电子测量与仪器在电子技术高速发展的今天发挥着越来越重要的作用。《电子测量与仪器》从基本的测量概念入手，向读者循序渐进地介绍电子测量技术，并结合当前常用的电子测量仪器，分析其组成原理、技术指标和使用方法，以此来提高读者对测量技术的应用能力。全书共分为10章，分别介绍了电子测量技术基础，测量用信号源，电子示波器，电流、电压与功率测量，电子元器件的测量，电子计数器，频域测量技术，数据域测量，现代电子测量技术，最后提供了10个比较成熟的基本实训。《电子测量与仪器》1-9章都配有习题，以帮助读者抓住重点，巩固所学知识。
　　《电子测量与仪器》不需要读者具有高深的数学知识，只要具有基本的电路分析与电子技术知识，就可以轻松学习。《电子测量与仪器》适合于高职院校电子技术、信息与自动化专业的学生作为教材使用，也可供电子技术相关专业需要使用测量技术与仪器的学生和相关的从业人员参考。

　　
电子测量是电子信息系统的基础环节。在电子信息技术的推动下，现代经济对电子测量人才的需求在数量上和层次上都日益提高。为此，在有关院校同仁的大力支持和帮助下，我们编写了这本《电子测量与仪器》教材，希望能够为电子测量技术的传播与发展尽一己之力。
在本书的编写过程中，力求落实“突出应用性、强调工具性、体现先进性”的原则，尽量使书中内容能够融传授知识、发展能力、提高素质为一体。针对高职教育的特点，理论以讲明、够用为度，突出专业知识的实用性和实效性。例如对电子测量技术的主要方面做了全面、系统的介绍，而对于具体的测量问题，不求面面俱到，而是精选少量、通用的例证进行详细讲解； 在理论与实践的关系上，注意主辅协调、合理搭配，既注重基本测量原理的讲解，又突出基本操作技能的训练。另外，为了使学生在毕业后能够尽快胜任电子测量方面的工作，本书还对一些常规的、具有代表性的仪器仪表的工作原理、技术指标和使用方法进行了介绍。
全书内容共分10章，内容结构如下。
第1章： 介绍了测量与电子测量、计量的基本概念，电子测量仪器的分类和发展。详细讲解了测量误差理论和测量数据的处理方法。
第2章： 介绍了低频信号发生器、高频信号发生器、函数信号发生器和电视信号发生器的工作原理和使用方法，并对频率合成技术进行了讲解。
第3章： 详细分析了示波管的结构和波形显示原理，并对通用示波器、取样示波器和数字存储示波器的组成原理、技术指标和使用方法以及示波器的基本测量技术等内容进行了阐述。
第4章： 讲解了电流、电压和功率的测量原理，直流电流表、电压表和数字万用表的组成原理和使用方法。
第5章： 讲解了R、L、C元件和半导体器件的相关概念和测量原理，中小规模集成电路的检测方法。介绍了Q表、数字电桥的组成原理、技术指标和使用方法。
第6章： 介绍了时频关系与时频基准，电子计数器的分类、组成原理与基本测量技术，并对频率测量、周期测量和时间间隔测量的测量误差进行了分析。
第7章： 讲解了线性系统频率特性测量和频谱分析测量； 并对频率特性测试仪、频谱分析仪和失真度分析仪的组成原理、技术指标和使用方法进行了介绍。
第8章： 介绍了数据域测量的基本概念，逻辑笔、逻辑夹的基本结构和使用方法。讲解了逻辑分析仪的组成原理、技术指标和使用方法以及可测试性设计等内容。
第9章： 介绍了智能仪器、虚拟仪器和自动测试系统的基本组成原理和一些常见总线的概念。
第10章： 提供了8个基本仪器仪表使用的实训和2个综合实训，供读者选用。
另外，教材1～9章均按照填空题、选择题、简答题和综合题的格式给出了大量的习题，希望能帮助读者抓住各章重点，巩固所学知识。
本书主要作为高职院校电子技术、信息与自动化专业的教材，同时适用于作为计算机硬件、机电一体化等相关专业教材使用，也可供涉及电子测量技术的技术人员参考。同时，为便于教学，本书配有电子教案和完整的习题答案，有此需要的教师和读者，可在清华大学出版社(www.tup.com.cn)的网站上下载，也可以直接向编者
（zeliangfan01@126.com）索取。
本书由范泽良、吴政江编著，王永奇主审。编写的具体分工如下： 范泽良编写第1、3~5、9章及附录，吴政江编写第2、6~8、10章。在教材编写过程中，得到了编者所在院校——贵州电子信息职业技术学院领导的大力支持，电子工程系的何军、严峥晖老师还对教材提出了许多修改意见，在此对他们表示衷心的感谢。
书中引用了许多同行的著作和一些研究成果，无法全部在参考文献中列出，在此向所有参考著作的作者和科研成果的前辈致以深深的谢意。
由于编者水平有限，疏漏之处在所难免，恳请广大读者予以批评指正。

