电子测量技术课程教学大纲.docx

电子测量技术课程教学大纲.docx

《电子测量技术课程教学大纲.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子测量技术课程教学大纲.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

电子测量技术课程教学大纲

《电子测量技术》课程教学大纲

一、课程的性质与任务

《电子测量技术》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。

该课程包括电子测量的基本原理、测量误差分析，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。

电子测量是现代科学获取信息的重要手段，是从事现代电子科学研究的必备基础，也是培养学生“实践动手能力”的重要标志性课程。

其特点是综合性强、实践性突出、应用面广泛。

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、课程的教学目标

（一）理论知识目标

（1）掌握近代电子测量的基本原理和方法。

（2）掌握测量误差分析和测量数据处理方法。

（3）熟悉常用电子测量仪器的应用技术。

（4）掌握正确选用测量仪器的基本方法。

（二）实践技能目标

（1）能够制订先进、合理的测量和测试方案。

（2）能够正确选用测量仪器。

（3）能够正确操作测量仪器。

（4）能够正确处理测量数据。

三、课程内容及教学要求

（一）绪论

1、主要内容

测量和电子测量；电子测量的内容与特点；电子测量的一般方法；电子测量仪器概述；计量的基本概念。

2、教学要求

了解常用测量方法和测量仪器的分类；掌握计量的概念；掌握电子测量的概念、特点；掌握电子测量常用仪器和常用方法。

3、作业要求

《思考与练习1》中的，，。

4、实践性教学内容及要求

列举常用电子测量的实例，归纳电子测量方法及仪器的类别。

（二）测量误差和测量结果处理

1、主要内容

误差的相关概念；测量误差的来源；误差的分类；随机误差分析；系统误差分析；系统误差的合成；测量数据的处理；测量方案选择等。

2、教学要求

掌握误差的相关概念、分类、表示方法及公式；理解测量误差的来源；掌握随机误差分析方法，会熟练计算，掌握数学期望值、残差等的计算；掌握正态分布、平均分布，会熟练计算，能使用贝塞儿公式，掌握有限次测量的数据处理方法；掌握系统误差分析方法和合成方法，熟练相关计算；熟练消弱系统误差的典型测量技术、原理、计算。

3、作业要求

《思考与练习2》中的，，，，，。

3、实践性教学内容及要求

用万用表交流500V档测量教室内电源插座上的市电交流电压10次，记下每次测量值，最后根据这10个数据写出测量结果表达式。

（三）电路元件参数的测量

1、主要内容

电路元件集中参数测量方法简介；电桥测量元件参数；谐振法测量电感电容及Ｑ值；测量电阻、电感和电容的数字化方法；晶体管特性图示仪测量常用晶体管。

2、教学要求

理解集中参数的几种测量方法的特点；掌握利用直接测量法、并联替代法和串联替代法测量电容、电感的原理及各种测量方法的优缺点；理解直流、交流电桥测量元件参数的基本原理；理解Ｑ值的测量原理；理解晶体管参数测量的原理和方法，并掌握晶体管特性图示仪测量常用晶体管的测试方法。

