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 電子測量的任務與內(nèi)容 1
1.1.3 電子測量的特點 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 計量的基本概念 6
1.3.1 計量 6
1.3.2 單位制 7
1.3.3 計量基準 7
1.3.4 量值的傳遞與跟蹤、檢定與比對 8
1.4 電子測量儀器的發(fā)展概況 9
1.5 本課程任務 10
本章小結 11
思考題與習題 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 基本術語 18
2.2 隨機誤差 19
2.2.1 定義與性質(zhì) 19
2.2.2 隨機誤差的統(tǒng)計處理 21
2.2.3 有限次測值的算術平均值和標準差 23
2.2.4 測量結果的置信度 26
2.2.5 非等精度測量 28
2.3 粗大誤差 31
2.3.1 萊特檢驗法 31
2.3.2 格拉布斯檢驗法 31
2.3.3 中位數(shù)檢驗法 31
2.3.4 應用舉例 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 重復性測量結果的數(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 標準不確定度的評定 48
2.6.3 測量不確定度的合成 51
2.6.4 擴展不確定度 54
2.6.5 不確定度的報告 55
2.6.6 測量不確定度的應用與實例 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 65
思考題與習題 68
第3章 信號發(fā)生器 71
3.1 信號發(fā)生器概述 71
3.1.1 信號發(fā)生器的功用 71
3.1.2 信號發(fā)生器的分類 71
3.1.3 正弦信號發(fā)生器的性能指標 73
3.2 模擬信號發(fā)生器 76
3.2.1 低頻信號發(fā)生器 76
3.2.2 高頻信號發(fā)生器 78
3.2.3 脈沖信號發(fā)生器 82
3.2.4 函數(shù)信號發(fā)生器 84
3.2.5 噪聲發(fā)生器 85
3.3 合成信號發(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 頻率合成技術的進展 97
3.4 〖JP2〗射頻合成信號發(fā)生器（數(shù)字調(diào)制信號源、矢量
信號源） 101
3.4.1 射頻合成信號發(fā)生器基本原理 101
3.4.2 實例1：AV1485數(shù)字調(diào)制信號發(fā)生器 102
3.4.3 實例2：QF1484矢量信號發(fā)生器 103
本章小結 105
思考題與習題 106
第4章 時頻測量 109
4.1 概述 109
4.1.1 時頻關系 109
4.1.2 時頻基準 110
4.1.3 頻率測量方法 110
4.2 電子計數(shù)法測量頻率 111
4.2.1 電子計數(shù)法測頻原理 111
4.2.2 誤差分析計算 113
4.2.3 結論 115
4.3 電子計數(shù)法測量時間 116
4.3.1 電子計數(shù)法測量周期的原理 116
4.3.2 電子計數(shù)器測量周期的誤差分析 116
4.3.3 中界頻率 120
4.3.4 時間間隔的測量 120
4.4 通用計數(shù)器 122
4.4.1 概述 122
4.4.2 通用計數(shù)器的功能 123
4.4.3 單片通用計數(shù)器 125
※4.5 電子計數(shù)器性能的改進 126
4.5.1 多周期同步測頻 126
4.5.2 提高測時分辨率的辦法 127
4.5.3 微波計數(shù)器 130
※4.6 標準頻率源的測量 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 標準頻率源 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)制域分析的關鍵技術 141
4.7.3 調(diào)制域分析儀的應用 142
本章小結 145
思考題與習題 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轉換器 169
5.5.1 〖JP3〗雙斜積分式A/?CD轉換器 169
※5.5.2 脈沖調(diào)寬式A/D轉換器原理 175
※5.5.3 壓頻(V/F)式A/D轉換器原理 177
※5.5.4 Σ-Δ型A/D轉換器 179
5.5.5 積分式A/D轉換器的發(fā)展 181
5.6 比較式A/D轉換器 183
5.6.1 逐次逼近比較式A/D轉換器 184
5.6.2 余數(shù)循環(huán)比較式A/D轉換器 186
5.6.3 并聯(lián)比較式A/D轉換器（Flash A/D轉換器） 188
※5.6.4 分級型(流水線式)A/D轉換器 189
5.7 數(shù)字多用表 191
5.7.1 交流—直流(AC—DC)轉換器 192
5.7.2 電流—電壓（I—V）轉換器 192
5.7.3 電阻—電壓(R—V)轉換器 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