《職業教育課程改革創新規劃教材·精品課程系列:電子測量儀器及應用》以常用電子測量儀器及其主要應用為主線,講述電子測量儀器的基本工作原理、操作使用方法和測量應用實訓。
《職業教育課程改革創新規劃教材·精品課程系列:電子測量儀器及應用》以項目和任務為章節,內容包括電子測量與儀器基礎知識,電壓測量儀器及應用,信號發生器及應用,電子示波器及應用,電子計數器及應用,頻域測量儀器及應用,電子元器件測量儀器及應用,智能儀器與自動測量技術,虛擬儀器技術及應用共9個項目。每個項目中都有結合實際應用的多項實訓,使讀者在學完本書后,即可使用各種電子測量儀器進行相關測量與測試工作。
隨著電子信息產業的發展,各種電子測量儀器的應用越來越廣泛。在電子產品的研制、生產、調試和維修過程中,都離不開各種電子測量儀器。學習電子測量儀器的基本知識、掌握電子測量儀器的操作方法、熟練使用各種電子測量儀器來進行相關工程測量與測試,對于電子技術應用及相關專業的學生來說都是非常重要的。
本教材以培養應用型人才為目標,突出職業教育的特點,緊密結合電子測量工程實踐進行教學。在選材上注重系統性、綜合性、實用性和先進性;對專業基礎知識以夠用為止,加大技能實訓比重,并從多方面反映電子測量儀器的新發展。在形式上采用項目教學和任務驅動法的編寫模式,將電子測量儀器基礎知識、常用儀器介紹和測量應用實訓融為一體,緊緊圍繞完成實訓任務的需要選擇教學內容,將全部教學活動分成若干個項目,以項目為單位組織教學,使學生在學習電子測量儀器基礎知識的同時,掌握電子測量儀器的實際應用,以提高學生的實踐操作技能,培養學生的綜合職業能力。
本教材以常用電子測量儀器及其主要應用為主線,講述了電子測量儀器的工作原理、操作使用方法和測量應用實訓。全書共分為9個項目,內容包括電子測量與儀器基礎知識,電壓測量儀器及應用,信號發生器及應用,電子示波器及應用,電子計數器及應用,頻域測量儀器及應用,電子元器件測量儀器及應用,智能儀器與自動測量技術,虛擬儀器技術及應用等內容。每個項目中都有結合實際測量應用的多項實訓,使讀者在學完本書后,能熟練使用各種電子測量儀器進行相關測量與測試工作。
本教材由楊亞平老師擔任主編,并編寫項目1、3、4、6、7;項目8、9由劉亞川老師編寫;項目2、5由楊展老師編寫。在本教材的編寫過程中,參閱了大量有關著作和文獻資料,并得到了多位老師的幫助,在此向他們表示真誠的感謝。由于編者水平有限,書中難免存在缺點和錯誤之處,敬請使用本書的師生及讀者批評指正。
為了方便教師教學,本書還配有教學指南、電子教案和習題答案(電子版)。請有此需要的教師登錄華信教育資源網免費注冊后再進行下載,有問題請在網站留言板留言或與電子工業出版社聯系。
編者
2012.12
項目1 電子測量儀器基礎知識
任務1 知識引領——電子測量的基本知識
知識1.1 電子測量及內容
知識1.2 電子測量的特點
知識1.3 電子測量的基本方法
任務2 知識引領——測量誤差的基本知識
知識2.1 測量誤差的分類
知識2.2 測量誤差的來源
知識2.3 測量誤差的表示方法
任務3 知識引領——測量結果的數據處理
知識3.1 有效數字的正確表示
知識3.2 有效數字的舍入規則
知識3.3 測量數據的運算法則
任務4 知識引領——測量儀器的基本知識
知識4.1 電子測量儀器的分類
知識4.2 電子測量儀器的誤差
知識4.3 電子測量儀器的性能指標
任務5 應用實訓——誤差計算與數據處理實訓
實訓5.1 測量誤差計算實訓
實訓5.2 測量數據處理實訓
本項目小結
項目1思考題
項目2 電壓測量儀器及應用
