电子测量仪器与应用（第4版）教学指南.doc

电子测量仪器与应用（第4版）教学指南职业学校教学用书（电子技术应用专业）电子测量仪器与应用（第4版）教学指南 一、课程的性质与目标课程简介：本课程是高等职业技术学校工科应用电子技术类专业的一门主干专业课程。它的目标是使学生具备从事相关专业的高素质劳动者和中高级专门人才所必需的电子测量和仪器的基本知识和基本技能；并为提高学生的全面素质、增强适应职业变化的能力和继续学习的能力打下良好的基础本课程的目标方法能力目标：(1)培养学生自学的能力；(2)培养学生勤于思考、做事认真的良好作风；(3)培养学生展示自己技能的能力。社会能力目标：(1)培养学生的沟通及团队协作能力；(2)培养学生分析问题、解决问题的能力；。(3)培养学生的安全意识。 岗位能力目标：(1)具有常用电子元器件参数的检测能力；(2)具有常用电子测量仪器的操作维护能力；(3)具有常用电子测量仪器使用手册及资料的阅读能力；(4)具有常用电子产品测试方案设计能力和测试数据的分析能力；(5)具有电子产品测试报告的撰写能力。二、教学提要1. 重点内容（1）函数信号发生器、模拟示波器、数字示波器、数字交流毫伏表的工作原理。（2）函数信号发生器、模拟示波器、数字示波器的使用。（3）电子计数器、数字交流毫伏表的使用。（4）数字万用表、数字电桥、晶体管图示仪的使用。（5）扫频仪、失真度测试仪的使用。2难点内容（1）模拟示波器的内部结构与工作原理。（2）电子计数器的内部结构与工作原理。（3）数字示波器的内部结构与工作原理。（4）晶体管图示仪的工作原理。（5）扫频仪的工作原理。三、课程内容和教学要求项目一 典型电信号的产生及显示1 任务描述信号发生器能够产生不同频率、不同幅度、规则或不规则波形的电信号，是电子测量中最常用的仪器之一。本项目介绍示波测量的基本原理，通用示波器和数字存储示波器的结构组成，逐步分析如何利用示波器真实显示和直接观测电信号。2 教学目标（1）项目任务一：典型电信号的产生了解信号发生器的分类，知道信号发生器的用途、种类；能画出低频信号发生器、高频信号发生器的组成框图，了解其工作原理，并注意其使用要点；理解典型的函数信号发生器的工作原理，能读懂其组成框图。能正确使用函数信号发生器，使其输出符合要求的信号。（2）项目任务二：电信号的显示了解电子示波器的基本功能和分类；理解示波管的结构和功能，掌握波形显示的基本原理；能读懂示波器的组成框图，理解通用示波器的主要性能，掌握X通道和Y通道的工作原理，了解主机系统的工作原理；了解双线示波器，理解双踪示波器工作原理；掌握通用示波器的使用要点。了解数字存储示波器的特点及主要技术指标，理解数字存储示波器的工作原理和波形显示原理。掌握通用示波器和数字存储示波器基本操作方法，能用其正确显示电信号的波形。3 教学方式教学节奏教学方式教学项目课时安排任务一：典型电信号的产生6(1)要把重点放在函数信号发生器技术指标的理解上。(2) 要能知道信号发生器的内部结构与工作原理。(3)要认识SP1641B型函数信号发生器的面板。(4)要有意识培养仪器操作使用的规范性和安全性。(5)课堂上要认真观察教师演示，注意操作步骤和使用注意点。（6）知道点频信号的频率、幅度和波形。（7）知道20dB、40dB衰减按键使用方法。任务二：电信号的显示8（1）要知道模拟示波器的用途和技术指标。（2）对于模拟示波器的内部结构要知道主体构成。（3）要熟悉通用示波器基本组成。（4）要熟悉模拟、数字示波器的面板控件及其功能。（5）课堂上认真观察老师演示示波器的操作步骤和顺序。（6）实训时参照规范完成实训任务。项目二 电信号波形参数测量1任务描述在集总参数电路里，电流、电压和功率是表征电信号能量的三个基本参数，若是测出标准电阻两端电压值，就可计算出电流或功率，所以在实际测量中电压是测量的主要参量。 频率、时间（包括周期、脉冲宽度及脉冲前后沿时间、时间间隔等）等是表征电信号特性的重要参量。频率与周期互为倒数，周期测量属于时间的测量。频率测量的结果与其它许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系。本项目通过模拟和数字示波器分别对电信号的波形进行电压、频率和时间的测量。2教学目标（1）项目任务一：模拟示波器测量电信号波形参数进一步熟悉函数信号发生器及模拟示波器的使用要点。掌握通用示波器的操作方法，会用其测量电信号波形的常用参数。能对测量的结果及误差进行正确分析（2）项目任务二：数字示波器测量电信号波形参数了解数字示波器的特点，进一步理解其工作原理。