電子測量與儀器電子教案

教案課程名稱：電子測量與儀器×××系（教研室）：電測與通信授課班級：×××班任課教師：×××使用教材：電子測量與儀器教案（首頁）課程名稱電子測量與儀器總計：60學(xué)時課程類別必修學(xué)分3.5講課：48學(xué)時實驗：12學(xué)時上機：學(xué)時任課教師授課對象專業(yè)（教學(xué)）班級：電信級、電測級教材信息教材：《電子測量與儀器》安虎平主編同濟大學(xué)出版社ISBN978-7-5608-7918-5教學(xué)目的和教學(xué)要求該課程是在對電子類、機電類專業(yè)基礎(chǔ)課程（電路分析、模擬電路和數(shù)字電路等課程）學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上開設(shè)的，為該專業(yè)學(xué)生打下堅實的專業(yè)基礎(chǔ)課程內(nèi)容和要求教學(xué)重點及難點本課程是在測控技術(shù)與儀器類專業(yè)的專業(yè)課程。在該專業(yè)的教學(xué)計劃中，電子測量與儀器是一門實踐性較強的技術(shù)課程，它的目的和任務(wù)是使學(xué)生獲得電子測量方面的基本理論、基本知識和基本技能，理解電子測量的原理和測試技術(shù)，重點和難點是掌握測量儀器的使用方法。注：課程類別：必選、限選、任選、實驗課《電子測量與儀器》課程教案課次1授課類型理論課□討論□實驗□習(xí)題□其它□課時安排2授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第1章電子測量與儀器的基礎(chǔ)知識教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、理解三個層次）：掌握電子測量與儀器的基本知識、理解電子測量的特點教學(xué)重點及難點：重點：電子測量與儀器的含義與地位難點：電子測量方法教學(xué)基本內(nèi)容方法及手段（可增加頁）1.測量的目的就是取得用數(shù)值與單位共同表示的被測量的結(jié)果，是人們借助于專門的設(shè)備、依據(jù)一定的理論，通過實驗方法將被測量與已知同類標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較而取得的測量結(jié)果。被測量的結(jié)果必須是帶有單位的有理數(shù)，例如，某測量結(jié)果為9.3V是正確的，而測得結(jié)果為9.3或V是錯誤的。廣義的電子測量是指利用電子技術(shù)進(jìn)行的測量。嚴(yán)格講，電子測量是指利用電子技術(shù)對電子學(xué)中有關(guān)物理量所進(jìn)行的測量。2.電子測量技術(shù)與測量儀器的應(yīng)用十分廣泛，發(fā)展十分迅速，對科學(xué)技術(shù)的發(fā)展有著起著巨大的推動作用，從某種意義上講，電子測量水平代表著一個國家科技水平的高低。這是因為電子測量有著其他測量無法比擬的優(yōu)點。3.測量結(jié)果可以通過不同的測量方法來取得。電子測量方法有很多種，如直接測量、間接測量和組合測量等。多媒體講解作業(yè)、討論、思考題：P32（1.1-1.4）課后小結(jié)填表說明：1.每項頁面大小可自行添減，一次寫一份上述格式教案。2.課次為授課次序，填第1、2、3、……等。3.方法及手段如，舉例講解，多媒體講解、模型、實物、掛圖、影像講解等?！峨娮訙y量與儀器》課程教案課次2授課類型理論課□討論□實驗□習(xí)題□其它□課時安排2授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第2章測量用信號發(fā)生器2.1信號發(fā)生器概述，2.2低頻信號發(fā)生器教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、理解三個層次）：掌握信號發(fā)生器組成、工作原理、主要性能指標(biāo)、典型應(yīng)用教學(xué)重點及難點：重點：電子測量與儀器的含義與地位難點：電子測量方法教學(xué)基本內(nèi)容方法及手段（可增加頁）1.信號發(fā)生器主要用于提供各種測量用信號。提供測試用電信號的裝置統(tǒng)稱為信號發(fā)生器。2.分類：按頻率范圍分類，大體分六類。按用途分類，可以分為通用信號發(fā)生器和專用信號發(fā)生器兩類。按輸出波形分類，有正弦信號發(fā)生器、脈沖信號發(fā)生器、函數(shù)信號發(fā)生器、數(shù)字編碼脈沖、圖形信號發(fā)生器、噪聲信號發(fā)生器等。按調(diào)制方式分類，可分為調(diào)頻、調(diào)幅、脈沖調(diào)制等類型。按性能分類，一般信號發(fā)生器和標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器。3.信號發(fā)生器的基本構(gòu)成：見流程圖。4.正弦信號發(fā)生器的性能指標(biāo)：頻率特性、輸出特性、調(diào)制特性。5.低頻信號發(fā)生器：主要性能指標(biāo)，組成框圖，振蕩器工作原理，應(yīng)用，實例。多媒體講解作業(yè)、討論、思考題：P65（2.1-2.4）課后小結(jié)填表說明：1.每項頁面大小可自行添減，一次寫一份上述格式教案。2.課次為授課次序，填第1、2、3、……等。3.方法及手段如，舉例講解，多媒體講解、模型、實物、掛圖、影像講解等?！