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出版者:科学出版社

作者:韦琳

出品人:

页数:191

译者:

出版时间:2006-12

价格:20.00元

装帧:

isbn号码:9787030170248

丛书系列:

图书标签:

• 电子测量
• 测量技术
• 仪器仪表
• 电路分析
• 电子工程
• 实验技术
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• 技术参考
• 电子技术
• 实操指南

《电子测量仪器原理与实践》 本书深入剖析各类电子测量仪器的核心原理，从基础的万用表、示波器，到复杂的频谱分析仪、逻辑分析仪，逐一揭示其工作机制、关键技术与应用场景。全书以理论为基石，辅以大量实际操作案例和实验指导，旨在帮助读者全面掌握电子测量技术，提升解决实际问题的能力。 第一部分 基础测量仪器 万用表（数字万用表与模拟万用表）： 原理： 深入讲解电阻、电压、电流的测量原理，涉及欧姆定律、惠斯通电桥、分压、分流等基本电路。阐述数字万用表的核心——模数转换（ADC）技术，以及模拟万用表中的磁电系、电磁系机芯工作原理。 核心元件： 详细介绍电阻、电容、半导体元器件在万用表中的作用，例如用于稳压的齐纳二极管，用于限流和保护的电阻网络，以及用于驱动显示的核心集成电路。 功能与应用： 涵盖直流/交流电压、直流/交流电流、电阻、通断、二极管测试、三极管测试（hFE）等常见功能。展示如何在电路故障排查、元器件参数检测、电源稳定度验证等方面应用万用表。 实践技巧： 提供准确读数的方法，避免测量误差的技巧，如温度对电阻的影响、接触电阻的处理，以及如何安全地测量高压或大电流。 示波器（模拟示波器与数字示波器）： 原理： 详细介绍示波器显示波形的基本原理，包括垂直偏转、水平扫描、触发系统。阐述CRT（阴极射线管）的工作机制，以及数字示波器中的采样、量化、存储和显示过程。 核心技术： 深入讲解时基发生器、触发电路（边沿触发、脉冲触发、视频触发等）、垂直放大器、水平扫描电路的工作原理。对于数字示波器，重点介绍ADC的采样率、分辨率，以及FPGA等数字处理单元的作用。 功能与应用： 覆盖时域分析、幅度测量、频率测量、占空比测量、波形叠加、冻结、存储等功能。展示如何用于观察信号波形、分析信号异常、测量信号参数、调试数字电路的时序等。 实践技巧： 指导用户如何正确设置时基、幅度、触发条件以获得清晰的波形，如何使用光标和测量功能进行精确测量，以及探头的使用方法和注意事项（如1x, 10x探头的区别）。 信号发生器： 原理： 介绍不同类型信号发生器的原理，包括函数信号发生器（正弦波、方波、三角波）、任意波形发生器（AWG）和射频信号发生器。 核心技术： 详细阐述振荡器电路（LC振荡、RC振荡、压控振荡器-VCO、数控振荡器-DCO），波形整形电路，频率合成技术（如锁相环-PLL），以及幅度、频率、相位调制电路。 功能与应用： 涵盖产生各种基本波形、自定义波形、扫频功能、调制功能。展示如何用于电路的功能测试、性能评估、故障诊断，以及在通信系统、音频系统、控制系统等领域的应用。 实践技巧： 指导用户如何根据测试需求选择合适的信号类型、频率、幅度，如何进行频率扫描和调制设置，以及如何避免信号耦合和干扰。 