通过本章电子元器件测试的学习，要达到用万用表熟练对R、C、L、S、T、VD、VS、VT、VF、SCR、IC各种电子元器件的识别和测试。

3、作业要求

《思考与练习3》中的，，，，。

4、实践性教学内容及要求

（1）在教室课堂教学中穿插万用表对各种元器件的简便测量；

（2）在实训室用晶体管图示仪对二极管和三极管进行测量。

（四）电流的测量

1、主要内容

直接测量法和间接测量法；模拟直流电流表的工作原理；数字式万用表测量直流的原理；模拟交流电流表的工作原理；热电式电流表；数字式万用表测量交流的原理。

2、教学要求

对直流电流、交流电流、高频电流的测量特点有清晰的认识；对直接测量法和间接测量法的应用场合要十分了解；能熟练应用万用表等测量工具进行电流测量。

3、作业要求

《思考与练习4》中的，，，。

4、实践性教学内容及要求

在电子实训室准备好万用表和实验用半导体收音机，进行电流测量实验。

（五）电压的测量

1、主要内容

电压测量的特点；模拟式直流电压测量；交流电压表征和测量方法；低频交流电压测量；高频交流电压测量；脉冲电压测量；电压的数字式测量。

3、教学要求

了解电压测量的特点；掌握动圈式电压表的工作原理，电子电压表的工作原理；掌握交流电压的表征：

峰值、平均值、有效值的概念、换算，波峰因素、波形因素；掌握交流电压的测量原理，和模拟式交流电压表的主要类型；掌握均值电压表和有效值电压表的工作原理，会使用其进行计算，掌握分贝值测量；掌握峰值式检波器构成高频交流电压表的原理，会使用；掌握脉冲电压测量方法：

示波器测量和用脉冲电压表测量方法；掌握数字式电压表的组成原理，逐次比较型DVM和双积分型DVM的工作原理，会熟练使用及计算。

3、作业要求

《思考与练习5》中的，，，，，。

4、实践性教学内容及要求

实验项目：

直流稳压电源的主要性能指标测量。

实验内容及要求：

自主设计“直流稳压电源”主要性能指标的测量方案并实施测量，了解使用多种仪器对电子设备进行性能测试的基本方法。

（六）时间与频率的测量

1、主要内容

时间、频率的基本概念，频率测量方法概述；计数法测频原理；电子计数法测周期的原理；电子计数法测量时间间隔；其他测量频率的方法：

直读法测频、比较法测频原理、用示波器测量频率和时间间隔。

2、教学要求

了解频率和时间的定义、标准等相关概念；掌握计数法测频原理；掌握计数法测量周期的原理；理解技术法测量时间间隔；会熟练使用频率计；熟悉其他测评方法：

电桥法、谐振法、频率－电压转换法、拍频法、差频法、示波器法等的原理。

3、作业要求

《思考与练习6》中的，，，，。

4、实践性教学内容及要求

在实训室中，分别用电子计数器和示波器，对低频信号发生器和高频信号发生器所产生的多种频率的正弦波信号进行频率测量，并进行比较。

（七）测量用信号源

1、主要内容

信号发生器的分类、基本构成、性能指标；低频信号发生器；射频信号发生器；扫频信号发生器；脉冲信号发生器；噪声发生器。

2、教学要求

理解信号发生器的分类及类型，理解评价信号源工作的技术指标；掌握采用RC文式桥振荡器构成的低频信号发生器的工作原理，理解其他低频振荡器：

LC振荡器、差频式振荡器等的工作原理，会熟练使用低频信号发生器；掌握超低频信号发生器的工作原理包括积分器构成的、函数信号发生器构成的和数字合成低频信号发生器，会应用；掌握射频信号发生器含义，调谐信号发生器、锁相信号发生器、合成信号发生器工作原理，会应用；掌握点频法和扫频法测量频率响应，掌握扫频仪工作原理会使用；理解脉冲信号发生器工作原理，理解噪声发生器原理及电路中主要噪声来源。

3、作业要求

《思考与练习7》中的，，，，，，，。

4、实践性教学内容及要求

实验项目：

信号发生器和示波器使用操作。

实验内容及要求：

熟悉信号发生器和示波器的基本性能和使用操作方法，能熟练使用示波器观测各种信号的波形，测量信号的电压幅度、频率、周期、时间间隔和相位等参数。

（八）示波测试技术

1、主要内容

示波器概述；示波管；电子示波器的组成结构；电子示波器的基本部件；双踪和双线示波器原理，使用示波器测量电压、相位、周期等测量；高速和取样示波器工作原理，非实时取样原理；记忆和存储示波器。

2、教学要求

掌握示波器组成结构、工作原理；掌握示波器的技术性能，掌握示波器基本部件，Y通道、X通道、增辉和Z轴调制、校正器的工作原理，掌握对应面板的按钮，会熟练使用示波器测量幅度、周期、相位差等；理解双踪和双线示波器的工作原理、区别，会使用；理解高速和取样示波器的原理，掌握非实时取样；理解记忆和存贮示波器原理。