峨娮訙y量與儀器》課程教案課次3授課類型理論課□討論□實驗□習(xí)題□其它□課時安排2授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第2章測量用信號發(fā)生器2.3高頻信號發(fā)生器，2.4函數(shù)信號發(fā)生器，2.5脈沖信號發(fā)生器教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、理解三個層次）：掌握信號發(fā)生器組成、工作原理、主要性能指標(biāo)、典型應(yīng)用教學(xué)重點及難點：重點：電子測量與儀器的含義與地位難點：電子測量方法教學(xué)基本內(nèi)容方法及手段（可增加頁）1.高頻信號發(fā)生器的組成，主振級、內(nèi)調(diào)制振蕩級、調(diào)制級、輸出級、監(jiān)測儀表及電源等幾部分。2.主振級的類型和工作原理，LC調(diào)諧振蕩器，頻率合成器。3.高頻信號發(fā)生器的使用步驟與技巧。4.調(diào)幅高頻信號發(fā)生器的典型應(yīng)用。5.函數(shù)信號發(fā)生器：分類和組成原理，主要性能指標(biāo)，典型儀器。6.脈沖信號發(fā)生器：主要參數(shù)，分類，組成及工作原理分析。多媒體講解作業(yè)、討論、思考題：P65（2.5-2.8）課后小結(jié)填表說明：1.每項頁面大小可自行添減，一次寫一份上述格式教案。2.課次為授課次序，填第1、2、3、……等。3.方法及手段如，舉例講解，多媒體講解、模型、實物、掛圖、影像講解等?！峨娮訙y量與儀器》課程教案課次4授課類型（請打√）理論課□討論□實驗□習(xí)題□其它□課時安排2授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第3章電壓測量技術(shù)與電壓表3.1電壓測量的特點和技術(shù)要求教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、理解三個層次）：掌握頻率范圍、測量范圍、電壓波形、輸入特性，交流電壓的基本參數(shù)教學(xué)重點及難點：輸入特性、交流電壓的基本參數(shù)教學(xué)基本內(nèi)容方法及手段（可增加頁）1.電壓測量的特點：表征電信號能量的三個基本參數(shù)（電壓、電流、功率）中，電壓測量是最直接也是最普遍的。電壓測量的特點主要包括頻率范圍、測量范圍、電壓波形、輸入特性。2.交流電壓的基本參數(shù)：交流電壓除用具體的函數(shù)關(guān)系式表達(dá)其大小隨時間的變化規(guī)律外，通常還可以用峰值、幅值、平均值、有效值及瞬時值等參數(shù)來表征3.頻率范圍：交流電壓的頻率范圍為10-6~1012Hz。在電子測量中，習(xí)慣上將1MHz以上(至3GHz)稱為高頻或射頻，1MHz以下稱為低頻，10Hz(或5Hz)以下稱為超低頻。4.測量范圍：低至納伏級(10-9V)的微弱信號(如心電醫(yī)學(xué)信號、地震波等)，高至數(shù)百千伏的超高壓信號。5.電壓波形：除正弦波外，還包括失真的正弦波及各種非正弦波（如脈沖電壓等）。6.輸入特性：被測信號接入電壓表后，電壓表的等效輸入阻抗將對測量結(jié)果產(chǎn)生影響。多媒體講解作業(yè)、討論、思考題：P97（3.1-3.3）課后小結(jié)填表說明：1.每項頁面大小可自行添減，一次寫一份上述格式教案。2.課次為授課次序，填第1、2、3、……等。3.方法及手段如，舉例講解，多媒體講解、模型、實物、掛圖、影像講解等?！峨娮訙y量與儀器》課程教案課次5授課類型（請打√）理論課□討論□實驗□習(xí)題□其它□課時安排2授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第3章電壓測量技術(shù)與電壓表3.2模擬式電壓表及其使用方法教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、理解三個層次）：掌握直流電壓的測量方法、模擬式交流電壓表、低頻交流電壓測量、高頻交流電壓測量。教學(xué)重點及難點：低頻交流電壓測量、高頻交流電壓測量教學(xué)基本內(nèi)容方法及手段（可增加頁）1.直流電壓的測量：模擬式電子電壓表一般用磁電式電流表作指示器（也稱表頭），在電流表盤上以電壓（或dB）標(biāo)度，用指針指示電壓值。2.模擬式交流電壓表的三種電路結(jié)構(gòu)：檢波-放大式電壓表、放大-檢波式電壓表、外差式電壓表。輸入電路中包括輸入衰減器和高頻放大器，衰減器用于大電壓測量，高頻放大器帶寬很寬，但不要求有很高的增益，被測電壓的放大主要由后面的中頻放大器完成。被測信號經(jīng)輸入電路，與本振信號一起進(jìn)入混頻器轉(zhuǎn)變成頻率固定的中頻信號，經(jīng)中頻放大器放大后進(jìn)入檢波器轉(zhuǎn)變成直流電壓來推動表頭顯示。3.低頻交流電壓測量：通常把測量低頻(1MHz以下)信號電壓的電壓表稱為交流電壓表或交流毫伏表。均值電壓表：由于均值檢波器的檢波靈敏度具有非線性特性且輸入阻抗過低，因此以均值檢波器為AC/DC變換器的均值電壓表一般都設(shè)計成放大-檢波器。波形換算：電壓表度盤是以正弦波的有效值定度的，而均值檢波器的輸出（即流過電流表的電流）與被測信號電壓的平均值成線性關(guān)系。4.電壓表的正確使用多媒體講解作業(yè)、討論、思考題：P97（3.4-3.6）課后小結(jié)填表說明：1.每項頁面大小可自行添減，一次寫一份上述格式教案。2.課次為授課次序，填第1、2、3、……等。3.方法及手段如，舉例講解，多媒體講解、模型、實物、掛圖、影像講解等。