掌握通用数字示波器的操作方法，会用其测量电信号波形的常用参数。能对测量的结果及误差进行正确分析。3教学方式教学节奏教学方式教学项目课时安排任务一：模拟示波器测量电信号波形参数10（1）电子测量基本知识、电子仪器的用途、种类、技术指标和结构原理等采用“讲授法”；教学手段采用多媒体教学。（2）电子仪器的使用采用“演示法”、“案例法”和“实验法”；教学手段采用“多媒体教学”、“视频教学”。（3）测量任务的完成采用“项目教学法”；教师提供任务单、评价单等。任务二：数字示波器测量电信号波形参数8（1）知道数字示波器的几个关键技术指标。（2）对于数字示波器内部结构及原理只要稍作了解即可。（3）熟悉数字示波器的面板控件及其操作。（4）掌握数字示波器的操作规程。（5）认真观察老师示范和操作注意点。项目三 电信号参数测量1任务描述电子电压表根据显示方式可分为模拟式电压表和数字式电压表。模拟电子电压表主要是交流毫伏表或电子毫伏表，其灵敏度高，广泛用于较宽频率范围的信号电压值测量。数字电压表因测量准确度高、分辨力高、测量速度快、输入阻抗大、过载能力强，抗干扰能力强等优点，在电压测量领域得到广泛应用。电子计数器又称频率计，其基本功能是测量信号的频率和周期。它利用电子计数法原理，在一定的时间间隔内对输入信号脉冲进行累加计数，并将计数结果以数字形式显示出来，以达到测量输入信号的频率、周期、时间间隔和频率比、输入脉冲计数等参数的目的。本项目通过数字电压表和电子计数器分别实现电信号的电压、频率和时间的测量。2教学目标（1）项目任务一：电压测量了解电压测量的特点，电压测量对仪器的基本要求，电子电压表的分类。理解交流电压的基本参数。能画出放大-检波式和检波-放大式模拟电子电压表的组成框图，理解各组成部分的作用。了解这两类电子电压表的特点及适用范围。理解数字电压表的主要技术性能。掌握模拟电压表和数字电压表的选用原则。能正确选用和使用电子电压表进行电压测量。（2）项目任务二：频率与时间测量了解电子计数器的基本组成和主要技术性能。了解电子计数器测量频率、周期、频率比、时间间隔和自校的工作原理及相应的原理框图。了解电子计数器测量误差的来源；会采取措施减小量化误差对测量结果的影响。能正确使用电子计数器测量信号的频率、周期等基本参数。3教学方式教学节奏教学方式教学项目课时安排任务一：电压测量4（1）理解数字电压表的工作原理。数字电压表的技术指标包括测量范围（量程、显示位数、超量程能力）、分辨力、测量误差、输入电阻、测量速率等，其中显示位数、超量程能力和分辨力等，技术参数计算是本部分难点之一。（2）知道数字毫伏表的主要技术指标。（3）熟悉交流数字毫伏表的面板。数字毫伏表面板主要又显示部分、调节单元、量程指示等几个部分，课前对照课本图标熟悉控件位置及操作方法，使用注意事项。（4）掌握数字毫伏表的操作规程。任务二：频率与时间测量8(1)理解电子计数器的技术参数。(2)能简要说出电子计数器的内部结构和工作原理。(3)能看懂计数器测量原理。(4)熟悉E312B型电子计数器面板。(5)掌握电子计数器操作规程。(6)能根据情境教学手册制定内容进行实训。(7)会测量信号发生器输出信号的频率准确度。项目四 电子元器件测量1任务描述电子元器件测量是电子测量最基本的内容之一。电子元件主要指电阻器、电容器和电感器，电子器件主要指半导体分立器件、集成电路及电真空器件。电子元器件是最基本的电子产品，是构成电子整机、系统的基础，它们的性能、质量直接影响电子装备的优劣。 本项目主要展开对电子元器件参数及特性的测量。2教学目标（1）项目任务一：电子元件测量了解集总参数元件特性和等效电路。熟悉四臂电桥的平衡条件，了解万用电桥的组成框图，了解其工作原理，并掌握其应用。掌握数字电桥的使用。熟悉数字万用表的功能及使用。会用数字万用表检测元器件。（2）项目任务二：电子器件测量了解晶体管特性图示仪的组成及作用。了解晶体管特性图示仪测试二极管正、反向特性曲线和晶体管输入、输出特性曲线的方法；并掌握其基本应用。了解晶体管特性图示仪测量场效应晶体管漏极特性曲线的测试方法。3教学方式教学节奏教学方式教学项目课时安排任务一：电子元件测量4（1）首先要知道电子元件的参数。（2）数字电桥的用途。（3）了解阻抗的数字化测量原理。（4）对于YB2812型LCR数字电桥的内部结构和工作原理只要了解即可。（5）首先要熟悉YB2812型LCR数字电桥的面板。（6）注意观看老师的示范操作，掌握操作方法。（7）会进行元件参数的测量。(8)熟悉 VC890C+型数字万用表的操作。