内容简介
《电子测量仪器实用教程/高职高专电子信息类专业“十三五”课改规划教材》介绍了稳压电源、万用表、信号源、电压表与失真度仪、示波器、计数器、扫频仪、网络分析仪、频谱分析仪等仪器设备的使用,并详细阐述了各种仪器的技术指标,使操作者明确仪器的适用范围。《电子测量仪器实用教程/高职高专电子信息类专业“十三五”课改规划教材》采用一体化的方式对各类仪器的工作原理进行了阐述、渗透,以加强对操作者使用仪器的指导。
《电子测量仪器实用教程/高职高专电子信息类专业“十三五”课改规划教材》可作为高等职业院校电子信息类专业、通信工程专业、质量检验专业等学生的教材,也可作为学生进行各类电类实验的仪器操作指导书,还可作为电子产品制造企业质检员工的培训教材。
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目录
绪论 电子测量的基本知识
0.1 测量的基本概念
0.1.1 测量的概念
0.1.2 计量的基本内容
0.2 电子测量的内容和特点
0.2.1 电子测量的内容
0.2.2 电子测量的特点
0.3 电子测量方法的分类
0.3.1 按测量方法分类
0.3.2 按测量结果的输出方式分类
0.3.3 按测量性质分类
0.4 测量误差的基本概念
0.4.1 研究误差的目的
0.4.2 测量误差的表示
0.4.3 误差的来源
0.4.4 误差的分类
0.4.5 测量结果的评价
0.5 测量结果的处理
0.5.1 有效数字
0.5.2 数字的舍入规则
0.5.3 有效数字的运算原则
第1章 直流稳压电源的使用
1.1 概述
1.2 HG6333型直流稳压电源的使用
1.2.1 HG6333型直流稳压电源的功能
1.2.2 HG6333型直流稳压电源面板介绍
1.2.3 HG6333型直流稳压电源的使用
1.2.4 HG6333型直流稳压电源的主要技术指标
第2章 万用表的使用
2.1 概述
2.2 指针式万用表
2.2.1 指针式万用表面板简介
2.2.2 指针式万用表的使用
2.3 数字万用表
2.3.1 数字万用表面板简介
2.3.2 数字万用表的使用
2.4 万用表的工作原理
2.4.1 模拟万用表的工作原理
2.4.2 数字万用表的工作原理
第3章 信号源的使用
3.1 概述
3.2 EE1641B型函数信号发生器
3.3 F40型数字合成函数信号发生器
3.4 信号源的工作原理
3.4.1 低频信号发生器
3.4.2 高频信号发生器
3.4.3 函数信号发生器
3.4.4 合成信号源
第4章 电压表的使用
4.1 概述
4.1.1 电压测量的基本要求
4.1.2 电压测量仪器的分类
4.1.3 交流电压的表征
4.2 模拟电压表
4.2.1 DA22A型超高频毫伏表的使用
4.2.2 DA22A型超高频毫伏表的主要技术指标
4.2.3 交流电压的测量
4.2.4 分贝的测量
4.2.5 失真度的测量
4.3 数字电压表
4.3.1 电压测量的数字化方法
4.3.2 数字电压表的使用
4.3.3 逐次逼近比较型DVM的工作原理
4.3.4 双斜式积分型DVM的工作原理
4.3.5 DVM的工作特性
第5章 示波器的使用
5.1 概述
5.2 HG2020型通用示波器的使用
5.2.1 HG2020型通用示波器面板简介
5.2.2 HG2020型通用示波器的使用
5.2.3 HG2020型通用示波器的主要技术指标
5.2.4 电子测量仪器的放置
5.3 示波器的工作原理
5.3.1 阴极射线示波管(CRT)
5.3.2 波形显示原理
5.3.3 波形显示过程中的几个问题
