《电子测量》课程教学大纲

《电子测量》课程教学大纲课程代码：ABJD0622课程中文名称:电子测量课程英文名称：ElectronicMeasurement课程性质：选修课程学分数：3学分课程学时数：48学时（40+8）授课对象：电子信息工程本课程的前导课程：模拟电子技术、数字电子技术一、课程简介讲述电子测量的基本概念、主要物理量（电压、频率、时间和相位）、元件参数、阻抗、噪声等的基本测量原理、测量方法以及常规仪器（示波器、信号源、计数器等）的工作原理和操作使用。本课程是电子信息工程专业的专业必修课程。其任务是使学生比较全面了解电子测量技术的基本理论知识和发展概况，熟悉电子测量仪器的基本工作原理和构造，通过实验掌握常用的电子测量仪器的使用方法，并能根据电子元器件的特点选择电子测量仪表和测量方法。二、教学基本内容和要求（一）电子测量概论主要教学内容：1、电子测量的内容和特点；2、电子测量的一般方法；3、电子测量仪器的概述；4、计量的基本概念重点：电子测量的一般方法；教学要求：了解电子测量的主要内容、特点和基本方法，了解电子测量仪器的分类，理解计量的概念。（二）测量误差和测量结果处理主要教学内容：1、误差的基本概念2、随机误差分析3、系统误差分析4、系统误差的合成5、测量数据的处理重点：系统误差分析，系统误差的合成难点：随机误差分析教学要求：了解测量误差产生的原因及特点，了解电子测量仪器的误差，理解随机误差的分析，掌握误差的分配与合成，能对测量结果（数据）进行正确的处理。（三）信号发生器主要教学内容：1、正弦信号发生器的性能指标2、低频信号发生器3、射频信号发生器4、扫频信号发生器5、脉冲信号发生器6、噪声发生器重点：低频信号发生器，射频信号发生器难点：噪声发生器教学要求：了解信号源的分类和基本组成，理解正弦信号源的主要性能指标，掌握低频信号发生器的基本组成、工作原理及特点，掌握高频信号发生器的基本组成、工作原理及特点。（四）电子示波器主要教学内容：1、电子示波器的组成结构2、双踪和双线示波器3、高速和取样示波器4、记忆示波器与存贮示波器5、数字化波形处理系统重点：电子示波器的组成结构，电子示波器的基本部件难点：记忆示波器与存贮示波器教学要求：了解通用电子示波器的分类、功能、基本组成和性能参数，了解阴极射线示波管的结构和各部分的作用，理解示波器显示的基本原理，掌握Y通道、X通道和Z通道的工作原理，熟练掌握通用电子示波器的应用：包括信号的电压、周期、频率，脉冲信号的前沿、脉宽、延迟时间，正弦波的相位差等参数的测量，了解数字存储示波器的基本组成、工作原理和使用方法。（五）频率时间测量主要教学内容：1、电子计数法测量频率2、电子计数法测量周期3、电子计数法测量时间间隔4、典型通用电子计数器例5、其它测量频率的方法重点：电子计数法测量频率难点：电子计数法测量时间间隔教学要求：了解通用电子计数器的主要技术性能，了解通用电子计数器的基本组成，理解通用电子计数器测量频率、周期和时间的工作原理，能画出相应的原理框图，理解通用电子计数器产生测量误差的原因及误差分析方法，熟练掌握通用电子计数器测量信号的频率、周期、时间及累加计数的方法。（六）位差测量主要教学内容：1、用示波器测量相位差2、相位差转换为时间间隔进行测量3、相位差转换为电压进行测量4、零示法测量相位差重点：用示波器测量相位差。难点：相位差转换为电压进行测量。教学要求：了解相位差的概念，了解零示法测量相位差的方法，理解用双踪示波器测相位的原理，掌握相位差转换为电压的测量方法，能设计测量不同信号间相位差的线路。（七）电压测量主要教学内容：1、交流电压表征和测量方法2、低频交流电压测量3、高频交流电压测量4、脉冲电压测量5、电压的数字式测量重点：低频交流电压测量，高频交流电压测量难点：电压的数字式测量教学要求：了解电压测量对仪表的基本要求、电子电压表的分类、交流电压的基本参数，掌握模拟式电子电压表(峰值型、均值型、有效值型)的基本电路、工作原理、应用和测量误差的分析方法，掌握DVM的主要技术性能和逐次逼近比较式、双积分式等基本A/D转换器的工作原理，了解数字多用表的基本组成、工作原理及特点，能正确选用电子电压表进行测量。