電子測量技術(shù)與實(shí)訓(xùn)

前言

　　電子測量技術(shù)是電子技術(shù)中進(jìn)行信息檢測的重要手段，它是一門發(fā)展快、應(yīng)用面寬、實(shí)踐性強(qiáng)的重要應(yīng)用學(xué)科，在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中占有舉足輕重的地位。電子測量技術(shù)是各高職院校的應(yīng)用電子技術(shù)、通信工程、機(jī)電一體化、電氣自動(dòng)化、硬件測試等專業(yè)的必修課程，主要講授各種常用電子測量設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理和使用方法，是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，在理論學(xué)習(xí)的同時(shí)，應(yīng)盡可能與電子測量技能的訓(xùn)練同步進(jìn)行，以做到理論聯(lián)系實(shí)際，達(dá)到學(xué)以致用，突出技能的目的。教學(xué)內(nèi)容應(yīng)根據(jù)專業(yè)不同而各有側(cè)重。　　本書綜合比較了現(xiàn)有同類教材的優(yōu)缺點(diǎn)，并結(jié)合了當(dāng)今社會(huì)需求，書中內(nèi)容力求符合高職高專畢業(yè)生“基礎(chǔ)理論適度、技術(shù)應(yīng)用能力強(qiáng)、知識(shí)面寬、素質(zhì)高”的人才培養(yǎng)目標(biāo)，采用由淺入深、通俗易懂、簡明扼要的編寫風(fēng)格，基本理論以應(yīng)用為目的，基本知識(shí)廣而不深，點(diǎn)到為止。每章除編寫習(xí)題外，還編寫了一些實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。本書在選取實(shí)訓(xùn)內(nèi)容時(shí)，盡量結(jié)合各院校的訓(xùn)練條件及考慮實(shí)際現(xiàn)場工作的需要，編寫了切合實(shí)際的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，內(nèi)容具有普遍適用性，所選的電子儀器是全國各院校較為普遍和通用的儀器。選材上注重儀器的先進(jìn)性，適當(dāng)介紹了虛擬儀器。本教材參考學(xué)時(shí)為60學(xué)時(shí)?！　∪珪卜?0章，第1章介紹電子測量與儀器的基本知識(shí)；第2章介紹萬用表（模擬萬用表及數(shù)字萬用表）；第3章介紹毫伏表；第4章介紹直流穩(wěn)壓電源；第5章介紹測量用信號(hào)源；第6章介紹電子示波器；第7章介紹電子計(jì)數(shù)器；第8章介紹特殊電子測量儀器，介紹掃頻儀、頻譜分析儀及失真度測量儀；第9章介紹邏輯分析儀；第10章介紹虛擬儀器。各章節(jié)中還設(shè)有測量實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，注重理論與實(shí)踐相結(jié)合。每章后都有一定量的習(xí)題，并給出了實(shí)訓(xùn)參考方案，各學(xué)?？筛鶕?jù)專業(yè)設(shè)置要求及學(xué)校和學(xué)生的實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整教學(xué)時(shí)數(shù)，靈活安排授課和實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。除此之外，本書還配備了作者精心制作及修改的課件和一些視頻，課件中包含了對(duì)書中重點(diǎn)概念和實(shí)訓(xùn)方法的過程性動(dòng)畫演示，十分易懂，借助于課件和視頻完成本課程的自學(xué)將不會(huì)有任何困難。本書可供高職院校、技師學(xué)院、高級(jí)技校、中職中專、成人高校等學(xué)校的電子類、通信類和硬件測試類相關(guān)專業(yè)的師生作為教材；也可供從事電子技術(shù)應(yīng)用類工作的工程技術(shù)人員參考，或作為職業(yè)技術(shù)工人的電子測量培訓(xùn)教材及廣大電子愛好者的參考書?！　”緯芍貞c電子工程職業(yè)學(xué)院劉旭和趙紅利擔(dān)任主編，大連職業(yè)技術(shù)學(xué)院孟祥忠、福建信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院吳榮海及重慶科能高級(jí)技工學(xué)校陳敏擔(dān)任副主編。劉旭編寫了第2、5、6章，各章習(xí)題及模擬試題的內(nèi)容；趙紅利編寫了前言、內(nèi)容簡介、第7～10章、附錄及各章實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容；孟祥忠與大連職業(yè)技術(shù)學(xué)院王靜合編了第4章的內(nèi)容；吳榮海編寫了第3章的內(nèi)容；陳敏編寫了第1章的內(nèi)容。另外，重慶電子工程職業(yè)學(xué)院李毅和重慶航空航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院陳登林也參與了本書的編寫。