《電子測量與儀器》課程教案課次6授課類型（請打√）理論課□討論□實驗□習(xí)題□其它□課時安排2授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第3章電壓測量技術(shù)與電壓表3.3電壓的數(shù)字化測量技術(shù)教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、理解三個層次）：理解數(shù)字電壓表（digitalvoltagemeter，DVM）變換原理。教學(xué)重點及難點：數(shù)字電壓表、主要特點。教學(xué)基本內(nèi)容方法及手段（可增加頁）1.數(shù)字電壓表（digitalvoltagemeter，DVM）是利用變換原理，將待測的模擬量變換成數(shù)字量，并將測量結(jié)果以數(shù)字形式顯示出來的一種電壓表。2.DVM的主要特點。(1)準(zhǔn)確度高。以直流數(shù)字式電壓表為例，高檔的準(zhǔn)確度可達(dá)10-7量級，測量靈敏度(分辨力)達(dá)1μV。(2)數(shù)字顯示。測量結(jié)果以十進(jìn)制數(shù)字顯示，消除了指針式儀表的讀數(shù)誤差。由于數(shù)字顯示代替指針機械偏轉(zhuǎn)，儀器內(nèi)又有保護(hù)電路，因此數(shù)字儀表的過載能力強。(3)輸入阻抗高。一般的數(shù)字電壓表為10MΩ左右，高的可超過1000MΩ，因而其負(fù)載效應(yīng)幾乎可以忽略。(4)測量速度快，自動化程度高。由于沒有指針慣性，因此DVM完成一次測量的時間(從信號輸入到顯示結(jié)果)很短(可小于幾微秒)。3.DVM的主要工作特性：測量范圍、分辨力、測量誤差、測量速率、輸入阻抗、抗干擾能力。多媒體講解作業(yè)、討論、思考題：P97（3.7-3.8）課后小結(jié)填表說明：1.每項頁面大小可自行添減，一次寫一份上述格式教案。2.課次為授課次序，填第1、2、3、……等。3.方法及手段如，舉例講解，多媒體講解、模型、實物、掛圖、影像講解等?！峨娮訙y量與儀器》課程教案課次7授課類型（請打√）理論課□討論□實驗□習(xí)題□其它□課時安排2授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第4章波形測試及示波器4.1示波器的基本特點與分類，4.2示波管及波形顯示原理教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、理解三個層次）：掌握示波器的主要類型及特點、示波管及波形顯示原理。教學(xué)重點及難點：示波器、示波管及波形顯示教學(xué)基本內(nèi)容方法及手段（可增加頁）1.示波器是一種電子圖示測量儀器，它可以用來觀察和測量隨時間變化的電信號圖形，可以定性地觀察電路的動態(tài)過程，如觀察電壓、電流的變化過程，還可以定量測量各種電參數(shù)，如測量脈沖幅值、上升時間、重復(fù)周期或峰值電壓等?；咎攸c：能顯示信號波形；測量靈敏度高；工作頻帶寬，速度快；可描繪出任意兩個電壓或電流量的函數(shù)關(guān)系。示波器的分類：模擬示波器；數(shù)字示波器。2.混合示波器：是把數(shù)字示波器對信號細(xì)節(jié)的分析能力和邏輯分析儀對多通道的定時測量能力組合在一起的儀器。3.專用示波器：能滿足特殊用途的示波器稱為專用示波器或特殊示波器。4.典型示波器是利用陰極射線管(CRT)作為顯示器。CRT是示波管的重要組成部分，其作用就是把電信號轉(zhuǎn)換為光信號而加以顯示，它在很大程度上決定了整機的性能。5.示波管由電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三部分組成，如圖4.2-1所示，其用途是將電信號轉(zhuǎn)變成光信號并在熒光屏上顯示。多媒體講解作業(yè)、討論、思考題：P97（4.1-4.3）課后小結(jié)填表說明：1.每項頁面大小可自行添減，一次寫一份上述格式教案。2.課次為授課次序，填第1、2、3、……等。3.方法及手段如，舉例講解，多媒體講解、模型、實物、掛圖、影像講解等?！峨娮訙y量與儀器》課程教案課次8授課類型（請打√）理論課□討論□實驗□習(xí)題□其它□課時安排2授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第4章波形測試及示波器4.3通用電子示波器教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、理解三個層次）：掌握電子示波器的組成、通用示波器的其他電路。教學(xué)重點及難點：電子示波器、通用示波器。教學(xué)基本內(nèi)容方法及手段（可增加頁）1.電子示波器的組成：電子示波器由Y通道、X通道、示波管、幅度校正器、掃描時間校正器、電源幾部分組成。2.垂直偏轉(zhuǎn)通道：即Y軸通道，它是對被測信號進(jìn)行處理的主要通道，由輸入電路、前置放大器、延遲級和輸出放大器等部分組成。它的主要作用是：對單端輸入的被測信號進(jìn)行變換和放大，得到足夠的幅度后加在示波管的垂直偏轉(zhuǎn)板上；向X軸通道提供內(nèi)觸發(fā)信號源；補償X軸通道的時間延遲，以觀測到諸如脈沖等信號的完整波形。3.前置放大器：將信號適當(dāng)放大，從中取出內(nèi)觸發(fā)信號，并具有靈敏度微調(diào)、校正、Y軸移位、極性反轉(zhuǎn)等控制作用。Y前置放大器大多采用差分放大電路，它輸出一對平衡的交流電壓，這樣，即使被測信號的幅度改變，偏轉(zhuǎn)的基線電位也保持不變。4.延遲線把加到垂直偏轉(zhuǎn)板上的信號延遲一段時間，使信號出現(xiàn)的時間滯后于掃描開始時間，保證在屏幕上掃描出信號全過程。