全国高等职业技术院校电子类专业教材：电子测量与仪器 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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伍湘彬 著

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• 电子测量
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• 高等职业教育
• 教材
• 电子类专业
• 测量技术
• 仪器仪表
• 模拟电路
• 数字电路

出版社： 中国劳动社会保障出版社

ISBN：9787504547880

版次：1

商品编码：10681473

包装：平装

开本：16开

出版时间：2005-07-01

页数：180

正文语种：中文

内容简介

《电子测量与仪器》供各类高职院校、技师学院、高级技校相关专业使用。主要内容包括电子测量与仪器的基本知识、信号发生器、电压测量技术、电子计数器、通用示波器及应用、频域测量技术、数据域测量技术、自动测试技术等。

内页插图

目录

第一章 电子测量与仪器的基本知识（1）
§1-1 电子测量的基本知识（1）
§1-2 测量误差的基本概念（3）
§1-3 测量结果的数据处理（7）
§1-4 电子测量仪器的基本知识（9）
本章小结（13）
测验题一（15）
实训一（16）

第二章 信号发生器（17）
§2-1 概述（17）
§2-2 低频信号发生器（18）
§2-3 高频信号发生器（22）
§2-4 函数信号发生器（26）
§2-5 脉冲信号发生器（33）
本章小结（34）
测验题二（35）
实训二（37）

第三章 电压测量技术（39）
§3-1 概述（39）
§3-2 模拟式电压表（43）
§3-3 数字式电压表（50）
§3-4 数字式万用表（59）
§3-5 电压表的选择和使用（64）
本章小结（65）
测验题三（67）
实训三（69）

第四章 电子计数器（72）
§4-1 概述（72）
§4-2 通用电子计数器（73）
本章小结（83）
测验题四（85）
实训四（86）

第五章 通用示波器及应用（88）
§5-1 概述（88）
§5-2 示波管及波形显示原理（90）
§5-3 通用示波器（94）
§5-4 XJ4323型双踪示波器（103）
§5-5 示波器的应用（109）
*§5-6 取样示波器（113）
*§5-7 数字存储示波器（116）
本章小结（123）
测验题五（127）
实训五（129）

第六章 频域测量技术（133）
§6-1 概述（133）
§6-2 频率特性测试仪（133）
*§6-3 频谱分析仪（144）
本章小结（147）
测验题六（150）
实训六（151）

*第七章 数据域测量技术（155）
§7-1 概述（155）
§7-2 逻辑电路的简易测试（157）
§7-3 逻辑分析仪（158）
本章小结（167）
测验题七（168）

*第八章 自动测试技术（169）
§8-1 概述（169）
§8-2 智能仪器（169）
§8-3 自动测试系统（172）
§8-4 虚拟仪器（174）
本章小结（177）
测验题八（177）
综合实训（179）

精彩书摘

数字式万用表（简称数字万用表）的英文缩写是DMM。它是在数字电压表的基础上增加一些参量变换器而构成的多功能测量仪表。参量变换器的作用是将各种被测物理量（如交流电压、电流、电阻等）转换为直流电压量。与传统的指针式万用表相比，数字万用表的测量功能较多，不但能测量直流电压、交流电压、直流电流、交流电流和电阻，通常还能测量信号的频率、电容器的容量、二极管和三极管的有关参数，以及判断电路的通断等。此外，有的数字万用表还有自动校零、自动显示极性、过载指示、读数保持、显示测量单位等功能。就性能指标来看，数字万用表也较指针式万用表有较大幅度的提高。所以，数字万用表在电子测量领域中具有广泛的应用前景。
一、数字万用表的基本工作原理
数字万用表的基本组成框图如图3-27所示。
由图可见，数字万用表主要由两部分组成：第一部分是输入与变换部分；第二部分是测量与显示部分，即数字表头，其英文缩写为DM。数字万用表在测量时，必须先将各种被测物理量变换成大小合适的直流电压量后再进行测量。输入与变换部分的主要作用就是完成这个过程。数字表头的作用相当于§3-3中讨论过的数字电压表，即完成对直流电压的测量与显示。当然，就性能方面来说，数字表头远不及数字电压表。目前，数字表头一般都是由一片专用的大规模集成电路及液晶显示器构成。
1．直流电压的测量
数字万用表测量直流电压时，常采用图3-28所示的简单直流分压电路。图中，Ux为被测直流电压；Io为万用表在测量时流经输入与变换电路的直流电流，其数值由万用表的技术指标确定；Uo为加于数字表头的电压。数字表头的电压满度值一般为数百毫伏。改变R1与R2的比值，即可改变数字万用表在测量直流电压时的量程。
2．直流电流的测量
数字万用表测量直流电流时，必须先将直流电流转换为直流电压。最简单的I／U转换方法是让被测电流J。流过标准电阻Rs。根据欧姆定律，Rs两端电压U0=RsIz。数字表头通过测量U。实现对被测电流Iz的测量。调换不同的标准电阻值，即可改变万用表的电流量程。其测量原理图如图3-29所示。

