本書采用項(xiàng)目案例法，以電子測(cè)量?jī)x器的智能化為主線，介紹智能電子測(cè)量?jī)x器的設(shè)計(jì)原理，內(nèi)容包括電子測(cè)量和智能儀器的基本概念，智能儀器的體系架構(gòu)，電壓、頻率、元件參數(shù)和阻抗參數(shù)等的測(cè)量原理和對(duì)應(yīng)智能儀器的設(shè)計(jì)方法，常規(guī)電子測(cè)量?jī)x器的組成原理和操作方法，智能儀器典型的處理功能，以及虛擬儀器測(cè)試技術(shù)。 本書可作為電子信息工程、應(yīng)用電子技術(shù)、通信工程、檢測(cè)技術(shù)、測(cè)控技術(shù)與儀器等專業(yè)的教材，也可作為從事電類專業(yè)的工程技術(shù)人員的參考書。
隨著技術(shù)的發(fā)展電子測(cè)量?jī)x器智能化已經(jīng)成為必然的發(fā)展趨勢(shì)，因此可以將《電子測(cè)量》和《智能儀器》兩門課程整合成為一門課程──《電子測(cè)量與智能儀器》（甘肅省十三五教育科學(xué)規(guī)劃項(xiàng)目）。但是該課程可以選用的教材有兩類問題：第一，《電子測(cè)量》和《智能儀器》的相關(guān)教材有過多的內(nèi)容重復(fù)；第二，簡(jiǎn)單的將兩門課的內(nèi)容以上下篇形式展示，其實(shí)質(zhì)還是兩門課程。因此本書合理、有機(jī)整合了電子測(cè)量與智能儀器的課程內(nèi)容，闡述運(yùn)用微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電子測(cè)量?jī)x器智能化的問題。
工欲善其事，必先利其器。電子測(cè)量技術(shù)是科學(xué)探索的工具。在我國(guó)的載人航天、探月探火、深海深地探測(cè)、衛(wèi)星導(dǎo)航、大飛機(jī)制造等偉大的工程中，無一例外地應(yīng)用了快速、準(zhǔn)確、可靠的電子測(cè)量技術(shù)。同時(shí)，在生產(chǎn)、生活等領(lǐng)域，電子測(cè)量技術(shù)也與人工智能、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng) 等新興技術(shù)深度融合，使儀器儀表行業(yè)得到高速、蓬勃發(fā)展。黨的二十大報(bào)告和儀器儀表行業(yè)十四五發(fā)展規(guī)劃建議中強(qiáng)調(diào)推動(dòng)制造業(yè)智能化發(fā)展適應(yīng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的新模式提高智能化程度，因此電子測(cè)量?jī)x器的智能化已經(jīng)成為社會(huì)、技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。編者所在學(xué)校的電子信息工程專業(yè)在進(jìn)行工程認(rèn)證改革時(shí)，將電子測(cè)量和智能儀器整合成為一門課程電子測(cè)量與智能儀器（*產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目、甘肅省十三五教育科學(xué)規(guī)劃項(xiàng)目）。在課程改革過程中，編者發(fā)現(xiàn)可選的教材有限，要么將兩門課程的內(nèi)容以上下篇的形式呈現(xiàn)，要么分別選擇兩門課程的相關(guān)教材，所以建設(shè)本教材勢(shì)在必行。本教材合理地整合了電子測(cè)量與智能儀器的課程內(nèi)容，形成完整的知識(shí)體系。在編寫過程中，注重實(shí)踐性，采用項(xiàng)目案例法，以電子技術(shù)和微處理器等知識(shí)作為基礎(chǔ)，重點(diǎn)討論設(shè)計(jì)智能電子測(cè)量?jī)x器所涉及的方法，旨在切實(shí)提升學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐綜合能力，達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)新型卓越工程人才的目的。全書共9個(gè)項(xiàng)目，以電子測(cè)量?jī)x器的智能化為主線，主要內(nèi)容包括電子測(cè)量和智能電子測(cè)量?jī)x器的基本概念，智能儀器的體系架構(gòu)，智能儀器典型處理功能，信號(hào)發(fā)生器、示波器、智能電壓表、智能LRC測(cè)量?jī)x、智能電子計(jì)數(shù)器等智能電子測(cè)量?jī)x器儀表的設(shè)計(jì)，以及虛擬儀器測(cè)試技術(shù)。
