本书为“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材。本书按照高等学校电子信息类专业的教学要求编写，内容包括绪论、误差与不确定度、信号发生器、时频测量、电压测量、时域测量、阻抗测量、频域测量、数据域测试、自动测试技术、环境监测与产品安全测试，共11章。每章均附有思考题与习题。本书配有电子课件，登录华信教育资源网注册后下载。 本书在选材上具有系统性、先进性和实用性的特点。全书深入浅出，图文并茂，内容丰富，适用面广。本书可作为高等学校理工类本科、专科电子信息类专业的教材或参考书，也可供从事电子技术工作的人员参考。

黄新，正高级实验师。长期从事测控技术与仪器专业的教学、科研工作，主要研究方向为计算机辅助测试、集成电路测试、可测性设计技术和边界扫描测试技术等。主持和参与国防预研项目、国家自然科学基金项目、广西自然科学基金项目和广西青年基金项目等10余项，在国内外学术刊物发表论文30余篇，指导学生参加各类学科竞赛全国一等奖4项、全国二等奖8项、区三等以上奖项90余项。主持和参与区级和校级教学改革项目9项，获得广西区教学成果一等奖1项。参编教材《电子测量与仪器》获得“十二五”国家级规划教材，获得广西区优秀教材特等奖。先后获得教学技能比赛、教学竞赛、“本科课堂教学质量优秀奖”、优秀教学课件、优秀教学设计、AI赋能优秀案例等一等奖13项，获得“教学能手”、“优秀任课教师”和“优秀教师”等称号。

第1章 绪论 1
1.1 电子测量概述 1
1.1.1 测量及其重要意义 1
1.1.2 电子测量的任务与内容 1
1.1.3 电子测量的特点 2
1.1.4 电子测量的方法 3
1.2 电子测量仪器概述 4
1.2.1 电子测量仪器的功能 4
1.2.2 电子测量仪器的分类 5
1.3 计量的基本概念 6
1.3.1 计量 6
1.3.2 单位制 7
1.3.3 计量基准 7
1.3.4 几个与计量有关的概念 8
1.4 电子测量仪器的发展概况 8
思考题与习题 10
第2章 误差与不确定度 11
2.1 误差的概念与表示方法 11
2.1.1 测量误差 11
2.1.2 误差的表示方法 12
2.1.3 误差的性质与分类 14
2.1.4 基本术语 16
2.2 随机误差 17
2.2.1 随机误差的定义与性质 17
2.2.2 随机误差的统计处理 18
2.2.3 有限次测量值的算术平均值和标准差 20
2.2.4 测量结果的置信概率 22
2.2.5 非等精度测量 25
2.3 粗大误差 27
2.3.1 莱特检验法 27
2.3.2 格拉布斯检验法 28
2.3.3 中位数检验法 29
2.3.4 应用举例 29
2.4 系统误差 30
2.4.1 系统误差的产生原因 31
2.4.2 系统误差的检查和判别 31
2.4.3 削弱系统误差的基本方法 33
2.4.4 重复性测量结果的数据处理 34
2.5 测量误差的合成与分配 36
2.5.1 测量误差的合成 36
2.5.2 测量误差的分配 39
2.5.3 最佳测量方案的选择 41
2.6 测量不确定度 43
2.6.1 测量不确定度概述 43
2.6.2 标准不确定度的评定 45
2.6.3 标准不确定度的合成 48
2.6.4 扩展不确定度 51
2.6.5 测量不确定度报告 52
2.6.6 不确定度应用举例 53
2.7 测量数据的处理 56
2.7.1 有效数字的处理 56
2.7.2 测量数据的表示方法 58
思考题与习题 61
第3章 信号发生器 65
3.1 信号发生器概述 65
3.1.1 信号发生器的功用 65
3.1.2 信号发生器的分类 65
3.1.3 正弦信号发生器的性能指标 67
3.2 模拟信号发生器 70
3.2.1 低频信号发生器 70
3.2.2 高频信号发生器 71
3.2.3 脉冲信号发生器 74
3.2.4 函数信号发生器 76
3.2.5 噪声信号发生器 77
3.3 合成信号发生器 77
3.3.1 直接模拟频率合成法 78
3.3.2 直接数字频率合成法 79
3.3.3 间接合成法 85
3.3.4 频率合成技术的进展 89
3.4 射频合成信号发生器 92
3.4.1 射频合成信号发生器基本原理 92
3.4.2 实例：1465C信号发生器 94
思考题与习题 94
第4章 时频测量 97
4.1 时频测量概述 97
