資料介紹

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《電子測量原理》課程大綱

課程編號： 學時： 54 學分：
先修課程：模擬電子技術、數字電子技術、概率論、信號與系統、微機原理。

一、適用對象：
適用於網絡教育、成人教育學生
。
二、 課程性質：
《電子測量原理》是電子、電氣、通信、自動化及儀器類專業的重要技術基礎課程。包括電子測量的基本原理、測量誤差分析和實際應用，主要電子儀器的工作原理，性能指標，電參數的測試方法，該領域的最新發展等。電子測量技術綜合應用了電子、計算機、通信、控制等技術。
三、 教學目的：
通過本課程的學習，培養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，培養綜合應用知識能力和實踐能力；培養學生嚴肅認真，求實求真的科學作風，為後續課程的學習和從事研發工作打下基礎。
四、 教學內容和要求
1章．測量概論
（1）測量的基本概念、基本要素，測量誤差的基本概念。
（2）計量的基本概念，單位和單位制，測量標准的權威性和相對性。 基准和標准，量值的傳遞准則。
（3）測量技術的定義和分類，測量原理，測量方法。
（4）儀器系統的測量功能、測量過程及其實現,儀器的輸入-輸出特性,儀器的基本性能及誤差表示方法
(5) 測量技術及儀器系統的發展概況:電子化和數字化、自動化和智能化、虛擬化和網絡化
2章.電子測量概論
（1）電子測量的定義、特點、內容、意義、基本內容。
（2）基本電子測量技術：頻域測量技術（正弦）、時域測量技術（脈沖）、統計測量技術（隨機）、數據域測量技術（數據）
（3）電子測量的基本功能的實現原理：變換、比較、處理、顯示
（4）數字化、智能化電子測量儀器主要功能及組成方框圖
3章．測量誤差及數據處理
（1）測量誤差的估計和處理：隨機誤差的統計特性及減少方法，系統誤差的判斷及消除方法，粗大誤差及判斷准則。測量結果的處理步驟，等精度測量和不等精度測量。
（2） 測量不確定度：標准不確定度、合成標准不確定度、擴展不確定度。標准不確定度的A類評定方法和B類評定方法；合成標准不確度的計算方法；合成不確定度的分配及最佳測量方案的選擇；擴展不確定度的確定方法。測量不確定度的評定步驟。
(3)有效數字的處理，測量數據的表示方法，一元線性回歸。
4章．時間與頻率的測量
（1）時間、頻率的基本概念、時間與頻率標准
（2）頻率和時間的數字測量原理和模擬測量原理
（3）電子計數器的組成原理，測量功能：頻率、周期、時間間隔。
（4）頻率和周期測量的誤差分析，量化誤差、觸發誤差、標准頻率誤差
*（5）高分辨時間和頻率測量技術，閘門同步測量技術、內插法、游標法
*（6）微波頻率測量技術，變頻法、置換法
*（7）頻率穩定度概念。
5章．電壓測量
（1）了解電壓測量的意義、特點，電壓測量的基本原理、方法和分類，電壓標准。
（2）交流電壓的基本參數；檢波實現交流電流（AC—DC）轉換原理，峰值、平均值、有效值電壓表原理、刻度特性和誤差分析；分貝測量及寬頻電平表，外差式選頻電平表和測量接收機；電壓表的使用。
（3）DVM的組成原理及主要性能指標，A/D轉換原理：逐次逼近比較式、單斜式雙斜積分式、三斜積分式。
（4）電流、電壓、阻抗（AVO）變換技術，數字多用表的組成方框，測量電路，數字多用表的特點及多用表的使用；數字電壓表測量的不確定度及自動校准、自動量程技術
*（5）DVM的誤差分析和自動校正、自動量程原理；串模干擾和共模干擾的概念和抑制措施。
6章．阻抗測量
（1）阻抗定義及表示方法，電阻器、電容器、電感器的電路模型，元件參數的測量原理和方法概述，儀器分類，水平及應用。
（2）阻抗的模擬測量法：電壓電流法、電橋法、諧振法、變換法（Ω一f，Ω一T）， Q值測量。
（3） 阻抗的數字測量法原理，數字LCR測量儀
7章．信號波形測量
（1） 示波器的功能、分類和發展
（2） 模擬示波器的組成，CRT顯示原理，垂直系統和水平系統電路原理
*（3） 實時取樣和等效取樣原理，取樣示波器組成原理
（4）數字存儲示波器組成和工作原理，及特點和指標
（5）示波器的選擇原則和正確使用，示波器的校驗。
*（6）示波器的應用舉例：測量脈沖和正弦信號參數，測量晶體管特性曲線
9章．信號的產生
（1）信號源作用和組成及分類，正弦信號源的性能指標。
（2）正弦、脈沖及函數發生器的組成、原理。
（3）頻率合成原理、分類、特點和發展，鎖相環（PLL）的基本基本工作原理及性能（分辨力和頻率范圍），鎖相環的幾種基本形式。
*（4）小數分頻技術。
（5）直接數字合成（DDS）基本原理,DDS的性能,任意函數發生器（AFG）或任意波形發生器（AWG）簡介。
10章．信號分析和頻域特性測量
*（1）信號分析和信號頻譜的概念，周期信號、非周期信號和離散時間信號的頻譜。信號頻譜分析的內容，頻譜分析儀的分類。
*（2）付裡葉分析儀（FFT分析議）的原理，性能指標。
（3）掃頻外差式頻譜儀組成，基本工作原理，性能
（4）諧波失真度的定義，諧波失真度測量方法，失真度測試儀主要技術指標和組成原理
12章．數字系統測試技術
（1）數字系統測試和數據域分析的基本概念，組合電路和時序電路測試方法簡介，
*（2）數據域測試系統組成，分析，主要技術指標。偽隨機序列發生器，數字信號發生器
（3）邏輯分析儀基本組成原理，狀態分析和定時分析，數據捕獲與觸發跟蹤，多通道數據源的存儲，數據顯示，主要特點及技術指標
14章．測試系統集成技術
測試系統集成概述， 測試系統中的通信技術、標准總線、硬件平台、軟件平台

注：標有“*”號內容作為選學。

五、 學時安排 : 共54學時。

序號 內容 學時數
1 1章.測量概論 4
2 2章.電子測量概論 4
3 3章.測量誤差及數據處理 8
4 4章.時間與頻率的測量 6
5 5章.電壓測量 6
6 6章.阻抗測量 4
7 7章.信號波形測量 6
8 9章.信號的產生 6
9 10章.信號分析和頻域特性測量 4
10 12章.數字系統測試技術 4
11 14章.測試系統集成技術 2

六、 教材
《電子測量原理》古天祥主編 北京 機械工業出版社出版
七、 編制說明
本大綱由電子科技大學自動化工程學院《電子測量原理》課程建設組編制。

古天祥 編
2004年5月