第1章 电子仪器和电子测量简介 3
1.1 概述 3
1.2 仪器软件 3
第1部分 电子仪器和电子测量简介 3
1.3 仪器 5
1.4 电子仪器的信号流 7
1.5 仪器方块图 12
1.6 测量系统 13
1.7 小结 21
2.1 计量学和计量工作者 22
2.2 基本校准术语的定义 22
第2章 校准、溯源性和标准 22
2.3 溯源性 24
2.4 校准类型 24
2.5 校准要求 25
2.6 检验标准和交叉检验 26
2.7 校准方法 27
2.8 仪器技术指标和校准测试 29
2.9 对发校准标准的要求 30
参考文献 32
辅助资料 32
第3章 基本的电子标准 34
3.1 测量的国际单位制 34
3.2 标准的溯源性 41
3.3 美国国家标准技术研究院保存的标准 42
参考文献 43
辅助资料 44
第4章 数据采集系统 45
4.1 数据采集系统概述 45
4.2 信息率和数据速率 49
4.3 数据和控制的结合 51
4.4 软件选择方案 56
第5章 传感器 59
5.1 概述 59
5.3 传感器的分类 60
5.2 换能机理和被测对象 60
5.4 传感器的选择 62
5.5 电容式传感器 62
5.6 电感式传感器 65
5.7 磁电式传感器 66
5.8 电阻式传感器 67
5.9 霍尔式传感器 74
5.10 场效应晶体管化学传感器 75
5.11 压电波传播式传感器 76
5.12 隧道位移式传感器 87
5.13 热力学传感器 88
5.14 电离传感器 92
5.15 光子传感器 94
5.16 光纤传感器 100
参考文献 104
第6章 模-数转换器 109
6.1 概述 109
6.2 什么是模-数转换器 110
6.3 模-数转换器的类型 114
6.4 积分型模-数转换器 115
6.5 并行型模-数转换器 120
6.6 多级型模-数转换器 124
6.7 ADC的静态误差和测试方法 127
6.8 ADC的动态误差和测试方法 131
参考文献 138
第7章 信号源 140
7.1 概述 140
7.2 信号波形的种类 141
7.3 如何产生周期信号 145
7.4 信号质量问题 152
第8章 微波信号源 153
8.1 概述 153
8.2 固态微波信号源 153
8.3 信号源的控制和调制 158
8.4 频率合成 161
9.1 概述 167
9.2 信号的表征 167
第9章 数字信号处理 167
9.3 信号表示方式 169
9.4 信号处理 169
9.5 数字信号处理 173
9.6 数字化过程 175
9.7 线性滤波器 181
9.8 改变取样速率 185
9.9 频率变换 186
9.10 其他非线性处理 186
9.11 傅里叶变换 187
9.12 数字信号处理硬件 190
9.14 信号处理算法的设计 194
9.13 实施软件 194
参考文献 195
第10章 电子仪器中的嵌入式计算机 196
10.1 概述 196
10.2 嵌入式计算机 196
10.3 嵌入式计算机系统的硬件 200
10.4 嵌入式计算机的组成部分 203
10.5 嵌入式计算机的具体形式 205
10.6 嵌入式计算机的总体结构 206
10.7 嵌入式计算机系统的软件 208
10.8 用户接口 214
10.9 外部接口 215
10.10 数值问题 218
10.11 利用嵌入式计算机进行仪器校准和修正 222
10.12 含嵌入式计算机仪器的应用 224
第11章 电源 228
11.1 电源的功能和类型以及电子负载 228
11.2 直流电源 228
11.3 电子负载 231
11.4 交流电源 233
11.5 电源变换仪器的一般结构 234
11.6 供特殊应用的电源仪器 244
11.7 如何选择电源变换仪器 244
12.2 硬件——用户接口部件 248
12.1 概述 248
第12章 仪器硬件用户接口 248
第2部分 电流和电压测量仪器 265
第13章 电压、电流和电阻测量仪器 265
13.1 概述 265
13.2 通用仪表的方块图 266
13.3 直流电压测量技术 267
13.4 交流电压测量技术 269
13.5 电流测量技术 273
13.6 电阻测量技术 275
13.7 测量误差源 277
13.8 对有关技术指标的说明 288
13.9 选择仪表时的考虑因素 292
第14章 示波器 294
14.1 概述 294
14.2 通用示波器的工作原理 296
14.3 垂直放大器 300
14.4 水平基线（时基）和触发 310
14.5 模拟示波器 319
14.6 数字示波器 331
14.7 模拟示波器与数字示波器的比较 344
14.8 示波器探头 345
14.9 如何购买示波器 350
15.2 功率的基本定义 352
15.1 概述 352
第15章 功率测量 352
15.3 传输型功率测量 353
15.4 吸收型功率测量 355
15.5 热敏电阻传感器和功率计 356
15.6 热电偶式功率计 359
