《電子測(cè)量》課程教學(xué)大綱

《電子測(cè)量》課程教學(xué)大綱課程代碼：ABJD0622課程中文名稱(chēng):電子測(cè)量課程英文名稱(chēng)：ElectronicMeasurement課程性質(zhì)：選修課程學(xué)分?jǐn)?shù)：3學(xué)分課程學(xué)時(shí)數(shù)：48學(xué)時(shí)（40+8）授課對(duì)象：電子信息工程本課程的前導(dǎo)課程：模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)一、課程簡(jiǎn)介講述電子測(cè)量的基本概念、主要物理量（電壓、頻率、時(shí)間和相位）、元件參數(shù)、阻抗、噪聲等的基本測(cè)量原理、測(cè)量方法以及常規(guī)儀器（示波器、信號(hào)源、計(jì)數(shù)器等）的工作原理和操作使用。本課程是電子信息工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)必修課程。其任務(wù)是使學(xué)生比較全面了解電子測(cè)量技術(shù)的基本理論知識(shí)和發(fā)展概況，熟悉電子測(cè)量?jī)x器的基本工作原理和構(gòu)造，通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握常用的電子測(cè)量?jī)x器的使用方法，并能根據(jù)電子元器件的特點(diǎn)選擇電子測(cè)量?jī)x表和測(cè)量方法。二、教學(xué)基本內(nèi)容和要求（一）電子測(cè)量概論主要教學(xué)內(nèi)容：1、電子測(cè)量的內(nèi)容和特點(diǎn)；2、電子測(cè)量的一般方法；3、電子測(cè)量?jī)x器的概述；4、計(jì)量的基本概念重點(diǎn)：電子測(cè)量的一般方法；教學(xué)要求：了解電子測(cè)量的主要內(nèi)容、特點(diǎn)和基本方法，了解電子測(cè)量?jī)x器的分類(lèi)，理解計(jì)量的概念。（二）測(cè)量誤差和測(cè)量結(jié)果處理主要教學(xué)內(nèi)容：1、誤差的基本概念2、隨機(jī)誤差分析3、系統(tǒng)誤差分析4、系統(tǒng)誤差的合成5、測(cè)量數(shù)據(jù)的處理重點(diǎn)：系統(tǒng)誤差分析，系統(tǒng)誤差的合成難點(diǎn)：隨機(jī)誤差分析教學(xué)要求：了解測(cè)量誤差產(chǎn)生的原因及特點(diǎn)，了解電子測(cè)量?jī)x器的誤差，理解隨機(jī)誤差的分析，掌握誤差的分配與合成，能對(duì)測(cè)量結(jié)果（數(shù)據(jù)）進(jìn)行正確的處理。（三）信號(hào)發(fā)生器主要教學(xué)內(nèi)容：1、正弦信號(hào)發(fā)生器的性能指標(biāo)2、低頻信號(hào)發(fā)生器3、射頻信號(hào)發(fā)生器4、掃頻信號(hào)發(fā)生器5、脈沖信號(hào)發(fā)生器6、噪聲發(fā)生器重點(diǎn)：低頻信號(hào)發(fā)生器，射頻信號(hào)發(fā)生器難點(diǎn)：噪聲發(fā)生器教學(xué)要求：了解信號(hào)源的分類(lèi)和基本組成，理解正弦信號(hào)源的主要性能指標(biāo)，掌握低頻信號(hào)發(fā)生器的基本組成、工作原理及特點(diǎn)，掌握高頻信號(hào)發(fā)生器的基本組成、工作原理及特點(diǎn)。（四）電子示波器主要教學(xué)內(nèi)容：1、電子示波器的組成結(jié)構(gòu)2、雙蹤和雙線(xiàn)示波器3、高速和取樣示波器4、記憶示波器與存貯示波器5、數(shù)字化波形處理系統(tǒng)重點(diǎn)：電子示波器的組成結(jié)構(gòu)，電子示波器的基本部件難點(diǎn)：記憶示波器與存貯示波器教學(xué)要求：了解通用電子示波器的分類(lèi)、功能、基本組成和性能參數(shù)，了解陰極射線(xiàn)示波管的結(jié)構(gòu)和各部分的作用，理解示波器顯示的基本原理，掌握Y通道、X通道和Z通道的工作原理，熟練掌握通用電子示波器的應(yīng)用：包括信號(hào)的電壓、周期、頻率，脈沖信號(hào)的前沿、脈寬、延遲時(shí)間，正弦波的相位差等參數(shù)的測(cè)量，了解數(shù)字存儲(chǔ)示波器的基本組成、工作原理和使用方法。（五）頻率時(shí)間測(cè)量主要教學(xué)內(nèi)容：1、電子計(jì)數(shù)法測(cè)量頻率2、電子計(jì)數(shù)法測(cè)量周期3、電子計(jì)數(shù)法測(cè)量時(shí)間間隔4、典型通用電子計(jì)數(shù)器例5、其它測(cè)量頻率的方法重點(diǎn)：電子計(jì)數(shù)法測(cè)量頻率難點(diǎn)：電子計(jì)數(shù)法測(cè)量時(shí)間間隔教學(xué)要求：了解通用電子計(jì)數(shù)器的主要技術(shù)性能，了解通用電子計(jì)數(shù)器的基本組成，理解通用電子計(jì)數(shù)器測(cè)量頻率、周期和時(shí)間的工作原理，能畫(huà)出相應(yīng)的原理框圖，理解通用電子計(jì)數(shù)器產(chǎn)生測(cè)量誤差的原因及誤差分析方法，熟練掌握通用電子計(jì)數(shù)器測(cè)量信號(hào)的頻率、周期、時(shí)間及累加計(jì)數(shù)的方法。