编者
2009年11月

第1章 电子测量技术基础
1.1 电子测量概述
1.1.1 电子测量的意义
1.1.2 电子测量的内容
1.1.3 电子测量的特点
1.1.4 电子测量的分类
1.2 计量的基本概念
1.2.1 计量
1.2.2 单位制
1.2.3 基准和标准
1.2.4 量值的传递与跟踪
1.3 测量误差的概念与表示方法
1.3.1 测量误差及其产生的原因
1.3.2 测量误差的分类
1.3.3 测量结果的评定
1.3.4 测量误差的表示方法
1.3.5 测量结果的数据处理
1.4 电子测量仪器概述
1.4.1 电子测量仪器的功能
1.4.2 电子测量仪器的分类
1.4.3 电子测量仪器的主要性能指标
1.4.4 电子测量仪器的发展概况
1.5 电子测量仪器的正确使用
1.5.1 测量方案的设计
1.5.2 电子测量仪器的放置
1.5.3 电子测量仪器的接地
本章小结
习题1

第2章 测量用信号源
2.1 概述
2.1.1 信号发生器的功能
2.1.2 信号发生器的分类
2.1.3 信号发生器的发展趋势
2.2 低频信号发生器
2.2.1 基本组成和工作原理
2.2.2 XD-22A型低频信号发生器
2.3 高频信号发生器
2.3.1 基本组成和工作原理
2.3.2 EE1051型高频信号发生器
2.4 函数信号发生器
2.4.1 函数信号发生器的基本原理
2.4.2 MFG－8216A型函数信号发生器
2.5 合成信号发生器
2.5.1 直接合成法
2.5.2 间接合成法
2.6 脉冲信号发生器
2.7 电视信号发生器
2.7.1 常用图案及其用途
2.7.2 CDXF－1VD型电视信号发生器
本章小结
习题2

第3章 电子示波器
3.1 概述
3.1.1 电子示波器的功用
3.1.2 电子示波器的特点与分类
3.2 示波管波形显示原理
3.2.1 示波管的组成结构
3.2.2 波形显示原理
3.3 通用示波器
3.3.1 通用示波器的组成
3.3.2 示波器的垂直通道
3.3.3 示波器的水平通道
3.3.4 示波器的多波形显示技术
3.3.5 通用示波器的主要技术指标
3.3.6 YB4320型双踪示波器
3.4 取样示波器
3.4.1 取样的概念
3.4.2 取样示波器的工作原理
3.4.3 取样示波器的主要技术指标
3.5 数字存储示波器
3.5.1 数字存储示波器的组成原理
3.5.2 信号采集处理与波形显示技术
3.5.3 数字存储示波器的主要技术指标
3.5.4 DS1052E型数字存储示波器
3.6 示波器的基本测量技术
3.6.1 电压测量
3.6.2 时间和频率的测量
3.6.3 相位差的测量
3.6.4 脉冲信号参数的测量
本章小结
习题3

第4章 电流、电压与功率测量
4.1 直流电流的测量
4.1.1 直流电流的测量原理与方法
4.1.2 指针式直流电流表的工作原理
4.1.3 直流电流表的量程扩展
4.2 直流电压的测量
4.2.1 直流电压的测量原理与方法
4.2.2 电压表的灵敏度
4.3 交流电压的测量
4.3.1 交流电压的表征
4.3.2 交流电压的测量原理
4.3.3 电平(分贝)的测量
4.3.4 CA2172A型毫伏表
4.4 电功率的测量
4.4.1 直流功率的测量
4.4.2 交流功率的测量
4.4.3 电能量的测量
4.5 数字电压表
4.5.1 数字电压表的组成原理
4.5.2 数字电压表的主要性能指标
4.5.3 A／D转换器的工作原理
4.5.4 数字万用表
本章小结
习题4

第5章 电子元器件的测量
5.1 电阻、电感和电容的测量
5.1.1 阻抗的概念
5.1.2 R、L、C元件的基本特性
5.1.3 电阻的测量
5.1.4 电感的测量
5.1.5 电容的测量
5.2 Q表
5.2.1 Q表的组成和测量原理
5.2.2 Q表的应用
5.3 YD2810B型LCR数字电桥
5.3.1 主要性能特点
5.3.2 使用方法
5.4 半导体器件的测量
5.4.1 半导体二极管的测量
5.4.2 晶体三极管的测量
5.4.3 场效应管的测量
5.5 集成电路的测试
5.5.1 集成电路的分类与万用表检测
5.5.2 中小规模集成电路的一般测试
5.5.3 集成电路测试仪简介
本章小结
习题5

