基本信息
書名：輕鬆學同步用常用電子測量儀器使用
定價：36.00元
作者：陳永甫著
齣版社：電子工業齣版社
齣版日期：2014-06-01
ISBN：9787121233500
字數：294400
頁碼：171
版次：1
裝幀：平裝
開本：16開
商品重量：0.4kg
編輯推薦
作者以畢生心血，寫成瞭本書，集結瞭教學和設計經驗的精華。本書雙色印刷，以不同顔色提示重點知識，並結閤多個設計和應用實例講解，配有同步自測題，方便讀者閱讀和自學。
內容提要
本書是一本介紹電子測量儀器使用的應用圖書，內容主要包括電子測量基礎、指針式萬用錶、數字電壓錶、信號發生器、毫伏錶、電子示波器、頻率特性測試儀等，共7章。本書重點突齣瞭實用技術和操作技巧，按照由淺入深、循序漸進的認知規律，以通俗簡潔的語言和圖文結閤的形式，簡明地闡述瞭必須掌握的核心內容及操作要點，具有較強的實踐指導意義。
目錄
作者介紹
陳永甫，教授，任河北大學電子工程係教授，燕山大學客座教授。曾在工廠參加産品設計，而後在河北大學電信學院從事教育工作幾十年，具有多年設計和教學經驗，曾齣版過《555集成電路應用800例》、《防盜報警裝置全書》、《通信與信息係統》、《新編555集成電路應用800例》等多部暢銷書。
文摘
序言
《電子測量科學的殿堂：探索通用儀器精髓》 在科技飛速發展的今天，電子測量儀器猶如科學研究與工程實踐的“眼睛”和“觸角”，它們以精確的數據反饋，揭示著物質世界的奧秘，推動著技術革新的前沿。無論是精密的集成電路設計，還是宏觀的通信係統構建，亦或是嚴謹的科學實驗驗證，都離不開各類電子測量儀器的精準支持。本文將帶領讀者深入電子測量儀器這一充滿魅力的領域，以宏觀的視角，勾勒齣其發展脈絡、核心價值以及在各個技術分支中的應用圖景，旨在為初學者構建一個清晰的認知框架，並為有經驗的從業者提供一些新的思考維度。 一、 電子測量儀器的發展簡史與時代印記 電子測量儀器的發展曆程，是一部與電子技術革命相互輝映的史詩。從最初簡單的電壓錶、電流錶，到如今集成瞭微處理器、數字信號處理（DSP）和人工智能（AI）的復雜係統，電子測量儀器經曆瞭從模擬到數字，從通用到專用，從獨立設備到互聯互通的深刻變革。 萌芽與奠基（20世紀初至中期）： 早期，隨著電磁學的深入研究和電力係統的初步發展，伏特計、安培計、歐姆計等基本測量工具應運而生。這些模擬儀錶奠定瞭測量科學的基礎，雖然精度和功能有限，但它們是理解電學現象、進行初步電路分析的不可或缺的工具。示波器的齣現，更是將時域的電信號變化可視化，為信號分析提供瞭革命性的手段。 數字化的浪潮（20世紀中後期）： 隨著半導體技術和集成電路的飛速發展，數字測量儀器逐漸取代瞭模擬儀器。數字電壓錶（DVM）、數字示波器（DSO）以其更高的精度、更強的穩定性和更便捷的數據讀取能力，極大地提升瞭測量效率和準確性。數字化的浪潮還催生瞭邏輯分析儀、頻譜分析儀等一係列功能更為強大的儀器，能夠應對更復雜的數字信號和射頻信號的分析需求。 智能化與集成化（21世紀至今）： 進入21世紀，電子測量儀器正朝著智能化、網絡化和集成化的方嚮發展。嵌入式處理器、高速數據采集技術、先進的信號處理算法以及人工智能技術的融閤，使得現代測量儀器不僅能進行精確測量，還能進行智能化的數據分析、故障診斷和自動校準。現代儀器如邏輯嚮量分析儀、協議分析儀、任意波形發生器（AWG）等，能夠模擬復雜的信號場景，並進行深入的協議級分析，滿足瞭高速通信、物聯網、人工智能等新興技術對測量日益增長的需求。儀器之間的互聯互通，構建起智能化的測試係統，大大提高瞭研發和生産效率。 二、 通用電子測量儀器的核心地位與價值 在琳琅滿目的電子測量儀器傢族中，通用電子測量儀器因其廣泛的應用範圍、靈活的配置能力和相對較低的入門門檻，占據著核心的地位。它們是電子工程師、技術愛好者和學生掌握電子技術、解決實際問題的“萬能鑰匙”。 揭示物理世界的奧秘： 無論是驗證物理學原理，還是探索新材料的電學特性，通用儀器都能提供直觀、量化的數據支持，幫助我們理解並量化自然界的各種現象。 加速産品研發與創新： 在産品設計階段，通過通用儀器對電路進行功能驗證、參數測量和性能評估，可以及時發現並修正設計缺陷，縮短研發周期，提高産品質量。 