68
第3章 信號(hào)發(fā)生器 71
3.1 信號(hào)發(fā)生器概述 71
3.1.1 信號(hào)發(fā)生器的功用 71
3.1.2 信號(hào)發(fā)生器的分類 71
3.1.3 正弦信號(hào)發(fā)生器的性能指標(biāo) 73
3.2 模擬信號(hào)發(fā)生器 76
3.2.1 低頻信號(hào)發(fā)生器 76
3.2.2 高頻信號(hào)發(fā)生器 78
3.2.3 脈沖信號(hào)發(fā)生器 82
3.2.4 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 84
3.2.5 噪聲發(fā)生器 85
3.3 合成信號(hào)發(fā)生器 85
3.3.1 直接模擬頻率合成法 86
3.3.2 直接數(shù)字頻率合成法 87
3.3.3 間接合成法 93
3.3.4 頻率合成技術(shù)的進(jìn)展 97
3.4 〖JP2〗射頻合成信號(hào)發(fā)生器（數(shù)字調(diào)制信號(hào)源、矢量
信號(hào)源） 101
3.4.1 射頻合成信號(hào)發(fā)生器基本原理 101
3.4.2 實(shí)例1：AV1485數(shù)字調(diào)制信號(hào)發(fā)生器 102
3.4.3 實(shí)例2：QF1484矢量信號(hào)發(fā)生器 103
本章小結(jié) 105
思考題與習(xí)題 106
第4章 時(shí)頻測量 109
4.1 概述 109
4.1.1 時(shí)頻關(guān)系 109
4.1.2 時(shí)頻基準(zhǔn) 110
4.1.3 頻率測量方法 110
4.2 電子計(jì)數(shù)法測量頻率 111
4.2.1 電子計(jì)數(shù)法測頻原理 111
4.2.2 誤差分析計(jì)算 113
4.2.3 結(jié)論 115
4.3 電子計(jì)數(shù)法測量時(shí)間 116
4.3.1 電子計(jì)數(shù)法測量周期的原理 116
4.3.2 電子計(jì)數(shù)器測量周期的誤差分析 116
4.3.3 中界頻率 120
4.3.4 時(shí)間間隔的測量 120
4.4 通用計(jì)數(shù)器 122
4.4.1 概述 122
4.4.2 通用計(jì)數(shù)器的功能 123
4.4.3 單片通用計(jì)數(shù)器 125
※4.5 電子計(jì)數(shù)器性能的改進(jìn) 126
4.5.1 多周期同步測頻 126
4.5.2 提高測時(shí)分辨率的辦法 127
4.5.3 微波計(jì)數(shù)器 130
※4.6 標(biāo)準(zhǔn)頻率源的測量 132
4.6.1 頻率穩(wěn)定度的定義 133
4.6.2 長期頻率穩(wěn)定度的表征 133
4.6.3 短期頻率穩(wěn)定度的表征 134
4.6.4 標(biāo)準(zhǔn)頻率源 140
4.7 調(diào)制域測量 140
4.7.1 調(diào)制域分析概述 140
4.7.2 調(diào)制域分析的關(guān)鍵技術(shù) 141
4.7.3 調(diào)制域分析儀的應(yīng)用 142
本章小結(jié) 145
思考題與習(xí)題 145
第5章 電壓測量 147
5.1 概述 147
5.1.1 電壓測量的重要性 147
5.1.2 對(duì)電壓測量的基本要求 147
5.1.3 電壓測量儀器的分類 148
※5.2 模擬式直流電壓的測量 148
5.2.1 三用表中的直流電流、電壓測量 148
5.2.2 直流電子電壓表 150
5.3 交流電壓的測量 151
5.3.1 交流電壓的表征 151
5.3.2 交流電壓的測量 153
※5.3.3 高頻電壓的測量 160
5.3.4 電平(分貝)的測量 161
※5.3.5 噪聲的測量 162
※5.3.6 脈沖電壓的測量 163
5.4 數(shù)字電壓表概述 164
5.4.1 數(shù)字電壓表的組成原理 164
5.4.2 數(shù)字電壓表的主要工作特性 165
5.4.3 數(shù)字電壓表的分類 168
5.5 積分式A/D轉(zhuǎn)換器 169
5.5.1 〖JP3〗雙斜積分式A/?CD轉(zhuǎn)換器 169
※5.5.2 脈沖調(diào)寬式A/D轉(zhuǎn)換器原理 175
※5.5.3 壓頻(V/F)式A/D轉(zhuǎn)換器原理 177
※5.5.4 Σ-Δ型A/D轉(zhuǎn)換器 179
5.5.5 積分式A/D轉(zhuǎn)換器的發(fā)展 181
5.6 比較式A/D轉(zhuǎn)換器 183
5.6.1 逐次逼近比較式A/D轉(zhuǎn)換器 184
5.6.2 余數(shù)循環(huán)比較式A/D轉(zhuǎn)換器 186
5.6.3 并聯(lián)比較式A/D轉(zhuǎn)換器（Flash A/D轉(zhuǎn)換器） 188
※5.6.4 分級(jí)型(流水線式)A/D轉(zhuǎn)換器 189
5.7 數(shù)字多用表 191
5.7.1 交流—直流(AC—DC)轉(zhuǎn)換器 192
5.7.2 電流—電壓（I—V）轉(zhuǎn)換器 192
5.7.3 電阻—電壓(R—V)轉(zhuǎn)換器 193
5.7.4 數(shù)字多用表的發(fā)展近況 194
5.8 數(shù)字電壓表的誤差與干擾 196
5.8.1 數(shù)字電壓測量誤差