数字电子技术实验教程（本科教材） 周素茵、章云、李光辉 9787302360971 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

基本信息

书名:数字电子技术实验教程（本科教材）

定价：20.00元

售价：13.4元,便宜6.6元,折扣67

作者:周素茵、章云、李光辉

出版社：清华大学出版社

出版日期：2014-07-01

ISBN：9787302360971

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.4kg

编辑推荐

---

导语_点评_推荐词

内容提要

---

本书是《数字电子技术》的配套实验教材，共包括三部分内容： 实验基础知识、基础性实验和综合性实验。实验基础知识主要讲述实验中的操作规范和常见故障的检查方法，数字集成电路中的相关概念、特点及使用时的注意事项等；基础性实验主要针对数字电子技术中常用的组合电路模块和时序电路模块进行逻辑功能的验证及基本应用的设计；综合性实验主要围绕几个具体的应用实例将数字电子技术中的多个知识点有机地融合在一起，以培养学生设计小型数字系统的能力。

目录

---

作者介绍

---

文摘

---

序言

---

《电子测量与传感器技术》 内容概要： 本书系统地介绍了电子测量的基本原理、常用测量仪表、测量方法以及传感器技术在电子测量中的应用。内容涵盖了信号的产生、变换、放大、处理、显示等电子测量链的各个环节，并重点讲解了各类传感器的原理、特性、选型及应用实例，旨在培养学生扎实的电子测量理论基础和熟练的实践操作技能，为学生后续从事电子信息类相关专业的研究、开发和工程应用打下坚实基础。 第一部分：电子测量基础 第一章：测量概述 1.1 测量的基本概念： 阐述测量的定义、目的、分类（如按物理量分类、按测量目的分类等），以及测量在科学研究和工程实践中的重要性。 1.2 测量误差与不确定度： 深入分析测量误差的来源（如系统误差、随机误差、粗大误差），并介绍误差的表示方法（如绝对误差、相对误差、标准不确定度）。讲解如何对测量结果进行不确定度评定，以及提高测量准确度的基本途径。 1.3 测量仪器与仪表： 介绍测量仪器的基本组成（如传感器、信号处理电路、显示/记录装置），以及不同类型测量仪表的特点和适用范围（如模拟式仪表、数字式仪表、记录仪等）。 1.4 测量过程与方法： 探讨测量过程的典型流程，以及常用的测量方法（如直接测量法、间接测量法、比较测量法、示值法、零位法等），并分析不同方法的优缺点。 第二章：信号的产生与变换 2.1 信号的类型与特性： 区分模拟信号和数字信号，讲解信号的幅度、频率、相位、波形等基本特性，以及信号的频谱分析。 2.2 信号的产生： 2.2.1 振荡器： 介绍各种基本振荡器电路（如RC振荡器、LC振荡器、晶体振荡器）的工作原理、频率选择和稳定性分析，以及在信号源中的应用。 2.2.2 函数发生器： 讲解函数发生器的基本原理，如何产生正弦波、方波、三角波、锯齿波等多种波形，以及其在测试中的作用。 2.2.3 信号发生器： 介绍射频信号发生器、任意波形发生器等专业信号源的工作原理和性能指标。 2.3 信号的变换： 2.3.1 放大器： 讲解不同类型放大器（如同相放大器、反相放大器、差分放大器、跨阻放大器）的电路结构、增益计算、频率响应和稳定性。重点介绍运算放大器（Op-Amp）在信号放大、滤波、积分、微分等应用中的原理。 2.3.2 衰减器： 介绍步进衰减器、可变衰减器的原理和设计，以及其在信号幅度控制中的应用。 