(最新整理)电子测量报告

1、(完整)电子测量报告(完整)电子测量报告 编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（(完整)电子测量报告）的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快 业绩进步，以下为(完整)电子测量报告的全部内容。电子测量技术课程报告班 级 姓 名 xxx 专 业 学 号 任课教师 郑州科技学院电气工程学院二一五年十月1 课程的目的和意义12 主

2、要研究内容和研究方法12。1 主要研究内容12.2 应用领域及研究方法22.2.1 应用领域22。2。2 研究方法23 国内外的发展状况33。1 国内发展现状33.2 国外发展现状44 我国电子测量技术的不足45 中国的高科技测量设备仪器55。1 二次元测试仪55.2 信号分析仪66 电子测量技术的发展趋势77 常用电子测量仪器的使用方法87。1 熟悉掌握的电子测量仪器87.1。1 示波器87.1。2 钳型电流表87。2 最有用的电子测量仪器107.2。1 万用表107。2.2 频谱分析仪10总结12参考文献131 课程的目的和意义通过本课程的学习，培养我们具有电子测量技术和仪器方面的基础知识

3、和应用能力;可开拓学生思路，培养综合应用知识能力和实践能力；培养我们严肃认真，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。（1） 掌握测量误差基本理论，能进行测量误差分析和数据处理；（2） 掌握电路参数、波形、电压、频率（时间）、功率（电能）、频域及数域测量的基本原理和方法；（3） 了解电测中常用电工仪表、常用电子仪器的基本原理;（4） 掌握常用电工仪表、常用电子仪器的使用方法；(5） 对国内外电子测量新技术的发展有所了解。课程的意义:从某种意义上来说，近代科学技术的水平是由电子测量的水平来保证和体现的，电子测量水平是衡量一个国家科学水平的重要标志之一.（1） 日常生活中处处离

4、不开测量；（2） 科学的进步和发展离不开测量,离开测量就不会有真正的科学；(3） 生产发展离不开测量；（4) 在高新技术和国防现代化建设中则更是离不开测量。2 主要研究内容和研究方法2.1 主要研究内容随着电子技术的不断发展，测量研究的内容愈来愈多，按照测量仪器的功能，电子测量仪器主要研究内容可分为专用和通用两大类。专用电子测量仪器是为特定的目的而专门设计制作的，适用于特定对象的测量。例如：光纤测试仪器专用于测试光纤的特性；通信测试仪器专用于测试通信线路及通信过程中的参数。通用电子测量仪器是为了测量某一个或某一些基本电参量而设计的，适用于多种电子测量.按其功能又可细分为以下几类：（1） 信号发

5、生器：用来提供各种测量所需的信号，根据用途不同，又有不同波形、不同频率范围和各种功率的信号发生器，如低频信号发生器、高频信号发生器、函数信号发生器、脉冲信号发生器、任意波形信号发生器和射频合成信号发生器。（2） 电压测量仪器:用来测量电信号的电压、电流、电平等参量，如电流表、电压表（包括模拟电压表和数字电压表）、电平表、多用表等。（3） 频率、时间测量仪器：用来测量电信号的频率、时间间隔和相位等参量，如各种频率计、相位计、波长表，以及各种时间、频率标准等。（4） 信号分析仪器：用来观测、分析和记录各种电信号的变化，如各种示波器（包括模拟示波器和数字示波器）、波形分析仪、失真度分析仪、谐波分析仪

6、、频谱分析仪和逻辑分析仪等.(5） 电子元器件测试仪器：用来测量各种电子元器件的电参数,检测其是否符合要求。根据测试对象的不同，可分为晶体管测试仪（如晶体管特性图示仪）、集成电路（模拟、数字)测试仪和电路元件（如电阻、电感、电容）测试仪（如万用电桥和高频q表）等。(6） 电波特性测试仪：用来测量电波传播、干扰强度等参量,如测试接收机、场强计、干扰测试仪等。（7） 网络特性测试仪器：用来测量电气网络的频率特性、阻抗特性、功率特性等，如阻抗测试仪、频率特性测试仪(又称扫描仪)、网络分析仪和噪声系数分析仪等.(8) 辅助仪器：与上述各种仪器配合使用的仪器，如各类放大器、衰减器、滤波器、记录器，以及各

