《电子测量技术》教学大纲.doc

电子测量技术课程教学大纲一、课程基本信息 1、课程代码： 2、课程名称：电子测量技术/ Electronic Measurement Techniques 3、学时/学分：40/2.5 4、先修课程：高等数学、信号分析与处理、模拟电子技术，数字电子技术，。 5、面向对象：测试类专业 6、开课系：机电工程系 7、教材、教学参考书： (1)张大彪等, 电子测量技术与仪器，电子工业出版社,2008.2 (2)、孟凤果等，电子测量技术，机械工业出版社，2005.1 (3)李崇维朱英华, 电子测量技术，西南交通大学出版社,2005.8(4)、张永瑞等，电子测量技术基础，西安电子科技大学出版社，1994.12二、课程性质和任务电子测量是现代科学获取信息的重要途径。掌握电子测量技术是从事生产实践和科研的必备基础，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生产实践以及研发工作打下基础。三、教学内容和基本要求 （一） 电子测量技术的基本知识1、教学内容（1）测量及其意义；（2）电子测量的意义和特点；（3）电子测量方法的分类；（4）测量误差的基本概念；（5）测量结果的表示及有效数字；2、教学要求（1）了解电子测量的主要内容、特点和基本方法；（2）了解测量误差产生的原因及特点；（3）掌握误差基本理论及分析（4）能对测量结果（数据）进行正确的处理。3、重点和难点重点：（1）电子测量的特点；（2）测量误差的基本概念；（3）测量结果的表示及有效数字。难点：测量结果的表示及有效数字。 （二）信号发生器1、教学内容（1）信号源概述；（2）低频信号源的组成原理及使用。（3）高频信号源的组成原理。（4）函数信号发生器的组成原理及使用。2、教学要求（1）了解信号源的分类和基本组成；（2）掌握低频信号发生器的基本组成、工作原理及特点；（3）掌握高频信号发生器的基本组成、工作原理及特点。 ( 4) 掌握函数信号发生器的基本组成、工作原理及特点；3、重点和难点重点：（1）正弦信号源的主要性能指标；（2）低频信号发生器的基本组成和工作原理；（3）函数信号发生器的基本组成和工作原理。难点：（1）低频信号发生器的基本组成和工作原理；（2）高频信号发生器的基本组成和工作原理。 （三）电子示波及测量技术1、教学内容（1）概述；（2）示波测量的基本原理；（3）通用电子示波器的结构；（4）通用电子示波器的选择和使用；（5）通用电子示波器的基本测量方法；2、教学要求（1）了解通用电子示波器的基本组成、功能和分类；（2）了解阴极射线示波管的结构和各部分的作用，掌握示波器显示的基本原理；（3）掌握通用电子示波器的基本组成，了解通用电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）掌握通用电子示波器的选用原则；（5）熟练掌握通用电子示波器的应用：包括信号的电压、周期、频率，脉冲信号的前沿、脉宽、延迟时间，正弦波的相位差等参数的测量。重点：（1）掌握通用电子示波器的基本显示原理；（2）掌握通用电子示波器的基本组成和Y通道、X通道和Z通道的工作原理；（3）掌握通用电子示波器的选用原则；（4）熟练掌握通用电子示波器的正确使用。难点：（1）通用电子示波器的基本组成和Y通道、X通道和Z通道的工作原理；（2）通用电子示波器的正确使用； （四）电压测量1、教学内容（1）概述；（2）模拟交流电压表；（3）数字电压表；（4）数字多用表；（5）电压表的选择和使用。2、教学要求（1）了解电压测量对仪表的基本要求、电子电压表的分类、交流电压的基本参数；（2）掌握模拟式电子电压表(峰值型、均值型、有效值型)的基本电路、工作原理、应用和测量误差的分析方法；（3）掌握DVM的主要技术性能和逐次逼近比较式、双积分式等基本A/D转换器的工作原理；（4）了解数字多用表的基本组成、工作原理及特点；（5）能正确选用电子电压表进行测量。3、重点和难点重点：（1）模拟式电子电压表(峰值型、均值型、有效值型)的工作原理和应用；（2）DVM的主要技术性能；（3）逐次逼近比较式、双积分式等基本A/D转换器的工作原理。难点：（1）模拟式电子电压表(峰值型、均值型、有效值型)的工作原理和应用；（2）逐次逼近比较式、双积分式等基本A/D转换器的工作原理。 （五）频率和时间的测量1、教学内容（1）概述；（2）通用电子计数器的基本组成；（3）通用电子计数器的测量原理；（4）通用电子计数器的测量误差；（5）通用电子计数器的应用。