（六）位差測(cè)量主要教學(xué)內(nèi)容：1、用示波器測(cè)量相位差2、相位差轉(zhuǎn)換為時(shí)間間隔進(jìn)行測(cè)量3、相位差轉(zhuǎn)換為電壓進(jìn)行測(cè)量4、零示法測(cè)量相位差重點(diǎn)：用示波器測(cè)量相位差。難點(diǎn)：相位差轉(zhuǎn)換為電壓進(jìn)行測(cè)量。教學(xué)要求：了解相位差的概念，了解零示法測(cè)量相位差的方法，理解用雙蹤示波器測(cè)相位的原理，掌握相位差轉(zhuǎn)換為電壓的測(cè)量方法，能設(shè)計(jì)測(cè)量不同信號(hào)間相位差的線(xiàn)路。（七）電壓測(cè)量主要教學(xué)內(nèi)容：1、交流電壓表征和測(cè)量方法2、低頻交流電壓測(cè)量3、高頻交流電壓測(cè)量4、脈沖電壓測(cè)量5、電壓的數(shù)字式測(cè)量重點(diǎn)：低頻交流電壓測(cè)量，高頻交流電壓測(cè)量難點(diǎn)：電壓的數(shù)字式測(cè)量教學(xué)要求：了解電壓測(cè)量對(duì)儀表的基本要求、電子電壓表的分類(lèi)、交流電壓的基本參數(shù)，掌握模擬式電子電壓表(峰值型、均值型、有效值型)的基本電路、工作原理、應(yīng)用和測(cè)量誤差的分析方法，掌握DVM的主要技術(shù)性能和逐次逼近比較式、雙積分式等基本A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理，了解數(shù)字多用表的基本組成、工作原理及特點(diǎn)，能正確選用電子電壓表進(jìn)行測(cè)量。（八)阻抗測(cè)量主要教學(xué)內(nèi)容1、電橋法測(cè)量阻抗2、諧振法測(cè)量阻抗3、利用變換器測(cè)量阻抗重點(diǎn)：諧振法測(cè)量阻抗難點(diǎn)：利用變換器測(cè)量阻抗教學(xué)要求：了解阻抗的定義，了解集總參數(shù)元件特性，理解集總參數(shù)元件等效電路，理解萬(wàn)用電橋的基本組成及工作原理，掌握交流電橋的平衡條件，能解決實(shí)際電橋的平衡問(wèn)題，理解Q表工作原理，能利用Q表測(cè)試阻抗元件的參數(shù)。(九)噪聲測(cè)量主要教學(xué)內(nèi)容：1、噪聲的統(tǒng)計(jì)特征及其測(cè)量2、器件的噪聲參數(shù)及其測(cè)量重點(diǎn)：器件的噪聲參數(shù)及其測(cè)量難點(diǎn)：器件的噪聲參數(shù)及其測(cè)量教學(xué)要求：了解噪聲的定義，理解噪聲的統(tǒng)計(jì)特征，理解噪聲參數(shù)的物理含義，掌握噪聲參數(shù)的測(cè)量方法。(十)數(shù)據(jù)域測(cè)量與儀器主要教學(xué)內(nèi)容：1、數(shù)據(jù)域測(cè)量的基本概念；2、數(shù)據(jù)域測(cè)量技術(shù)；3、邏輯分析儀重點(diǎn)：數(shù)據(jù)域測(cè)量技術(shù)難點(diǎn)：邏輯分析儀的結(jié)構(gòu)教學(xué)要求：了解時(shí)域測(cè)量和頻域測(cè)量的區(qū)別，掌握失真度儀的基本組成、工作原理和測(cè)量諧波失真的方法，掌握頻率特性測(cè)試儀(掃頻儀)的基本組成、工作原理和測(cè)量幅頻特性曲線(xiàn)的方法，了解頻譜分析儀的基本組成、工作原理和主要工作性能，了解邏輯分析儀工作原理。自動(dòng)測(cè)試技術(shù)主要教學(xué)內(nèi)容：自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)智能儀器虛擬儀器接口總線(xiàn)及信道測(cè)試軟件自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的集成重點(diǎn)：自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的基本組成和發(fā)展概況；自動(dòng)測(cè)試技術(shù)的基本知識(shí)。難點(diǎn)：自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例教學(xué)要求：了解自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的基本組成和發(fā)展概況；了解智能儀器與虛擬儀器的硬件結(jié)構(gòu)、軟件組成；了解測(cè)試系統(tǒng)中常用的接口總線(xiàn)及信道；了解測(cè)試軟件的編制與常用平臺(tái)；了解自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的一些應(yīng)用實(shí)例。