7、种交直流稳压电源.2.2 应用领域及研究方法2。2。1 应用领域随着通信技术的迅速发展，电子测量技术在通信领域中的应用显得更为重要。电子测量与仪器在电子技术领域也成为一门独立的学科.目前，电子测量与仪器随着电子技术和电子工业的发展而迅速的发展。通信测量仪表是通信设备修理人员的得力助手，在检修通信设备的过程中，借助于测量仪表,不仅可加快检修速度，而且可提高检修质量，有的通信设备的某些故障,离了测量仪表甚至无法修复。可以说，没有了测量技术，我们就不能自由的通信,通信的质量就得不到保证。电子测量技术的一系列特点，使它广泛应用于自然科学的一切领域大到天文观测、宇宙航天,小到物质结构、基本粒子，从复杂深

8、奥的生命、细胞、遗传间题到日常的工农业生产、医学、商业各部门,都越来越多地采用了电子测量技术和设备。2。2.2 研究方法（1） 观察法：观察法是指研究者根据一定的研究目的、研究提纲或观察表，用自己的感官和辅助工具去直接观察被研究对象，从而获得资料的一种方法.科学的观察具有目的性和计划性、系统性和可重复性。（2） 调查法：调查法是科学研究中最常用的方法之一.它是有目的、有计划、有系统地搜集有关研究对象现实状况或历史状况的材料的方法.调查方法是科学研究中常用的基本研究方法，它综合运用历史法、观察法等方法以及谈话、问卷、个案研究、测验等科学方式，对教育现象进行有计划的、周密的和系统的了解,并对调查搜

9、集到的大量资料进行分析、综合、比较、归纳，从而为人们提供规律性的知识。(3） 实验法：实验法是通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果联系的一种科研方法。其主要特点是：第一、主动变革性。观察与调查都是在不干预研究对象的前提下去认识研究对象，发现其中的问题。而实验却要求主动操纵实验条件，人为地改变对象的存在方式、变化过程,使它服从于科学认识的需要.第二、控制性。科学实验要求根据研究的需要，借助各种方法技术,减少或消除各种可能影响科学的无关因素的干扰，在简化、纯化的状态下认识研究对象。第三，因果性.实验以发现、确认事物之间的因果联系的有效工具和必要途径.3 国内外的发展状况3。1 国内发

10、展状况中国电子测量技术经过40多年的发展，为我国国民经济、科学教育、特别是国防军事的发展做出了巨大贡献。随着世界高科技发展的潮流，中国电子测量仪器也步入了高科技发展的道路,特别是经过“九五”期间的发展，我国电子测量技术在若干重大科技领域取得了突破性进展,为我国电子测量仪器走向世界水平奠定了良好的基础。进入21世纪以来，科学技术的发展已难以用日新月异来描述。新工艺、新材料、新的制造技术催生了新的一代电子元器件，同时也促进电子测量技术和电子测量仪器的发展。（1） 国产矢量网络分析仪研制成功国产矢量网络分析仪的研制成功，使我国矢量网络分析仪的设计和制造水跨入了世界先进行列，成为继美国之后世界上第二个

11、掌握此项技术的国家,掌握了多种以矢量网络分析仪为核心的自动测量技术和自动测试系统。（2） 掌握了调制域测试技术研制成功调制域分析仪调制域测试技术是一门新兴的非常重要的而技术难度又非常大的测试技术,南京新联电子设备有限公司已经研制成10hz2。5ghz的调制域分析仪，达到国外同类产品的水平，填补了国内空白，为我国跳频领域的电子设备和军事装备提供了低于国外价格1/31/2的测试手段。为了更好地满足测试需要，下一步将继续研制更高频率的调制域分析仪。（3） vxi总线技术取得重大进展vxi总线技术是二十世纪末出现的一个新的母线技术。它首先出现于美国，应用于美国空军电子测量仪器.这个新的总线标准，在美国

