030231009-电子测量技术课程教学大纲-赵亚威.pdf

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1、电子测量技术课程教学大纲 课程代码：030231009 课程英文名称：Electronic Measurement Technology 课程总学时：56 讲课：48 实验：8 上机：0 适用专业：测控技术与仪器 大纲编写（修订）时间：2010.7 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 电子测量技术是测控技术与仪器专业必修课。通过本课程的学习，使学生掌握电子测量技术的基本知识、基本原理和基本方法，了解主要电子测量仪器的工作原理、技术指标及其调试和使用方法。通过课堂教学使学生掌握电子测量的基本知识、原理和方法以及常用电子测量仪器的基本工作原理和使用方法，培养学生的动手能力和设计能力，为从

2、事电子工程测量和科学实验奠定初步基础。（二）知识、能力及技能方面的基本要求 掌握信号发生、时频测量、电压测量、时域测量、阻抗测量、频域测量和数据域测量基本原理和方法；了解电子测量中常用电子仪器的基本工作原理、技术指标以及调试和使用方法。培养学生系统地掌握和运用测量方面的理论知识和实践知识，能够提出测试方案、设计测试方法、搭建测试系统、选择测试仪器、处理测试结果，具有严格的科学态度、科学的工作方法和一定的实践技能。（三）实施说明 1教学方法：课堂讲授中要重点对基本概念、基本方法和原理的讲解；采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生

3、的自学能力；适当增加讨论课，调动学生学习的主观能动性。2教学手段：教学中采用电子教案、CAI 课件及多媒体教学系统等先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。3.讲授内容时，分清每一部分内容在课程整体中所处的地位。应对课程各环节实施统一调配。从而增强教学的效果。（四）对先修课的要求 本课程要求的先修课程为电路A、数字电子技术A、模拟电子技术A、误差分析与数据处理、信号与系统（基础）、自动控制原理（基础），传感器与检测技术。（五）对习题课、实验环节的要求 第一部分信号发生器习题课（2 学时）第二部分时域测量习题课（2 学时）第三部分电压测量习题课（2 学时）第四部分时域

4、测量习题课（2 学时）对习题内容的选择，教师可根据课程进展情况灵活掌握。实验1：信号发生器的使用及检定（2 学时）实验2：电压表波形响应的研究（2 学时）实验3：示波器性能测试（2 学时）实验4：相位测量方法的研究（2 学时）不同类型的实验，所承担的任务也不同，应具有真实性、综合性。（六）课程考核方式 1、考核方式：考试 2、考核目标：在考查学生对电子测量基本知识、基本原理和基本方法的基础上，重点考核学生应用所学原理和方法,分析和解决不同测量问题的能力。3、成绩构成：本课程的总成绩主要由三部分组成：平时成绩（包括作业、小测验、提问、出勤情况等）占10%，实验成绩占10%，期末考试成绩占80%。

5、平时成绩由任课教师视具体情况按百分制给出；实验成绩由实验老师参照相关规定按百分制给出，实验无成绩或实验不及格，取消期末考试资格，总成绩直接以不及格计。2.考核目标：笔试，闭卷（七）参考书目:1、电子测量与仪器，陈尚松编，电子工业出版社，2009 2、电子测量，蒋焕文编，中国测量出版社，2008 3、电子测量原理，古天祥，机械工业出版社，2004 二、中文摘要 本课程是测控技术与仪器专业学生必修主干专业课程。课程通过讲授近代电子测量技术中主要物理量的基本测量原理，使学生掌握电子测量技术的基本知识、基本原理和基本方法，了解主要电子测量仪器的基本原理、技术指标及其调试和使用方法。课程主要内容包括信号