4.1.1 时频关系 97
4.1.2 时频基准 98
4.1.3 频率测量方法 98
4.2 电子计数法测量频率 99
4.2.1 电子计数法测量频率的原理 99
4.2.2 电子计数法测量频率误差分析 101
4.2.3 电子计数法测量频率结论 102
4.3 电子计数法测量时间 103
4.3.1 电子计数法测量周期的原理 103
4.3.2 电子计数法测量周期误差分析 104
4.3.3 中界频率 106
4.3.4 时间间隔的测量 107
4.4 通用计数器 108
4.4.1 通用计数器概述 108
4.4.2 通用计数器的功能 109
※4.5 电子计数器性能的改进 110
4.5.1 多周期同步测量频率 111
4.5.2 提高测时分辨率的方法 112
4.5.3 微波计数器 114
※4.6 标准频率源的测量 116
4.6.1 频率稳定度的定义 116
4.6.2 长期频率稳定度的表征 117
4.6.3 短期频率稳定度的表征 118
4.6.4 频率标准的获取 123
4.7 调制域测量 124
4.7.1 调制域分析概述 124
4.7.2 调制域分析的关键技术 125
4.7.3 调制域分析仪的应用 126
思考题与习题 128
第5章 电压测量 129
5.1 电压测量概述 129
5.2 交流电压的测量方法 130
5.2.1 交流电压的表征 130
5.2.2 交流电压的测量 132
※5.2.3 高频电压的测量 138
5.2.4 电平（分贝）的测量 140
※5.2.5 噪声电压的测量 141
※5.2.6 脉冲电压的测量 142
5.3 数字电压表概述 143
5.3.1 数字电压表的组成原理 143
5.3.2 数字电压表的主要工作特性 143
5.3.3 数字电压表的分类 146
5.4 积分式A/D转换器 147
5.4.1 双斜积分式A/D转换器 147
※5.4.2 脉冲调宽式A/D转换器 152
※5.4.3 V/F转换式A/D转换器 154
※5.4.4 Σ-Δ型A/D转换器 157
5.4.5 积分式A/D转换器的发展 158
5.5 比较式A/D转换器 161
5.5.1 逐次逼近比较式A/D转换器 161
5.5.2 余数循环比较式A/D转换器 164
5.5.3 并联比较式A/D转换器 166
※5.5.4 两步式A/D转换器 167
※5.5.5 流水线型A/D转换器 168
5.5.6 折叠插值型A/D转换器 169
5.6 数字多用表 171
5.6.1 交流—直流转换器 172
5.6.2 电流—电压转换器 172
5.6.3 电阻—电压转换器 173
5.6.4 数字多用表的发展近况 174
5.7 数字电压表的误差与干扰 176
5.7.1 数字电压表测量误差公式 177
5.7.2 数字电压表主要部件误差分析 177
5.7.3 电压测量的干扰及其抑制技术 179
思考题与习题 184
第6章 时域测量 186
6.1 时域测量概述 186
6.1.1 示波器的功能 186
6.1.2 示波器的分类 186
6.1.3 示波器的组成 187
6.2 示波管及其波形显示原理 188
6.2.1 示波管 188
6.2.2 示波管波形显示原理 190
6.3 模拟示波器 192
6.3.1 模拟示波器的组成 192
6.3.2 示波器的Y（垂直）通道 193
6.3.3 示波器的X（水平）通道 196
6.3.4 示波器的多波形显示 200
6.3.5 模拟示波器的应用 202
6.4 数字示波器 206
6.4.1 数字示波器的组成原理 206
6.4.2 信号采集处理技术 210
6.4.3 波形显示技术 218
6.4.4 数字示波器的技术指标 220
6.4.5 数字示波器的基本功能 221
6.4.6 数字示波器的应用 225
思考题与习题 231
第7章 阻抗测量 233
7.1 阻抗测量概述 233
7.1.1 阻抗的定义与表示 233
7.1.2 阻抗元件的基本特性 233
7.1.3 阻抗测量的特点和方法 235
7.2 电阻的测量 236
7.2.1 伏安法 236
7.2.2 多用表中的电阻挡 236
7.2.3 电桥法 239
7.3 电感、电容的测量 239
7.3.1 电桥法 239
7.3.2 谐振法（Q表） 242
7.3.3 数字化方法 245
思考题与习题 249
