电子测量仪器及应用.pdf

书 书 书职业教育课程改革创新规划教材精品课程系列电子测量仪器及应用杨亚平 主编刘亚川 杨 展 参编内容简介本书以常用电子测量仪器及其主要应用为主线，讲述电子测量仪器的基本工作原理、操作使用方法和测量应用实训。本书以项目和任务为章节，内容包括电子测量与仪器基础知识，电压测量仪器及应用，信号发生器及应用，电子示波器及应用，电子计数器及应用，频域测量仪器及应用，电子元器件测量仪器及应用，智能仪器与自动测量技术，虚拟仪器技术及应用共9个项目。每个项目中都有结合实际应用的多项实训，使读者在学完本书后，即可使用各种电子测量仪器进行相关测量与测试工作。本书可作为各类职业院校电子技术应用及相关专业的教学用书，也可供从事电子测量与测试工作的工程技术人员和广大电子爱好者作为参考。为方便教师教学，本书还配有电子教学参考资料包，详见前言。未经许可，不得以任何方式复制或抄袭本书之部分或全部内容。版权所有，侵权必究。图书在版编目（C I P）数据电子测量仪器及应用/杨亚平主编.北京：电子工业出版社，2013.3职业教育课程改革创新规划教材精品课程系列I SB N978-7-121-19708-6.电.杨.电子测量设备-中等专业学校-教材.T M 93中国版本图书馆C I P数据核字（2013）第038327号策划编辑：张 帆责任编辑：张 帆 印 刷：装 订：出版发行：电子工业出版社北京市海淀区万寿路173信箱 邮编100036开 本：787 1 092 1/16 印张：15 字数：384千字印 次：2013年3月第1次印刷定 价：29.80元凡所购买电子工业出版社图书有缺损问题，请向购买书店调换。若书店售缺，请与本社发行部联系，联系及邮购电话：（010）88254888。质量投诉请发邮件至z l t s phe i.c o m.c n，盗版侵权举报请发邮件至dbqqphe i.c o m.c n。服务热线：（010）88258888。前 言随着电子信息产业的发展，各种电子测量仪器的应用越来越广泛。在电子产品的研制、生产、调试和维修过程中，都离不开各种电子测量仪器。学习电子测量仪器的基本知识、掌握电子测量仪器的操作方法、熟练使用各种电子测量仪器来进行相关工程测量与测试，对于电子技术应用及相关专业的学生来说都是非常重要的。本教材以培养应用型人才为目标，突出职业教育的特点，紧密结合电子测量工程实践进行教学。在选材上注重系统性、综合性、实用性和先进性；对专业基础知识以够用为止，加大技能实训比重，并从多方面反映电子测量仪器的新发展。在形式上采用项目教学和任务驱动法的编写模式，将电子测量仪器基础知识、常用仪器介绍和测量应用实训融为一体，紧紧围绕完成实训任务的需要选择教学内容，将全部教学活动分成若干个项目，以项目为单位组织教学，使学生在学习电子测量仪器基础知识的同时，掌握电子测量仪器的实际应用，以提高学生的实践操作技能，培养学生的综合职业能力。本教材以常用电子测量仪器及其主要应用为主线，讲述了电子测量仪器的工作原理、操作使用方法和测量应用实训。全书共分为9个项目，内容包括电子测量与仪器基础知识，电压测量仪器及应用，信号发生器及应用，电子示波器及应用，电子计数器及应用，频域测量仪器及应用，电子元器件测量仪器及应用，智能仪器与自动测量技术，虚拟仪器技术及应用等内容。每个项目中都有结合实际测量应用的多项实训，使读者在学完本书后，能熟练使用各种电子测量仪器进行相关测量与测试工作。本教材由杨亚平老师担任主编，并编写项目1、3、4、6、7；项目8、9由刘亚川老师编写；项目2、5由杨展老师编写。在本教材的编写过程中，参阅了大量有关著作和文献资料，并得到了多位老师的帮助，在此向他们表示真诚的感谢。由于编者水平有限，书中难免存在缺点和错误之处，敬请使用本书的师生及读者批评指正。为了方便教师教学，本书还配有教学指南、电子教案和习题答案（电子版）。