15.7 二极管功率传感器 362
15.8 峰值功率测量 364
15.9 多次反射的影响 364
15.10 技术指标 365
15.11 校准 366
16.1 概述 371
16.2 正弦波振荡器 371
第3部分 信号与波形产生仪器 371
第16章 振荡器、函数发生器、频率合成器和波形合成器 371
16.3 函数发生器 374
16.4 频率合成器 378
16.5 任意波形合成器 388
第17章 脉冲发生器 392
17.1 概述 392
17.2 脉冲发生器的基础知识 394
17.3 特殊脉冲发生器 395
17.4 应用 397
17.5 一些重要技术指标 401
18.2 信号发生器的类型 404
第18章 微波信号发生器 404
18.1 概述 404
18.3 调制类型 405
18.4 微波信号发生器的结构体系 409
18.5 微波信号发生器的主要技术指标 419
第4部分 频率和时间测量仪器 425
第19章 电子计数器、频率和时间间隔分析仪 425
19.1 概述 425
19.2 仪器类型与应用综述 425
19.3 仪器的基本结构和工作原理 431
19.4 技术指标和意义 440
20.1 精密时间的需求和定义 454
第20章 精密时间和频率源 454
20.2 频率标准 457
20.3 一级频率标准 458
20.4 二级频率标准 464
20.5 标准的比较 468
20.6 时间标准 468
20.7 时间和频率标准的集合体 472
20.8 精密时间和频率的比较 474
第21章 频谱分析仪 482
21.1 概述 482
21.2 基本频谱分析仪的工作原理 484
21.3 扫频超外差式频谱分析仪 484
21.4 辅助设备 493
第5部分 光波测试和测量仪器 497
第22章 光波信号源 497
22.1 光纤通信系统概述 497
22.2 外腔式激光器的基本原理 500
22.3 设计的关键问题 502
22.4 技术指标 503
第23章 光波信号分析 505
23.1 概述 505
23.2 光源 505
23.3 光功率计 510
23.4 光波信号分析仪 511
23.5 光谱分析仪 513
23.6 线宽测量 520
23.7 光波偏振分析仪 521
24.1 概述 523
24.2 调制域元件分析仪 523
第24章 光波元件分析仪 523
24.3 波长域元件分析仪 529
24.4 基于反射的元件分析仪 530
第25章 光时域反射计 535
25.1 概述 535
25.2 光时域反射计的基础知识 535
25.3 互补相关型光时域反射计 539
25.4 光时域反射计的应用 541
25.5 光时域反射计的技术指标 543
26.1 阻抗测量简介 547
26.2 基本定义 547
第6部分 电路元件测量仪器 547
第26章 阻抗测量仪器 547
26.3 电子元件的特性 550
26.4 阻抗测量技术 553
26.5 连接和保护 556
26.6 精度考虑 559
26.7 阻抗测量仪器 561
参考文献 573
第27章 半导体测试仪器 574
27.1 半导体测试仪器简介 574
27.2 半导体测试所特有的电子仪器 577
27.3 半导体测试系统结构评述 592
27.4 常用的半导体测试系统配置 594
27.5 半导体测试仪器和系统的发展趋势 597
第28章 网络分析仪 599
28.1 概述 599
28.2 元件特性 599
28.3 网络分析系统的组成部分 601
28.4 测量精度 605
28.5 标量网络分析 607
28.6 矢量网络分析 612
29.2 基本工作 621
29.1 数据域简介 621
第29章 逻辑分析仪 621
第7部分 数据域仪器 621
29.3 主要功能的利用 629
29.4 仪器的技术指标和主要特点 638
29.5 充分利用逻辑分析仪 643
第30章 协议分析仪 645
30.1 概述 645
30.2 协议分析仪 649
30.3 协议分析 652
30.4 协议分析仪的实现 664
30.5 协议分析仪的基本结构 668
30.6 协议分析仪的选择准则 669
31.2 误码的根源 673
第31章 误码率测量仪器：码型发生器和误码检测器 673
31.1 概述 673
31.3 误码测量 676
31.4 误码率（BER）仪器的结构体系 687
31.5 误码率测量仪器的技术指标 691
第8部分 微波无源器件 699
第32章 微波无源器件 699
32.1 概述 699
32.2 同轴传输线 699
32.3 同轴无源器件 701
32.4 平面传输线 707
32.5 平面无源器件 710
32.6 波导 715
32.7 波导无源器件 720
第9部分 电子仪器的使用 731
第33章 阻抗的重要意义 731
33.1 概述 731
33.2 阻抗概念 732
33.3 输入阻抗和输出阻抗 736
33.4 仪器输入阻抗和输出阻抗对测量的影响 738
33.5 阻抗匹配 743
