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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　CompactPCI845

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 1451986

47.7　智能测量变换器联网的优点992

参考文献992