12、应用之后,我国各界都非常欣赏，研究者众多。我国经过几年的探索，已经取得了较大的进展,在若干方面实现了具体的应用。该研究成果已应用于“xxx型号远程雷达综合测试系统”、“火控雷达综合测试系统和各种装备的vxi总线自动测试系统中。（4） 电子测试仪器向毫米推进众多民用和军用电子装备都在向毫米波发展，特别是在军事方面,其发展更为迅速。例如南京新联电子设备有限公司研制完成的ee3395型毫米波频率计数器，其频率测量范围达10hz110ghz，该产品可广泛用于毫米波电子对抗系统、卫星通信设备、高精度雷达及射电天文等领域。3。2 国外发展状况最近,美国确定了在2020年前发展的几项高新电子技术，这几项技术

13、既可用于国防，又可应用于民。(1) 虚拟现实技术。这种技术可描述为一种使人进入完全由计算机创造科学世界的手段.采用这种技术，参与者使用硬件，例如数据手套、操纵杆、头盔式显示器、护目镜、耳机及衣服以获得必要的感知反应，来体验计算机世界。它可应用于训练、设计、通信等领域.（2） 高清晰度电视和显示器。它是一种民用的清晰度更高的电视，是将视频信号压缩后通过卫星或光纤传输,所提供的图像质量可与电影媲美，音质接近数字激光唱片。高清晰度电视的核心是高清晰度显示器，美国已投资进行了显示技术的研究。预计到2020年，高清晰度电视市场销售额大约为770亿美元.（3） 光子学与光电子学。为了同高速集成电路发展相适

14、应，电子处理正向着光子技术和光电子技术方向发展。未来，计算机处理器之间将利用光子技术互连和通信.同时，有关专家在许多应用项目中研究将光束和电子脉冲结合起来。美国电报电话公司贝尔实验室正在研制一个可用于卫星、高速光学数字计算机网络，其中就应用了大量纤维光学技术。4 我国电子测量技术的不足现在人们通过实践已越来越认识到测试技术的重要性，国内测试技术也已有了很大的发展，现在已基本上采用了标准化、模块化设计体制。已从camac、pc总线、std总线向vxi、pxi总线发展，从堆叠式测试系统向标准化、模块化测试系统发展，并先后研制出国产化vxi模件、vxi测试系统及pxi系统，使我国测试系统技术水平逐步

15、进入国际先进行列。虽然我国电子测量仪器行业在近几年取得了很大进步,但与国外相比差距仍然很大，不足的地方主要体现在以下几方面：(1） 数字化电子测量仪器的普及率尚待提升.“数字化时代”已经到来,“数字化时代是社会与经济现代化的最新标志，关系着一个国家在科技领域“核心竞争力”的高低，如果对此重视不够，一个国家将失去在技术上的领先地位。（2） 模块化.这是国际电子测量仪器发展的方向，实际上模块化与总线技术、软件技术是三位一体的,并不是“机械式的模块化，其难度不亚于总线技术和软件技术,在我们的电子测量仪器企业中还没有很好地启动。（3） 总线技术差距很大。vxi、pxi、lxi、usb接口、总线技术在电

16、子测量仪器中已经发展到很高水平.目前,有三个趋势推动测试测量行业的发展：第一，要有系统就绪的硬件，即模块化的产品，可以很快构建一个系统。第二，要有基于标准的与pc兼容的输入输出接口，以及输入、输出驱动程序，可以基于局域网，也可以基于互联网.第三，要有灵活的软件解决方案，不论客户需要的是excel界面、是文字界面都可以给客户灵活的选择。国际lxi联盟的产生，就是为了迎合这个变化。国外企业已经开发出lxi总线产品，国内一些大学已开始研究,国内电子测量仪器尚未涉及，如果涉及太晚,将会再一次拉大我国电子测量仪器与国际技术水平的差距，因此我国电子测量仪器企业应该尽快启动lxi总线技术在电子测量仪器中的应

17、用。（4） 软件技术。电子测量仪器没有软件技术,就好像我们的电子测量仪器还处于“冷兵器”时代,然而软件技术在我们的电子测量仪器中还远远没有体现出来,这一点不解决我们的电子测量仪器就永远不是现代水平的电子测量仪器。(5） 集成技术。电子测量仪器硬件，即电子电路技术、同轴器件组件技术、波导器件组件技术的集成技术,在电子测量仪器中是其重要的核心技术，它与总线技术、软件技术、模块化技术共同组成现代化的电子测量仪器,这是我们电子测量仪器企业尚待攻克的一个难关。5 中国高科技测量设备仪器5.1 二次元测试仪二次元测量仪又叫影像测量仪，是一种由高解析度ccd彩色摄像器、连续变倍物镜、彩色显示器、视频十字线发