请有此需要的教师登录华信教育资源网（w w w.hx e du.c o m.c n）免费注册后再进行下载，有问题请在网站留言板留言或与电子工业出版社联系（E-m a i l：hx e duphe i.c o m.c n）。编 者2013 年 2 月目 录项目1 电子测量仪器基础知识1任务1 知识引领 电子测量的基本知识1知识1.1 电子测量及内容1知识1.2 电子测量的特点2知识1.3 电子测量的基本方法3任务2 知识引领 测量误差的基本知识4知识2.1 测量误差的分类4知识2.2 测量误差的来源5知识2.3 测量误差的表示方法6任务3 知识引领 测量结果的数据处理8知识3.1 有效数字的正确表示8知识3.2 有效数字的舍入规则9知识3.3 测量数据的运算法则9任务4 知识引领 测量仪器的基本知识10知识4.1 电子测量仪器的分类10知识4.2 电子测量仪器的误差11知识4.3 电子测量仪器的性能指标11任务5 应用实训 误差计算与数据处理实训12实训5.1 测量误差计算实训12实训5.2 测量数据处理实训13本项目小结14项目1思考题15项目2 电压测量仪器及应用16任务1 知识引领 电压测量的基本知识16知识1.1 电压测量的特点及要求16知识1.2 电压表的分类17知识1.3 交流电压的幅值参数18知识1.4 电平的概念及测量20任务2 仪器介绍 模拟式电子电压表22知识2.1 放大-检波式电子电压表22知识2.2 检波-放大式电子电压表23知识2.3 热电偶变换式电子电压表25知识2.4 模拟电子电压表的选择和使用26任务3 仪器介绍 数字式直流电压表27知识3.1 数字式电压表的组成27知识3.2 数字式电压表的工作原理27知识3.3 数字式电压表的性能指标31任务4 仪器介绍 数字式万用表32知识4.1 数字式万用表的结构组成32知识4.2 数字式万用表的性能指标33知识4.3 数字式万用表的使用方法34任务5 应用实训 电压测量实训35实训5.1 稳压电源参数测试实训35实训5.2 不同波形电压换算实训36实训5.3 数字式万用表应用实训38本项目小结39项目2思考题40项目3 信号发生器及应用41任务1 知识引领 信号发生器基本知识41知识1.1 信号发生器的分类41知识1.2 信号发生器的基本组成42知识1.3 信号发生器的技术指标43知识1.4 信号发生器的选择45任务2 仪器介绍 低频信号发生器45知识2.1 低频信号发生器的组成45知识2.2 主振荡器类型与工作原理47知识2.3 低频信号发生器的使用48任务3 仪器介绍 高频信号发生器51知识3.1 高频信号发生器的组成51知识3.2 主振级的类型和工作原理52知识3.3 高频信号发生器的使用55任务4 仪器介绍 函数信号发生器57知识4.1 函数信号发生器的类型57知识4.2 三角波产生与正弦波变换59知识4.3 函数信号发生器的使用60任务5 应用实训 信号发生器应用实训63实训5.1 低频放大器的性能测试（低频信号发生器的应用）63实训5.2 调谐放大器的性能测试（高频信号发生器的应用）65实训5.3 不同波形信号的电压测量（函数信号发生器的应用）66本项目小结67项目3思考题68项目4 电子示波器及应用69任务1 知识引领 电子示波器基本知识69知识1.1 电子示波器的性能特点69知识1.2 电子示波器的分类70知识1.3 电子示波器的性能指标71任务2 知识引领 示波器波形显示原理71知识2.1 阴极射线示波管的构造71知识2.2 电子束聚焦与偏转原理72知识2.3 示波器波形显示原理74任务3 仪器介绍 通用电子示波器77知识3.1 通用电子示波器的组成77知识3.2 通用电子示波器的性能指标81知识3.3 通用电子示波器的应用84任务4 仪器介绍 数字存储示波器87知识4.1 数字存储示波器的性能特点87知识4.2 数字存储示波器的组成原理88知识4.3 数字存储示波器的工作方式89任务5 应用实训 通用电子示波器使用实训92实训5.1 信号参数测量实训92实训5.2 