第二部分 高级测量仪器 频谱分析仪： 原理： 深入讲解频谱分析仪的核心——频率域分析。详细阐述其工作流程，即通过混频器将输入信号下变频到中频，再通过带通滤波器和检波器得到特定频率范围内的信号功率。 核心技术： 重点介绍混频器、本地振荡器（LO）、中频滤波器（IF Filter）、检波器、对数放大器、视频滤波器的工作原理。解释分辨率带宽（RBW）、视频带宽（VBW）、扫频时间等关键参数的意义。 功能与应用： 覆盖测量信号的功率谱密度、频率、幅度、失真、谐波、邻道泄漏比（ACLR）、调制质量等。在无线通信、雷达、电子对抗、射频识别（RFID）等领域有着广泛应用。 实践技巧： 指导用户如何设置RBW、VBW、视频带宽和参考电平以获得最佳测量效果，如何使用标记功能测量特定点的参数，以及如何进行星座图、眼图等高级分析。 逻辑分析仪： 原理： 阐述逻辑分析仪用于捕捉和分析数字信号时序关系的基本原理。它能同时监测多通道的逻辑电平变化，并将这些变化以时间序列的形式显示出来。 核心技术： 介绍触发模式（状态触发、定时触发、混合触发）、采样模式（状态采样、定时采样）、存储深度、时序显示、状态显示等。重点讲解其强大的触发能力，能够捕获特定事件序列。 功能与应用： 覆盖数字系统调试、总线分析（如I2C、SPI、UART、USB）、协议解码、状态监测、时序验证等。在微处理器、FPGA、嵌入式系统开发中不可或缺。 实践技巧： 指导用户如何设置多通道采样，如何选择合适的触发条件来捕获关键事件，如何利用协议解码功能简化复杂协议的分析，以及如何理解和分析时序图。 数字存储示波器（DSO）与混合信号示波器（MSO）： DSO原理与实践： 在基础示波器部分基础上，进一步细化数字存储示波器的采样、存储、显示和处理能力。重点讲解高采样率、高分辨率、长存储深度对捕捉快速瞬变信号的重要性。 MSO原理与实践： 介绍混合信号示波器如何集成数字逻辑分析通道和模拟示波器通道，实现对模拟和数字信号的同步采集和关联分析。重点讲解其在混合信号电路调试中的优势，如将触发点与数字信号的状态关联起来。 高级功能： 深入讲解FFT（快速傅里叶变换）分析、序列模式、硬件触发、高级数学运算、协议解码（如CAN、LIN、I2S）等功能。 实践技巧： 针对不同类型的信号和电路，指导用户如何选择合适的示波器模式和设置，如何利用高级触发和测量功能快速定位问题，以及如何利用各种分析工具深入理解信号特性。 第三部分 测量技术与应用 测量误差分析与补偿： 探讨系统误差、随机误差的来源，以及提高测量精度的常用方法，如多重测量、重复测量、数据处理技术。 仪器校准与维护： 介绍仪器定期校准的重要性，以及基本的维护保养知识，确保测量结果的准确性和可靠性。 电磁兼容（EMC）测量： 简要介绍EMC测量的基本概念，如传导骚扰、辐射骚扰，以及相关的测量设备和标准。 实际应用案例： 通过丰富的实际案例，展示电子测量仪器在不同领域的应用，例如： 电源适配器检测： 使用示波器、万用表、电子负载测量输出电压、电流、纹波、效率等。 音频放大器测试： 使用信号发生器、示波器、失真仪测量频率响应、失真度、信噪比等。 通信模块调试： 使用频谱分析仪、逻辑分析仪、协议分析仪调试射频信号和通信协议。 嵌入式系统开发： 使用逻辑分析仪、示波器调试微控制器和外围设备。 本书旨在为读者构建一个坚实的电子测量理论基础，并提供丰富的实践指导，使读者能够自信地使用各种电子测量仪器，高效地解决实际工程问题。

