电子测量仪器设计PDF电子书下载

第1章　电子测量仪器设计导论 1

1.1 电子测量仪器的发展及分类 1

1.1.1 电子测量仪器的发展 1

1.1.2 电子测量仪器的分类 2

1.2　测量误差 3

1.2.1 测量误差的来源与分类 4

1.2.2 测量误差的表示 5

1.2.3　测量数据的表示 7

1.2.4　误差的合成与分配 9

1.3　智能型电子测量仪器及设计 12

1.3.1 智能型电子测量仪器的组成 12

1.3.2 智能仪器软件系统的设计 13

1.3.3 智能型电子测量仪器的设计 20

第2章　常用处理功能及设计技术 24

2.1 标度变换 24

2.1.1 线性标度变换 24

2.1.2 非线性参数的标度变换 26

2.2　硬件故障自检 26

2.2.1 自检方式 27

2.2.2 自检算法 27

2.2.3 自检软件 29

2.3 自动测量功能 30

2.3.1 自动量程转换 31

2.3.2 自动触发电平调节 32

2.3.3 自动零点调整 32

2.3.4 自动校准 35

2.4　数据处理 35

2.4.1 随机误差的处理及数字滤波程序 36

2.4.2 系统误差的处理 40

2.4.3 粗大误差的处理 45

2.5 电子测量仪器低功耗设计技术 46

2.5.1 CMOS集成电路的功耗分析 46

2.5.2 电子测量仪器低功耗设计的基本原则 48

2.5.3 基于单片机的低功耗电子测量仪器设计 53

第3章　电压测量仪器 60

3.1 电压测量概述 60

3.1.1 电压测量的方法及分类 60

3.1.2 直流电压的测量 61

3.1.3 交流电压的测量 63

3.2　数字电压表（DVM） 69

3.2.1 DVM的组成与技术指标 69

3.2.2 DVM的主要部件 73

3.2.3　DVM的误差分析 82

3.2.4 典型智能型DVM的分析 86

3.3　数字多用表（DMM） 90

3.3.1 DMM的组成 90

3.3.2 典型DMM电路分析 96

3.4　交流毫伏表 102

3.4.1 交流毫伏表的组成方案及主要性能指标 103

3.4.2 低频毫伏表的组成及分析 104

3.4.3 高频毫伏表的组成与分析 108

3.5　基于电压测量的其他仪器 110

3.5.1 电平表 110

3.5.2　选频电压表 113

第4章　信号发生器 114

4.1　信号发生器概述 114

4.1.1 信号发生器的作用及分类 114

4.1.2 信号发生器的性能指标 115

4.2　通用信号发生器 118

4.2.1　低频信号发生器 118

4.2.2 函数信号发生器 119

4.2.3 高频信号发生器 126

4.2.4　脉冲信号发生器 128

4.3　频率合成及锁相频率合成信号发生器 131

4.3.1　频率合成技术概述 131

4.3.2　锁相频率合成法中锁相环的基本形式 134

4.3.3 通用型集成锁相环频率合成器 138

4.3.4 锁相频率合成信号发生器实例分析 141

4.4　直接数字频率合成信号发生器 148

4.4.1 直接数字频率合成信号发生器原理 148

4.4.2 基于DDS芯片的频率合成信号发生器的设计 153

4.4.3 DDS合成信号发生器实例分析 157

4.4.4 DDS/PLL组合式频率发生器 159

第5章　时间频率测量仪器 160

5.1　时间频率测量仪器概述 160

5.1.1 时间频率测量技术 160

5.1.2 电子计数器分类 161

5.2　通用计数器 161

5.2.1 通用计数器的测量功能及组成 161

5.2.2 通用计数器的误差分析 166

5.2.3　通用计数器的输入通道 174

5.2.4　通用计数器产品介绍 179

5.3　等精度电子计数器 183

5.3.1 多周期同步测量技术 184

5.3.2 等精度频率计组成与设计 186

5.3.3 典型智能计数器分析 191

5.4　时间计数器 207

5.4.1 基于模拟内插技术的时间计数器 207

5.4.2 基于数字游标技术的时间计数器 209

5.5　微波计数器 212

5.5.1 外差式微波计数器 213

5.5.2 置换式微波计数器 214

第6章　电子示波器 216

6.1　模拟示波器 216

6.1.1 模拟示波器的组成原理 216

6.1.2 模拟示波器的垂直通道 223

6.1.3 模拟示波器的水平通道 227

6.1.4 模拟示波器的性能指标 232

6.2　数字示波器概述 233

6.2.1 数字示波器的组成原理 233

6.2.2　数字示波器的主要性能指标与分析 235

6.3 实时采样方式数字示波器的设计 239

6.3.1 实时采样方式的数据采集与存储 239

6.3.2 并行交错采样及输出数据降速处理 244

6.3.3 数字示波器的显示系统 247

6.3.4 波形参数的测量与处理 250

6.3.5 实时采样方式数字示波器设计举例 253

6.4　等效采样方式数字示波器的设计 258

6.4.1 顺序等效采样方式原理 258

6.4.2 顺序采样方式数字示波器的设计 263

6.4.3 随机等效采样方式原理 265

6.4.4 随机采样方式数字示波器的设计 266

第7章 电子测量仪器的检定与测试 269

7.1 电压测量仪器的检定 269

7.1.1 数字多用表的检定 269

7.1.2 交流毫伏表的检定 273

7.2　信号发生器与电子计数器的检定 275

7.2.1 信号发生器的检定 275

7.2.2 直流稳压电源的检定 276

7.2.3 通用计数器的检定 277

7.3　示波器的检定 279

7.3.1 示波器校准仪 279

7.3.2 示波器的检定 281

参考文献 288