多媒體講解作業(yè)、討論、思考題：復(fù)習(xí)討論P136（4.4-4.6）課后小結(jié)填表說明：1.每項頁面大小可自行添減，一次寫一份上述格式教案。2.課次為授課次序，填第1、2、3、……等。3.方法及手段如，舉例講解，多媒體講解、模型、實物、掛圖、影像講解等。《電子測量與儀器》課程教案課次8授課類型（請打√）理論課□討論□實驗□習(xí)題□其它□課時安排2授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第4章波形測試及示波器4.4示波器的多波形顯示教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、理解三個層次）：掌握多線示波和多蹤示波、雙蹤示波器。教學(xué)重點及難點：單蹤示波器的基本組成、不同示波器的技術(shù)教學(xué)基本內(nèi)容方法及手段1.通用示波器主要由X通道（HORIZONTAL）、Y通道（VERTICAL）、主機三大部分組成。單蹤示波器的基本組成如圖4.5所示。（1）X通道（水平系統(tǒng)）X通道由觸發(fā)電路、掃描電路和X放大器組成。它的主要作用是：在觸發(fā)信號的作用下，輸出大小合適、極性相反的對稱掃描電壓，以驅(qū)動電子束水平偏轉(zhuǎn)。（2）Y通道（垂直系統(tǒng)）Y通道由衰減器、前置放大器、延遲級、輸出放大器等組成。它的主要作用是：對單端輸入的被測信號進(jìn)行變換、處理成為大小合適極性相反的對稱信號加到Y(jié)偏轉(zhuǎn)板上，使電子束產(chǎn)生垂直偏轉(zhuǎn)。（3）主機部分主機部分主要包括標(biāo)準(zhǔn)信號源、增輝電路、電源、示波管等部分。增輝電路的作用是在掃描正程時使波形增輝，掃描逆程或掃描休止期時使回掃線和休止線消隱；或在外加高頻信號的作用下，對顯示波形進(jìn)行亮度調(diào)制，即使波形亮暗變化情況受外加信號的控制，波形由實線變?yōu)樘摼€，由此可測量信號周期或頻率。標(biāo)準(zhǔn)信號源用于提供幅度、周期等都很準(zhǔn)確的方波信號，例如1kHz、10mVP-P的方波，以便對示波器有關(guān)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行校準(zhǔn)調(diào)整。2.示波器Y通道主要由輸入電路、前置放大器、延遲級和輸出放大器等組成，如圖4.5所示。它的主要作用是把被測信號變換成為大小合適的雙極性對稱信號后加到Y(jié)偏轉(zhuǎn)板上，使顯示的波形適于觀測；向X通道提供內(nèi)觸發(fā)信號源；補償X通道的時間延遲，以觀測到諸如脈沖等信號的完整波形。多媒體講解作業(yè)、討論、思考題：P136（4.7）課后小結(jié)《電子測量與儀器》課程教案課次9授課類型（請打√）理論課□討論□實驗□習(xí)題□其它□課時安排2授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第4章波形測試及示波器4.5取樣示波器教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、理解三個層次）：掌握實時取樣和非實時取樣、取樣示波器的組成教學(xué)重點及難點：取樣示波器、不同示波器的技術(shù)、實時取樣和非實時取樣教學(xué)基本內(nèi)容方法及手段1.實時取樣實時取樣是從一個信號波形中取得所有取樣點的過程，即對每個采集周期的采樣點按時間順序進(jìn)行簡單的排列就能表達(dá)一個波形。2.非實時取樣非實時取樣也稱為等效取樣，是從被測信號的許多相鄰波形上取得樣點的方法，不是在一個信號波形上完成全部取樣過程。4.5.2取樣示波器的組成與通用示波器類似，取樣示波器也主要是由示波管、X通道和Y通道組成的，其組成框圖如圖4.5-3所示。與普通示波器相比，主要差別是增加了取樣電路和取樣脈沖發(fā)生器，這些電路都是為了對被測信號進(jìn)行逐點取樣而加入的。此外，為了觀測信號的陡峭前沿，必須把延遲線放在取樣示波器的輸入端。2.水平X通道水平X通道由觸發(fā)電路、取樣脈沖發(fā)生器、時基單元和X放大器等電路組成。被測信號或外觸發(fā)信號經(jīng)觸發(fā)電路產(chǎn)生所需的觸發(fā)同步信號，該信號饋入時基單元，產(chǎn)生Δt延遲脈沖。這樣，X通道中的時基單元，除了產(chǎn)生階梯波電壓外，還產(chǎn)生與掃描電壓同步的Δt延遲脈沖，延遲脈沖送到垂直系統(tǒng)，控制取樣脈沖發(fā)生器和延長門控制器的工作。3.信號顯示過程為了在屏幕上顯示出由不連續(xù)的亮點構(gòu)成的取樣信號波形，必須采用與取樣信號同步的階梯波作掃描電壓。多媒體講解作業(yè)、討論、思考題：P136（4.8-4.9）課后小結(jié)《電子測量與儀器》課程教案課次10授課類型（請打√）理論課□討論□實驗□習(xí)題□其它□課時安排2授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第4章波形測試及示波器4.6波器的使用教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、理解三個層次）：掌握通用示波器的主要技術(shù)指標(biāo)、示波器的選擇與使用教學(xué)重點及難點：示波器的選擇與使用教學(xué)基本內(nèi)容方法及手段1.通用示波器的主要技術(shù)指標(biāo)頻帶寬度和上升時間：頻帶寬度（BW）表征示波器的最高頻率響應(yīng)能力，示波器的頻帶寬度BW一般指Y通道的頻帶寬度，即Y通道輸入信號上、下限頻率fH和fL之差（BW=fH-fL）。