前言/序言

　　为贯彻落实，推进高等职业技术教育更好地适应经济结构调整、科技进步和劳动力市场的需要，推动高等职业技术院校实施职业资格证书制度，加快高技能人才的培养，劳动和社会保障部教材办公室在充分调研和论证，的基础上，组织编写了高等职业技术院校系列教材。从2004年起，陆续推出数控类、电工类、模具设计与制造、电子商务、电子类、烹饪类等专业教材，并将根据需要不断开发新的教材，逐步建立起覆盖高等职业技术院校主要专业的教材体系。
　　在高等职业技术院校系列教材的编写过程中，我们始终坚持了以下几个原则：一是坚持高技能人才的培养方向，从职业（岗位）分析入手，强调教材的实用性；二是紧密结合高职技术院校、技师学院、高级技校的教学实际情况，同时，坚持以国家职业资格标准为依据，力求使教材内容覆盖职业技能鉴定的各项要求；三是突出教材的时代感，力求较多地引进新知识、新技术、新工艺、新方法等方面的内容，较全面地反映行业的技术发展趋势；四是打破传统的教材编写模式，树立以学生为主体的教学理念，力求教材编写有所创新，使教材易教易学，为师生所乐用。
　　电子类专业主要教材包括《数字集成电路应用基础>《电子测量与仪器》《单片机原理与应用》《电子电路故障诊断及维修技术》《电子CAD》《电视机原理与技能训练》《常用通信终端设备原理与技能训练》《摄录像机原理与技能训练》，可供高职技术院校、技师学院、高级技校电子类专业使用。教材的编写参照了相关的国家职业标准、技术标准。
　　在上述教材编写过程中，我们得到有关省市劳动和社会保障部门、教育部门，以及高等职业技术院校、技师学院、高级技校的大力支持，在此表示衷心的感谢。同时，我们恳切希望广大读者对教材提出宝贵的意见和建议，以便修订时加以完善。

