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第1章 绪论1

1.1 电子测量概述1

1.1.1 测量及其重要意义1

1.1.2 电子测量的任务与内容1

1.1.3 电子测量的特点2

1.1.4 电子测量的方法3

1.2 电子测量仪器概述5

1.2.1 电子测量仪器的功能5

1.2.2 电子测量仪器的分类6

1.2.3 电子测量仪器的主要性能指标7

1.3 计量的基本概念8

1.3.1 计量8

1.3.2 单位制9

1.3.3 计量基准9

1.3.4 量值的传递与跟踪、检定与比对10

1.4 电子测量仪器的发展概况11

1.5 本课程任务12

本章小结13

思考题与习题14

第2章 误差与不确定度15

2.1 误差的概念与表示方法15

2.1.1 测量误差15

2.1.2 误差的表示方法17

2.1.3 误差的性质与分类19

2.2 随机误差21

2.2.1 定义与性质21

2.2.2 随机误差的统计处理23

2.2.3 有限次测值的算术平均值和标准差25

2.2.4 测量结果的置信度28

2.2.5 非等精度测量31

2.3 粗大误差33

2.3.1 莱特检验法33

2.3.2 格拉布斯检验法33

2.3.3 中位数检验法34

2.3.4 应用举例35

2.4 系统误差36

2.4.1 系统误差的产生原因36

2.4.2 系统误差的检查和判别36

2.4.3 削弱系统误差的典型技术39

2.4.4 重复性测量结果的数据处理42

2.5 误差的合成与分配43

2.5.1 测量误差的合成43

2.5.2 测量误差的分配47

2.5.3 最佳测量方案的选择49

2.6 测量不确定度50

2.6.1 测量不确定度概述50

2.6.2 标准不确定度的评定53

2.6.3 测量不确定度的合成56

2.6.4 扩展（展伸）不确定度59

2.6.5 不确定度的报告60

2.6.6 测量不确定度的应用与实例61

2.7 测量数据处理63

2.7.1 有效数字的处理63

2.7.2 测量数据的表示方法66

本章小结68

思考题与习题71

第3章 信号发生器75

3.1 信号发生器概述75

3.1.1 信号发生器的功用75

3.1.2 信号发生器的分类75

3.1.3 正弦信号发生器的性能指标77

3.2 模拟信号发生器80

3.2.1 低频信号发生器80

3.2.2 高频信号发生器83

3.2.3 脉冲信号发生器87

3.2.4 函数信号发生器89

3.2.5 噪声发生器90

3.3 合成信号发生器90

3.3.1 直接模拟频率合成法91

3.3.2 直接数字频率合成法92

3.3.3 间接合成法98

3.3.4 频率合成技术的进展103

3.4 射频合成信号发生器（数字调制信号源、矢量信号源）106

3.4.1 射频合成信号发生器基本原理106

3.4.2 实例1——AV1485数字调制信号发生器107

3.4.3 实例2——QF1484矢量信号发生器109

本章小结110

思考题与习题112

第4章 时频测量114

4.1 概述114

4.1.1 时频关系114

4.1.2 时频基准115

4.1.3 频率测量方法116

4.2 电子计数法测量频率116

4.2.1 电子计数法测频原理116

4.2.2 误差分析计算119

4.2.3 结论120

4.3 电子计数法测量时间121

4.3.1 电子计数法测量周期的原理121

4.3.2 电子计数器测量周期的误差分析122

4.3.3 中界频率125

4.3.4 时间间隔的测量126

4.4 通用计数器128

4.4.1 概述128

4.4.2 通用计数器的功能129

4.4.3 单片通用计数器130

4.5 电子计数器性能的改进132

4.5.1 多周期同步测频132

4.5.2 提高测时分辨率的办法133

4.5.3 微波计数器136

4.6 标准频率源的测量139

4.6.1 频率稳定度的定义139

4.6.2 长期频率稳定度的表征139

4.6.3 短期频率稳定度的表征141

4.6.4 标准频率源146

4.7 调制域测量147

4.7.1 调制域分析概述147

4.7.2 调制域分析的关键技术147

4.7.3 调制域分析仪的应用149

本章小结151

思考题与习题152

第5章 电压测量154

5.1 概述154

5.1.1 电压测量的重要性154

5.1.2 对电压测量的基本要求154

5.1.3 电压测量仪器的分类155

5.2 模拟式直流电压的测量155

5.2.1 三用表中的直流电流、电压测量155

5.2.2 直流电子电压表158

5.3 交流电压的测量158

5.3.1 交流电压的表征158

5.3.2 交流电压的测量161

5.3.3 高频电压的测量167

5.3.4 电平（分贝）的测量169

5.3.5 噪声的测量170

5.3.6 脉冲电压的测量171

5.4 数字电压表概述171

5.4.1 数字电压表的组成原理171

5.4.2 数字电压表的主要工作特性172

5.4.3 数字电压表的分类176

5.5 积分式A/D转换器176

5.5.1 双斜积分式A/D转换器176

5.5.2 脉冲调宽式A/D转换器原理182

5.5.3 压频（V/F）式A/D转换器原理184

5.5.4 ∑-△型A/D转换器187

5.5.5 积分式A/D转换器的发展188

5.6 比较式A/D转换器191

5.6.1 逐次逼近比较式A/D转换器192

5.6.2 余数循环比较式A/D转换器194

5.6.3 并联比较式A/D转换器（Flash A/D）196

5.6.4 分级型（流水线式）A/D转换器197

5.7 数字多用表199

5.7.1 交流—直流（AC—DC）转换器199

5.7.2 电流—电压（I—V）转换器200

5.7.3 电阻—电压（R—V）转换器201

