学 时: 48 学 分:2.5
理论学时: 28 实验学时:20
面向专业:电信工程/电信科技 课程代码:
先开课程:模拟电子技术、数字电子技术、概率论、信号与系统、微机原理 课程性质:必修
执笔人:车晓言 代爱妮 审定人:陈龙猛 曹洪波
第一部分:理论教学部分
一、说明
1、课程的性质、地位和任务
电子测量技术是电子信息、自动控制、测量仪器等专业的通用技术基础课程。包括电子测量的
基本原理、测量误差分析和实际应用,主要电子仪器的工作原理,性能指标,电参数的测试方法,该领域的最新发展等。电子测量技术综合应用了电子、计算机、通信、控制等技术。
通过本课程的学习,培养学生具有电子测量技术和仪器方面的基础知识和应用能力;通过本课程的学习,可开拓学生思路,培养综合应用知识能力和实践能力;培养学生严肃认真,求实求真的科学作风,为后续课程的学习和从事研发工作打下基础。
2、课程教学和教改基本要求
(1)模块化、多层次教学方法(2)理论联系实际(3)互动式、开放式教学方法
(4)课程组的教学方法研讨(5)考试方式的改革
通过本课程的学习,培养学生具有电子测量技术和仪器方面的基础知识和应用能力;通过本课程的学习,可开拓学生思路,培养综合应用知识能力和实践能力。
二、教学内容与课时分配
第1章.测量的基本原理 (4学时)
(1) 测量的基本概念、基本要素,测量误差的基本概念和计算方法。
(2) 计量的基本概念,单位和单位制,基准和标准,量值的传递准则。
(3) 测量的基本原理,信息获取原理和量值比较原理。
(4) 电子测量的实现原理:变换、比较、处理、显示技术。
重点:掌握测量与计量的基本概念,测量误差的概念与来源,测量的量值比较原理。了解信息的获取原理,测量的基本实现技术。
难点:测量的量值比较原理
第2章.测量方法与测量系统(2学时)
(1)电子测量的意义、特点、内容。
(2)电子测量的基本对象——信号和系统的概念、分类。
(3)电子测量方法分类。
(3)电子测量方法分类。
(4)测量系统的基本特性——静态特性和动态特性。
重点:测量方法,测量系统的基本特性
难点:静态特性的标定条件及方法,动态特性,静态性能指标的计算方法;动态特性的一阶与二阶微分方程。
第3章.测量误差及数据处理 (2学时)
(1)测量误差的分类、估计和处理:随机误差的统计特性及减少方法,系统误差的判断及消除方法,粗大误差及判断准则。测量结果的处理步骤。
(2)测量不确定度概念和分类,标准不确定度的A类评定方法和B类评定方法;合成标准不确定度的计算方法;扩展不确定度的确定方法。测量不确定度的评定步骤。
第3章.测量误差及数据处理 (2学时)
(1)测量误差的分类、估计和处理:随机误差的统计特性及减少方法,系统误差的判断及消除方法,粗大误差及判断准则。测量结果的处理步骤。
(2)测量不确定度概念和分类,标准不确定度的A类评定方法和B类评定方法;合成标准不确定度的计算方法;扩展不确定度的确定方法。测量不确定度的评定步骤。
(3)有效数字的处理,测量数据的表示方法:一元线性回归法,端点法、平均选点法、最小二乘法。
重点:测量误差的估计和处理;测量不确定度。
难点:测量不确定度的评定
第4章.时间与频率的测量 (2学时)
(1)时间、频率的基本概念、时间与频率标准。
(2)频率和时间的数字测量原理和模拟测量原理,电子计数器的组成原理,误差分析。
重点:时间与频域测量的数字测量方法,测频与测周的误差分析
难点:通用计数器的五种测量功能,以及测频与测周的误差分析
第5章.电压测量 (4学时)
(1)了解电压测量的意义、特点,电压测量的基本原理、方法和分类,电压标准。
(2)交流电压的基本参数;检波实现交流电流(AC—DC)转换原理。
(3)DVM的组成原理及主要性能指标,A/D转换原理:逐次逼近比较式、单斜式双斜积分式、三斜积分式。
(4)电流、电压、阻抗(AVO)变换技术,数字多用表的组成方框,测量电路。
重点:交流电压的模拟化测量与数字化测量
难点:数字化测量
第6章.阻抗测量 (2学时)
第6章.阻抗测量 (2学时)
(1)阻抗定义及表示方法,电阻器、电容器、电感器的电路模型,元件参数的测量原理和方法概述,仪器分类,水平及应用。
(2)阻抗的模拟测量法、Q值测量。
(3) 阻抗的数字测量法原理,数字LCR测量仪。
重点:交流电压的模拟化测量与数字化测量
难点: 数字化测量
第7章.信号波形测量 (4学时)
第7章.信号波形测量 (4学时)
(1)示波器的功能、分类和发展。