18、生器、精密光学尺、多功能数据处理器、2d数据测量软件与高精密工作台结构组成的高精度光学影像测量仪器。用于测量二维平面尺寸，广泛应用在各种不同的精密产业中。其主要用于卡尺、角度尺很难测量到或根本测量不到的但在装配中起着重要的零部件尺寸、角度等。如硅胶、电路板的爬电距离、电器间隙、控制面板的灯孔、塑料件的某些尺寸等等。还可用于对某些零部件的图片进行照片用于分析不良原因。由于影像测量仪是利用表面光或轮廓光照明零件所得到的影像,对零件的测量时需要取点，固并非所有零件采用二次元测量仪测量都是最精密的,选取最好的方法、最有效的途径才能对零件的尺寸测量最准确。二次元影像仪本身的硬件ccd以及光栅尺,通过us

19、b及rs232数据线传输到电脑的数据采集卡中,将光信号转化为电信号,之后由影像测量仪软件在电脑显示器上成像，由操作员用鼠标在电脑上进行快速的测量.以上的工序基本在几万分之一秒完成，所以可以把他看作是实时检测设备,或者狭隘的称为动态测量设备.如果电脑配置附合要求，测量软件绝对不会产生图像滞后现象。根据测量工件大小的不同，也可以选择不同行程的工作台面。光源亮度可以在各种光线条件下选择最合适的光源亮度.光源类型（分为底光和表面光）可根据测量工件来进行调节控制以达到最好的效果。5.2 信号分析仪x系列旗舰产品n9040b uxa信号分析仪具有出色的相位噪声性能及510mhz分析带宽和实时带宽，另外还配

20、有大显示屏和触摸界面，让用户能够更全面、更深入地查看复杂的已知或未知宽带信号。在关键任务型雷达、电子战和通信系统的开发中，要进行精确的信号分析，测试仪器必须具备卓越的相位噪声性能。是德科技专有的本地振荡器（lo）技术可在1ghz频率、10khz偏移处实现136dbc/hz的相位噪声,在10ghz频率、100khz偏移处实现132dbc/hz的相位噪声。uxa在整个频率范围可提供510mhz的最大分析带宽,以及大于75dbc的无杂散动态范围，因而能够精确表征宽带线性调频线性度等参数。监测或捕获极难发现的信号时,即使信号持续时间仅为3。84s，510mhz实时频谱分析功能选件也能达到100的截获概

21、率（poi）。通过14。1英寸大屏幕,uxa用户可以使用灵活的测量显示来查看测量结果。uxa采用与x系列相似的菜单结构，其触摸界面支持手势操作，并且大多数设置项最多经过两次点击便可启动，使得测量和分析操作极为简便。uxa结合keysight89600vsa软件，可提供更详尽的信号分析.89600vsa支持75种以上的标准和制式,能够洞悉雷达、电子战和包括5g在内的通信应用中的复杂信号。在安全环境中，可拆卸固态硬盘等特性能确保uxa符合最严格的要求.6 电子测量技术的发展趋势（1） 量限扩大化趋势如：agilent的e4448a频谱分析仪最高测试频率达50ghz;fluke的9500b示波器校准

22、仪可校准3.2ghz内的示波器；tektronix的tds6604dso有6ghz带宽和20gs/s采样率；keithley公司的6485皮安表测量电流最小量程为2na分辨率为10fa。（2） 集成化模块化趋势便携式仪器越来越多,使用者要求集成化、微型化，例如简单的数字温度计、湿度计等，成本低，可靠性高；仪器模块化，可以方便安装选件,可以方便升级，可以方便故障诊断和维修,如agilent、r/s、安立等公司的仪器,大部分都是模块化、可选选件的。（3) 智能化趋势具有很强的自校准、自诊断、自补偿功能，如hp3458a具有很强的存储、计算、报表输出功能，如fluke公司的9100校准器根据仪器的校