內(nèi)容概要

本書是作者在多年從事電子技術(shù)教學(xué)研究和《電子測量儀器》教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)前電子測量技術(shù)及其應(yīng)用發(fā)展趨勢編寫而成。本書從電子測量學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和應(yīng)用需求出發(fā)，以電子測量儀器為主線，介紹常用儀器的工作原理、使用方法和測試技能。主要內(nèi)容包括電子測量基礎(chǔ)知識(shí)、萬用表、毫伏表、直流穩(wěn)壓電源、測量用信號(hào)源、電子示波器、晶體管特性圖示儀、通用電子計(jì)數(shù)器、數(shù)字相位計(jì)、掃頻儀、頻譜分析儀、失真度測量儀、邏輯分析儀等，同時(shí)也對(duì)當(dāng)前的應(yīng)用熱點(diǎn)和趨勢——虛擬儀器（即計(jì)算機(jī)仿真測量）進(jìn)行了介紹。本書編寫過程中緊密結(jié)合高職高專教育特點(diǎn)，主動(dòng)適應(yīng)社會(huì)實(shí)際需要，突出應(yīng)用性、針對(duì)性、實(shí)踐性。內(nèi)容敘述力求深入淺出，將知識(shí)點(diǎn)與能力點(diǎn)有機(jī)結(jié)合，注重培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力和解決現(xiàn)場實(shí)際問題的能力：內(nèi)容編排力求簡潔明快、形式新穎、目標(biāo)明確，利于促進(jìn)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)主動(dòng)性。　　本書可作為電子測量專業(yè)及電子、電工、機(jī)電類等高職高專、中等職業(yè)學(xué)校的配套教材，也可作為電子測量工作人員的短期培訓(xùn)教材。