电子测量与仪器：精准洞悉，赋能未来 在日新月异的科技浪潮中，精准的测量与可靠的仪器是推动一切创新的基石。从微观世界的粒子探索，到宏观世界的空间探测；从生命科学的精密分析，到工业生产的高效制造；从通信系统的信号传输，到人工智能的算法优化，无不依赖于对物理量精确无误的测量。电子测量与仪器技术，正是这背后默默奉献的关键力量，它不仅是现代科学研究的“眼睛”和“尺子”，更是工业界实现质量控制、工艺改进和技术升级的“神经系统”。 本书旨在为读者深入浅出地剖析电子测量与仪器的核心原理、关键技术及其广泛应用。我们不仅仅停留在概念的介绍，而是力求通过详实的理论阐述、丰富的实例分析以及严谨的实验指导，帮助读者建立起对这一领域系统、深入的认识。无论您是电子信息类专业的学生，希望夯实专业基础；还是相关领域的工程师，寻求拓展技术视野；抑或是对精密测量充满好奇的探索者，本书都将是您宝贵的学习伙伴。 一、 测量世界的基石：测量基本概念与误差分析 任何测量活动都始于对基本概念的理解。本书首先将系统介绍测量的本质，包括测量对象、测量方法、测量结果的表示等。我们将探讨基本物理量及其单位，例如电压、电流、电阻、频率、功率、温度、长度等，以及它们的测量意义。深入理解这些基本概念，是后续学习一切复杂测量技术的前提。 然而，现实中的测量并非完美无瑕。各种因素都可能导致测量结果的偏差，即测量误差。本书将花费大量篇幅，详细讲解测量误差的来源、分类以及分析方法。我们将区分系统误差、随机误差和过失误差，并介绍如何通过合理的设计和数据处理来减小误差，提高测量的准确性和可靠性。例如，我们将探讨如何通过多次测量取平均值来减小随机误差的影响，如何通过校准仪器来补偿系统误差。此外，本书还将介绍不确定度评估的概念，这是现代测量科学的核心之一，它量化了测量结果的可靠性范围，是判定测量结果是否符合要求的关键依据。我们还会讲解如何通过统计学方法，如置信区间、标准偏差等，来对测量结果进行可靠性分析。 二、 洞察瞬息万变：信号的产生、传输与处理 电子测量与仪器技术的核心在于对各种电信号的捕捉、分析和理解。本书将深入探讨信号的产生与特性。我们将介绍不同类型的信号，包括直流信号、交流信号（正弦波、方波、三角波等）、脉冲信号以及各种复杂信号。理解信号的幅值、频率、相位、波形等参数，是进行有效测量的关键。 信号的传输过程也至关重要。本书将介绍信号在不同传输介质中的传播特性，以及可能遇到的衰减、失真和噪声问题。我们将讨论传输线理论的基本概念，以及如何通过阻抗匹配等技术来保证信号的有效传输。 对于测量仪器而言，信号的处理能力至关重要。本书将介绍信号处理的基本原理，包括滤波、放大、衰减、积分、微分等操作。例如，我们会讲解低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器以及带阻滤波器的设计原理和应用，它们在去除噪声、提取有用信号方面发挥着不可或缺的作用。同时，我们还将介绍差分放大、共模抑制等技术，以应对复杂环境下的信号测量。 三、 精密丈量世界的利器：各类电子测量仪器详解 本书将对当下主流的电子测量仪器进行系统而深入的介绍，让读者对其工作原理、技术指标、使用方法及适用范围有一个全面而清晰的认识。 万用表： 作为最基础也是最常用的测量仪器，我们将详细介绍数字万用表（DMM）和模拟万用表（AMM）的工作原理，包括直流电压、交流电压、直流电流、交流电流、电阻、二极管测试等功能。我们将探讨其内部电路设计，如电压测量中的分压器、电流测量中的分流器、电阻测量中的惠斯通电桥等。同时，也会提及一些高级功能，如电容测量、频率测量、温度测量以及晶体管测试等。 示波器： 示波器是观察和分析电信号波形最强大的工具。本书将重点讲解模拟示波器和数字存储示波器（DSO）的核心技术。我们会深入剖析其扫描系统、触发系统、显示系统的工作原理，以及时基、垂直灵敏度、触发模式等关键参数的意义。读者将学习如何使用示波器捕捉瞬态信号、分析信号畸变、测量信号参数，甚至进行一些简单的频谱分析。我们将介绍不同类型的示波器，如混合信号示波器（MSO）和逻辑分析仪，它们能够同时处理模拟和数字信号，在数字系统调试中发挥着重要作用。 信号发生器： 信号发生器是产生各种测试信号的源泉。本书将介绍函数发生器、任意波形发生器（AWG）以及射频信号发生器的工作原理。我们将讨论它们能够产生的信号类型、频率范围、输出幅度、调制方式等关键指标。读者将学会如何利用信号发生器来测试放大器、滤波器、电路的频率响应等。 频谱分析仪： 频谱分析仪是分析信号频谱特性的重要仪器。本书将深入讲解其工作原理，包括零中频（Zero-IF）和超外差（Superheterodyne）接收机结构。