5.7.4 数字多用表的发展近况202

5.8 数字电压表的误差与干扰204

5.8.1 数字电压测量误差公式204

5.8.2 数字电压表主要部件误差分析205

5.8.3 数字电压测量的误差合成207

5.8.4 电压测量的干扰及其抑制技术208

本章小结214

思考题与习题216

第6章 时域测量219

6.1 时域测量引论219

6.1.1 示波器的功用219

6.1.2 示波器的分类219

6.1.3 示波器的组成220

6.2 显示屏220

6.2.1 示波管221

6.2.2 平板显示技术224

6.3 波形显示原理226

6.3.1 显示随时间变化的图形226

6.3.2 显示两个变量之间的关系229

6.3.3 光栅显示原理230

6.4 通用示波器232

6.4.1 通用示波器的组成232

6.4.2 示波器的Y（垂直）通道232

6.4.3 示波器的X（水平）通道236

6.4.4 示波器的多波形显示242

6.4.5 通用示波器的应用244

6.5 取样技术在示波器中的应用251

6.5.1 取样示波器的基本原理251

6.5.2 取样示波器的基本组成253

6.6 数字示波器254

6.6.1 数字示波器的组成原理254

6.6.2 信号的采集处理技术258

6.6.3 波形显示技术267

6.6.4 技术性能指标269

6.6.5 基本功能271

6.6.6 数字示波器的应用276

本章小结277

思考题与习题279

第7章 阻抗测量281

7.1 概述281

7.1.1 阻抗的定义与表示式281

7.1.2 阻抗元件R、L、C的基本特性281

7.1.3 阻抗的测量特点和方法283

7.2 电阻的测量284

7.2.1 伏安法284

7.2.2 三用表中的电阻挡285

7.2.3 电桥法288

7.3 电感、电容的测量288

7.3.1 电桥法288

7.3.2 谐振法（Q表）291

7.3.3 数字化方法294

本章小结300

思考题与习题300

第8章 频域测量302

8.1 线性系统幅频特性的测量302

8.1.1 静态频率特性测量——点频法303

8.1.2 动态频率特性测量——扫频法303

8.1.3 扫频仪举例1——BT—3型频率特性测试仪306

8.1.4 扫频仪举例2——SA1030数字式频率特性测试仪309

8.2 微波网络分析仪311

8.2.1 微波网络特性参数311

8.2.2 网络分析仪的组成314

8.2.3 标量网络分析仪316

8.2.4 矢量网络分析仪319

8.2.5 微波自动网络分析仪322

8.3 频谱分析仪概述323

8.3.1 信号的时域与频域分析323

8.3.2 频谱仪的主要用途324

8.3.3 频谱仪的分类324

8.3.4 频谱仪的工作原理324

8.4 扫频式频谱分析仪326

8.4.1 工作原理326

8.4.2 实例1——BP—1型频谱仪326

8.4.3 实例2——AV4032系列频谱仪328

8.5 实时频谱分析仪（RTSA）331

8.5.1 概述331

8.5.2 工作原理331

8.5.3 典型产品特性与应用334

8.6 频谱仪的主要技术特性334

8.6.1 选择性334

8.6.2 灵敏度337

8.6.3 动态范围338

8.6.4 典型产品简介340

8.7 频谱仪的应用340

8.7.1 正弦信号的测量340

8.7.2 调幅信号的测量343

8.7.3 调频信号的测量345

8.7.4 脉冲调制信号的测量347

8.7.5 复合信号频谱的测量349

8.7.6 相位噪声的测量350

本章小结350

思考题与习题351

第9章 数据域测试352

9.1 数据域测试概述352

9.1.1 数据域的基本概念352

9.1.2 数据域测试的任务与故障模型353

9.1.3 数据域测试系统与仪器355

9.2 逻辑分析仪的组成原理359

9.2.1 逻辑分析仪的特点和分类359

9.2.2 逻辑分析仪的基本组成原理360

9.2.3 逻辑分析仪的触发方式360

9.2.4 逻辑分析仪的数据捕获和存储363

9.2.5 逻辑分析仪的显示366

9.2.6 逻辑分析仪的主要性能指标及发展趋势367

9.2.7 逻辑分析仪的应用369

9.3 可测性设计372

9.3.1 概述372

9.3.2 扫描设计技术372

9.3.3 内建自测试技术374

9.3.4 边界扫描测试技术376

9.4 数据域测试的应用378

9.4.1 误码率测试378

9.4.2 嵌入式系统测试380

本章小结384

思考题与习题385

第10章 现代电子测量技术386

10.1 自动测试系统386

10.1.1 自动测试系统（CAT平台）的基本组成386

10.1.2 自动测试系统的发展概况388

10.2 智能仪器391

10.2.1 智能仪器的特点391

10.2.2 智能仪器的组成391

10.3 虚拟仪器393

10.3.1 虚拟仪器的基本概念和特点393

10.3.2 虚拟仪器的组成及关键技术394

10.3.3 基于不同仪器总线的虚拟仪器的比较395

10.3.4 虚拟仪器软件结构396

10.4 接口总线及信道397

10.4.1 测试系统中常用的接口总线及信道397

10.4.2 GPIB接口总线404

10.4.3 VXI总线407

10.4.4 LXI总线411

10.5 测试软件416

10.6 自动测试系统的集成418

10.6.1 自动测试系统集成的步骤418

10.6.2 自动测试系统集成实例1——导弹综合测试系统419

10.6.3 自动测试系统集成实例2——无人值守机房自动监测系统421

10.6.4 自动测试系统集成实例3——网络自动气象站424

本章小结425

思考题与习题426

附录A 正态分布在对称区间的积分表427

附录B t分布在对称区间的积分表428

附录C 电子测量仪器相关网址429

参考文献431