23、准点，自动设置准确的输出，并提示用户进行必要的调节。程序自动检查对照被校准仪器各校准点的技术指标。与此同时，9100直接控制打印机打印出校准证书.具有很好的用户界面，使用户很方便使用，特别是“autoset”、设置存储等功能，如中高档dso，频谱仪、网络分析仪、信号发生器等。(4） 虚拟化趋势将计算机应用于测量之中,利用计算机软件,在屏幕上虚拟出与传统仪器相似的显示面板，使用者通过鼠标和键盘操纵面板上的虚拟按钮、开关、旋钮来完成仪器的各种功能操作，并通过面板上的虚拟显示屏、数码显示器和批示灯了解仪器的状态读取或打印测量结果.(5） 跨专业多功能化趋势一台仪器，可测量多种参数，具有多种用途，而且

24、这些参数是跨越传统上我们认为是不同的计量专业的。好处是节约投资，节省空间,携带使用方便，例如fluke公司的5520a校准器，能够校准电磁专业的万用表、功率表、电流钳、电力谐波分析仪等，也能校准热工专业的温度计、数据采集器等，也能够校准无线电子专业的电子电压表、示波器等,配上探头,还能测量压力等。7 常用电子测量仪器的使用方法7.1 熟悉掌握的仪器7。1。1 示波器sr-8型双踪示波器，其面板装置按位置和功能通常可划分为3大部分：显示、垂直（y轴）、水平(x轴).用示波器能观察各种不同电信号幅度随时间变化的波形曲线，在这个基础上示波器可以应用于测量电压、时间、频率、相位差和调幅度等电参数.下面

25、介绍用示波器观察电信号波形的使用步骤：（1） 选择y轴耦合方式.根据被测信号频率的高低，将y轴输入耦合方式选择“ac-地-dc”开关置于ac或dc.（2) 选择y轴灵敏度.根据被测信号的大约峰-峰值（如果采用衰减探头，应除以衰减倍数;在耦合方式取dc档时,还要考虑叠加的直流电压值)，将y轴灵敏度选择v/div开关（或y轴衰减开关）置于适当档级。实际使用中如不需读测电压值，则可适当调节y轴灵敏度微调(或y轴增益）旋钮，使屏幕上显现所需要高度的波形。（3） 选择触发（或同步）信号来源与极性。通常将触发（或同步）信号极性开关置于“+或“”档。（4) 选择扫描速度.根据被测信号周期(或频率）的大约值，

26、将x轴扫描速度t/div（或扫描范围）开关置于适当档级。实际使用中如不需读测时间值，则可适当调节扫速t/div微调(或扫描微调)旋钮,使屏幕上显示测试所需周期数的波形。如果需要观察的是信号的边沿部分，则扫速t/div开关应置于最快扫速档。（5） 输入被测信号。被测信号由探头衰减后（或由同轴电缆不衰减直接输入，但此时的输入阻抗降低、输入电容增大）,通过y轴输入端输入示波器。7.1.2 钳型电流表钳形电流表的原理：钳形电流表的原理是建立在电流互感器工作原理的基础上的，当放松扳手铁心闭合后，根据互感器的原理而在其二次绕组上产生感应电流,电流表指针偏转，从而指示出被测电流的数值。当握紧钳形电流表扳手时

27、，电流互感器的铁心可以张开，被测电流的导线进入钳口内部作为电流互感器的一次绕组.值得注意的是：由于钳形电流表其原理是利用互感器的原理，所以铁心是否闭合紧密，是否有大量剩磁，对测量结果影响很大，当测量较小电流时，会使得测量误差增大.这时,可将被测导线在铁心上多绕几圈来改变互感器的电流比，以增大电流量程。钳形电流表如图7。1 所示:图7.1 钳型电流表其使用方法：（1) 首先正确选择钳型电流表的电压等级，检查其外观绝缘是否良好,有无破损,指针是否摆动灵活，钳口有无锈蚀等.根据电动机功率估计额定电流，以选择表的量程。（2) 在使用钳形电流表前应仔细阅读说明书，弄清是交流还是交直流两用钳形表。（3）

