电子测量原理教学大纲.docx

电子测量原理学 分：2.5学 时：40（其中：讲课学时：40 实验学时：另行安排）先修课程：模拟电子技术、数字电子技术、概率论、信号与系统、微机原理等课程适用专业：电子信息工程、自动化等专业教 材：电子测量原理，古天祥，北京：机械工业出版社出、2002。开课系部：计算机科学与工程系撰 写 人：吴志敏审 定 人：何宝祥 批准人：杨长春一、课程的性质与目的电子测量原理是电子信息、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。二、课程的基本内容及要求（一）测量的基本原理1基本内容（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。2基本要求理解测量的基本概念，掌握信息获取原理和量值比较原理。（二）测量方法与测量系统1基本内容（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；（4）测量系统的基本特性静态特性和动态特性。2基本要求了解电子测量的意义，掌握电子测量的内容和方法。（三）测量误差及数据处理1基本内容（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。2基本要求了解测量误差的分类、估计和处理，掌握有效数字的处理和测量数据的表示方法。（四）时间与频率的测量1基本内容（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。2基本要求了解时间、频率的基本概念、时间与频率标准，掌握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和误差分析。（五）电压测量1基本内容（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（ACDC）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。2基本要求了解电压测量的意义，掌握A/D转换原理和电流、电压、阻抗（AVO）变换技术。（六）阻抗测量1基本内容（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。2基本要求了解阻抗定义及表示方法，掌握阻抗的模拟测量法、Q值测量。（七）信号波形测量1基本内容（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。2基本要求理解示波器的功能，掌握实时取样和等效取样原理，取样示波器组成原理。（八）信号的产生1基本内容（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。2基本要求了解信号源作用和组成及分类，理解频率合成原理、分类和特点。（九）信号分析和频域特性测量1基本内容（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。2基本要求理解信号频谱分析的内容和谐波失真度。（十）线性系统频率特性测量和网络分析1基本内容（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。2基本要求理解线性系统的幅频特性和相频特性测量。（十一）数字系统测试技术1基本内容（1）数字系统测试和数据域分析的基本概念，组合电路和时序电路测试方法简介；（2）数据域测试系统组成，主要技术指标；（3）逻辑分析仪基本组成原理，主要特点及技术指标；（4）可测性设计和数据域测试的应用。2基本要求了解数字系统测试和数据域分析的基本概念，了解数据域测试系统组成，掌握可测性设计和数据域测试的应用。（十二）测试系统集成技术1基本内容（1）测试系统集成概述；（2）测试系统中的通信技术、标准总线、硬件平台、软件平台。2基本要求了解测试系统中的通信技术、标准总线、硬件平台、软件平台。三、课程学时分配章 节讲 课实验上机第1章 测量的基本原理4第2章 测量方法与测量系统3第3章 测量误差及数据处理4第4章 时间与频率的测量3第5章 电压测量4第6章 阻抗测量3第7章 信号波形测量4第8章 信号的产生5第9章 信号分析和频域特性测量2第10章 线性系统频率特性测量和网络分析2第11章 数字