保障産品質量與可靠性： 在生産和質量控製環節，通用儀器用於對生産綫上的産品進行各項電氣性能測試，確保産品符閤設計規範和行業標準，從而保障産品的可靠性和用戶體驗。 賦能教育與科研： 在教學實驗中，通用儀器是學生動手實踐、加深理論理解的重要載體。在科研領域，它們是科學傢們探索未知、驗證假設的基礎工具。 降低技術門檻，普及電子技術： 相較於一些高度專用的高端儀器，通用儀器的操作相對直觀，價格也更易於接受，這有助於降低電子技術的學習和應用門檻，讓更多人能夠接觸並掌握電子技術。 三、 通用電子測量儀器傢族的核心成員及其功能 雖然“通用”意味著其應用廣泛，但通常意義上的通用電子測量儀器也涵蓋瞭一係列功能基礎且應用最普遍的設備。以下將詳細介紹其中幾個代錶性的儀器： 1. 數字萬用錶 (DMM - Digital Multimeter)： 核心功能： 數字萬用錶是最基礎也是最常用的通用測量儀器。它能夠測量直流電壓（DCV）、交流電壓（ACV）、直流電流（DCI）、交流電流（ACI）、電阻（Ω）、二極管正嚮壓降、通斷（蜂鳴器）、甚至一些型號還可以測量電容、頻率、溫度、晶體管hFE等參數。 應用場景： 基礎電路檢查： 測量電源電壓是否正常，判斷元器件是否開路或短路。 元器件參數測試： 測量電阻阻值、二極管的正嚮導通性。 電路電流分析： 通過串聯在電路中測量特定支路的電流大小。 電源適配器檢測： 測量適配器的輸齣電壓和空載電流。 電池電量評估： 通過測量電池的端電壓來判斷剩餘電量。 重要性： 任何一個電子愛好者或工程師，首先需要掌握的就是萬用錶的使用，它是排查簡單故障、理解基本電路行為的敲門磚。 2. 示波器 (Oscilloscope - DSO/CRO)： 核心功能： 示波器能夠顯示隨時間變化的電壓信號的波形。它將輸入的電信號的幅值（縱軸）作為函數，與時間（橫軸）進行描繪，形成一個可視化的圖形。現代數字示波器（DSO）還具備存儲、觸發、測量、分析等高級功能。 主要參數： 帶寬（Bandwidth）、采樣率（Sample Rate）、通道數（Number of Channels）、垂直靈敏度（Vertical Sensitivity）、時基（Time Base）。 應用場景： 信號的實時觀測： 查看方波、正弦波、三角波等各種信號的形態，判斷其是否失真。 信號參數測量： 測量信號的峰峰值、幅度、頻率、周期、占空比、上升/下降時間等。 電路工作狀態分析： 觀察電路中關鍵節點的電壓變化，判斷電路的動態特性。 故障診斷： 通過對比正常信號波形與異常波形，快速定位電路故障。 串行通信協議解碼（部分高端示波器）： 例如UART、SPI、I2C等信號的解碼分析。 重要性： 示波器是觀察和分析動態信號的“瑞士軍刀”，對於理解復雜電路的工作原理、進行高頻信號分析以及深入的故障排查至關重要。 3. 函數/任意波形發生器 (Function/Arbitrary Waveform Generator - FG/AWG)： 核心功能： 函數發生器可以産生標準的基本波形，如正弦波、方波、三角波、鋸齒波等，並可調整其頻率、幅度、偏移量等參數。任意波形發生器（AWG）則在此基礎上，能夠産生用戶自定義的任意波形，極大拓展瞭信號仿真的可能性。 應用場景： 電路的功能測試： 為待測電路提供穩定的激勵信號，如為音頻電路提供正弦波，為數字電路提供方波。 係統參數測量： 用於測量電路或係統的頻率響應、瞬態響應等。 仿真復雜信號： AWG可以用來産生模擬實際環境中可能遇到的復雜信號，如噪聲、脈衝串、調製信號等。 自動化測試： 與其他儀器配閤，實現自動化的信號注入和響應測試。 重要性： 波形發生器是激勵和驅動待測對象，對其進行性能評估和功能驗證的關鍵工具，尤其在係統級測試和研發中不可或缺。 4. 電源 (Power Supply - DC Power Supply)： 核心功能： 電源是為電子電路提供穩定、可調的直流電能的設備。可調節直流電源通常可以設定輸齣電壓和電流的上限，並具有穩壓和限流功能。 主要參數： 輸齣電壓範圍、輸齣電流範圍、電壓穩定度、電流穩定度、紋波和噪聲。 應用場景： 電路供電： 為實驗電路、原型電路、被測設備提供穩定的工作電源。 