低频放大器性能测试实训93实训5.3 调幅与检波电路性能测试实训94本项目小结95项目4思考题96项目5 电子计数器及应用97任务1 知识引领 电子计数器基本知识97知识1.1 频率与时间的测量方法97知识1.2 电子计数器的分类98知识1.3 电子计数器的基本原理98知识1.4 电子计数器的性能指标99任务2 仪器介绍 通用电子计数器100知识2.1 通用电子计数器的结构组成100知识2.2 通用电子计数器的测量原理101知识2.3 通用电子计数器的使用104任务3 知识引领 电子计数器的测量误差108知识3.1 测量误差的来源108知识3.2 频率测量误差109知识3.3 周期和时间测量误差110知识3.4 中界频率的确定111任务4 仪器介绍 等精度电子计数器112知识4.1 等精度频率测量原理112知识4.2 时间间隔平均测量原理113知识4.3 等精度电子计数器的使用114任务5 应用实训 电子计数器应用实训115实训5.1 信号源信号参数测量实训115实训5.2 电视机扫描电路测试实训117实训5.3 电子计数器测量误差计算实训118本项目小结119项目5思考题119项目6 频域测量仪器及应用120任务1 知识引领 频域测量基本知识120知识1.1 频域和时域的关系120知识1.2 频域测量的主要内容121知识1.3 频域测量仪器的类型122任务2 仪器介绍 频率特性测试仪122知识2.1 频率特性的测试方法122知识2.2 频率特性测试仪的工作原理123知识2.3 频率特性测试仪的使用126任务3 仪器介绍 频谱分析仪131知识3.1 频谱分析仪的分类及用途131知识3.2 频谱分析仪的工作原理132知识3.3 频谱分析仪的性能指标133知识3.4 频谱分析仪的选择和使用135知识3.5 频谱分析仪的使用135任务4 仪器介绍 谐波失真度测试仪137知识4.1 失真度的定义及测量方法137知识4.2 失真度测量仪的组成原理138知识4.3 失真度测量仪的使用139任务5 应用实训 频域测量实训142实训5.1 调谐放大器谐振曲线测试实训142实训5.2 鉴频器鉴频曲线测试实训143实训5.3 功率放大器失真度测试实训144本项目小结144项目6思考题145项目7 元器件测量仪器及应用146任务1 知识引领 元器件测量基本知识146知识1.1 电子元器件的分类及参数146知识1.2 无源电路元件的参数147知识1.3 电子元器件测量仪器的分类148任务2 仪器介绍 万用电桥149知识2.1 电桥的分类及平衡条件149知识2.2 万用电桥的工作原理151知识2.3 万用电桥的使用152任务3 仪器介绍 高频Q表154知识3.1 高频Q表的组成154知识3.2 高频Q表的工作原理154知识3.3 高频Q表的使用156任务4 仪器介绍 半导体管特性图示仪159知识4.1 半导体管特性图示仪的组成159知识4.2 半导体管特性图示仪的工作原理160知识4.3 半导体管特性图示仪的使用方法162任务5 应用实训 电子元器件测量实训165实训5.1 低频电路元件的测量实训（万用电桥的应用）165实训5.2 高频电路元件的测量实训（高频Q表的应用）166实训5.3 半导体器件测量实训（半导体管图示仪的应用）167本项目小结173项目7思考题174项目8 智能仪器和自动测量技术175任务1 知识引领 智能仪器简介175知识1.1 智能仪器的一般概念175知识1.2 智能仪器的功能特点176知识1.3 智能仪器的基本结构177任务2 知识引领 自动测试系统简介178知识2.1 自动测量技术的发展179知识2.2 自动测试系统的组成180知识2.3 自动测试系统的总线181任务3 应用实训 智能仪器应用实训186实训3.1 智能数字电压表使用实训186实训3.2 数字存储示波器使用实训188实训3.3 温度测控系统性能测试实训196本章小结198项目8思考题198项目9 虚拟仪器技