《電子測量技術》教學大綱.doc

電子測量技術課程教學大綱一、課程基本信息 1、課程代碼： 2、課程名稱：電子測量技術/ Electronic Measurement Techniques 3、學時/學分：40/2.5 4、先修課程：高等數(shù)學、信號分析與處理、模擬電子技術，數(shù)字電子技術，。 5、面向?qū)ο螅簻y試類專業(yè) 6、開課系：機電工程系 7、教材、教學參考書： (1)張大彪等, 電子測量技術與儀器，電子工業(yè)出版社,2008.2 (2)、孟鳳果等，電子測量技術，機械工業(yè)出版社，2005.1 (3)李崇維朱英華, 電子測量技術，西南交通大學出版社,2005.8(4)、張永瑞等，電子測量技術基礎，西安電子科技大學出版社，1994.12二、課程性質(zhì)和任務電子測量是現(xiàn)代科學獲取信息的重要途徑。掌握電子測量技術是從事生產(chǎn)實踐和科研的必備基礎，也是培養(yǎng)學生“實踐動手能力”的重要標志性課程。其特點是綜合性強、實踐性突出、應用面廣泛。電子測量技術綜合應用了電子、計算機、通信、控制等技術。通過本課程的學習，培養(yǎng)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(yǎng)綜合應用知識能力和實踐能力；培養(yǎng)學生嚴肅認真，求實求真的科學作風，為后續(xù)課程的學習和從事生產(chǎn)實踐以及研發(fā)工作打下基礎。三、教學內(nèi)容和基本要求 （一） 電子測量技術的基本知識1、教學內(nèi)容（1）測量及其意義；（2）電子測量的意義和特點；（3）電子測量方法的分類；（4）測量誤差的基本概念；（5）測量結(jié)果的表示及有效數(shù)字；2、教學要求（1）了解電子測量的主要內(nèi)容、特點和基本方法；（2）了解測量誤差產(chǎn)生的原因及特點；（3）掌握誤差基本理論及分析（4）能對測量結(jié)果（數(shù)據(jù)）進行正確的處理。3、重點和難點重點：（1）電子測量的特點；（2）測量誤差的基本概念；（3）測量結(jié)果的表示及有效數(shù)字。難點：測量結(jié)果的表示及有效數(shù)字。 （二）信號發(fā)生器1、教學內(nèi)容（1）信號源概述；（2）低頻信號源的組成原理及使用。（3）高頻信號源的組成原理。（4）函數(shù)信號發(fā)生器的組成原理及使用。2、教學要求（1）了解信號源的分類和基本組成；（2）掌握低頻信號發(fā)生器的基本組成、工作原理及特點；（3）掌握高頻信號發(fā)生器的基本組成、工作原理及特點。 ( 4) 掌握函數(shù)信號發(fā)生器的基本組成、工作原理及特點；3、重點和難點重點：（1）正弦信號源的主要性能指標；（2）低頻信號發(fā)生器的基本組成和工作原理；（3）函數(shù)信號發(fā)生器的基本組成和工作原理。難點：（1）低頻信號發(fā)生器的基本組成和工作原理；（2）高頻信號發(fā)生器的基本組成和工作原理。 （三）電子示波及測量技術1、教學內(nèi)容（1）概述；（2）示波測量的基本原理；（3）通用電子示波器的結(jié)構；（4）通用電子示波器的選擇和使用；（5）通用電子示波器的基本測量方法；2、教學要求（1）了解通用電子示波器的基本組成、功能和分類；（2）了解陰極射線示波管的結(jié)構和各部分的作用，掌握示波器顯示的基本原理；（3）掌握通用電子示波器的基本組成，了解通用電子示波器的主要性能，掌握Y通道、X通道和Z通道的工作原理；（4）掌握通用電子示波器的選用原則；（5）熟練掌握通用電子示波器的應用：包括信號的電壓、周期、頻率，脈沖信號的前沿、脈寬、延遲時間，正弦波的相位差等參數(shù)的測量。重點：（1）掌握通用電子示波器的基本顯示原理；（2）掌握通用電子示波器的基本組成和Y通道、X通道和Z通道的工作原理；（3）掌握通用電子示波器的選用原則；（4）熟練掌握通用電子示波器的正確使用。難點：（1）通用電子示波器的基本組成和Y通道、X通道和Z通道的工作原理；（2）通用電子示波器的正確使用； （四）電壓測量1、教學內(nèi)容（1）概述；（2）模擬交流電壓表；（3）數(shù)字電壓表；（4）數(shù)字多用表；（5）電壓表的選擇和使用。2、教學要求（1）了解電壓測量對儀表的基本要求、電子電壓表的分類、交流電壓的基本參數(shù)；（2）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、應用和測量誤差的分析方法；（3）掌握DVM的主要技術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；（4）了解數(shù)字多用表的基本組成、工作原理及特點；（5）能正確選用電子電壓表進行測量。3、重點和難點重點：（1）模擬式電子電壓表(峰值型、均值型、有效值型)的工作原理和應用；（2）DVM的主要技術性能；（3）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。難點：（1）模擬式電子電壓表(峰值型、均值型、有效值型)的工作原理和應用；（2）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。 （五）頻率和時間的測量1、教學內(nèi)容（1）概述；（2）通用電子計數(shù)器的基本組成；（3）通用電子計數(shù)器的測量原理；（4）通用電子計數(shù)器的測量誤差；（5）通用電子計數(shù)器的應用。2、教學要求（1）了解通用電子計數(shù)器的主要技術性能；（2）掌握通用電子計數(shù)器的基本組成；（3）掌握通用電子計數(shù)器測量頻率、周期和時間的工作原理，能畫出相應的原理框圖；（4）了解通用電子計數(shù)器通用產(chǎn)生測量誤差的原因及誤差分析方法；（5）熟練掌握通用電子計數(shù)器測量信號的頻率、周期、時間及累加計數(shù)的方法。3、重點和難點重點：（1）通用電子計數(shù)器的基本組成；（2）通用電子計數(shù)器測量頻率、周期和時間的工作原理； （3）通用電子計數(shù)器自校的工作原理；（4）通用電子計數(shù)器測量信號的頻率、周期、時間及累加計數(shù)的測量方法。難點：（1）通用電子計數(shù)器的組成；（2）通用電子計數(shù)器測量頻率、周期和時間的工作原理。 （六）頻域測量技術1、教學內(nèi)容（1）概述；（2）幅頻特性測量技術；（3）頻譜分析；（4）失真度測量。2、教學要求（1）了解時域測量和頻域測量的區(qū)別；（2）掌握失真度儀的基本組成、工作原理和測量諧波失真的方法；（3）掌握頻率特性測試儀(掃頻儀)的基本組成、工作原理和測量幅頻特性曲線的方法；（4）了解頻譜分析儀的基本組成、工作原理和主要工作性能。3、重點和難點重點:（1）頻率特性測試儀(掃頻儀)的基本組成、工作原理和應用；（2）失真度儀的基本組成、工作原理和應用。難點：（1）掃頻儀測量幅頻特性曲線的原理和方法；（2）頻譜分析儀的基本組成、工作原理和主要工作性能。（七）電子元器件參數(shù)測量技術1、教學內(nèi)容（1）電子器件特性及參數(shù)測量儀器；（2）集總參數(shù)阻抗的測量。2、教學要求（1）了解集總參數(shù)元件特性；（2）了解晶體管特性圖示儀的基本組成和工作原理；（3）掌握晶體管特性圖示儀測試二極管的正、反向特性曲線、反向擊穿電壓，晶體三極管的輸入、輸出特性曲線值、場效應晶體管的基本參數(shù)的方法。3、重點和難點重點：（1）晶體管特性圖示儀的基本組成、工作原理和應用；（2）集總參數(shù)元件特性和等效電路；難點：（1）晶體管特性圖示儀的基本組成和工作原理；（2）晶體管特性圖示儀的應用；四、實驗內(nèi)容和基本要求實驗一 示波器及信號發(fā)生器的使用 1、加深對示波器及高頻信號發(fā)生器理論知識的理解；2、掌握雙蹤示波器及高頻信號發(fā)生器的基本操作方法。實驗二 用李薩茹圖形法測頻率1、進一步加深對示波器及高頻信號發(fā)生器理論知識的理解；2、熟練掌握雙蹤示波器及高頻信號發(fā)生器的基本操作方法；3、掌握李薩茹圖形法測頻率的方法。實驗三 電子計數(shù)器的使用及頻率周期的測量1、進一步加深對通用電子計數(shù)器理論知識的理解；2、熟練掌握通用電子計數(shù)器的基本操作方法。實驗四 頻率特性測試儀的使用1、進一步加深對頻率特性測試儀理論知識的理解；2、熟練掌握頻率特性測試儀的基本操作方法。實驗五 晶體管特性圖示儀的使用1、進一步加深對晶體管特性圖示儀理論知識的理解；2、熟練掌握晶體管特性圖示儀的基本操作方法。實驗六（演示實驗） 電橋的使用實驗七（演示實驗） 頻譜分析儀的使用實驗八（演示實驗） 失真度儀的使用五、各教學環(huán)節(jié)學時分配學時分配表本課程必修為40課時，選修為10課時。序號單元內(nèi)容學時數(shù)講課實踐機動1電子測量和儀器的基本知識212信號源423示波測量技術814電壓測量65頻率、時間和相位的測量426頻域測量及其儀器4217電子元器件參數(shù)測量及儀器421合計3284六、任課教師教學過程中應注意的事項1、本課程課堂教學應注意結(jié)合實物和現(xiàn)代教育技術，以增加學生的感性認識；2、在教學與實踐中應以測量方案的選擇和儀器的使用為主線，這樣才能使學生將理論知識與實踐緊密結(jié)合，調(diào)動學生的學習積極性和主動性；3、由于課時比較緊張，建議教師在講授儀器的基本組成及工作原理等內(nèi)容時盡量采用多媒體教學手段，以提高教學效率；七、其它說明1、對理論教學采用以下兩個層次：（1）對于原理性和概念性的內(nèi)容采用“理解”和“了解”兩個層次；（2）對于運算性和應用性的內(nèi)容采用“掌握”和“了解”兩個層次；2、為了培養(yǎng)學生的自學能力和解決內(nèi)容多學時少的矛盾，可選擇一些便于自學而且屬于“了解”層次的內(nèi)容讓學生自學，不必在課堂上講授。3、本課程教學過程中應積極創(chuàng)造條件開展演示教學和現(xiàn)場教學，以幫助學生加強對電子測量儀器的感性認識，提高學生的學習積極性；4、執(zhí)行本教學基本要求時，可根據(jù)實際情況適當調(diào)整電子測量儀器的選型和實踐訓練項目；5、電子測量技術的發(fā)展很快，學習電子測量技術不僅要學習各種具體的原理和方法，更重要的是要在學習的過程中擴展解決問題的思