3、作业要求

《思考与练习8》中的，，，，，，，。

4、实践性教学内容及要求

实验项目：

信号发生器和示波器使用操作。

实验内容及要求：

熟悉信号发生器和示波器的基本性能和使用操作方法，能熟练使用示波器观测各种信号的波形，测量信号的电压幅度、频率、周期、时间间隔和相位等参数。

（九）频域测试技术

1、主要内容

频率特性测量原理；扫频仪的组成及原理；频率特性测试仪主要技术指标、工作原理、使用方法；频谱分析仪的工作原理、主要技术指标。

2、教学要求

理解网络幅频特性测量的原理、扫频仪的组成以及应用方法；了解频谱测量仪的用途、工作原理和主要技术指标。

3、作业要求

《思考与练习9》中的，，，，，。

4、实践性教学内容及要求

（1）实验项目：

单调谐放大器幅频特性的测量。

实验内容及要求：

了解扫频仪的基本性能和使用操作方法，能用扫频仪测量电路单元的幅度频率特性。

（2）实验项目：

信号频谱分析。

实验内容及要求：

了解频谱分析仪的基本性能和使用操作方法，使用数字示波器对方波信号进行频谱分析。

（十）数据域测量技术

1、主要内容

数据域测量的基本概念，数据域测量的特点，数字信号的特点；简单逻辑电路的简易测试，穷举测试和随即测试，数据域测量技术；逻辑分析仪的组成和触发方式、显示方式及应用。

2、教学要求

理解数据域测量的基本概念和测量技术；理解逻辑分析仪的工作原理。

3、作业要求

《思考与练习10》中的，，，，。

4、实践性教学内容及要求

实验项目：

逻辑分析仪使用操作。

实验内容及要求：

了解逻辑分析仪的基本性能和使用操作方法。

（十一）光纤通信测试技术

1、主要内容

介绍光端机、光源、光检测器、光中继器和光纤等单元的技术指标进行检测的原理和方法；重点对平均发送光功率、消光比、灵敏度、光纤损耗、误码率等电光指标测试方法进行描述

2、教学要求

熟悉光纤通信系统测试和工程施工的专用仪表，包括光功率计、光时域反射仪、稳定光源、误码仪、光纤损耗测试仪等的工作原理和操作使用。

3、作业要求

《思考与练习11》中的，，，，。

4、实践性教学内容及要求

在光纤通信实训室用误码仪对光纤通信系统进行误码率测试。

（十二）计算机测试技术

1、主要内容

电子测量仪器的综合应用；智能仪器；自动测试系统。

2、教学要求

了解电子测量技术的发展动态。

3、作业要求

《思考与练习12》中的，。

4、实践性教学内容及要求

通过对工厂及科研机构的参观，建立电子测量技术的综合应用及发展前景的感性知识。

分析几个典型的智能仪器以拓展思路。

四、课时分配

序号

课程内容

课时分配

总学时

理论学时

实践学时

1

绪论

2

2

2

测量误差和测量结果处理

6

6

3

电路元件参数的测量

6

6

4

电流的测量

4

4

5

电压的测量

6

4

2

6

时间与频率的测量

6

4

2

7

测量用信号源

4

4

8

示波测试技术

6

4

2

9

频域测试技术

8

6

2

10

数据域测量技术

4

2

2

11

光纤通信测试技术

6

4

2

12

计算机测试技术

2

2

合计

60

48

12

五、实践教学环节

序号

内容

形式

学时

1

信号发生器和示波器使用操作

实验室做实验

2

2

直流稳压电源的主要性能指标测量

实验室做实验

2

3

单调谐放大器幅频特性的测量

实验室做实验

2

4

信号频谱分析

实验室做实验

2

5

逻辑分析仪使用操作

实验室做实验

2

6

光纤通信系统进行误码率测试

实验室做实验

2

合计课时

12

六、大纲编写说明

1、大纲适用范围

本课程是为电子信息、通信技术、应用电子、电气自动化等专业学生开设的工程技术基础选修课。

2、前修课要求

模拟电子技术、数字电子技术、概率论、信号与系统、微机原理。

附注：

执笔人：