第6章 电子计数器
6.1 概述
6.1.1 时频关系
6.1.2 时频基准
6.1.3 电子计数器的分类
6.1.4 电子计数器的主要性能指标
6.2 通用电子计数器的基本组成
6.2.1 A、B输入通道
6.2.2 时基信号产生与变换电路
……
第7章 频域测量技术
7.1 概述
7.2 线性系统频率特性测量
7.3 频谱分析仪
7.4 失真度分析仪
本章小结
习题7

第8章 数据域测量
8.1 概述
8.2 逻辑分析仪
8.3 可测试性设计
本章小结
习题8

第9章 现代电子测量技术
9.1 智能仪器
9.2 虚拟仪器
9.3 自动测试系统
本章小结
习题9

第10章 实训篇
10.1 实训一：万用表的使用
10.2 实训二：数字电桥的使用
10.3 实训三：毫伏表和低频信号发生器的使用
10.4 实训四：函数信号发生器的使用
10.5 实训五：数字存储示波器的使用
10.6 实训六：电子计数器的使用
10.7 实训七：频率特性测试仪的使用
10.8 实训八：失真度测量仪的使用
10.9 实训九：放大电路基本参数的测量
10.10 实训十：直流电压、电流表的安装与调试
附录A 物理量与SI单位
附录B 国际标准基本单位与导出单位
参考文献

　　导出单位是指由基本单位通过定义、定律或其他函数关系推导、派生出来的各种导出量值。例如，力的单位为牛顿（N），其定义为“使质量为1千克的物体产生加速度为1米每2次方秒的力”，即N—kg·m／s2。在电学中，除电流外，其他物理量的单位都是导出单位。例如，频率的单位为赫兹（Hz），其定义为“周期为1秒的周期现象的频率”，即Hz＝1／s；又如能量（功）的单位为焦耳（J），其定义为“1牛顿的力使作用点在力的方向移动1米所做的功”，即J＝N·m等。
　　国际上把既可作为基本单位又可作为导出单位的单位，单独列为一类，并称为辅助单位，共2个，分别是平面角的单位弧度（rad）和立体角的单位球面角（sr）。由基本单位、导出单位和辅助单位构成的完整体系称为单位制。
　　1.2.3 基准和标准
　　计量基准器具简称计量基准，是指用以复现和保存计量单位的量值，其只用于鉴定各种量具的精度，不直接参加测量。计量基准器具的地位，国家以法律形式予以确定。计量基准通常分为国家计量基准（主基准）、国家副计量基准（副基准）和工作计量基准（工作基准）三类，也分别称作一级、二级和三级基准。
　　①国家计量基准（主基准）。国家计量基准是用来复现和保存的计量单位，具有现代科学技术所能够达到的最高精确度的计量器具，需经国家鉴定并批准，是统一全国计量单位量值的最高依据。国家计量基准一般不轻易使用，它只用于对副基准、工作基准的定度或校准，不直接参与日常计量。国家计量基准常简称为基准。
　　②国家副计量基准（副基准）。国家副计量基准是通过直接或间接与国家计量基准比对（比对的概念在第1.2.4 小节中予以介绍）从而确定其量值，并经国家鉴定批准的计量器具。它在全国作为复现计量单位的地位仅次于国家计量基准。副基准主要是为了维护主基准而设的，一般也不用于日常计量。
　　③工作计量基准（工作基准）。工作计量基准是经与主基准或副基准校准或比对，并经国家鉴定，实际用于检定计量标准的计量器具。设立工作基准的目的是不让国家基准由于频繁使用而丧失其应有的精确度或遭到破坏。
　　需要注意的是，主基准、副基准和工作基准的原理、方案与结构可以相同，也可以不同，但计量特性应基本一致或非常接近。
　　根据工作基准复现出不同等级的便于经常使用的计量标准量具或仪器，称为计量标准器具，简称标准。计量标准的准确度等级在工作基准之下，在工作计量器具之上。按其精度高低又可分为一级标准、二级标准和三级标准。通过这些标准可经常性地对日常工作仪器进行检定，确定其量值的精确度大小。
　　在工作岗位上使用，直接用来测量被测对象量值的计量器具，称为工作计量器具，简称量具。
　　1.2.4 量值的传递与跟踪
　　为便于介绍，下面介绍几个相关术语。
　　①比对。比对是指在规定条件下，对相同准确度等级的同类基准、标准或工作计量器具之间的量值进行比较，其目的是考核量值的一致性。