胡玫，現(xiàn)工作于蘭州工業(yè)學(xué)院電子信息工程學(xué)院，研究方向?yàn)殡娮訙y(cè)量、智能儀器、電子電路、無線傳感網(wǎng)等。教學(xué)成果如下。1. 新工科背景下《電子測(cè)量與智能儀器》實(shí)驗(yàn)課程改革 2022年*產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目 2023.10 1-52. 新工科背景下《電子測(cè)量與智能儀器》課程教學(xué)模式改革與實(shí)踐 甘肅省教育科學(xué)院 2020.09 1-43. 電路分析課程獲評(píng)校級(jí)一流課程 2021. 07 1-5 4. 電路分析課程獲評(píng)校級(jí)課程思政示范課程，2020.12 1-55. 甘肅省高校引進(jìn)和使用國(guó)內(nèi)外優(yōu)質(zhì)在線課程《電子測(cè)量與智能儀器》 2016 2-86. 雙創(chuàng)課程模擬電子線路創(chuàng)新設(shè)計(jì)教學(xué)改革實(shí)踐 蘭州工業(yè)學(xué)院創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目 2022.04 1-5
項(xiàng)目1導(dǎo)論11.1電子測(cè)量的內(nèi)容和方法11.1.1電子測(cè)量的內(nèi)容11.1.2電子測(cè)量的方法11.2電子測(cè)量的特點(diǎn)41.3智能電子測(cè)量?jī)x器的發(fā)展51.3.1智能儀器及GPIB自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)51.3.2個(gè)人儀器系統(tǒng)及V*總線儀器系統(tǒng)61.3.3軟件技術(shù)的高速發(fā)展及虛擬儀器71.4誤差和測(cè)量結(jié)果處理方法81.4.1誤差81.4.2誤差的表示方法91.4.3誤差的來源與分類131.4.4誤差的估計(jì)與處理141.4.5有效數(shù)字的處理221.4.6等精度測(cè)量結(jié)果的處理23習(xí)題125項(xiàng)目2智能儀器的體系架構(gòu)262.1智能儀器262.1.1智能儀器的組成262.1.2智能儀器的特點(diǎn)272.1.3智能儀器的一般設(shè)計(jì)方法272.2模擬量輸入通道292.2.1逐次比較式A/D轉(zhuǎn)換器及其接口312.2.2積分式A/D轉(zhuǎn)換器及其接口332.2.3并行比較式A/D轉(zhuǎn)換器及其接口352.3模擬量輸出通道382.3.1D/A轉(zhuǎn)換器與微處理器的接口392.3.2項(xiàng)目化案例402.4數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)412.4.1高速數(shù)據(jù)采集與傳輸412.4.2模擬信號(hào)的采樣與保存422.4.3項(xiàng)目化案例432.5鍵盤/LED顯示器接口設(shè)計(jì)462.5.1HD7279A的功能及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)462.5.2項(xiàng)目化案例472.6通用接口總線482.6.1GPIB標(biāo)準(zhǔn)接口的運(yùn)行502.6.2項(xiàng)目化案例51習(xí)題253項(xiàng)目3智能儀器典型處理功能563.1硬件故障的自檢563.1.1自檢方式563.1.2自檢算法573.1.3自檢軟件593.2自動(dòng)測(cè)量功能603.2.1自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換603.2.2自動(dòng)觸發(fā)電平調(diào)節(jié)613.2.3零點(diǎn)自動(dòng)調(diào)整623.2.4自動(dòng)校準(zhǔn)633.3干擾與數(shù)字濾波633.3.1中值濾波633.3.2平均濾波643.3.3低通數(shù)字濾波653.4測(cè)量數(shù)據(jù)的標(biāo)度變換663.4.1線性參數(shù)標(biāo)度變換663.4.2智能儀器中采用的線性參數(shù)標(biāo)度變換公式663.4.3非線性參數(shù)標(biāo)度變換67習(xí)題367項(xiàng)目4信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)684.1概述684.1.1信號(hào)發(fā)生器的分類684.1.2信號(hào)發(fā)生器的性能指標(biāo)694.2通用信號(hào)發(fā)生器714.2.1低頻信號(hào)發(fā)生器714.2.2高頻信號(hào)發(fā)生器734.2.3函數(shù)信號(hào)發(fā)生器744.3合成信號(hào)發(fā)生器764.3.1鎖相頻率合成信號(hào)發(fā)生器764.3.2直接數(shù)字頻率合成信號(hào)發