2.3.3 滤波器： 深入分析低通、高通、带通、带阻滤波器（包括有源滤波器和无源滤波器）的原理、设计方法和频率特性。讲解Butterworth、Chebyshev、Bessel等滤波器的特点。 2.3.4 调制与解调： 介绍幅度调制（AM）、频率调制（FM）、脉冲调制（如PAM, PPM, PWM）的基本原理和电路实现，以及相应的解调方法。 第三章：信号的测量与显示 3.1 电压、电流测量： 3.1.1 模拟电压表与电流表： 讲解动圈式、动铁式等模拟仪表的工作原理、量程扩展和内阻/外自分压/分流电阻的设计。 3.1.2 数字电压表（DVM）与数字电流表： 介绍DVM的测量原理（如双积分、逐次逼近、Σ-Δ）、分辨率、精度等关键指标。讲解如何通过串联/并联电阻实现电流/电压测量。 3.2 电阻测量： 介绍万用表中的欧姆挡工作原理、惠斯通电桥法、兆欧表等电阻测量方法。 3.3 功率测量： 讲解单相和三相功率测量的方法，包括功率表、瓦特计等。 3.4 阻抗测量： 介绍阻抗的定义，以及LCR测试仪、阻抗分析仪等测量仪器的工作原理。 3.5 频率与周期测量： 讲解频率计的工作原理，如溢出法、周期法等。 3.6 波形显示： 3.6.1 示波器： 详细介绍示波器（包括模拟示波器和数字示波器）的工作原理、垂直系统、水平系统、触发系统等。讲解如何使用示波器进行波形观察、测量（电压、时间、频率、相位）和分析。 3.6.2 频谱分析仪： 介绍频谱分析仪的基本原理，如何显示信号的频谱特性，以及其在射频信号分析中的应用。 3.6.3 逻辑分析仪： 讲解逻辑分析仪在数字电路调试中的作用，如何捕捉和分析数字信号的时序。 第二部分：传感器技术 第四章：传感器基础理论 4.1 传感器的定义与分类： 阐述传感器的基本概念，以及根据不同标准（如能量转换方式、输出信号形式、被测量类型、工作原理等）进行的分类。 4.2 传感器的基本性能指标： 详细介绍传感器的灵敏度、线性度、迟滞、重复性、分辨率、响应时间、稳定性、工作温度范围、过载能力等关键参数，并分析其对测量结果的影响。 4.3 传感器的工作原理： 概述几种主要的物理效应和化学效应在传感器中的应用，如压电效应、热电效应、光电效应、磁致伸缩效应、半导体效应、化学反应等。 4.4 传感器的选型原则： 结合具体应用场景，指导读者如何根据被测量类型、测量精度要求、工作环境、响应速度、功耗、成本等因素进行合理的传感器选型。 第五章：常用传感器原理与应用 5.1 温度传感器： 5.1.1 热电阻（RTD）： 介绍铂、铜、镍等材料的热电阻原理，其电阻随温度变化的特性，以及PT100、PT1000等常见型号。 5.1.2 热电偶： 讲解不同金属材料组合形成的热电偶（如K型、J型、T型）产生的热电动势与温度的关系，及其在高温测量中的应用。 5.1.3 semiconductor温度传感器： 介绍集成电路温度传感器（如LM35、TMP36）的工作原理，线性输出电压或数字输出的特点。 5.1.4 红外温度传感器： 阐述非接触式红外温度传感器的原理，测量范围和应用。 5.2 压力传感器： 5.2.1 压阻式压力传感器： 讲解硅压阻效应，应变片集成在传感器中的结构，以及其在测量压力、差压、液位中的应用。 5.2.2 电容式压力传感器： 介绍基于电容变化的压力测量原理，其高灵敏度和稳定性。 5.2.3 压电式压力传感器： 讲解压电晶体在受力时产生电荷的特性，适用于动态压力测量。 5.3 位移传感器： 5.3.1 线性可变差动变压器（LVDT）： 介绍LVDT的结构和电磁感应原理，用于测量直线位移。 5.3.2 编码器： 讲解光电编码器（绝对式、增量式）和磁编码器的工作原理，用于测量角位移和直线位移。 