(2)模拟示波器的组成,CRT显示原理,垂直系统和水平系统电路原理。
(3) 实时取样和等效取样原理,取样示波器组成原理。
(4)数字存储示波器组成和工作原理,及特点和指标。
重点:模拟通用示波器、数字存储示波器的工作原理及其应用。
难点:示波器的工作原理及其应用
第8章.信号的产生 (2学时)
(1)信号源作用和组成及分类,正弦信号源的性能指标。
(2)正弦、脉冲及函数发生器的组成、原理。
(3)频率合成原理、分类、特点和发展,锁相环(PLL)的基本工作原理及性能(分辨力和频率范围),锁相环的几种基本形式。
(4)直接数字合成(DDS)基本原理,DDS的性能,任意函数发生器(AFG)或任意波形发生器(AWG)简介。
第9章.信号分析和频域特性测量 (2学时)
(1)信号分析和信号频谱的概念,信号频谱分析的内容,频谱分析仪的分类。
(2)扫频外差式频谱仪组成,基本工作原理,性能。
(3)谐波失真度的定义,谐波失真度测量方法,失真度测试仪主要技术指标和组成原理。
第10章 线性系统频率特性测量和网络分析 (2学时)
(1) 线性系统的幅频特性、相频特性测量,扫频信号源。
(2) 网络分析的基本概念。
第11章.测试系统集成技术 (2学时)
测试系统集成概述,测试系统中的通信技术、标准总线、硬件平台、软件平台
8-11章重点,难点:
重点:信号发生器、频谱分析仪、网络分析仪的工作原理及其应用。
难点:频域测量的基本问题
三、考核方式和要求
考核方式:闭卷。成绩评定包括提问、作业、实验成绩(30%)及期末考试成绩(70%)。
要求:掌握基本的理论和方法
第二部分:实验教学部分
一、说明
1、本门课程实验的性质任务、目的与要求
根据实验所需的仪器设备、实验手段和实验地点把实验分为四种方式,其中常规仪器方式(使用普通仪器)和虚拟仪器方式(使用虚拟仪器软硬件实验平台)在电子测量实验室和机房完成。
熟悉基本电子测量工具的使用,掌握一些基本物理量的测量方法。
培养整理实验数据和分析实验结果的能力,学会信号的波形、信号的频谱和系统频率特性曲线的绘制,并写出符合要求的实验报告。
培养学生利用现有仪器及实验条件设计验证实验的方法
加深理解和巩固理论教学知识。
2、本门课程实验项目设置情况
序号 | 实验名称 | 学时 | 必开 | 选开 | 实验类型 | |||||||||
验 证 | 基本 操作 | 综 合 | 设 计 | 应 用 | 创 新 | 内容提要 | ||||||||
1 | LABVIEW入门 | 2 | √ | √ | 熟悉虚拟仪器软件 | |||||||||
2 | LABVIEW基本操作(一) | 2 | √ | √ | 创建一个基本LABVIEW程序 | |||||||||
3 | LABVIEW基本操作(二) | 2 | √ | √ | 创建一个基本LABVIEW程序 | |||||||||
4 | LABVIEW虚拟温度测量仪的基本设计 | 4 | √ | √ | 综合设计一个虚拟仪器的能力 | |||||||||
5 | 示波器的一般应用 | 2 | √ | √ | 常用示波器的基本使用方法 | |||||||||
6 | 示波器的特殊应用 | 2 | √ | chexiao√ | 掌握李沙育图形测量频率,相位的方法,掌握函数信号发生器的使用 | |||||||||
7 | 数字存储示波器的基本使用 | 2 | √ | √ | 熟悉普通存储示波器的使用方法 | |||||||||
8 | 交流信号基本参数的测量 | 2 | √ | √ | 掌握函数信号发生器,数字频率计,交流毫伏表的使用方法 | |||||||||
9 | 频率特性测试仪 | 2 | √ | √ | 掌握频率特性测试仪的使用方法 | |||||||||
二、各实验项目教学要求。
实验一:LABVIEW入门
实验目的:了解虚拟仪器的基本概念,熟悉虚拟仪器软件的基本操作实验原理
实验仪器:1、计算机一台2、LabVIEW软件。
实验步骤:
(1)熟悉虚拟仪器的基本概念
(2) 熟悉虚拟仪器软件的基本界面及构成
(3) 熟悉工具(Tools)模板、控制(Controls)模板和功能(Functions)模板
(4) 熟悉开发流程
思考题:
1、理解虚拟即是仪器的概念
2、虚拟仪器的应用及开发流程如何?
实验二:创建一个虚拟仪器程序
实验目的:创建一个VI程序,以便以后作为子VI程序使用。
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