5.3.4 显示任意两个变量之间的关系(X-Y方式)
5.4 通用示波器的构成
5.4.1 示波器的垂直通道(Y通道)
5.4.2 示波器的水平通道(X通道)
5.5 DS1102C型数字示波器的使用
5.5.1 DS1102C型数字示波器面板
5.5.2 DS1102C型数字示波器面板介绍
5.5.3 示波器的控制设置
5.5.4 示波器的运算功能
5.5.5 示波器的自动测量功能
5.5.6 示波器的光标测量功能
5.5.7 数字示波器的使用
5.6 示波器接口的使用
5.6.1 前面板USB接口的使用
5.6.2 后面板USBD EVISE接口的使用
5.7 数字示波器使用注意事项
第6章 通用计数器的使用
6.1 概述
6.1.1 频率和时间基准
6.1.2 频率测量的基本方法
6.2 SP312B型通用计数器的使用
6.2.1 SP312B型通用计数器面板介绍
6.2.2 通用计数器的特性
6.2.3 面板菜单介绍
6.2.4 操作指导
6.3 电子计数器的工作原理
6.3.1 电子计数器的测频原理
6.3.2 电子计数器的周期测量
6.3.3 通用电子计数器的组成
第7章 扫频仪的使用
7.1 概述
7.2 BT-3D型扫频仪
7.2.1 BT-3D型扫频仪的使用
7.2.2 扫频仪的应用
7.2.3 BT-3D型扫频仪的主要技术指标
7.3 扫频仪的工作原理
7.3.1 线性系统频率特性的测量方法
7.3.2 扫频测量技术
7.3.3 扫频原理
第8章 标量网络分析仪的使用
8.1 概述
8.2 CS36100系列标量网络分析仪的使用
8.2.1 CS36100系列标量网络分析仪概述
8.2.2 CS36113A型标量网络分析仪的使用
8.2.3 CS36113A型标量网络分析仪的应用
8.3 标量网络分析仪的工作原理
8.3.1 标量测量的主要内容
8.3.2 标量网络分析仪的组成
第9章 频谱分析仪的使用
9.1 概述
9.2 GSP-827型频谱分析仪的使用
9.2.1 GSP-827型频谱分析仪
9.2.2 GSP-827型频谱分析仪操作指导
9.2.3 GSP-827型频谱分析仪操作练习
9.2.4 频谱分析仪的操作注意事项
9.2.5 GSP-827型频谱分析仪的主要技术指标
9.3 频谱分析仪的基本原理
9.3.1 频谱分析仪的工作原理
9.3.2 频谱分析仪的主要技术指标
参考文献
前言/序言
本书在编写上注重内容的实用性、新颖性和可操作性,注重培养学生的实际动手能力、综合应用能力和适应能力。全书具有以下特点:
(1)突出“学以致用”的教学理念,并以此为出发点,打破理论课程的系统性和整体性,保留实用性的知识点;注重对学生职业能力的培养,注重过程实践实训的培养。因此,本书的每个章节都是先从使用入手,再进行理论强化。
(2)采用案例模式编写,努力体现教材的高职教育特色。电子测量仪器的种类、型号很多,应用很广泛,本书精心挑选了基本的、通用的仪器设备进行重点讲解,同时也注意覆盖较新仪器的种类与型号,旨在对学生基本测量能力的全面培养,又能保证内容的新颖性。
(3)内容独到。本书着重强化了各类仪器的操作,不仅讲述了仪器的操作规范,还通过实例操作进行了更详细的指导。
(4)利用各种图片、图表和实例来说明仪器的内部构造、面板结构及各部分的功能,图文并茂,直观、实用。
(5)每章前均设置学习目标,指导读者学习重点内容。
本书由南京信息职业技术学院李江雪担任主编,南京信息职业技术学院教师王康美、严莉莉担任参编。严莉莉编写第1章、第4章,王康美编写第8章,李江雪编写第2章、第3章、第5章、第6章、第7章、第9章,并负责统稿。