28、由于钳形电流表本身精度较低，在测量小电流时,可采用下述方法：先将被测电路的导线绕几圈，再放进钳形表的钳口内进行测量。此时钳形表所指示的电流值并非被测量的实际值，实际电流应当为钳形表的读数除以导线缠绕的圈数.(4） 钳型表钳口在测量时闭合要紧密，闭合后如有杂音，可打开钳口重全一次,若杂音仍不能消除时，应检查磁路上各接合面是否光洁，有尘污时要擦拭干净.（5） 钳形表每次只能测量一相导线的电流,被测导线应置于钳形窗口中央，不可以将多相导线都夹入窗口测量。(6） 被测电路电压不能超过钳形表上所标明的数值，否则容易造成接地事故,或者引起触电危险.（7) 测量运行中笼型异步电动机工作电流.根据电流大小,可

29、以检查判断电动机工作情况是否正常,以保证电动机安全运行，延长使用寿命。(8） 测量时，可以每相测一次，也可以三相测一次，此时表上数字应为零，（因三相电流相量和为零），当钳口内有两根相线时，表上显示数值为第三相的电流值,通过测量各相电流可以判断电动机是否有过载现象（所测电流超过额定电流值），电动机内部或（把其他形式的能转换成电能的装置叫做电源）电源电压是否有问题，即三相电流不平衡是否超过10%的限度。7.2 最有用的仪器7。2.1 万用表mf-47d型万用表式多功能、多用途、多重保护的系列产品.mf-47d型指针式万用表的结构主要由机械部分、显示部分、与电器部分三大部分组成，机械部分包括:外壳、

30、档位开关旋钮及电刷等部分组成，显示部分是表头,电器部分由测量线路板，电位器，电阻，二极管，电容等部分组成。万用表可以测量直流电流、直流电压、交流电压和电阻等多种电量.当转换开关拨到直流电流档，可分别与5个接触点接通，用于测量500ma、50ma、5ma和500a、50a量程的直流电流。同样,当转换开关拨到欧姆档,可分别测量1、10、100、1k、10k量程的电阻；当转换开关拨到直流电压档,可分别测量0.25v、1v、2。5v、10v、50v、250v、500v、1000v量程的直流电压;当转换开关拨到交流电压档,可分别测量10v、50v、250v、500v、1000v量程的交流电压。指针式万用

31、表的基本使用方法:（1） 测试前，首先把万用表放置水平状态并视其表针是否处于零点(指电流、电压刻度的零点）,若不在,则应调整表头下方的“机械零位调整”,使指针指向零点。(2) 根据被测项，正确选择万用表上的测量项目及量程开关。如已知被测量的数量级,则就选择与其相对应的数量级量程。如不知被测量值的数量级，则应从选择最大量程开始测量，当指针偏转角太小而无法精确读数时，再把量程减小。一般以指针偏转角不小于最大刻度的30为合理量程。（3） 万用表档位调到电压档时,可作电压表使用测交直流电压.（4) 万用表档位调到电流档时，可作电流表使用测交直流电流。（5） 万用表档位调到欧姆档时，可测电阻值。7。2.

32、2 频谱分析仪频谱分析仪是研究电信号频谱结构的仪器，用于信号失真度、调制度、谱纯度、频率稳定度和交调失真等信号参数的测量,可用以测量放大器和滤波器等电路系统的某些参数，是一种多用途的电子测量仪器。它又可称为频域示波器、跟踪示波器、分析示波器、谐波分析器、频率特性分析仪或傅里叶分析仪等。安捷伦n9020a频谱分析仪如图7。2 所示:图7.2 频谱分析仪它的基本操作手段：（1） 三个大硬键和一个大旋钮：大旋钮的功能由三个大硬键设定。按一下频率硬键，则旋钮可以微调仪器显示的中心频率；按一下扫描宽度硬键,则旋钮可以调节仪器扫描的频率宽度；按一下幅度硬键，则旋钮可以调节信号幅度。旋动旋钮时，中心频率、扫描宽度（起始、终止频率)、和幅度的db数同时显示在屏幕上.（2） 软键：在屏幕右边,有一排纵向排列的没有标志的按键,它的功能随项目而变，在屏幕的右侧对应于按键处显示什么，它就是什么按键.（3) 其它硬键