書籍目錄

第1章 概述1．1 電子測量基本知識(shí)1．1．1 電子測量的概念及分類1．1．2 電子測量的特點(diǎn)1．1．3 電子測量的方法1．2 測量誤差及處理1．2．1 測量誤差的定義1．2．2 測量誤差的來源1．2．3 測量誤差的表示方法1．2．4 測量誤差的分類1．2．5 測量結(jié)果的表示1．3 常用電子測量儀器1．3．1 電子測量儀器的發(fā)展1．3．2 電子測量儀器的分類1．3．3 電子測量儀器的誤差1．3．4 電子測量儀器的性能指標(biāo)1．3．5 電子測量儀器的選擇1．3．6 電子測量儀器的使用注意事項(xiàng)實(shí)訓(xùn)1 常用儀器的面板結(jié)構(gòu)與使用習(xí)題1第2章 萬用表2．1 概述2．1．1 萬用表的分類2．1．2 模擬萬用表與數(shù)字萬用表之間的區(qū)別2．2 模擬萬用表2．2．1 模擬萬用表的組成2．2．2 模擬萬用表的功能面板2．2．3 模擬萬用表的使用方法2．2．4 用模擬萬用表測量常用電子元器件2．2．5 模擬萬用表的使用注意事項(xiàng)2．3 數(shù)字萬用表2．3．1 數(shù)字萬用表的組成原理2．3．2 數(shù)字萬用表的功能面板2．3．3 數(shù)字萬用表的使用方法2．3．4 數(shù)字萬用表的使用注意事項(xiàng)實(shí)訓(xùn)2 模擬萬用表的使用實(shí)訓(xùn)3 數(shù)字萬用表的使用習(xí)題2第3章 毫伏表3．1 概述3．1．1 毫伏表的分類3．1．2 毫伏表的工作原理3．2 YB2173型交流毫伏表的使用3．2．1 概述3．2．2 技術(shù)性能指標(biāo)3．2．3 前面板布局3．2．4 操作方法及注意事項(xiàng)習(xí)題3第4章 直流穩(wěn)壓電源4．1 概述4．1．1 工作原理4．1．2 面板結(jié)構(gòu)4．2 JWY302型晶體管組合穩(wěn)壓電源的使用4．2．1 性能指標(biāo)4．2．2 前面板布局4．2．3 使用方法4．2．4 使用注意事項(xiàng)實(shí)訓(xùn)4 直流穩(wěn)壓電源的使用習(xí)題4第5章 測量用信號(hào)源5．1 概述5．1．1 信號(hào)發(fā)生器的分類5．1．2 信號(hào)發(fā)生器的發(fā)展趨勢5．2 低頻信號(hào)發(fā)生器5．2．1 基本組成5．2．2 XD2型低頻信號(hào)發(fā)生器5．3 每頻信號(hào)發(fā)生器5．3．1 概述5．3．2 高頻信號(hào)發(fā)生器的分類5．3．3 高頻信號(hào)發(fā)生器的基本組成和工作原理5．3．4 YBl051與頻信號(hào)發(fā)生器5．4 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器5．4．1 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的工作原理5．4．2 YBl602函數(shù)信號(hào)發(fā)生器5．4．3 TFG2000系列DDS函數(shù)信號(hào)發(fā)生器5．5 脈沖信號(hào)發(fā)生器5．5．1 脈沖信號(hào)發(fā)生器的分類5．5．2 通用脈沖信號(hào)發(fā)生器的工作原理5．5．3 DFl521B型脈沖信號(hào)發(fā)生器的使用習(xí)題5第6章 電子示波器6．1 概述6．1．1 示波器的分類6．1．2 通用示波器的組成6．2 示波管及波形顯示原理6．2．1 示波管的組成6．2．2 波形顯示原理6．3 YB4320G雙蹤四跡示波器的使用6．3．1 主要技術(shù)性能6．3．2 前面板布局6．3．3 基本操作6．3．4 使用注意事項(xiàng)6．4 示波器的測試應(yīng)用6．4．1 測量電壓6．4．2 測量時(shí)間6．4．3 測量頻率6．4．4 測量調(diào)幅系數(shù)6．5 數(shù)字存儲(chǔ)示波器6．5．1 數(shù)字存儲(chǔ)示波器的主要優(yōu)點(diǎn)6．5．2 數(shù)字存儲(chǔ)示波器的工作原理6．5．3數(shù)字存儲(chǔ)示波器的工作方式6．5．4 數(shù)字存儲(chǔ)示波器的顯示方式6．5．5 數(shù)字存儲(chǔ)示波器的技術(shù)性能指標(biāo)6．5．6 TDSl002數(shù)字存儲(chǔ)示波器的使用6．6 晶體管特性圖示儀6．6．1 XJ4810型晶體管特性圖示儀面板功能6．6．2 測試前注意事項(xiàng)6．6．3 基本操作步驟實(shí)訓(xùn)5 模擬示波器的校準(zhǔn)實(shí)訓(xùn)6 YBl602函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的使用實(shí)訓(xùn)7 TFG2000系列DDS函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的使用實(shí)訓(xùn)8 模擬示波器的使用實(shí)訓(xùn)9 高頻信號(hào)發(fā)生器的使用實(shí)訓(xùn)10 模擬示波器的使用二實(shí)訓(xùn)11 數(shù)字存儲(chǔ)示波器的使用實(shí)訓(xùn)12 數(shù)字存儲(chǔ)示波器的使用二實(shí)訓(xùn)13 晶體管特性圖示儀的使用習(xí)題6第7章 電子計(jì)數(shù)器7．1 概述7．1．1 電子計(jì)數(shù)器的功能和分類7．1．2 電子計(jì)數(shù)器的技術(shù)指標(biāo)7．2 電子計(jì)數(shù)器7．2．1 電子計(jì)數(shù)器的基本工作原理7．2．2 電子計(jì)數(shù)器基本組成7．2．