虽然编者多年从事电子测量和专业实践课程的教学工作,积累了一定的经验,但是本书的编写毕竟是一种创新,加之电子测量技术飞速发展,新仪器不断出现,仪器种类、型号的选取受到一定限制,因此书中难免有不妥之处,敬请读者批评指正。
《电子测量仪器实用教程》—— 洞悉现代科技的基石,精通精密测量的智慧之钥 在飞速发展的电子信息时代,精准、可靠的测量是一切技术创新的基石,更是电子行业蓬勃发展的生命线。从微观粒子到宏观系统,从基础研发到生产制造,从质量控制到故障诊断,无处不依赖于先进的电子测量仪器。《电子测量仪器实用教程》,作为高职高专电子信息类专业“十三五”课改规划教材,旨在为未来的电子技术精英们构建一套系统、深入且极其实用的知识体系,使其能够全面掌握各类电子测量仪器的原理、操作、应用及维护,从而在日后的工作岗位上游刃有余,成为推动行业进步的中坚力量。 本书并非仅仅堆砌理论公式,而是以“实用”为核心,紧密结合高职高专教学的特点,强调理论与实践的有机融合。在当前电子技术日新月异、仪器设备更新换代加速的背景下,如何让学生在有限的学习时间内,最大程度地掌握核心技能,应对复杂的实际问题,是教材编写的重中之重。为此,本书在内容编排上,力求做到: 一、 体系完整,循序渐进,夯实基础 本书的起点是电子测量的基本概念与原理。在入门部分,我们将系统阐述测量的基本概念,如测量对象、测量过程、测量精度、误差分析等,帮助读者建立起正确的测量观。这包括了对各种误差来源的深入剖析,以及误差的修正和评定方法,为后续的学习打下坚实的理论基础。随后,我们将逐步引入电子测量仪器的基本组成、工作原理以及选型原则,让读者对仪器有一个整体的认识。 接下来,本书将深入到各种常用且核心的电子测量仪器。我们不会泛泛而谈,而是精选那些在电子信息类专业教学和实际工作中最为关键的仪器,并对其进行详尽的介绍。这包括但不限于: 直流、交流电压表、电流表、电阻表: 这些是最基础的测量工具,我们将详细讲解它们的工作原理(如磁电式、电磁式、电动系等),内部结构,以及如何正确使用以获得准确读数,并分析使用中可能出现的常见错误及避免方法。 万用表(数字万用表与模拟万用表): 作为电子工程师的“瑞士军刀”,万用表的功能强大且应用广泛。本书将详细介绍数字万用表和模拟万用表的工作原理、各项测量功能(电压、电流、电阻、二极管测试、晶体管测试等)的使用方法、量程选择、档位切换,以及注意事项。特别会强调数字万用表内部的模数转换、显示驱动等关键技术,并指导学生如何通过万用表进行简单的电路故障判断。 示波器(模拟示波器与数字示波器): 示波器是观察和分析电信号时域特性的强大工具,对于理解和调试电路至关重要。本书将详细讲解示波器的基本原理,包括垂直偏转系统、水平偏转系统、触发系统、显示系统等。重点会放在数字示波器的操作,如时基、幅度、触发电平的设置,以及如何使用其强大的测量、分析和存储功能,如光标测量、自动测量、FFT分析等,并结合实例演示如何用示波器观察不同类型信号(正弦波、方波、脉冲信号、三角波等)的波形特征,分析信号的幅值、频率、周期、相位等参数。 信号发生器(函数发生器、任意波形发生器): 信号发生器是产生各种测试信号的源泉。本书将介绍不同类型信号发生器的基本原理和应用,重点讲解如何使用函数发生器产生正弦波、方波、三角波、锯齿波等标准波形,并调整其频率、幅值、直流偏置和输出阻抗。对于更高级的任意波形发生器,也将介绍其生成复杂波形的能力。 频谱分析仪: 在射频、微波和通信领域,频谱分析仪是不可或缺的工具。