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我购买这本书纯粹是出于一种“查漏补缺”的心态，毕竟在实际工作中，很多基础知识点其实是靠经验积累，而非系统学习得来的。阅读《图解电子测量技术》的过程，就像进行了一次全面的“知识体检”。这本书的排版和设计也值得称赞，纸张质量好，印刷清晰，关键是图表的质量非常高。那些涉及频率响应、失真分析的波形图，线条干净利落，标注准确无误，这在快速阅读和对比分析时非常重要。我印象最深的是关于噪声测量的章节，那部分内容在很多教材中都是一笔带过，而这本书却用了相当的篇幅详细介绍了不同类型的噪声源及其对测量结果的影响，并且提供了具体的滤波和抑制方案，非常实用。我立即根据书中的建议优化了我正在调试的一个低噪声放大器电路，效果立竿见影。这本书的价值在于，它不仅仅是知识的搬运工，更像是一位高水平的导师，引导读者从根本上去理解测量的本质和限制。

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这本《图解电子测量技术》实在是让我这个初学者受益匪浅。我一直觉得电子测量这块听起来就很“硬核”，各种公式、复杂的仪器操作，感觉离我很遥远。直到我翻开了这本书，才发现原来它可以这么直观、这么生动地被展现出来。作者似乎深谙读者的心理，没有一上来就堆砌晦涩难懂的理论，而是从最基础的电压、电流、电阻测量讲起，用大量的图示来辅助理解。尤其是那些关于示波器、万用表的图解部分，清晰到简直是手把手教你，即便是对电路原理只有皮毛了解的我，也能很快抓住要点。书里对各种测量误差的分析也非常到位，不像其他技术书籍那样只是点到为止，而是深入讲解了如何识别、如何尽量减小这些误差，这对于我后续进行一些简单的DIY项目时，避免走弯路帮了大忙。整体的编排逻辑非常流畅，知识点的递进非常自然，感觉像是在听一位经验丰富的工程师在跟你娓娓道来，而不是在啃一本枯燥的教科书。可以说，这本书成功地降低了电子测量技术的“入门门槛”，让我对这个领域产生了浓厚的兴趣，并且更有信心去动手实践了。

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说实话，我本来对市面上大多数技术书籍的“图解”二字持保留态度，总觉得图多不一定代表内容深入。然而，这本《图解电子测量技术》完全颠覆了我的看法。它给我的感觉是“厚重而又不失灵动”。内容覆盖的面非常广，从最基础的直流/交流测量，到信号源的使用，再到更高级的参数分析，几乎涵盖了实验室和工程实践中会遇到的核心测量场景。我特别欣赏书中对“测量思维”的培养，它不仅仅告诉你“怎么做”，更重要的是让你明白“为什么这么做”。比如，在讨论阻抗测量时，作者没有简单地给出公式，而是结合了实际的电路模型，解释了为什么在不同频率下需要选择不同的桥式电路进行测量。这种由浅入深、理论与应用紧密结合的叙述方式，让知识点不再是孤立的符号，而是转化成了解决实际问题的工具。我身边一些有多年经验的前辈看了这本书的某些章节后，也表示对其中一些细节的阐述非常精准，甚至纠正了他们以往的一些模糊认识。这本书绝对不只是给新手的，它对进阶学习者也是一本很好的案头参考。

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作为一名对老式模拟仪器有特殊情怀的工程师，我原本以为这本书会完全聚焦于现代化的数字仪器。然而，事实证明我的担心是多余的。这本书在处理传统与现代仪器的结合方面做得非常出色。它不仅详尽地介绍了现代数字示波器、LCR表等精密仪器的操作原理和使用技巧，还花了不少篇幅回顾了经典模拟仪表的工作原理，比如磁电式仪表的原理及其精度限制。这种跨越时代的对比分析，极大地拓宽了我的视野。我发现，即便是最先进的数字设备，其底层的一些误差来源和设计哲学，依然能从经典的模拟电路理论中找到根源。书中的“测量陷阱”小贴士环节更是充满了经验智慧，例如如何避免地线回路干扰、如何正确使用探头衰减设置等，这些都是教科书里不会着墨，但实际操作中经常会遇到的“坑”。这本书的深度和广度，远超出了我最初对一本“图解”书籍的预期，它真正做到了将复杂的测量科学体系化和可视化。

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如果要用一个词来形容我对这本《图解电子测量技术》的整体感受，那就是“结构精妙”。它不是简单的知识点罗列，而是构建了一个完整的测量知识体系。让我印象深刻的是，作者在讲解完某个具体测量方法后，总会紧跟着一个“系统误差分析”或“适用范围讨论”的模块。这种结构确保了读者在学习如何测量技能的同时，也清晰地认识到了这种测量的局限性和适用边界，这对于养成严谨的科学态度至关重要。举个例子，书中对传感器接口电路的介绍非常深入，不仅讲了如何采集信号，更详细分析了不同信号调理电路在应对强电磁干扰环境时的表现差异，并提供了具体电路修改建议。这本书的语言风格极其严谨，但又充满了对读者的尊重，没有使用任何故作高深的术语来掩盖内容的空泛。可以说，它成功地将一门偏向工程实践的学科，通过清晰的视觉语言和严密的逻辑结构，打造成了一套易于学习和掌握的实用工具书。

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