上升時間（tr）：是一個與頻帶寬度BW相關(guān)的參數(shù)，它表示由于示波器Y通道的頻帶寬度的限制。2.掃描速度掃描速度是指熒光屏上單位時間內(nèi)光點水平移動的距離，單位為“cm/s”。3.垂直靈敏度垂直靈敏度也稱為偏轉(zhuǎn)靈敏度，是表征示波器能夠測量最小信號的能力，一般用V/cm或V/div(格)表示，其電壓值越小，靈敏度越高。4.輸入阻抗當(dāng)被測信號接入示波器時，輸入阻抗Zi形成被測信號的等效負(fù)載。輸入阻抗一般用輸入電阻和輸入電容來表示。5.示波器的選擇與使用1）根據(jù)被測信號的特性來選擇2）根據(jù)示波器的性能來選擇2.示波器的正確使用多媒體講解作業(yè)、討論、思考題：P136（4.10-4.12）課后小結(jié)《電子測量與儀器》課程教案課次11授課類型（請打√）理論課□討論□實驗□習(xí)題□其它□課時安排2授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第4章波形測試及示波器4.7示波器的基本應(yīng)用教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、理解三個層次）：測量電壓、測量時間、測量頻率、測量相位差、測量調(diào)幅系數(shù)教學(xué)重點及難點：示波器的選擇與使用教學(xué)基本內(nèi)容方法及手段1.用示波器測量電壓直流電壓的測量：利用被測電壓在屏幕上呈現(xiàn)的直線偏離時間基線（零電平線）的高度與被測電壓的大小成正比的關(guān)系進(jìn)行測量。交流電壓的測量：使用示波器測量交流電壓的最大優(yōu)點是可以直接觀測到波形的形狀，還可顯示其頻率和相位，但只能測量交流電壓的峰-峰值。2.用示波器測量時間測量周期：對于周期性信號，周期和頻率互為倒數(shù)，只要測出其中一個量，另一個參量可通過公式求出。測量方法：（1）首先將示波器的掃描速度微調(diào)旋鈕置于“校準(zhǔn)”（CAL）位置。（2）將待測信號送至示波器的垂直輸入端。（3）將示波器的輸入耦合開關(guān)置于“AC”位置。（4）調(diào)節(jié)掃描速度開關(guān)，使顯示的波形穩(wěn)定，并記錄值。（5）讀出被測交流信號的一個周期在熒光屏水平方向所占的距離X。3.測量頻率用示波器測量信號頻率的方法基本上可分為兩大類。一種是利用掃描工作方式（即測周期法），另一種是用示波器的X-Y工作方式（即李沙育圖形法），下面分別加以介紹。多媒體講解作業(yè)、討論、思考題：P136（4.13）課后小結(jié)《電子測量與儀器》課程教案課次12授課類型（請打√）理論課□討論□實驗□習(xí)題□其它□課時安排2授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第4章波形測試及示波器4.8數(shù)字示波器教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、理解三個層次）：理解數(shù)字示波器的基本原理、數(shù)字示波器的面板功能教學(xué)重點及難點：數(shù)字示波器的基本原理和面板功能教學(xué)基本內(nèi)容方法及手段1.數(shù)字存儲示波器的原理數(shù)字示波器采用數(shù)字電路，首先經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號波形轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息，保存在數(shù)字存儲器中；當(dāng)需要顯示時，從存儲器讀出，再通過D/A轉(zhuǎn)換器將數(shù)字信息轉(zhuǎn)換成模擬波形，顯示在示波管上。2.數(shù)字存儲示波器的特點(1)波形可長期保存，多次顯示。信息存儲在存儲器(RAM)中，由后備電源供電，因而可以長期地存儲信息，反復(fù)讀出這些數(shù)據(jù)，并且可以反復(fù)在熒光屏上再現(xiàn)波形信息，而軌跡既不會衰減，也不會模糊。(2)支持負(fù)延時觸發(fā)。普通模擬示波器只能觀測觸發(fā)后的信號，而數(shù)字存儲示波器既能觀測觸發(fā)后的信號，也能捕捉觸發(fā)前的信號。(3)便于觀測單次過程和突發(fā)事件。只要設(shè)置好觸發(fā)源和取樣速度，就能在事件發(fā)生時將其采集并存入存儲器，這樣就可以長期保存和多次顯示，并且取樣存儲和讀出顯示的速度可在很大范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。(4)具有多種顯示方式。(5)便于進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、處理。(6)具有多種輸出方式，便于進(jìn)行功能擴展和自動測試。(7)集成度高，體積小，重量輕?，F(xiàn)代數(shù)字存儲示波器以功能強大的嵌入式微處理器為核心、以LCD做顯示屏，D/A轉(zhuǎn)換器、垂直及水平輸出放大器、CRT等部件可進(jìn)一步被省去，具有集成度高、體積小、重量輕、耗電省等優(yōu)點，特別適合便攜使用。