6、发生器、时频测量、电压测量、时域测量、阻抗测量、频域测量和数据域测量等。本课程将为后续课程的学习以及相关课程设计、毕业设计等奠定重要的基础。三、课程学时分配表 序号 教学内容 学时 讲课 实验 上机 1 信号发生器 10 8 2 2 时频测量 8 8 3 电压测量 12 10 2 4 时域测量 12 10 2 5 阻抗测量 6 4 2 6 频域测量 4 4 7 数据域测量 4 4 合计 56 48 8 四、教学内容及基本要求 第 1 部分 信号发生器 总学时(单位：学时):10 讲课:8 实验:2 上机:0 具体内容:1）信号发生器概述：信号发生器的功用、分类及性能指标 2）模拟信号发生器：低

7、频信号发生器、高频信号发生器、脉冲信号发生器、函数信号发生器、噪声发生器 3）合成信号发生器：直接模拟频率合成法、直接数字频率合成法、间接合成法 4）射频合成信号发生器：基本原理 重 点:模拟信号发生器：低频信号发生器、高频信号发生器 合成信号发生器：直接数字频率合成法、间接合成法 难 点:频率合成技术：直接合成法；连续混频法、连续“混频-分频法”；间接合成法；锁相环基本结构，锁相频率合成方案，合成频率信号源 习 题：习题根据教科书每章后习题布置 实 验:信号发生器的使用及检定 第 2 部分 时频测量 总学时(单位：学时):8 讲课:8 实验:0 上机:0 具体内容:1）概述：时频关系、时频基

8、准、频率测量方法 2）电子计数法测量频率：电子计数法测量频率原理及其误差分析计算 3）电子计数法测量时间：电子计数法测量周期原理及其误差分析计算，中界频率，时间间隔测量 4）通用计数器：通用计数器功能及组成原理、单片通用计数器 5）电子计数器性能改进：多周期同步测频、提高测时分辨率的方法、微波计数器 6）标准频率源测量：频率稳定度定义、长期频率稳定度和短期频率稳定度的表征、标准频率源 重 点:电子计数法测量频率：电子计数法测频原理及其误差分析计算 电子计数法测量时间：电子计数法测周原理及其误差分析计算，中界频率，时间间隔测量 通用计数器：通用计数器功能及组成原理 电子计数器性能改进：多周期同步

9、测频、提高测时分辨率的方法 标准频率源测量：频率稳定度定义、长期频率稳定度和短期频率稳定度的表征、标准频率源 难 点:高精度频率源的质量指标：多周期同步测频、频率准确度、频率稳定度 习 题：习题根据教科书每章后习题布置 第 3 部分 电压测量 总学时(单位：学时):12 讲课:10 实验:2 上机:0 具体内容:1）概述：电压测量重要性及其基本要求、电压测量仪器分类 2）交流电压的测量：交流电压的表征、交流电压的测量、高频电压的测量、电平（分贝）的测量 3）数字电压表概述：数字电压表组成原理、主要工作的特性及分类 4）双积分式A/D 转换器：双斜积分式A/D 转换器、脉冲调宽式A/D 转换器、

10、压频式A/D 转换器、积分式A/D 转换器发展 5）比较式A/D 转换器：逐次逼近A/D 转换器、余数循环式A/D 转换器、并联比较式A/D 转换器、分级型A/D 转换器 6）数字多用表：交流-直流转换器、电流-电压转换器、电阻-电压转换器 7）数字电压表的误差与干扰 重 点:交流电压的测量：交流电压的测量、电平（分贝）的测量 双积分式A/D 转换器：双斜积分式A/D 转换器、脉冲调宽式A/D 转换器、压频式A/D 转换器、积分式A/D 转换器发展 比较式A/D 转换器：逐次逼近A/D 转换器、余数循环式A/D 转换器、并联比较式A/D 转换器、分级型A/D 转换器 数字电压表的误差与干扰 难

11、 点:交流电压的测量：交流电压的测量 双积分式A/D 转换器：双斜积分式A/D 转换器、脉冲调宽式A/D 转换器、压频式A/D 转换器、积分式A/D 转换器发展 比较式A/D 转换器：逐次逼近A/D 转换器、余数循环式A/D 转换器、并联比较式A/D 转换器、分级型A/D 转换器 习 题：习题根据教科书每章后习题布置 实 验:电压表波形响应的研究 第 4 部分：时域测量 总学时(单位：学时):12 讲课:10 实验:2 上机:0 具体内容:1）时域测量引论：示波器功用、分类及组成 2）显示屏：示波管、平板显示技术 3）波形显示原理：显示随时间变化的图形、显示两个变量间的关系、光栅显示原理 4）