使用该型号万用表可以测量交直流电压、交直流电流、电阻、电容测量、温度测量、二极管和三极管参数。任务二：电子器件测量4（1）知道半导体管特性图示仪的用途。晶体管图示仪用于二极管、晶体管、场效应管的特性曲线和相关参数测试，比较两个同类晶体管的特性，便于挑选配对。（2）能看懂半导体管特性图示仪内部结构与工作原理。（3）熟悉XJ4810型半导体管特性图示仪的面板。主要由显示屏、电源及示波管、峰值电压范围、电容平衡、功耗限制电阻、电流/度等控件，对照课本内容熟悉每个控件的名称、作用及操作要点。（4）掌握XJ4810型半导体管特性图示仪的操作规程。会进行增益调节、对称性检查、阶梯调零、仪器复位等操作，测量中注意了解被测元件的相关信息，注意仪器送秒和阶梯信号极性等。（5）会正确测量二极管、三极管特性曲线。项目五 频率特性测量和频谱分析1任务描述工程中并非所有的器件和电路特性都可以用时域来完全表征。许多电路元件，如放大器、振荡器、混频器、调制器、检波器和滤波器等，能最佳表征其特性的是频域特性，即将它们的输入、输出或中间信号作为频率的函数进行分析。频域分析在许多场合中具有时域分析所无法比拟的优点，尤其是对于原本就与频域有关的系统，如通信中的频分复用系统。本项目讨论的内容包括：频率特性测试仪及幅频特性测量、失真度测量仪及谐波失真度的测量、频谱分析仪及频谱分析。2教学目标（1）项目任务一：线性系统的频率特性测量了解时域测量和频域测量的关系。了解频率特性测试仪的工作原理及组成框图。掌握用频率特性测试仪测量幅频特性曲线和通频带的方法（2）项目任务二：谐波失真度测量了解失真度测量仪的工作原理及组成框图。了解用失真度测量仪测量谐波失真度的方法。（3）项目任务三：信号频谱分析了解扫频外差式频谱分析仪的工作原理及组成框图。了解频谱分析仪的主要工作性能。了解频谱分析仪对信号进行频谱分析的方法。3教学方式教学节奏教学方式教学项目课时安排任务一：线性系统的频率特性测量4（1）要知道扫频仪的用途、技术指标。扫频仪用来测定各种网络的幅频特性、相频特性、通频带和增益等性能参数；扫频仪的技术指标有扫频宽度和中心频率、扫频线性系数、扫频信号的寄生调幅系数等。（2）要知道扫频仪的内部结构与工作原理。（3）要熟悉BT3C-B型扫频仪的面板。对照课本图片理解控件功能，在面板上的位置及操作要点、注意事项。（4）认真观看老师示范操作步骤。（5）要会用BT3C-B型扫频仪完成单调谐放大电路幅频特性曲线的测试。任务二：谐波失真度测量2（1）知道谐波失真度定义及其测量方法。谐波失真度测量常采用基波抑制法。（2）知道低失真度测量仪主要技术参数。失真度测量参数，主要是测量范围、准确度和固有噪声等。（3） 对于低失真度测量仪的结构原理了解即可。（4）熟悉低失真度仪的面板。对照课本和说明书熟悉面板控件由显示部分、按键控制区、调节区域等，根据书本图片，熟悉每个控件的作用、位置及操作方法。（5）要掌握低失真度仪操作规程。项目任务三：信号频谱分析2（1）电子测量基本知识、电子仪器的用途、种类、技术指标和结构原理等采用“讲授法”；教学手段采用多媒体教学。（2）电子仪器的使用采用“演示法”、“案例法”和“实验法”；教学手段采用“多媒体教学”、“视频教学”。（3）测量任务的完成采用“项目教学法”；教师提供任务单、评价单等。四、教学建议1教学方法在教学中要积极改进教学方法，按照学生学习的规律和特点，从学生实际出发，以学生为主体，充分调动学生学习的主动性、积极性。在教学中要积极开展多媒体等现代化教学手段，以达到良好的教学效果。有些内容，应结合仪器进行讲授，以增加学生的感性认识，便于理解掌握。加强实践教学，增加实践内容。有条件的学校可安排适当的时间进行综合实践，提高学生的实际工作能力。注意电子测量仪器的新发展，适时引进新的教学内容，拓宽学生的视野，增强学生的适应能力。在课程教学中适当采用双语教学，专业词汇量不少于100个。2教学评价要注意改革考核手段与方法，可以通过课堂提问、学生作业、平时测验、实践及考核情况综合评价学生成绩。对在学习和应用上有创新的学生应特别给予鼓励。五、教学时间分配项目名称内容建议学时项目一典型电信号的产生及显示电信号的产生、电信号的显示14项目二电信号的波形参数测量模拟示波器测量电信号波形参数、数字示波器测量电信号波形参数18项目三电信号参数测量电压测量、频率与时间测量12项目四电子元器件测量电子元件测量、电子器件测量8项目五频率特性测量和频谱分析线性系统的频率特性测量、谐波失真度测量、信号频谱分析860注：以上课时分配仅供参考，教学中可根据教学的安排再做调整。第 8 页 共 9 页