參數測試： 通過改變輸齣電壓和電流，測試電路在不同工作條件下的性能。 過載和短路保護測試： 模擬過載或短路情況，測試被測設備或電源本身的保護功能。 元器件老化測試： 在加速條件下對元器件進行老化試驗。 重要性： 穩定可靠的電源是所有電子設備正常工作的基石，可調電源更是實驗和研發中必不可少的工具。 5. 信號發生器/射頻信號發生器 (Signal Generator/RF Signal Generator)： 核心功能： 信號發生器（通常指更通用的，包括前麵提到的函數/AWG）産生各種類型的電信號。射頻信號發生器（RF Signal Generator）則專注於産生用於無綫通信、雷達等射頻領域的信號，通常具有更高的頻率範圍、更強的調製能力（AM, FM, PM, FSK, PSK等）以及更低的相位噪聲。 應用場景： 無綫通信設備測試： 測試發射機和接收機的性能，如靈敏度、選擇性、輸齣功率等。 雷達係統測試： 模擬各種雷達迴波信號。 射頻器件特性分析： 測試天綫、濾波器、放大器等射頻器件的頻率響應和功率特性。 電磁兼容性（EMC）測試： 産生乾擾信號，評估設備抗乾擾能力。 重要性： 對於通信、廣播、雷達等射頻和微波領域的研發和生産，射頻信號發生器是核心測試設備。 四、 掌握通用電子測量儀器的意義與進階之路 學習和掌握通用電子測量儀器，不僅僅是學會操作幾個設備，更是掌握一種科學的思維方式和解決問題的能力。 培養科學嚴謹的態度： 測量過程中的每一個步驟，每一個參數的設置，都可能影響最終結果的準確性。通過實際操作，能夠深刻體會到科學研究的嚴謹性。 提升問題分析與解決能力： 當電路齣現故障時，熟練運用各種儀器進行診斷，能夠快速定位問題根源，並提齣有效的解決方案。 構建完整的知識體係： 儀器是理論與實踐的橋梁。通過儀器，可以將抽象的電子理論具象化，從而更深刻地理解電路原理、信號特性和係統功能。 拓展職業發展空間： 無論是在研發、生産、質量控製、技術支持還是教育科研領域，熟練掌握通用電子測量儀器都是一項必備的核心技能，能夠為職業發展奠定堅實基礎。 進階之路： 1. 深入理解儀器原理： 不滿足於簡單的操作，嘗試去瞭解儀器內部的工作原理，如ADC/DAC的工作方式、數字信號處理技術、觸發機製等，這將有助於更高效地使用儀器，並解決更復雜的問題。 2. 掌握儀器聯動與自動化： 學習如何將多種儀器通過總綫（如GPIB, USB, Ethernet）連接起來，並使用編程語言（如LabVIEW, Python）編寫自動化測試程序，極大地提高測試效率。 3. 關注新興測量技術： 隨著技術發展，新的測量需求不斷湧現，如高帶寬示波器、矢量網絡分析儀（VNA）、信號源分析儀（SSA）等。瞭解和掌握這些高端儀器，將使你在前沿領域更具競爭力。 4. 理論與實踐相結閤： 持續學習電子技術理論，並將所學知識應用於實際的電路設計和測量實踐中，不斷鞏固和深化理解。 結語 電子測量儀器作為現代電子技術不可或缺的組成部分，其發展如同電子工業的脈搏，跳動著創新的力量。從最基礎的萬用錶到功能強大的示波器和信號發生器，每一款通用儀器都承載著工程師探索未知、創造未來的使命。掌握這些工具，就是掌握瞭理解和改造數字世界的一把鑰匙。希望本文能為讀者打開一扇瞭解電子測量儀器的大門，激發對這一領域的深入探索熱情，並在實踐中不斷提升自己的測量技術和工程能力。
作為一名長期在電子研發領域工作的工程師，我見過不少技術書籍，有些過於偏重理論，有些又流於錶麵，真正能夠兼顧深度與廣度，並且兼顧實踐性的書籍並不多見。我購買《輕鬆學同步用常用電子測量儀器使用》這本書，主要是看中瞭其“常用”二字。在實際工作中，我們接觸最多的往往是那些經典且廣泛使用的測量儀器，對它們的精通程度直接影響到研發效率和産品質量。我希望書中能夠提供一些關於這些常用儀器的高級應用技巧，比如在復雜電路調試中如何巧妙利用示波器的觸發功能，如何使用頻譜分析儀進行信號乾擾分析，或者如何通過網絡分析儀對射頻電路進行精確匹配。此外，我還對書中可能包含的儀器性能對比和選型指南非常感興趣。瞭解不同儀器的技術指標、優缺點以及適用場景，對於在預算和需求之間找到最佳平衡點至關重要。如果書中還能對一些常見的儀器故障排除提供一些指導性意見，那就更能體現其價值瞭。