5.3.3 电位计式位移传感器： 介绍滑动变阻器原理，测量直线位移。 5.4 力与力矩传感器： 5.4.1 称重传感器： 介绍基于应变片的称重传感器（电阻应变片式）的工作原理，以及在衡器、工业自动化中的应用。 5.4.2 扭矩传感器： 讲解如何测量旋转轴上的力矩，常用于发动机性能测试、工业控制。 5.5 流量传感器： 5.5.1 电磁流量计： 介绍法拉第电磁感应原理，测量导电液体流量。 5.5.2 涡轮流量计： 讲解流体驱动涡轮转动，通过计数器测量流量。 5.5.3 超声波流量计： 介绍基于多普勒效应或传播时间差的超声波流量测量原理。 5.6 气体传感器： 5.6.1 半导体式气体传感器： 介绍金属氧化物半导体（MOS）传感器，其对特定气体的敏感性。 5.6.2 电化学式气体传感器： 讲解电化学反应产生的电流信号与气体浓度的关系。 5.7 光传感器： 5.7.1 光敏电阻： 介绍半导体材料的光电导效应，其电阻随光照强度变化。 5.7.2 光电二极管与光电三极管： 讲解PN结的光生伏特效应和光电导效应，响应速度快，常用于光检测。 5.7.3 CCD与CMOS图像传感器： 介绍它们在成像设备中的工作原理，将光信号转化为电信号。 第六章：传感器信号调理与接口技术 6.1 传感器信号的特点： 分析传感器输出信号的类型（如电压、电流、电阻、频率、数字信号），以及信号的弱、噪声干扰、线性度差等问题。 6.2 信号调理电路： 6.2.1 放大电路： 针对不同传感器输出信号的特点，设计合适的放大电路（如跨阻放大器、仪表放大器），提高信号幅度。 6.2.2 滤波电路： 讲解如何使用滤波器去除信号中的噪声，改善信号质量。 6.2.3 线性化电路： 对非线性输出的传感器，设计电路进行线性化处理。 6.2.4 阻抗匹配： 确保传感器与后续电路之间的有效信号传输。 6.3 传感器信号的接口： 6.3.1 模拟接口： 介绍模拟信号如何连接到ADC（模数转换器），以及ADC的类型（如逐次逼近型、Σ-Δ型）和关键参数。 6.3.2 数字接口： 讲解常用数字接口协议（如I2C、SPI、UART）在传感器与微控制器通信中的应用。 6.3.3 总线接口： 介绍CAN、Ethernet等工业总线在传感器网络中的应用。 第七章：传感器应用实例与系统设计 7.1 电子测量系统设计： 7.1.1 系统构成： 讲解一个完整的电子测量系统通常包括传感器、信号调理电路、数据采集系统（ADC）、微处理器/DSP、人机交互界面等部分。 7.1.2 设计流程： 介绍系统设计的步骤，包括需求分析、方案设计、元器件选型、电路设计、软件开发、调试与测试。 7.2 实例分析： 7.2.1 自动数据采集系统： 以某物理量的自动测量为例，讲解如何选择传感器、设计信号调理电路，并利用单片机实现数据采集、处理和存储。 7.2.2 环境监测系统： 介绍如何集成温度、湿度、气体、光照等传感器，构建一个简单的环境监测系统。 7.2.3 工业过程控制中的传感器应用： 结合具体的工业场景（如液位控制、压力反馈、温度调节），讲解传感器在该过程中的作用和系统集成。 7.3 传感器网络与物联网（IoT）中的传感器应用： 简要介绍传感器在物联网架构中的地位，以及无线传感器网络（WSN）的组网技术和应用前景。 本书在内容编排上，循序渐进，由浅入深，既注重理论基础的讲解，又强调实际应用和动手能力培养。每个章节都配有相关的概念阐述、原理分析、电路图示和应用举例，旨在帮助读者建立起系统性的知识框架，并能够灵活运用所学知识解决实际问题。通过本书的学习，读者将能够深刻理解电子测量的奥秘，掌握各类传感器的核心技术，并具备设计和实现简单电子测量与传感系统的基本能力。