本书以大型装备控制系统常见的参量测量理论、方法为主线，注重厚植专业基础，紧跟技术前沿，突出测量实践，在详细讲解测量基础知识、误差理论的基础上，重点讲解时频信号测量、常见电参量测量、非电参量测量、时域与频域测量等内容。本书共 8 章，主要内容包括测量基本原理、测量方法与测量系统、测量误差及数据处理、时间与频率的测量、电参量测量、非电参量测量、信号波形测量、信号频谱测量等。

本书可作为高校测试技术专业课教材使用，也可供大型装备测试测量领域的工程技术人员和研究人员参考。

目录

第一章 测量基本原理

第一节 测量的基本概念

一、测量的意义

二、测量的定义

三、测量的组成

第二节 计量的基本概念

一、计量的定义和意义

二、单位和单位制

三、基准和标准

四、测量基准的权威性和相对性

五、测量标准的传递

第三节 测量误差的基本概念

一、测量误差的定义

二、测量误差的来源

三、测量误差的表示方法

第四节 测量的信息获取原理

一、信息的概念

二、信息的感知

三、信息的识别

第五节 测量的量值比较原理

一、基于比例变换的间接比较法

二、基于差值示零的直接比较法

三、减少误差的复合式比较法

思考与练习

第二章 测量方法与测量系统

第一节 电子测量的基本概念

一、电子测量的意义

二、电子测量的特点

三、电子测量的内容

第二节 电子测量的对象 —— 信号与系统

一、信号的基本概念

二、信号的分类

三、系统的基本概念

四、被测系统的分类

五、系统的可测性和可控性

第三节 测量方法的分类概述

一、直接测量、间接测量和组合测量

二、有源量的测量与无源量的测量

三、集中式与分布式的多路测量

四、频域、时域、随机及数字测量

五、静态、稳态和动态测量

第四节 测量系统的静态特性

一、概述

二、测量系统的静态特性指标

三、电子测量仪器的技术条件及误差表示方法

第五节 测量系统的动态特性

一、描述测量系统动态特性的数学模型

二、测量系统的动态特性参数

三、测量系统动态特性的评价指标及其测定

思考与练习

第三章 测量误差及数据处理

第一节 测量误差的分类和测量结果的表征

一、测量误差的分类

二、测量结果的表征

第二节 测量误差的估计和处理

一、随机误差的统计特性及减少方法

二、系统误差的判断及减少或消除方法

三、粗大误差及其判断准则

四、测量结果的处理步骤

五、误差的合成分析

第三节 测量不确定度

一、不确定度的概念

二、误差与不确定度的区别

三、不确定度的评定方法

四、测量不确定度的评定步骤

五、合成不确定分配及最佳测量方案的选择

第四节 测量数据处理

一、数字修约规则

二、有效数字

三、近似运算法则

思考与练习

第四章 时间与频率的测量

第一节 概述

一、时间、频率的基本概念

二、电子计数器概述

第二节 时间与频率标准

一、时间与频率的原始标准

二、石英晶体振荡器

第三节 频率和时间的测量原理

一、模拟测量原理

二、数字测量原理

第四节 电子计数器的组成原理和测量功能

一、电子计数器的组成原理

二、电子计数器的测量功能

第五节 电子计数器的测量误差

一、测量误差的来源

二、频率测量误差分析

三、周期测量误差分析

第六节 高分辨力时间和频率测量技术

一、多周期同步测量技术

二、模拟内插法

思考与练习

第五章 电压、电流和阻抗的测量

第一节 电压测量

一、概述

二、电压标准

三、交流电压的测量

四、直流电压的数字化测量及 A/D 转换原理

第二节 电流测量

一、概述

二、直流电流的测量

三、交流电流的测量

第三节 阻抗测量

一、引言

二、阻抗标准

三、阻抗的模拟测量法

第四节 电流、电压、阻抗变换技术及数字万用表