33.6 阻抗失配的影响 745
34.1 概述 747
34.2 干扰和噪声术语 747
第34章 电气干扰 747
34.3 仪器噪声 748
34.4 辐射干扰 749
34.5 屏蔽 750
34.6 传导干扰 753
34.7 共模干扰 755
34.8 串扰 759
34.9 接触电位 760
34.10 仪器的互连 761
34.11 干扰的一般特性和干扰源 761
34.12 减小干扰源的具体技术 762
34.13 小结 763
35.2 交流电源接地 764
第35章 电气接地 764
35.1 概述 764
35.3 仪器的电源输入 765
35.4 仪器接地 766
35.5 小结 772
第36章 分布参数和元件考虑 773
36.1 概述 773
36.2 直流电阻 773
36.3 交流电阻 774
36.4 漏泄 775
36.5 元件的杂散参数 779
37.2 异步系统 781
第37章 数字接口 781
37.1 概述 781
37.3 同步系统 782
37.4 接口驱动器 782
37.5 寻址 783
37.6 数据压缩 784
37.7 操作注意事项 784
37.8 接口标准 785
38.1 概述 791
38.2 仪器系统的硬件结构 791
38.3 仪器 791
第38章 仪器系统 791
第10部分 系统中的仪器 791
38.4 开关系统 793
38.5 计算机控制器 795
38.6 被测件 795
38.7 仪器与控制器的互连 795
38.8 电源调节／分配单元 798
38.9 系统资源接口 799
38.10 信号电缆线路 802
38.11 整体组装：机架布局 807
38.12 软件 808
38.13 仪器系统的应用 811
参考文献 814
39.1 概述 815
第39章 自动测试系统中的开关 815
39.2 开关的布局 816
39.3 开关-元件技术 819
39.4 在开关网络的设计中降低电噪声 820
39.5 系统转接测试的综合步骤 823
第40章 标准化模块仪器 827
40.1 模块仪器综述 827
40.2 模块仪器的组成部分 830
40.3 系统背板 830
40.4 形状因数 832
40.5 VME（VMEbus）规范 833
40.6 VXI（VME总线在仪器领域的扩展） 835
40.7 VXI标准规范 841
40.8 个人计算机插件（PCPI） 843
40.9 CompactPCI 845
第11部分 仪器用软件与联网 851
第41章 软件和仪器 851
41.1 软件在仪器中的作用 851
41.2 仪器用软件 854
41.3 连接模型：仪器和软件 858
41.4 互联网的“客户机-服务器”连接 862
第42章 仪器与网络的连接 866
42.1 仪器模型 866
42.2 计算机网络简介 869
42.3 网络协议和软件标准 871
42.4 联网模型 874
第43章 仪器与计算机的连接 885
43.1 引言 885
43.2 输入／输出（I/O）物理层 888
43.3 测试与测量的网络协议 893
43.4 计算机与仪器之间传送的信息 894
43.5 （I/O）数据库 896
43.6 仪器驱动程序 897
43.7 性能和系统的通过能力 898
44.1 概述 901
44.2 图形用户界面简介 901
第44章 仪器的图形用户界面 901
44.3 仪器的配置 902
44.4 用户总体感受的改变 906
44.5 图形用户界面发展的动力 907
44.6 仪器用户界面的演变经历 909
44.7 对仪器用户界面的评估 912
44.8 评估清单 916
第45章 虚拟仪器 918
45.1 概述 918
45.2 仪器模型 920
45.3 仪器的各组成部分 922
45.4 虚拟仪器的分类 927
45.5 虚拟仪器系统的实现 930
45.6 计算机行业对虚拟仪器的影响 934
45.7 小结 936
第12部分 分布式和联网仪器 939
第46章 分布式测量系统 939
46.1 分布式测量系统简介 939
46.2 分布式计算系统的特征 939
46.3 分布式测量系统 942
46.4 仪器／计算机通信标准 944
46.5 系统规划和开发 945
46.6 典型分布式测量系统的组成结构 945
46.7 可分布的功能 953
46.8 采取分布方式的原因 954
46.9 分布式测量系统用的软件 955
46.10 分布式测量系统所固有的软件问题 957
46.11 研制分布式测量系统 961
第47章 智能测量变换器（传感器或执行器）、接口和网络 972
47.1 概述 972
47.2 智能测量变换器的演变历程 977
47.3 智能测量变换器的功能 980
47.4 用于智能测量变换器的接口和网络 981
47.5 用于智能传感器联网的软件 986
47.6 智能测量变换器的接口标准：IEEE 1451 986
47.7 智能测量变换器联网的优点 992
参考文献 992