(fā)生器834.3.3項(xiàng)目化案例89習(xí)題492項(xiàng)目5示波器的設(shè)計(jì)945.1概述945.1.1示波器的特點(diǎn)945.1.2示波器的分類945.1.3示波器的主要技術(shù)指標(biāo)955.1.4示波管975.1.5波形顯示原理995.2模擬示波器1015.2.1模擬示波器的組成1015.2.2雙蹤示波器1085.3數(shù)字示波器1115.3.1數(shù)字示波器的采樣方式1115.3.2數(shù)字示波器組成原理1185.3.3波形參數(shù)的測(cè)量與處理1215.3.4項(xiàng)目化案例123習(xí)題5128項(xiàng)目6基于電壓測(cè)量的智能電壓表設(shè)計(jì)1296.1概述1296.1.1電壓測(cè)量的基本要求1296.1.2電壓測(cè)量?jī)x器的分類1306.1.3交流電壓的表征1316.1.4交流電壓各表征量之間的關(guān)系1316.2模擬式直流電壓表1326.2.1動(dòng)圈式電壓表1326.2.2電子電壓表1346.2.3模擬交流電壓表1376.3智能數(shù)字電壓表1446.3.1智能數(shù)字電壓表的功能和主要技術(shù)指標(biāo)1446.3.2智能數(shù)字電壓表組成1476.3.3典型智能數(shù)字電壓表1526.3.4項(xiàng)目化案例1566.4智能數(shù)字多用表1596.4.1變換器1596.4.2典型智能數(shù)字多用表164習(xí)題6166項(xiàng)目7基于電子元件參數(shù)測(cè)量的智能LRC測(cè)量?jī)x設(shè)計(jì)1697.1概述1697.1.1阻抗1697.1.2電阻、電容和電感的電路模型1697.2阻抗的測(cè)量方法1707.2.1電橋法測(cè)量阻抗1707.2.2諧振法測(cè)量阻抗1737.2.3阻抗變換法測(cè)量阻抗1757.2.4項(xiàng)目化案例1837.2.5典型智能LCR測(cè)量?jī)x185習(xí)題7191項(xiàng)目8基于時(shí)頻測(cè)量的智能電子計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)1928.1概述1928.1.1頻率測(cè)量方法1928.1.2電子計(jì)數(shù)器的分類1938.2電子計(jì)數(shù)法1938.2.1頻率測(cè)量原理1938.2.2周期測(cè)量原理1948.2.3時(shí)間間隔測(cè)量原理1958.3通用電子計(jì)數(shù)器1958.3.1通用電子計(jì)數(shù)器的組成1958.3.2通用電子計(jì)數(shù)器測(cè)量誤差1988.3.3多周期同步測(cè)量2008.3.4典型部件的分析2048.4等精度智能電子計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)2098.4.1等精度頻率計(jì)的主要硬件電路2108.4.2等精度頻率計(jì)的軟件系統(tǒng)2108.4.3時(shí)間間隔TA-B測(cè)量功能的實(shí)現(xiàn)2128.4.4項(xiàng)目化案例2138.5頻率測(cè)量的其他方法2178.5.1直讀法2178.5.2比較法2188.5.3計(jì)數(shù)法219習(xí)題8219項(xiàng)目9虛擬儀器測(cè)試技術(shù)2209.1Multisim 10軟件介紹2209.1.1Multisim 10軟件簡(jiǎn)介2209.1.2Multisim 10軟件基本界面2209.1.3Multisim 10菜單欄和工具欄簡(jiǎn)介2219.2Multisim 10基本操作2289.2.1電路的創(chuàng)建2289.2.2仿真操作過程舉例2319.3Multisim 10虛擬儀器儀表的使用2329.3.1數(shù)字萬(wàn)用表2329.3.2函數(shù)信號(hào)發(fā)生器2339.3.3瓦特計(jì)2349.3.4雙通道示波器2349.3.5四通道示波器2359.3.6波特圖儀2359.3.7頻率計(jì)數(shù)器2369.3.8數(shù)字信號(hào)發(fā)生器2369.3.9邏輯分析儀2389.3.10邏輯轉(zhuǎn)換儀 2399.4Multisim 10仿真分析方法2409.4.1直流工作點(diǎn)分析2409.4.2交流分析2439.4.3瞬態(tài)分析2449.4.4傅里葉分析2459.5Multisim 10仿真實(shí)例2469.5.1電路基礎(chǔ)仿真實(shí)例2479.5.2模擬電路仿真實(shí)例2479.5.3數(shù)字電路仿真實(shí)例249習(xí)題9251
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