第8章 频域测量 251
8.1 线性系统幅频特性的测量 251
8.1.1 静态幅频特性测量：点频法 251
8.1.2 动态幅频特性测量：扫频法 252
8.1.3 扫频仪举例：SA1140C数字频率特性测试仪 254
※8.2 微波网络分析仪 257
8.2.1 微波网络参数 257
8.2.2 网络分析仪的组成 259
8.2.3 自动网络分析仪 261
8.3 频谱分析仪概述 262
8.3.1 信号的时域与频域分析 262
8.3.2 频谱分析仪的主要用途 263
8.3.3 频谱分析仪的分类 263
8.3.4 频谱分析仪工作原理 264
8.4 扫频外差式频谱分析仪 265
8.4.1 扫频外差式频谱分析仪工作原理 265
8.4.2 实例1：BP-1型频谱分析仪 266
8.4.3 实例2：4052系列频谱分析仪 268
※8.5 实时频谱分析仪（RTSA） 269
8.5.1 RTSA概述 269
8.5.2 RTSA工作原理 269
8.6 频谱分析仪的主要技术特性 271
8.6.1 选择性 271
8.6.2 灵敏度 274
8.6.3 动态范围 275
8.6.4 典型产品简介 277
8.7 频谱分析仪的应用 279
8.7.1 测量正弦信号 280
8.7.2 测量小信号 280
8.7.3 谐波失真测量 284
思考题与习题 285
第9章 数据域测试 286
9.1 数据域测试概述 286
9.1.1 数据域的基本概念 286
9.1.2 数据域测试的任务与故障模型 287
9.1.3 数据域测试系统与仪器 289
9.2 逻辑分析仪 292
9.2.1 逻辑分析仪的特点和分类 292
9.2.2 逻辑分析仪的基本组成 293
9.2.3 逻辑分析仪的触发方式 294
9.2.4 逻辑分析仪的数据捕获和存储 295
9.2.5 逻辑分析仪的显示 297
9.2.6 逻辑分析仪的主要技术指标及发展趋势 298
9.2.7 逻辑分析仪的应用实例 301
9.3 可测试性设计 302
9.3.1 可测试性设计概述 302
9.3.2 扫描设计技术 304
9.3.3 内建自测试技术 305
9.3.4 边界扫描测试技术 306
思考题与习题 313
第10章 自动测试技术 314
10.1 自动测试系统 314
10.1.1 自动测试系统的基本组成 314
10.1.2 自动测试系统的发展概况 315
10.2 智能仪器 317
10.2.1 智能仪器的特点 318
10.2.2 智能仪器的组成 318
10.3 虚拟仪器 319
10.3.1 虚拟仪器的基本概念和特点 319
10.3.2 虚拟仪器的组成及关键技术 320
10.3.3 基于不同总线的虚拟仪器的比较 321
10.3.4 虚拟仪器的软件结构 321
10.4 接口总线及信道 322
10.4.1 测试系统中常用的总线及信道 322
10.4.2 GPIB总线 329
10.4.3 VXI总线 332
10.4.4 LXI总线 335
10.5 测试程序 339
10.6 自动测试系统的集成 341
10.6.1 自动测试系统集成的步骤 342
10.6.2 实例1：导弹综合测试系统 342
10.6.3 实例2：无人值守安全监控系统 344
思考题与习题 346
第11章 环境监测与产品安全测试 347
11.1 环境监测 347
11.1.1 光谱分析法概要 347
11.1.2 光谱分析仪器的基本组成 349
11.1.3 原子发射光谱仪 349
11.1.4 原子吸收分光光度计 350
11.1.5 原子荧光分光光度计 350
11.1.6 紫外—可见分光光度计 351
11.1.7 分子荧光分光光度计 351
11.1.8 红外光谱仪 351
11.1.9 实例：新型便携式户外分光光度计 352
11.2 电气设备安全测试 353
11.2.1 电子电器类产品安全的基本准则 353
11.2.2 电气设备电击防护分类 354
11.2.3 耐压测试 355
11.2.4 泄漏电流测试 357
11.2.5 绝缘电阻测试 360
11.2.6 接地电阻测试 360
11.2.7 实例：电动汽车安全规范测试解决方案 361
思考题与习题 364
附录A 正态分布在对称区间的积分表 365
附录B t分布在对称区间的积分表 366
附录C 国内外相关标准367
参考文献 368