我们将阐述分辨率带宽（RBW）、视频带宽（VBW）、中心频率、扫频宽度等重要参数的含义，以及如何利用频谱分析仪进行信号的功率测量、谐波分析、杂散信号检测以及射频通信系统的调试。 逻辑分析仪： 针对数字电路的复杂性，逻辑分析仪提供了强大的调试能力。本书将介绍其工作原理，包括数据采集、触发条件设置、协议解码等。读者将学习如何利用逻辑分析仪来捕捉和分析数字信号的时序，识别时序违规，以及对串行通信协议（如UART、SPI、I2C）进行解码和分析。 其他测量仪器： 除上述核心仪器外，本书还将介绍其他重要的测量设备，如LCR数字电桥（用于精确测量电感、电容、电阻）、功率计（用于测量功率）、频率计（用于精确测量频率）、阻抗分析仪（用于测量元器件的阻抗特性）、矢量网络分析仪（VNA，用于测量射频和微波元器件的S参数）等，并简要阐述它们的工作原理和应用场景。 四、 测量中的关键技术与发展趋势 电子测量与仪器技术并非一成不变，它随着科学技术的发展而不断进步。本书将探讨一些关键的测量技术，以及该领域的最新发展趋势。 数字化与智能化： 现代测量仪器正朝着数字化、智能化方向发展。本书将介绍模数转换（ADC）和数模转换（DAC）在测量仪器中的作用，以及数据采集（DAQ）系统的基本构成和应用。智能化体现在仪器能够进行自动校准、故障诊断、智能分析和报告生成。 高速与高精度： 随着电子设备运行速度的不断提升，对测量仪器的速度和精度也提出了更高的要求。本书将探讨高速ADC/DAC技术、低噪声放大器技术以及精密时钟技术在提升仪器性能中的作用。 无线与便携化： 无线通信和物联网（IoT）的兴起，催生了对便携式、无线测量解决方案的需求。本书将介绍一些无线测量技术，如基于蓝牙、Wi-Fi的远程数据采集，以及集成式便携测量设备的发展。 虚拟仪器与软件定义仪器： 虚拟仪器（VI）将计算机的强大处理能力与硬件测量设备相结合，提供了灵活、可重构的测量解决方案。本书将介绍LabVIEW等开发平台在构建虚拟仪器方面的应用。软件定义仪器（SDI）更是将仪器的功能通过软件来定义，极大地提高了仪器的灵活性和可扩展性。 计量标准与校准： 准确的测量离不开可靠的计量标准和定期的校准。本书将介绍国家计量体系的基本概念，以及仪器校准的重要性和方法。 五、 实践出真知：实验设计与案例分析 理论知识的掌握需要通过实践来巩固和深化。本书将提供一系列精心设计的实验项目，涵盖了本书介绍的各类测量仪器和基本测量原理。通过这些实验，读者可以亲手操作各种仪器，测量不同电路的参数，分析测量结果，从而加深对理论知识的理解，并掌握实际的测量技能。 例如，实验项目可能包括： 使用万用表测量电阻、电压、电流，并进行误差分析。 使用示波器观察不同信号的波形，测量其幅值、周期、频率，并分析信号失真。 使用信号发生器和示波器测量放大电路的电压增益和频率响应。 使用逻辑分析仪调试简单的数字电路，分析时序问题。 使用频谱分析仪分析特定信号的频谱特性。 此外，本书还将穿插大量的实际工程案例分析，将所学的测量原理和仪器应用到解决实际工程问题中。这些案例将涵盖通信、汽车电子、工业自动化、医疗电子等多个领域，帮助读者了解电子测量与仪器技术在各个行业的关键作用，并激发他们利用所学知识解决实际问题的能力。 结语 电子测量与仪器技术是一门集理论、实践与创新于一体的学科。它不仅要求我们掌握深厚的物理和电子学知识，更需要我们具备严谨的科学态度、敏锐的观察能力和解决实际问题的能力。本书的目标是为您铺就一条通往精通之路，帮助您成为一名合格的电子测量与仪器领域的技术人才。我们相信，通过认真学习本书的内容，结合大量的实践操作，您必将在电子测量与仪器领域获得扎实的知识基础和卓越的实践技能，为未来的学习和职业生涯奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书在内容编排上，我觉得最大的亮点在于它的循序渐进性。它不是那种上来就讲高深内容的教材，而是非常注重基础知识的打牢。对于我这种之前对电子类专业了解不深的学生来说，这种安排太友好了。它从最基本的物理概念，比如电荷、电场，然后过渡到电路的基本定律，比如欧姆定律、基尔霍夫定律，再到各种电路元件的特性，比如电阻、电容、电感。每一个概念的引入都伴随着清晰的解释和形象的比喻，让我能够很好地理解。我特别喜欢书中关于“等效电路”的讲解，它用一种非常巧妙的方式，将复杂的电路简化成更容易分析的形式，这大大降低了学习难度。而且，书中对于各种测量仪器的介绍，也并非仅仅停留在“是什么”的层面，而是深入剖析了它们的工作原理、测量方法以及在实际应用中的注意事项。比如，在讲到数字万用表时，它不仅介绍了档位的功能，还详细解释了其内部的A/D转换原理，这让我对仪器的精确度和可靠性有了更深的认识。这种由浅入深、由表及里的讲解方式，让我感觉自己像是在一点点搭建知识的楼阁，每一步都走得稳固扎实。