三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及基本要求1、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（選做8學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)）序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容提要實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)類(lèi)型每組人數(shù)1電壓的測(cè)量熟悉各種電壓的測(cè)量方法、誤差處理方法2驗(yàn)證22頻率時(shí)間的測(cè)量熟悉頻率時(shí)間的測(cè)量方法、誤差處理方法2驗(yàn)證53數(shù)字示波器的使用熟悉數(shù)字示波器常規(guī)使用方法及測(cè)量電壓、頻率、波形參數(shù)等的方法2綜合24阻抗的測(cè)量熟悉阻抗測(cè)量?jī)x表及其測(cè)量方法2驗(yàn)證25邏輯分析儀的使用熟悉邏輯分析儀的工作原理和使用方法2驗(yàn)證26虛擬儀器實(shí)驗(yàn)熟悉LABVIEW實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及其虛擬測(cè)量2仿真27網(wǎng)絡(luò)分析儀的使用熟悉網(wǎng)絡(luò)分析儀的組成和使用方法2演示52、實(shí)驗(yàn)要求：培養(yǎng)學(xué)生對(duì)常用電子測(cè)量?jī)x器的正確操作和使用能力。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生更加窂固地掌握電子測(cè)量?jī)x器的基本工作原理和構(gòu)成，并能根據(jù)測(cè)量對(duì)象的特點(diǎn)選擇相應(yīng)的儀器，同時(shí)提高學(xué)生對(duì)測(cè)量結(jié)果的分析和處理的能力。四、教學(xué)方法與手段（一）教學(xué)方法將課程教學(xué)改革與現(xiàn)代教育理念緊密結(jié)合，建立了一套在課堂教學(xué)、課后學(xué)習(xí)輔導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)與開(kāi)放式管理的有效機(jī)制。采用啟發(fā)式、討論式等多種行之有效的教學(xué)方式，通過(guò)現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通訊技術(shù)加強(qiáng)師生之間、學(xué)生之間的交流，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，強(qiáng)化科學(xué)思維的訓(xùn)練。（二）教學(xué)手段課程教學(xué)中運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)媒體和網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)，使學(xué)生在不同教學(xué)環(huán)節(jié)中，系統(tǒng)學(xué)習(xí)和掌握先進(jìn)技術(shù)，受到素質(zhì)、能力和創(chuàng)造力的鍛煉和培養(yǎng)。適當(dāng)開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生動(dòng)手能力的提高，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的智力和潛能，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。五、各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)分配教學(xué)內(nèi)容講課實(shí)驗(yàn)作業(yè)量合計(jì)電子測(cè)量概論22測(cè)量誤差和測(cè)量結(jié)果處理628信號(hào)發(fā)生器44電子示波器426頻域時(shí)間測(cè)量426相位差測(cè)量44電壓測(cè)量4（2）4（6）阻抗測(cè)量4（2）4（6）噪聲測(cè)量33數(shù)據(jù)域測(cè)量與儀器33自動(dòng)測(cè)試技術(shù)2（2）2（4）總計(jì)40848六、考核方式與成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)1、考核方法：平時(shí)成績(jī)（包括課堂紀(jì)律、課堂提問(wèn)和課外作業(yè)、）與期末測(cè)驗(yàn)成績(jī)（或撰寫(xiě)論文）相結(jié)合。2、成績(jī)?cè)u(píng)定：平時(shí)成績(jī)占40%，期末測(cè)驗(yàn)（或撰寫(xiě)論文）占6