（八)阻抗测量主要教学内容1、电桥法测量阻抗2、谐振法测量阻抗3、利用变换器测量阻抗重点：谐振法测量阻抗难点：利用变换器测量阻抗教学要求：了解阻抗的定义，了解集总参数元件特性，理解集总参数元件等效电路，理解万用电桥的基本组成及工作原理，掌握交流电桥的平衡条件，能解决实际电桥的平衡问题，理解Q表工作原理，能利用Q表测试阻抗元件的参数。(九)噪声测量主要教学内容：1、噪声的统计特征及其测量2、器件的噪声参数及其测量重点：器件的噪声参数及其测量难点：器件的噪声参数及其测量教学要求：了解噪声的定义，理解噪声的统计特征，理解噪声参数的物理含义，掌握噪声参数的测量方法。(十)数据域测量与仪器主要教学内容：1、数据域测量的基本概念；2、数据域测量技术；3、逻辑分析仪重点：数据域测量技术难点：逻辑分析仪的结构教学要求：了解时域测量和频域测量的区别，掌握失真度仪的基本组成、工作原理和测量谐波失真的方法，掌握频率特性测试仪(扫频仪)的基本组成、工作原理和测量幅频特性曲线的方法，了解频谱分析仪的基本组成、工作原理和主要工作性能，了解逻辑分析仪工作原理。自动测试技术主要教学内容：自动测试系统智能仪器虚拟仪器接口总线及信道测试软件自动测试系统的集成重点：自动测试系统的基本组成和发展概况；自动测试技术的基本知识。难点：自动测试系统的应用实例教学要求：了解自动测试系统的基本组成和发展概况；了解智能仪器与虚拟仪器的硬件结构、软件组成；了解测试系统中常用的接口总线及信道；了解测试软件的编制与常用平台；了解自动测试系统的一些应用实例。三、实验教学内容及基本要求1、实验内容（选做8学时实验）序号实验项目内容提要实验学时实验类型每组人数1电压的测量熟悉各种电压的测量方法、误差处理方法2验证22频率时间的测量熟悉频率时间的测量方法、误差处理方法2验证53数字示波器的使用熟悉数字示波器常规使用方法及测量电压、频率、波形参数等的方法2综合24阻抗的测量熟悉阻抗测量仪表及其测量方法2验证25逻辑分析仪的使用熟悉逻辑分析仪的工作原理和使用方法2验证26虚拟仪器实验熟悉LABVIEW实验平台及其虚拟测量2仿真27网络分析仪的使用熟悉网络分析仪的组成和使用方法2演示52、实验要求：培养学生对常用电子测量仪器的正确操作和使用能力。通过实验，使学生更加窂固地掌握电子测量仪器的基本工作原理和构成，并能根据测量对象的特点选择相应的仪器，同时提高学生对测量结果的分析和处理的能力。四、教学方法与手段（一）教学方法将课程教学改革与现代教育理念紧密结合，建立了一套在课堂教学、课后学习辅导、实验教学与开放式管理的有效机制。采用启发式、讨论式等多种行之有效的教学方式，通过现代网络技术和通讯技术加强师生之间、学生之间的交流，引导学生独立思考，强化科学思维的训练。（二）教学手段课程教学中运用现代教学媒体和网络辅助教学，使学生在不同教学环节中，系统学习和掌握先进技术，受到素质、能力和创造力的锻炼和培养。适当开设实验教学，促进学生动手能力的提高，激发学生学习的智力和潜能，调动学生学习的主动性和积极性。五、各教学环节学时分配教学内容讲课实验作业量合计电子测量概论22测量误差和测量结果处理628信号发生器44电子示波器426频域时间测量426相位差测量44电压测量4（2）4（6）阻抗测量4（2）4（6）噪声测量33数据域测量与仪器33自动测试技术2（2）2（4）总计40848六、考核方式与成绩评定标准1、考核方法：平时成绩（包括课堂纪律、课堂提问和课外作业、）与期末测验成绩（或撰写论文）相结合。2、成绩评定：平时成绩占40%，期末测验（或撰写论文）占6