任務1 知識引領——電壓測量的基本知識
知識1.1 電壓測量的特點及要求
知識1.2 電壓表的分類
知識1.3 交流電壓的幅值參數
知識1.4 電平的概念及測量
任務2 儀器介紹——模擬式電子電壓表
知識2.1 放大-檢波式電子電壓表
知識2.2 檢波-放大式電子電壓表
知識2.3 熱電偶變換式電子電壓表
知識2.4 模擬電子電壓表的選擇和使用
任務3 儀器介紹——數字式直流電壓表
知識3.1 數字式電壓表的組成
知識3.2 數字式電壓表的工作原理
知識3.3 數字式電壓表的性能指標
任務4 儀器介紹——數字式萬用表
知識4.1 數字式萬用表的結構組成
知識4.2 數字式萬用表的性能指標
知識4.3 數字式萬用表的使用方法
任務5 應用實訓——電壓測量實訓
實訓5.1 穩壓電源參數測試實訓
實訓5.2 不同波形電壓換算實訓
實訓5.3 數字式萬用表應用實訓
本項目小結
項目2思考題
項目3 信號發生器及應用
任務1 知識引領——信號發生器基本知識
知識1.1 信號發生器的分類
知識1.2 信號發生器的基本組成
知識1.3 信號發生器的技術指標
知識1.4 信號發生器的選擇
任務2 儀器介紹——低頻信號發生器
知識2.1 低頻信號發生器的組成
知識2.2 主振蕩器類型與工作原理
知識2.3 低頻信號發生器的使用
任務3 儀器介紹——高頻信號發生器
知識3.1 高頻信號發生器的組成
知識3.2 主振級的類型和工作原理
知識3.3 高頻信號發生器的使用
任務4 儀器介紹——函數信號發生器
知識4.1 函數信號發生器的類型
知識4.2 三角波產生與正弦波變換
知識4.3 函數信號發生器的使用
任務5 應用實訓——信號發生器應用實訓
實訓5.1 低頻放大器的性能測試(低頻信號發生器的應用)
實訓5.2 調諧放大器的性能測試(高頻信號發生器的應用)
實訓5.3 不同波形信號的電壓測量(函數信號發生器的應用)
本項目小結
項目3思考題
項目4 電子示波器及應用
任務1 知識引領——電子示波器基本知識
知識1.1 電子示波器的性能特點
知識1.2 電子示波器的分類
知識1.3 電子示波器的性能指標
任務2 知識引領——示波器波形顯示原理
知識2.1 陰極射線示波管的構造
知識2.2 電子束聚焦與偏轉原理
知識2.3 示波器波形顯示原理
任務3 儀器介紹——通用電子示波器
知識3.1 通用電子示波器的組成
知識3.2 通用電子示波器的性能指標
知識3.3 通用電子示波器的應用
任務4 儀器介紹——數字存儲示波器
知識4.1 數字存儲示波器的性能特點
知識4.2 數字存儲示波器的組成原理
知識4.3 數字存儲示波器的工作方式
任務5 應用實訓——通用電子示波器使用實訓
實訓5.1 信號參數測量實訓
實訓5.2 低頻放大器性能測試實訓
實訓5.3 調幅與檢波電路性能測試實訓
本項目小結
項目4思考題
項目5 電子計數器及應用
任務1 知識引領——電子計數器基本知識
知識1.1 頻率與時間的測量方法
知識1.2 電子計數器的分類
知識1.3 電子計數器的基本原理
知識1.4 電子計數器的性能指標
任務2 儀器介紹——通用電子計數器
知識2.1 通用電子計數器的結構組成
知識2.2 通用電子計數器的測量原理
知識2.3 通用電子計數器的使用
任務3 知識引領——電子計數器的測量誤差
知識3.1 測量誤差的來源
知識3.2 頻率測量誤差
知識3.3 周期和時間測量誤差
知識3.4 中界頻率的確定
任務4 儀器介紹——等精度電子計數器
知識4.1 等精度頻率測量原理
知識4.2 時間間隔平均測量原理