多媒體講解作業(yè)、討論、思考題：P136（4.14）課后小結(jié)《電子測量與儀器》課程教案課次13授課類型（請打√）理論課□討論□實驗□習(xí)題□其它□課時安排2授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第5章頻率時間測量與儀器5.1頻率時間測量概述教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、理解三個層次）：時間和頻率的定義、時頻測量的特點、主要性能指標(biāo)、時間與頻率的原始標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)重點及難點：頻率時間測量教學(xué)基本內(nèi)容方法及手段1.時間和頻率的定義“時間”的含義有兩個：一個是指“時刻”，即某個事件何時發(fā)生；另一個是指“時間間隔”，即某個事件相對于一開始時刻持續(xù)了多久。5.1.2電子計數(shù)器的分類分為如下四類：(1)通用電子計數(shù)器(2)頻率計數(shù)器(3)智能型計數(shù)器。(4)特種計數(shù)器。5.1.3電子計數(shù)器的主要性能指標(biāo)1.測量功能2.測量范圍3.輸入特性4.閘門時間和時標(biāo)5.1.4時間與頻率的原始標(biāo)準(zhǔn)1.天文時標(biāo)2.原子時標(biāo)3.石英晶體振蕩器4.標(biāo)準(zhǔn)時頻的傳遞多媒體講解作業(yè)、討論、思考題：P161（5.1-5.3）課后小結(jié)《電子測量與儀器》課程教案課次14授課類型（請打√）理論課□討論□實驗□習(xí)題□其它□課時安排2授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第5章頻率時間測量與儀器5.2電子計數(shù)器教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、理解三個層次）：電子計數(shù)器的測量功能教學(xué)重點及難點：頻率測量、頻率比的測量、周期測量、時間間隔測量教學(xué)基本內(nèi)容方法及手段1.

頻率測量電子計數(shù)器按照式f=N/T的定義進(jìn)行頻率測量，其原理如圖5.2-1所示，其對應(yīng)點的工作波形如圖5.2-2所示。在開門時間，被測信號通過閘門進(jìn)入計數(shù)器計數(shù)并顯示。2.頻率比的測量頻率測量其實質(zhì)就是一種頻率比的測量，是被測信號的頻率和時基標(biāo)準(zhǔn)信號的頻率比。因此，若要測量fA對fB的頻率比（假設(shè)fA>fB），只要用fB的周期TB作為閘門，在TB時間內(nèi)對fA作周期計數(shù)即可。3.周期測量周期測量的原理框圖如圖5.2-4所示。被測信號Tx從B輸入端輸入，經(jīng)脈沖形成電路取出一個周期的方波信號，加到門控電路。4.時間間隔測量時間間隔指兩個時刻點之間的時間段，包括同一信號任意兩點間的時間差（如脈沖寬度、脈沖上升或下降時間等）和兩個同頻率信號之間的時間差（如兩個同頻脈沖串間的時間間隔、信號的相位差等）。多媒體講解作業(yè)、討論、思考題：P160（5.4-5.6）課后小結(jié)《電子測量與儀器》課程教案課次15授課類型（請打√）理論課□討論□實驗□習(xí)題□其它□課時安排2授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第5章頻率時間測量與儀器5.3高分辯率的時間和頻率測量技術(shù)教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、理解三個層次）：掌握多周期同步測量技術(shù)、平均法原理教學(xué)重點及難點：同步測量技術(shù)、平均法原理教學(xué)基本內(nèi)容方法及手段1.

多周期同步測量技術(shù)倒數(shù)計數(shù)器采用多周期同步測量的原理，即測量輸入信號的多個（整數(shù)個）周期值，再進(jìn)行倒數(shù)運算而求得頻率。2.內(nèi)插法原理內(nèi)插法是把圖5.3-2中的小于量化單位的時間零頭Δt1和Δt2加以放大，再對放大后的時間進(jìn)行數(shù)字化測量。3.游標(biāo)法的原理游標(biāo)法使用了兩種頻率非常接近的時鐘信號。兩個信號開始計數(shù)的時刻不同，其差值就是被測的時間間隔Δt1，如圖5.3-4所示。4.平均法原理在普通的計數(shù)器中，由于閘門開啟和被測信號脈沖時間關(guān)系的隨機性，單次測量結(jié)果的相對誤差在－1/N～1/N范圍內(nèi)出現(xiàn)。多媒體講解作業(yè)、討論、思考題：P160（5.7-5.8）課后小結(jié)《電子測量與儀器》課程教案課次16授課類型（請打√）理論課□討論□實驗□習(xí)題□其它□課時安排2授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第5章頻率時間測量與儀器5.4微波頻率測量技術(shù)，5.5電子計數(shù)器的使用教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、理解三個層次）：熟悉變頻法和置換法，電子計數(shù)器的使用方法教學(xué)重點及難點：微波頻率測量技術(shù)、電子計數(shù)器的使用教學(xué)基本內(nèi)容方法及手段1.變頻法通用計數(shù)器能夠直接計數(shù)的頻率上限一般在1.5GHz以下。要對微波頻率的信號進(jìn)行測量，必須采用頻率變換技術(shù)將其轉(zhuǎn)換為頻率較低的信號，用電子計數(shù)器對此低頻信號進(jìn)行計數(shù)以獲得差頻值，再加上已知信號的頻率就可得被測信號的實際頻率。2.置換法被測頻率fx與壓控掃描振蕩器頻率fL的諧波NfL進(jìn)行混頻，其差頻輸出fⅠ=fx-NfL。