12、通用示波器：通用示波器组成、通用示波器X 通道和Y 通道工作原理、示波器的多波形显示、通用示波器的应用 5）取样技术在示波器中的应用：取样示波器基本原理和组成 6）数字示波器：数字示波器组成原理、信号的采集与处理、波形显示技术、技术性能指标、基本功能及应用 重 点:波形显示原理：显示随时间变化的图形、显示两个变量间的关系 通用示波器：通用示波器X 通道和Y 通道工作原理、示波器的多波形显示、通用示波器的应用 数字示波器：数字示波器组成原理、信号的采集与处理、波形显示技术 难 点:取样技术在示波器中的应用：取样示波器基本原理和组成 数字示波器：数字示波器组成原理、信号的采集与处理、波形显示技术、

13、技术性能指标、基本功能及应用 习 题：习题根据教科书每章后习题布置 实 验:示波器性能测试 第 5 部分 阻抗测量 总学时(单位：学时):6 讲课:4 实验:2 上机:0 具体内容:1）概述：阻抗定义与表达式、阻抗元件的基本特点、阻抗测量的特点及方法 2）电阻的测量：伏安法、三用表中的电阻档、电桥法 3）电感电容的测量：电桥法、谐振法、数字化方法 重 点:电阻的测量：电桥法 电感电容的测量：电桥法、谐振法 难 点:电感电容的测量：电桥法、谐振法 习 题：习题根据教科书每章后习题布置 实 验:相位测量方法的研究 第 6 部分 频域测量 总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0 具体

14、内容:1）线性系统幅频特性的测量：静态频率特性测量-点频法、动态频率特性测量-扫频法 2）频谱分析仪概述：信号的频域与时域分析、频谱仪的用途和分类、频谱仪的工作原理 3）扫频式频谱分析仪：工作原理、主要技术指标 4）频谱仪的应用：正弦信号测量、调幅和调频信号测量、脉冲调制信号测量、复合信号频谱测量、相位噪声测量 重 点:线性系统幅频特性的测量：动态频率特性测量-扫频法 扫频式频谱分析仪：扫频式频谱分析仪工作原理、主要技术指标 频谱仪的应用：正弦信号测量、调幅和调频信号测量、脉冲调制信号测量、复合信号频谱测量、相位噪声测量 习 题：习题根据教科书每章后习题布置 难 点:扫频式频谱分析仪：扫频式频

15、谱分析仪工作原理 频谱仪的应用：复合信号频谱测量、相位噪声测量 习 题：习题根据教科书每章后习题布置 第 7 部分 数据域测量 总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0 具体内容:1）概述：数据域的基本概念、数据域测试的任务与故障类型、数据域测试系统与仪器 2）逻辑分析仪的组成原理：逻辑分析仪的特点和分类、基本组成原理、触发方式、数据捕获和存储、显示、主要性能指标及应用 3）可测性设计：扫描设计技术、内建自测试技术、边界扫描测试技术 4）数据域测试的应用 重 点:逻辑分析仪的组成原理：基本组成原理、主要性能指标及应用 可测性设计：扫描设计技术、内建自测试技术、边界扫描测试技术 难 点:可测性设计：扫描设计技术、内建自测试技术、边界扫描测试技术 习 题：习题根据教科书每章后习题布置 编写人：赵亚威、陈亮、陈刚 审核人：陈亮 批准人：张焕君 说明：教学大纲打印格式要求：总标题3 号黑体字；标题4 号黑体字；其它部分幼圆小4 号字 行间距：16 磅；字间距：默认值 纸张大小：A4 页边距：上、下边距：2.5CM；左、右边距：2.8CM