知識4.3 等精度電子計數器的使用
任務5 應用實訓——電子計數器應用實訓
實訓5.1 信號源信號參數測量實訓
實訓5.2 電視機掃描電路測試實訓
實訓5.3 電子計數器測量誤差計算實訓
本項目小結
項目5思考題
項目6 頻域測量儀器及應用
任務1 知識引領——頻域測量基本知識
知識1.1 頻域和時域的關系
知識1.2 頻域測量的主要內容
知識1.3 頻域測量儀器的類型
任務2 儀器介紹——頻率特性測試儀
知識2.1 頻率特性的測試方法
知識2.2 頻率特性測試儀的工作原理
知識2.3 頻率特性測試儀的使用
任務3 儀器介紹——頻譜分析儀
知識3.1 頻譜分析儀的分類及用途
知識3.2 頻譜分析儀的工作原理
知識3.3 頻譜分析儀的性能指標
知識3.4 頻譜分析儀的選擇和使用
知識3.5 頻譜分析儀的使用
任務4 儀器介紹——諧波失真度測試儀
知識4.1 失真度的定義及測量方法
知識4.2 失真度測量儀的組成原理
知識4.3 失真度測量儀的使用
任務5 應用實訓——頻域測量實訓
實訓5.1 調諧放大器諧振曲線測試實訓
實訓5.2 鑒頻器鑒頻曲線測試實訓
實訓5.3 功率放大器失真度測試實訓
本項目小結
項目6思考題
項目7 元器件測量儀器及應用
任務1 知識引領——元器件測量基本知識
知識1.1 電子元器件的分類及參數
知識1.2 無源電路元件的參數
知識1.3 電子元器件測量儀器的分類
任務2 儀器介紹——萬用電橋
知識2.1 電橋的分類及平衡條件
知識2.2 萬用電橋的工作原理
知識2.3 萬用電橋的使用
任務3 儀器介紹——高頻Q表
知識3.1 高頻Q表的組成
知識3.2 高頻Q表的工作原理
知識3.3 高頻Q表的使用
任務4 儀器介紹——半導體管特性圖示儀
知識4.1 半導體管特性圖示儀的組成
知識4.2 半導體管特性圖示儀的工作原理
知識4.3 半導體管特性圖示儀的使用方法
任務5 應用實訓——電子元器件測量實訓
實訓5.1 低頻電路元件的測量實訓 (萬用電橋的應用)
實訓5.2 高頻電路元件的測量實訓 (高頻Q表的應用)
實訓5.3 半導體器件測量實訓 (半導體管圖示儀的應用)
本項目小結
項目7思考題
項目8 智能儀器和自動測量技術
任務1 知識引領——智能儀器簡介
知識1.1 智能儀器的一般概念
知識1.2 智能儀器的功能特點
知識1.3 智能儀器的基本結構
任務2 知識引領——自動測試系統簡介
知識2.1 自動測量技術的發展
知識2.2 自動測試系統的組成
知識2.3 自動測試系統的總線
任務3 應用實訓——智能儀器應用實訓
實訓3.1 智能數字電壓表使用實訓
實訓3.2 數字存儲示波器使用實訓
實訓3.3 溫度測控系統性能測試實訓
本章小結
項目8思考題
項目9 虛擬儀器技術及應用
任務1 知識引領——虛擬儀器的基本知識
知識1.1 虛擬儀器的一般概念
知識1.2 虛擬儀器的結構組成
知識1.3 虛擬儀器的性能特點
任務2 知識引領——虛擬儀器的軟件
知識2.1 LabVIEW軟件簡介
知識2.2 基本VI 的組成
知識2.3 LabVIEW的模板
知識2.4 LabVIEW的數據類型
任務3 知識引領——虛擬儀器的基本程序結構
知識3.1 For循環
知識3.2 While 循環
知識3.3 選擇結構
知識3.4 圖形顯示控件
任務4 知識引領——虛擬儀器的數據采集
知識4.1 數據采集系統
知識4.2 數據采集硬件
知識4.3 數據采集VI
任務5 應用實訓——虛擬儀器應用實訓
實訓5.1 正弦信號發生器設計實訓
實訓5.2 頻譜分析儀設計實訓
本章小結
項目9思考題