3 電子計(jì)數(shù)器測量功能7．2．4 電子計(jì)數(shù)器的測量誤差7．3 E312型電子計(jì)數(shù)器的使用7．3．1 E312A型通用電子計(jì)數(shù)器7．3．2 E312B型通用電子計(jì)數(shù)器7．4 數(shù)字相位計(jì)7．4．1 瞬時(shí)值數(shù)字相位計(jì)7．4．2 平均值數(shù)字相位計(jì)7．4．3 GH4．181型數(shù)字相位計(jì)功能及面板圖實(shí)訓(xùn)14 電子計(jì)數(shù)器的使用習(xí)題7第8章 掃頻儀、頻譜分析儀及失真度測量儀8．1 掃頻儀8．1 頻率測量法8．1．2 掃頻儀的組成及工作原理8．1．3 BT-3型掃頻儀的使用8．2 頻譜分析儀8．2．1 頻譜分析儀的組成及工作原理8．2．2 頻譜分析儀的主要技術(shù)指標(biāo)8．2．3 AT5010頻譜分析儀的使用8．3 失真度測量儀8．3．1 諧波失真度的定義8．3．2 失真度測量儀的組成框圖及原理8．3．3 KH4116型自動(dòng)低失真度測量儀的使用實(shí)訓(xùn)15 掃頻儀的使用實(shí)訓(xùn)16 頻譜分析儀的使用實(shí)訓(xùn)17 失真度測量儀的使用習(xí)題8第9章 邏輯分析儀9．1 概述9．1．1 數(shù)據(jù)域測量的概念及特點(diǎn)9．1．2 數(shù)據(jù)域測量的方法與儀器9．1．3 數(shù)字電路的簡易測試9．2 邏輯分析儀9．2．1 邏輯分析儀的分類9．2．2 邏輯分析儀的特點(diǎn)9．2．3 邏輯分析儀的性能指標(biāo)9．3 L-100邏輯分析儀的使用9．3．1 主要性能指標(biāo)9．3．2 軟件界面9．3．3 使用方法實(shí)訓(xùn)18 邏輯分析儀的使用習(xí)題9第10章 虛擬儀器10．1 虛擬儀器概述10．1．1 虛擬儀器的概念及特點(diǎn)10．1．2 虛擬儀器的構(gòu)成10．2 虛擬儀器編程環(huán)境——Lab VIEW語言簡介10．2．1 概述10．2．2 Lab VIEW的基本概念10．2．3 Lab VIEW的工作環(huán)境10．3 虛擬儀器的設(shè)計(jì)10．3．1 虛擬儀器的設(shè)計(jì)步驟10．3．2 虛擬儀器設(shè)計(jì)實(shí)例實(shí)訓(xùn)19 Lab VIEW軟件的熟悉實(shí)訓(xùn)20 虛擬示波器的設(shè)計(jì)習(xí)題10模擬試題一模擬試題二附錄A 電子測量儀器的保養(yǎng)及維護(hù)附錄B 綜合實(shí)訓(xùn)參考方案參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　測量儀器的動(dòng)態(tài)特性表示儀器的輸出響應(yīng)隨輸入變化的能力。例如，模擬電壓表由于動(dòng)圈式表頭指針慣性、軸承摩擦、空氣阻尼等因素的作用，使得儀器的指針不能瞬間穩(wěn)定在固定值上。又如示波器的垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，由于輸入電容等因素的影響，造成輸出波形對(duì)輸入信號(hào)的滯后與畸變，示波器的瞬態(tài)響應(yīng)就表示了這種儀器的動(dòng)態(tài)特性?！　∽詈笾赋?，上述測量儀器的幾個(gè)特性是就一般而論，并非所有儀器都用上述特性加以考核。有些測量儀器除了上述指標(biāo)特性外，還有其他技術(shù)要求，這些具體問題都將在后邊有關(guān)章節(jié)中一一加以說明。1.3.5電子測量儀器的選擇　　由于測量儀器的工作頻段不同，即使是功能相似的儀器，其工作原理與結(jié)構(gòu)也常有很大的不同。而對(duì)于不同使用目的，也常使用不同準(zhǔn)確度的儀器。例如，作為計(jì)量工作標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)量儀器常具有最高的精度，實(shí)驗(yàn)室中一般使用較精密的測量儀器進(jìn)行定量測量，而生產(chǎn)和維修場合則常使用簡易測試儀器進(jìn)行測量。實(shí)際上，在選擇一臺(tái)電子儀器時(shí)，要考慮的遠(yuǎn)不止這些。通常，選擇測量儀器時(shí)要考慮的問題包括以下幾項(xiàng)?！　。?）量程，即被測量的最大值和最小值?！　。?）準(zhǔn)確度，指被測量允許的最大誤差、儀器的誤差及分辨率等?！　。?）頻響特性，指在被測量的頻率范圍內(nèi)儀器的頻響特性。　?。?）儀器的輸入阻抗在所有量程內(nèi)是否滿足要求，如果輸入阻抗不是常數(shù)，看其數(shù)值變化是否在允許的范圍內(nèi)?！　。?）穩(wěn)定性，指兩次校準(zhǔn)之間允許的最大時(shí)間范圍。　?。?）環(huán)境。根據(jù)電子測量的性質(zhì)和各種電子測量儀器的技術(shù)要求不同，環(huán)境因素對(duì)測量的影響也不同?！　。?）電源。使用儀器前最首要的問題是檢查儀器的供電要求?！　。?）儀器的連接。儀器的放置既要考慮到儀器連線的方便，又要考慮到儀器的散熱，盡量不要重疊放置。同時(shí)使用幾臺(tái)儀器時(shí)，測試線的連接要盡量短，以減少信號(hào)的衰減，還要盡量減少測試線的交叉，以免信號(hào)相互串?dāng)_而產(chǎn)生寄生振蕩。　?。?）隔離和屏蔽。技術(shù)接地是指儀器的測試端口標(biāo)有“上”的點(diǎn)，它應(yīng)與被測電路的技術(shù)接地點(diǎn)連在一起?！　。?0）可靠性，指儀器規(guī)定的使用壽命的長短和維護(hù)的方便程度。

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