一、电流、电压、阻抗变换技术

二、数字万用表

思考与练习

第六章 非电参量检测技术

第一节 压力的测量

一、压力的基本概念

二、常用压力检测仪表

三、压力检测仪表的使用与校准

第二节 运动量检测技术

一、位移检测

二、速度检测

三、加速度检测

第三节 振动测量技术

一、振动和振动测量系统

二、振动参量的测量

第四节 温度检测技术

一、温标与标定

二、测温方法分类及其特点

三、膨胀式测温方法

四、热阻式测温方法

五、热电式测温方法

思考与练习

第七章 信号波形的测量

第一节 概述

一、波形测量

二、示波器的组成

三、示波器的分类

第二节 信号波形的模拟测量原理

一、阴极射线示波管

二、阴极射线示波管波形显示的基本原理

第三节 模拟示波器

一、通用示波器的基本构成

二、主要技术指标

三、通用示波器 Y 通道

四、通用示波器 X 通道

五、示波器的多波形显示

第四节 采样示波器

一、采样示波器的基本原理

二、采样示波器的组成及工作原理

第五节 示波器的基本测量技术

一、示波器的选用

二、用示波器测量电压

三、用示波器测量时间和频率

四、用示波器测量相位

思考与练习

第八章 信号频谱的测量

第一节 概述

一、信号频谱分析的意义

二、信号的时域与频域

三、常见信号的频谱

四、频谱仪的分类

第二节 周期信号的频谱测量

一、扫频式频谱分析原理

二、外差式频谱分析原理

第三节 动态瞬变信号的频谱测量

一、FFT 分析仪原理

二、全数字中频的实时频谱分析

三、矢量信号分析

第四节 频谱仪的技术指标

一、外差式频谱仪的主要指标

二、FFT 分析仪的主要技术指标

三、外差式频谱仪和 FFT 分析仪的比较

四、频谱仪各参数间的联动关系

思考与练习

参考文献

前言

测量是一切科学的基础，测量的真实性和精确程度直接关乎科学研究的成败。随着科学技术的不断进步，测量技术逐渐成为航空航天、深海探测、智能驾驶、虚拟现实、3D 打印等尖端技术的前提和基石，因此，测试技术基础已经成为我国高等院校相关专业的一门必修课。本书立足为相关专业的学生介绍测试测量的基础知识、基本原理和基本方法，为他们后续的专业学习奠定坚实的基础。

本书以电路分析理论、模拟电子技术、数字电子技术为基础，综合运用高等数学、工程数学等知识，系统地阐述了电子测量的基本概念、基本理论、主要技术及应用等。本书主要内容包括检测与测试技术的基本概念、测量误差的基本概念、测量的基本实现技术、信号与系统的基本概念、测量系统的基本特性、测量误差的分类和测量结果的表征、测量误差的估计与处理、测量不确定度的评定、测量数据的处理、时间和频率的测量技术及误差分析、电参量测量技术及误差分析、非电参量测量技术及误差分析、信号波形的测量、信号频谱的测量等。

本书是以导弹武器控制系统常见的参量测量为主线编写的，具有鲜明的专业背景特色。在介绍各部分内容时，注重从原理、误差及应用三个方面来阐述，三者之间的关系是：以测量原理为基础，通过测量误差的分析来提升认识和理解，以其实际装备应用为归宿，具有很强的理论性和实践性。为便于读者理解掌握，本书对部分关键知识点提供了讲解视频和原理动画，每章后面都附有思考和练习题，以巩固学习成果。

本书由火箭军工程大学测试教研室的部分教员编写。全书共八章，其中第一、二、三章由张琪编写，第四、五、六章由杨立浩编写，第七、八章由徐中英编写。何华锋、郑建飞教授担任主审，裴洪、张建勋、张正新、韩晓斐、马永超对全书进行了技术整理。

本书配备了微课、原理动画、音频等新形态教学资源，有需要的读者可以与出版社联系，或者通过 yanglihao003@163.com 与作者沟通获取。

由于编者水平所限，书中难免存在一些疏漏和不足之处，殷切期望广大读者批评指正。