電子科技大學 電子測量原理 簡體中文 DVD 只於電腦播放 課程編號:學時:54學分: 先修課程:模擬電子技術、數字電子技術、概率論、信號與系統、微機原理。 一、適用對象: 適用於網絡教育、成人教育學生 。 二、課程性質: 《電子測量原理》是電子、電氣、通信、自動化及儀器類專業的重要技術基礎課程。包括電子測量的基本原理、測量誤差分析和實際應用,主要電子儀器的工作原理,性能指標,電參數的測試方法,該領域的最新發展等。電子測量技術綜合應用了電子、計算機、通信、控制等技術。 三、教學目的: 通過本課程的學習,培養學生具有電子測量技術和儀器方面的基礎知識和應用能力;通過本課程的學習,可開拓學生思路,培養綜合應用知識能力和實踐能力;培養學生嚴肅認真,求實求真的科學作風,為後續課程的學習和從事研發工作打下基礎。 四、教學內容和要求 1章.測量概論 (1)測量的基本概念、基本要素,測量誤差的基本概念。 (2)計量的基本概念,單位和單位制,測量標準的權威性和相對性。基準和標準,量值的傳遞準則。 (3)測量技術的定義和分類,測量原理,測量方法。 (4)儀器系統的測量功能、測量過程及其實現,儀器的輸入-輸出特性,儀器的基本性能及誤差表示方法 (5)測量技術及儀器系統的發展概況:電子化和數字化、自動化和智能化、虛擬化和網絡化 2章.電子測量概論 (1)電子測量的定義、特點、內容、意義、基本內容。 (2)基本電子測量技術:頻域測量技術(正弦)、時域測量技術(脈衝)、統計測量技術(隨機)、數據域測量技術(數據) (3)電子測量的基本功能的實現原理:變換、比較、處理、顯示 (4)數字化、智能化電子測量儀器主要功能及組成方框圖 3章.測量誤差及數據處理 (1)測量誤差的估計和處理:隨機誤差的統計特性及減少方法,系統誤差的判斷及消除方法,粗大誤差及判斷準則。測量結果的處理步驟,等精度測量和不等精度測量。 (2)測量不確定度:標準不確定度、合成標準不確定度、擴展不確定度。標準不確定度的A類評定方法和B類評定方法;合成標準不確度的計算方法;合成不確定度的分配及最佳測量方案的選擇;擴展不確定度的確定方法。測量不確定度的評定步驟。 (3)有效數字的處理,測量數據的表示方法,一元線性回歸。 4章.時間與頻率的測量 (1)時間、頻率的基本概念、時間與頻率標準 (2)頻率和時間的數字測量原理和模擬測量原理 (3)電子計數器的組成原理,測量功能:頻率、週期、時間間隔。 (4)頻率和周期測量的誤差分析,量化誤差、觸發誤差、標準頻率誤差 *(5)高分辨時間和頻率測量技術,閘門同步測量技術、內插法、游標法 *(6)微波頻率測量技術,變頻法、置換法 *(7)頻率穩定度概念。 5章.電壓測量 (1)了解電壓測量的意義、特點,電壓測量的基本原理、方法和分類,電壓標準。 (2)交流電壓的基本參數;檢波實現交流電流(AC—DC)轉換原理,峰值、平均值、有效值電壓表原理、刻度特性和誤差分析;分貝測量及寬頻電平表,外差式選頻電平表和測量接收機;電壓表的使用。 (3)DVM的組成原理及主要性能指標,A/D轉換原理:逐次逼近比較式、單斜式雙斜積分式、三斜積分式。 (4)電流、電壓、阻抗(AVO)變換技術,數字多用表的組成方框,測量電路,數字多用表的特點及多用表的使用;數字電壓表測量的不確定度及自動校準、自動量程技術 *(5)DVM的誤差分析和自動校正、自動量程原理;串模干擾和共模干擾的概念和抑制措施。 6章.阻抗測量 (1)阻抗定義及表示方法,電阻器、電容器、電感器的電路模型,元件參數的測量原理和方法概述,儀器分類,水平及應用。 (2)阻抗的模擬測量法:電壓電流法、電橋法、諧振法、變換法(Ω一f,Ω一T),Q值測量。 (3)阻抗的數字測量法原理,數字LCR測量儀 7章.信號波形測量 (1)示波器的功能、分類和發展 (2)模擬示波器的組成,CRT顯示原理,垂直系統和水平系統電路原理 *(3)實時取樣和等效取樣原理,取樣示波器組成原理 (4)數字存儲示波器組成和工作原理,及特點和指標 (5)示波器的選擇原則和正確使用,示波器的校驗。 *(6)示波器的應用舉例:測量脈沖和正弦信號參數,測量晶體管特性曲線 9章.信號的產生 (1)信號源作用和組成及分類,正弦信號源的性能指標。 (2)正弦、脈衝及函數發生器的組成、原理。 (3)頻率合成原理、分類、特點和發展,鎖相環(PLL)的基本基本工作原理及性能(分辨力和頻率範圍),鎖相環的幾種基本形式。 *(4)小數分頻技術。 (5)直接數字合成(DDS)基本原理,DDS的性能,任意函數發生器(AFG)或任意波形發生器(AWG)簡介。 10章.信號分析和頻域特性測量 *(1)信號分析和信號頻譜的概念,週期信號、非週期信號和離散時間信號的頻譜。信號頻譜分析的內容,頻譜分析儀的分類。 *(2)付里葉分析儀(FFT分析議)的原理,性能指標。 (3)掃頻外差式頻譜儀組成,基本工作原理,性能 (4)諧波失真度的定義,諧波失真度測量方法,失真度測試儀主要技術指標和組成原理 12章.數字系統測試技術 (1)數字系統測試和數據域分析的基本概念,組合電路和時序電路測試方法簡介, *(2)數據域測試系統組成,分析,主要技術指標。偽隨機序列發生器,數字信號發生器 (3)邏輯分析儀基本組成原理,狀態分析和定時分析,數據捕獲與觸發跟踪,多通道數據源的存儲,數據顯示,主要特點及技術指標 14章.測試系統集成技術 測試系統集成概述,測試系統中的通信技術、標準總線、硬件平台、軟件平台 注:標有“*”號內容作為選學。 五、學時安排:共54學時。 序號內容學時數 11章.測量概論4 22章.電子測量概論4 33章.測量誤差及數據處理8 44章.時間與頻率的測量6 55章.電壓測量6 66章.阻抗測量4 77章.信號波形測量6 89章.信號的產生6 910章.信號分析和頻域特性測量4 1012章.數字系統測試技術4 1114章.測試系統集成技術2 六、教材 《電子測量原理》古天祥主編北京機械工業出版社出版 七、編制說明 本大綱由電子科技大學自動化工程學院《電子測量原理》課程建設組編制。