當(dāng)fL落在差頻放大器的通頻帶內(nèi)時，鑒相器的輸出電壓控制壓控振蕩器，使它停止掃頻，并由鎖相環(huán)路保證與fx鎖定。3.電子計數(shù)器的使用方法如圖5.5-1所示為電子計數(shù)器面板及控制鍵示意圖。4.E-312A型通用電子計數(shù)器的電路組成E-312A型通用計數(shù)器由輸入通道、計數(shù)/控制邏輯單元、晶體振蕩器、LED顯示器及電源等部分組成，如圖5.5-2所示。多媒體講解作業(yè)、討論、思考題：P160（5.7-5.8）課后小結(jié)《電子測量與儀器》課程教案課次17授課類型（請打√）理論課□討論□實驗□習(xí)題□其它□課時安排2授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第6章電子元件參數(shù)的測量與儀器6.1電子元件參數(shù)測量概述，6.2電橋法和萬用電橋教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、理解三個層次）：掌握電子元件參數(shù)、電子元件參數(shù)測量的基本要求教學(xué)重點及難點：電子元件參數(shù)測量方法教學(xué)基本內(nèi)容方法及手段1.阻抗的定義與表示式阻抗是描述網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的一個重要參量，對于圖6.1-1所示的無源單口網(wǎng)絡(luò)，阻抗定義為2.電阻器測量的基本要求電阻器測量的基本要求：實際的電阻器存在寄生電感L和分布電容C。在高頻狀態(tài)下測量電阻的參數(shù)時，由于感抗很大，容抗很小，就必須要考慮L和C的因素。3.電感器測量的基本要求：對于實際電感器，由于線圈電阻的因素，也要考慮電阻損耗，它的等效電路可為損耗電阻RLS與純電感L串聯(lián)或者為損耗電阻RLP與純電感L并聯(lián)，器模型分別如圖6.1-3（a）和（b）所示。4.電容器測量的基本要求：實際電容器也存在損耗電阻和引線電感。5.電橋法電橋法是一種用電位比較法進(jìn)行測量的方法，可用于測量許多電量和非電量。電橋是自動控制測量中常用的儀器之一。（2）諧振法；（3）電壓電流法；（4）RF電壓電流法；（5）自動平衡電橋法；（6）網(wǎng)絡(luò)分析法多媒體講解作業(yè)、討論、思考題：P186（6.1-6.3,6.5-6.6）課后小結(jié)《電子測量與儀器》課程教案課次18授課類型（請打√）理論課□討論□實驗□習(xí)題□其它□課時安排2授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第6章電子元件參數(shù)的測量與儀器6.3諧振法及Q表，6.4晶體管特性圖示儀教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、理解三個層次）：掌握諧振法、晶體管特性教學(xué)重點及難點：諧振法、晶體管特性教學(xué)基本內(nèi)容方法及手段1.晶體管特性圖示儀的基本組成晶體管特性圖示儀是由集電極掃描電壓發(fā)生器、基極階梯信號發(fā)生器、X和Y放大器、示波管及附屬電路、電源電路幾部分組成，其組成框圖如圖7-19所示。2.晶體管特性圖示儀的測量原理圖示儀就是根據(jù)逐點測量原理進(jìn)行測量的，在其實際電路中，用階梯信號代替可調(diào)基極電壓EB，用集電極掃描電壓（全波整流信號）代替可調(diào)集電極電壓EC，再配用示波器就可顯示輸出特性曲線。3.注意事項（1）測前要估測被測管的主要直流參數(shù)。（2）選擇好掃描和階梯信號的極性，以適應(yīng)不同管型和測試項目的需要。（3）注意選擇合適的掃描電壓范圍，將功耗電阻及X、Y偏轉(zhuǎn)開關(guān)置于合適擋位。（4）選擇合適的階梯電流或階梯電壓。（5）在進(jìn)行ICM的測試時，一般采用單簇為宜，以免損壞被測管。（6）在進(jìn)行IC或ICM的測試中，應(yīng)根據(jù)集電極電壓的實際情況，不應(yīng)超過儀器規(guī)定的最大電流。進(jìn)行高壓測試時，電壓應(yīng)從零逐漸調(diào)節(jié)到需要值，測試完畢后，應(yīng)立即將峰值電壓調(diào)到零。多媒體講解作業(yè)、討論、思考題：P186（6.7-6.8）課后小結(jié)《電子測量與儀器》課程教案課次19授課類型（請打√）理論課□討論□實驗□習(xí)題□其它□課時安排2授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第7章頻率特性測量及儀器7.1頻域測量基本知識，7.2掃頻儀教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、理解三個層次）：掌握頻域測量、掃頻儀教學(xué)重點及難點：頻域測量，掃頻儀教學(xué)基本內(nèi)容方法及手段1.掃頻儀是頻率特性測試儀的簡稱，是一種能在熒光屏上直接觀測到各種網(wǎng)絡(luò)頻率特性等曲線的頻域測量儀器，由此可以測算出被測電路的頻帶寬度、品質(zhì)因數(shù)、電壓增益、輸出阻抗及傳輸線特性阻抗等參數(shù)。2.掃頻儀主要由掃描信號發(fā)生器、頻標(biāo)電路和示波器三部分組成，此外，掃頻儀還有一套附件——檢波探頭和電纜探頭。3.掃頻儀的主要性能要求(1)中心頻率范圍大且可連續(xù)調(diào)節(jié)。(2)掃頻寬度(頻寬)要寬且可任意調(diào)節(jié)。(3)寄生調(diào)幅要小。(4)掃描線性度要好。4.