评分☆☆☆☆☆

《电子测量与仪器》这本书，对于我这个完全零基础的初学者来说，简直就像打开了一扇新世界的大门。我一直对电子产品充满好奇，但那些复杂的电路图和专业术语总是让我望而却步。这本书的出现，彻底改变了我的认知。它没有一开始就抛出那些让人头晕的公式和理论，而是从最基础的概念讲起，比如什么是电压、电流、电阻，以及它们之间是如何相互作用的。我特别喜欢书中大量的插图和实例，它们将抽象的概念变得生动易懂。比如，讲解万用表的使用时，不仅仅是文字描述，还有清晰的图片展示如何连接探头、如何选择档位，甚至还有实际测量电阻、电压的步骤演示。这让我感觉自己就像跟着老师在旁边一步步操作一样，非常有代入感。而且，书中还提到了很多我们日常生活中常见的电子设备，比如手机、电脑等，从电子测量的角度去分析它们的原理，这让我觉得学习不再是枯燥乏味的理论知识，而是与生活息息相关的实际应用。我甚至开始尝试用万用表测量家里的电器，虽然有时候会测不准，但这个过程本身就充满了乐趣和成就感。这本书让我体会到，电子测量并不是高不可攀的学科，而是充满智慧和创造力的领域。

评分☆☆☆☆☆

说实话，当初选择这本书，很大程度上是因为它的名字里有“高等职业技术院校”这几个字，我当时想，这应该会比较贴近实际操作，而不是纯粹的理论堆砌。事实证明我的预感是对的。这本书的实验部分真的做得非常扎实。很多章节后面都附带了详细的实验指导，从实验目的、实验器材到实验步骤和数据记录，都安排得井井有条。我印象最深刻的是关于信号发生器和示波器的实验。刚开始接触这些设备的时候，觉得它们高大上，操作起来肯定很复杂。但书中的讲解非常细致，一步步教我如何连接电路、如何设置参数、如何观察波形。特别是示波器，我之前总觉得它只是一个显示波形的“黑盒子”，但通过实验，我才真正理解了它的强大之处。我学会了如何测量交流电压的幅值和周期，如何观察不同信号的形状，甚至还尝试了分析一个简单滤波电路的输出波形。这些实验不仅巩固了书本上的理论知识，更培养了我的动手能力和解决问题的能力。每次完成一个实验，都会有一种小小的成就感，这比单纯看书更能激发我的学习热情。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在电子行业摸爬滚打多年的技术人员，我一直关注着行业内的优秀教材。这次偶然翻阅了《电子测量与仪器》这本书，感觉收获颇丰。这本书的专业性毋庸置疑，它对各种电子测量仪器的原理、结构、性能指标以及使用方法都有着深入浅出的阐述。我尤其欣赏书中对仪器误差来源的分析，以及如何进行误差补偿的章节。这部分内容对于我们这些在实际工作中需要确保测量精度的工程师来说，是极其宝贵的。书中提到的各种高精度测量仪器，比如频谱分析仪、矢量网络分析仪等，虽然在书中我们只能了解到其基本原理和应用，但对于激发我们进一步学习和探索的兴趣非常有帮助。而且，书中并没有回避一些复杂的概念，而是以一种相对易于理解的方式呈现，比如关于采样定理和奈奎斯特频率的解释，就非常清晰。这本书不仅适合在校学生，对于我这样的在职技术人员来说，也是一本很好的参考书，它能够帮助我们梳理和巩固已有的知识，并了解行业内的最新发展动态。

评分☆☆☆☆☆

我是一名即将毕业的电子信息工程专业的学生，在学习过程中，我发现《电子测量与仪器》这本书给了我非常大的帮助，尤其是在理论与实践的结合方面。很多时候，课堂上学到的知识会显得比较抽象，但这本书里的大量案例分析和实际应用场景的描述，将这些理论知识具象化了。例如，在讲解仪器校准的章节，作者不仅仅列出了各种校准的标准和流程，还引用了实际工厂中仪器校准的流程，并分析了不同仪器校准的难点和注意事项。这让我对仪器的精度控制有了更深刻的理解，也让我明白了仪器校准在保障测量结果准确性方面的重要性。此外，书中对于一些测量误差的分析也做得非常到位，它不仅指出了可能存在的误差来源，还给出了如何减小误差的方法和技巧，这对于我日后进行实际的测量工作非常有指导意义。我尤其对书中关于“不确定度”的讲解印象深刻，它让我明白，在科学测量中，精确度是相对的，理解和评估不确定度是科学严谨的表现。这本书就像一个经验丰富的导师，不仅传授知识，更传递经验和方法。