本书将介绍频谱分析仪的基本工作原理,如扫频、检波、对数放大等,并重点讲解其使用方法,如中心频率、扫宽、分辨率带宽(RBW)、视频带宽(VBW)的设置,以及如何测量信号的功率、频率、带宽,进行杂散信号分析和信噪比测量。 LCR数字电桥: 用于精密测量电感(L)、电容(C)、电阻(R)等元器件参数的仪器。本书将介绍LCR电桥的工作原理,如使用交流桥原理或阻抗测量原理,并详细讲解其操作步骤,如何进行开路、短路补偿,如何测量不同频率下的LCR参数,以及如何根据测量结果评估元器件的质量。 数字逻辑分析仪: 用于数字电路信号的采集、显示和分析。本书将讲解其与示波器的区别,以及如何利用它来观察和分析数字信号的时序关系、逻辑状态,进行总线时序分析和协议解码。 二、 注重实践,案例丰富,提升技能 “纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。” 本书深知理论知识的掌握最终需要通过实践来检验和巩固。因此,每一章的讲解都会紧密结合实际操作,提供丰富的实验和实训指导。 实验设计: 每介绍完一种仪器,都会设计相应的实验项目,指导学生动手进行测量。例如,使用万用表测量电阻、串联并联电路中的电流电压;使用示波器观察正弦波、方波的波形,测量其周期和幅值;使用信号发生器产生特定频率和幅值的信号,并用示波器进行验证。 典型应用案例: 除了基础实验,本书还将引入大量贴近实际生产、科研和维修的典型应用案例。例如,如何使用示波器和信号发生器进行滤波器特性的测量;如何利用频谱分析仪检测无线通信设备的辐射性能;如何使用LCR电桥对电子元器件进行质量抽检;如何利用数字逻辑分析仪诊断数字电路故障等。这些案例将帮助学生将所学知识融会贯通,理解仪器在真实场景中的价值。 故障排除指导: 针对实际使用中可能遇到的仪器故障和测量误差,本书会提供详细的分析和排除方法,培养学生解决实际问题的能力。 三、 突出前沿,兼顾发展,面向未来 电子测量仪器技术发展迅速,本书在内容选择上,既包含经典的、基础的测量仪器,也适当引入一些具有前沿性的技术和应用。 嵌入式仪器与虚拟仪器: 随着计算机技术和软件技术的发展,虚拟仪器和嵌入式仪器越来越受到重视。本书将介绍这些新兴的测量技术,如如何利用计算机和相关软件(如LabVIEW)构建虚拟测量系统,以及嵌入式仪器在自动化测试和数据采集中的应用。 测量数据的处理与分析: 现代测量不仅限于数据的采集,更强调数据的处理和分析。本书将简要介绍数据采集卡、数据预处理、数据可视化、统计分析等内容,帮助学生理解如何从大量的测量数据中提取有价值的信息。 行业标准与规范: 适当介绍与电子测量相关的行业标准和技术规范,帮助学生了解行业发展趋势和职业要求。 四、 语言通俗,图文并茂,易于理解 本书在语言表达上,力求通俗易懂,避免过于晦涩的专业术语。大量的图、表、示意图穿插其中,直观地展示仪器的结构、操作步骤和测量原理,极大地增强了学习的趣味性和效率。每章末都配有习题,供学生巩固所学知识。 《电子测量仪器实用教程》 不仅仅是一本教材,更是学生通往电子信息工程技术领域的一把金钥匙。通过系统地学习本书内容,学生将能够: 深刻理解 电子测量的基本原理和各类仪器的核心技术。 熟练掌握 各类常用电子测量仪器的操作技巧和注意事项。 灵活运用 电子测量仪器解决实际工程问题,进行电路设计、调试、测试和故障诊断。 具备 独立进行电子测量实验和分析测量结果的能力。 为将来从事 电子产品研发、生产、质量控制、技术支持、工程应用等相关工作打下坚实的基础。 在知识经济和科技创新的时代浪潮中,掌握精密的测量技术,就是掌握了洞悉世界、创造未来的关键能力。《电子测量仪器实用教程》 将是您在这个征途上最可靠的伙伴。