主要技術(shù)性能（1）中心頻率在1～300MHz內(nèi)可連續(xù)調(diào)節(jié)，分三個波段實現(xiàn)。（2）掃頻頻偏：最小掃頻頻偏≤±0.5MHz；最大掃頻頻偏>±7.5MHz。（3）寄生調(diào)幅系數(shù)：最大頻偏時≤±7.5%。（4）調(diào)頻非線性系數(shù)：最大頻偏時≤20%。（5）頻標(biāo)：分為1MHz、10MHz菱形頻標(biāo)和外接頻標(biāo)三種。（6）輸出掃頻信號電壓：>0.1V（應(yīng)接75Ω匹配負(fù)載，輸出衰減置于0dB）。（7）輸出電壓調(diào)節(jié)方式：①步進(jìn)衰減（粗調(diào)）：0/10/20/30/40/50/60dB；②步進(jìn)衰減（細(xì)調(diào)）：0/2/3/4/6/8/10dB。（8）檢波探頭：輸入電容≤5pF，最大允許輸入直流電壓為300V。多媒體講解作業(yè)、討論、思考題：P208（7.1-7.5）課后小結(jié)《電子測量與儀器》課程教案課次20授課類型（請打√）理論課□討論□實驗□習(xí)題□其它□課時安排2授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第7章頻率特性測量及儀器7.3頻譜分析儀教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、理解三個層次）：掌握頻譜分析儀的使用方法、主要技術(shù)指標(biāo)教學(xué)重點及難點：頻譜分析儀，工作原理教學(xué)基本內(nèi)容方法及手段1.頻譜分析儀簡稱頻譜儀，是用于顯示輸入信號的幅度（或功率）相對于頻率分布的儀器。頻譜儀一般用于分析重復(fù)波形的特性，因此在所分析的頻率范圍內(nèi)重復(fù)掃描，就可顯示信號的全部成分。2.掃頻儀主要由掃描信號發(fā)生器、頻標(biāo)電路和示波器三部分組成，此外，掃頻儀還有一套附件——檢波探頭和電纜探頭。3.頻譜分析儀的分類方法（1）按分析處理方法分類，有模擬式頻譜儀、數(shù)字式頻譜儀、模擬/數(shù)字混合式頻譜儀。（2）按處理實時性分類，有實時頻譜儀和非實時頻譜儀。（3）按頻率周刻度分類，有恒帶寬分析式頻譜儀、恒百分比帶寬分析式頻譜儀。4.頻譜分析儀的主要技術(shù)指標(biāo)（1）輸入頻率范圍；（2）靈敏度；（3）動態(tài)范圍；（4）掃頻寬度；（5）掃描時間；（6）掃頻速度。5.頻譜分析儀的工作原理多媒體講解作業(yè)、討論、思考題：P208（7.7-7.8）課后小結(jié)《電子測量與儀器》課程教案課次21授課類型（請打√）理論課□討論□實驗□習(xí)題□其它□課時安排2授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第7章頻率特性測量及儀器7.4失真度測量儀教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、理解三個層次）：掌握諧波失真度的定義、諧波失真度的測量方法教學(xué)重點及難點：失真度，測量方法教學(xué)基本內(nèi)容方法及手段1.純正弦信號通過電路后，若電路存在非線性，則輸出信號除包含原基波分量外，還會含有新產(chǎn)生的其他諧波分量，這就是電路產(chǎn)生的諧波失真（也稱非線性失真）。2.利用頻譜分析的方法將信號所含的基波和各次諧波分量一一測出，然后按定義計算失真度的方法稱為諧波分析法。3.基波抑制電路通常由文氏電橋濾波器組成，這種電路具有結(jié)構(gòu)簡單、頻率調(diào)節(jié)方便和頻率特性尖銳等特點，在失真度測量儀中得到了廣泛應(yīng)用。一個理想的基波抑制電路應(yīng)能完全抑制基波，同時不使二次及二次以上的諧波受衰減，在實際測量中就會由于基波抑制特性不理想而引入一定的測量誤差。4.測量步驟第一步：校準(zhǔn)。首先使開關(guān)S置于“1”位，此時測量的結(jié)果是被測信號電壓的總有效值。適當(dāng)調(diào)節(jié)輸入電平調(diào)節(jié)器，使電壓表指示為某一規(guī)定的基準(zhǔn)電平值，該值與失真度100%相對應(yīng)。第二步：測量失真度。再使開關(guān)S置于“2”位，調(diào)節(jié)基波抑制電路的有關(guān)元件，使被測信號中的基波分量得到最有效的抑制，也就是使電壓表的指示最小。此時測量的結(jié)果為被測信號諧波電壓的總有效值。多媒體講解作業(yè)、討論、思考題：課后小結(jié)《電子測量與儀器》課程教案課次22授課類型（請打√）理論課□討論□實驗□習(xí)題□其它□課時安排2授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第8章數(shù)據(jù)信號測量及儀器8.1數(shù)據(jù)信號測試，8.2數(shù)據(jù)特性測試技術(shù)及儀器教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、理解三個層次）：掌握數(shù)字化儀器、數(shù)據(jù)信號測試教學(xué)重點及難點：數(shù)據(jù)信號測試、數(shù)據(jù)特性測試技術(shù)教學(xué)基本內(nèi)容方法及手段1.數(shù)據(jù)域測量是對數(shù)字系統(tǒng)中隨時間離散變化的數(shù)據(jù)流進(jìn)行測試，以離散時間或時間序列為自變量，邏輯分析儀是典型的數(shù)域測試儀器。2.數(shù)據(jù)域測量的對象是數(shù)字邏輯電路，這類電路的特點是以二進(jìn)制數(shù)字的方式來表示信息。由多