2、教学要求（1）了解通用电子计数器的主要技术性能；（2）掌握通用电子计数器的基本组成；（3）掌握通用电子计数器测量频率、周期和时间的工作原理，能画出相应的原理框图；（4）了解通用电子计数器通用产生测量误差的原因及误差分析方法；（5）熟练掌握通用电子计数器测量信号的频率、周期、时间及累加计数的方法。3、重点和难点重点：（1）通用电子计数器的基本组成；（2）通用电子计数器测量频率、周期和时间的工作原理； （3）通用电子计数器自校的工作原理；（4）通用电子计数器测量信号的频率、周期、时间及累加计数的测量方法。难点：（1）通用电子计数器的组成；（2）通用电子计数器测量频率、周期和时间的工作原理。 （六）频域测量技术1、教学内容（1）概述；（2）幅频特性测量技术；（3）频谱分析；（4）失真度测量。2、教学要求（1）了解时域测量和频域测量的区别；（2）掌握失真度仪的基本组成、工作原理和测量谐波失真的方法；（3）掌握频率特性测试仪(扫频仪)的基本组成、工作原理和测量幅频特性曲线的方法；（4）了解频谱分析仪的基本组成、工作原理和主要工作性能。3、重点和难点重点:（1）频率特性测试仪(扫频仪)的基本组成、工作原理和应用；（2）失真度仪的基本组成、工作原理和应用。难点：（1）扫频仪测量幅频特性曲线的原理和方法；（2）频谱分析仪的基本组成、工作原理和主要工作性能。（七）电子元器件参数测量技术1、教学内容（1）电子器件特性及参数测量仪器；（2）集总参数阻抗的测量。2、教学要求（1）了解集总参数元件特性；（2）了解晶体管特性图示仪的基本组成和工作原理；（3）掌握晶体管特性图示仪测试二极管的正、反向特性曲线、反向击穿电压，晶体三极管的输入、输出特性曲线值、场效应晶体管的基本参数的方法。3、重点和难点重点：（1）晶体管特性图示仪的基本组成、工作原理和应用；（2）集总参数元件特性和等效电路；难点：（1）晶体管特性图示仪的基本组成和工作原理；（2）晶体管特性图示仪的应用；四、实验内容和基本要求实验一 示波器及信号发生器的使用 1、加深对示波器及高频信号发生器理论知识的理解；2、掌握双踪示波器及高频信号发生器的基本操作方法。实验二 用李萨茹图形法测频率1、进一步加深对示波器及高频信号发生器理论知识的理解；2、熟练掌握双踪示波器及高频信号发生器的基本操作方法；3、掌握李萨茹图形法测频率的方法。实验三 电子计数器的使用及频率周期的测量1、进一步加深对通用电子计数器理论知识的理解；2、熟练掌握通用电子计数器的基本操作方法。实验四 频率特性测试仪的使用1、进一步加深对频率特性测试仪理论知识的理解；2、熟练掌握频率特性测试仪的基本操作方法。实验五 晶体管特性图示仪的使用1、进一步加深对晶体管特性图示仪理论知识的理解；2、熟练掌握晶体管特性图示仪的基本操作方法。实验六（演示实验） 电桥的使用实验七（演示实验） 频谱分析仪的使用实验八（演示实验） 失真度仪的使用五、各教学环节学时分配学时分配表本课程必修为40课时，选修为10课时。序号单元内容学时数讲课实践机动1电子测量和仪器的基本知识212信号源423示波测量技术814电压测量65频率、时间和相位的测量426频域测量及其仪器4217电子元器件参数测量及仪器421合计3284六、任课教师教学过程中应注意的事项1、本课程课堂教学应注意结合实物和现代教育技术，以增加学生的感性认识；2、在教学与实践中应以测量方案的选择和仪器的使用为主线，这样才能使学生将理论知识与实践紧密结合，调动学生的学习积极性和主动性；3、由于课时比较紧张，建议教师在讲授仪器的基本组成及工作原理等内容时尽量采用多媒体教学手段，以提高教学效率；七、其它说明1、对理论教学采用以下两个层次：（1）对于原理性和概念性的内容采用“理解”和“了解”两个层次；（2）对于运算性和应用性的内容采用“掌握”和“了解”两个层次；2、为了培养学生的自学能力和解决内容多学时少的矛盾，可选择一些便于自学而且属于“了解”层次的内容让学生自学，不必在课堂上讲授。3、本课程教学过程中应积极创造条件开展演示教学和现场教学，以帮助学生加强对电子测量仪器的感性认识，提高学生的学习积极性；4、执行本教学基本要求时，可根据实际情况适当调整电子测量仪器的选型和实践训练项目；5、电子测量技术的发展很快，学习电子测量技术不仅要学习各种具体的原理和方法，更重要的是要在学习的过程中扩展解决问题的思