现代电子测量技术教案
电子测量技术教案《2》
电子测量技术教案《2》教案：电子测量技术《2》一、教学目标本课程旨在培养学生对电子测量技术的基本概念和方法的理解，并能够应用于电子测量领域的实际问题中。
二、教学内容1.电子测量技术的基本概念和方法介绍2.电子测量仪器的使用和操作3.电子测量技术的实例应用三、教学方法本课程采用理论与实践相结合的教学方法，通过理论讲解和实验操作相结合的方式进行教学，以培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
四、教学过程1.理论讲解1.1电子测量技术的基本概念和方法介绍-电子测量技术的定义和作用-电子测量仪器的分类和特点-电子测量技术的基本原理和测量范围-电子测量技术的误差分析和校准方法2.实验操作2.1电子测量仪器的使用和操作-示波器的使用和操作方法-多用表的使用和操作方法-信号发生器的使用和操作方法-频谱仪的使用和操作方法3.实例应用3.1电子测量技术的实例应用-温度测量-电压测量-频率测量-电流测量五、教学评估本课程的评估主要通过实验报告和考试成绩来进行，考察学生对电子测量技术的理解和实践能力。
同时，也将对学生的课堂参与和表现进行评估。
六、教学资源1.电子测量仪器：示波器、多用表、信号发生器、频谱仪等2.教材和参考书籍3.实验报告模板和评估表七、教学总结通过本课程的学习，学生将对电子测量技术有更为深入的了解，能够熟练运用电子测量仪器进行实验操作，并能够应用所学的电子测量技术解决实际问题。
同时，还能提高学生的实际操作能力和解决问题的能力，为今后从事相关工作打下坚实的基础。
电子测量技术教案
电子测量技术教案第一章：电子测量技术概述1.1 教学目标让学生了解电子测量技术的定义、作用和分类。
让学生掌握电子测量技术的基本原理和常用测量方法。
1.2 教学内容电子测量技术的定义和作用电子测量技术的分类电子测量技术的基本原理常用测量方法及其适用范围1.3 教学方法采用讲解、示例和实验相结合的方式进行教学。
1.4 教学步骤引入电子测量技术的概念，让学生了解其定义和作用。
讲解电子测量技术的分类，让学生了解不同类型的测量技术。
讲解电子测量技术的基本原理，让学生理解其工作原理。
介绍常用测量方法及其适用范围，让学生了解不同测量方法的应用场景。
通过示例和实验，让学生实际操作并加深对电子测量技术的理解。
第二章：电压测量2.1 教学目标让学生掌握电压测量的基本原理和方法。
让学生了解不同类型电压测量仪器的特点和选用原则。
2.2 教学内容电压测量的基本原理电压测量方法及其适用范围电压测量仪器的类型及特点电压测量仪器的选用原则2.3 教学方法采用讲解、示例和实验相结合的方式进行教学。
2.4 教学步骤讲解电压测量的基本原理，让学生理解电压测量的过程。
介绍不同类型的电压测量方法及其适用范围，让学生了解选择合适的测量方法的重要性。
讲解不同类型电压测量仪器的特点和选用原则，让学生了解不同仪器的适用场景。
通过示例和实验，让学生实际操作并加深对电压测量的理解。
第三章：电流测量3.1 教学目标让学生掌握电流测量的基本原理和方法。
让学生了解不同类型电流测量仪器的特点和选用原则。
3.2 教学内容电流测量的基本原理电流测量方法及其适用范围电流测量仪器的类型及特点电流测量仪器的选用原则3.3 教学方法采用讲解、示例和实验相结合的方式进行教学。
3.4 教学步骤讲解电流测量的基本原理，让学生理解电流测量的过程。
介绍不同类型的电流测量方法及其适用范围，让学生了解选择合适的测量方法的重要性。
讲解不同类型电流测量仪器的特点和选用原则，让学生了解不同仪器的适用场景。
《电子测量技术》教案
只要有测量,必须有测量结果,有测量结果必然产生误差。误差影响测量精度。
对误差的特点,性质及分类要有全面系统的了解,最后找出合理的、科学的办法加以消除。
思考题、讨论题、作业：
参考资料（含参考书、文献等）：
1.《电子测量技术》夏哲雷主编，机械工业出版社
2.《电子测量技术基础》杨吉祥编著，东南大学出版社
电子测量技术课程教案
授课题目（教学章节或主题）：
第3章电压测量
3.1概述
3.2电压的模拟测量
3.3电压的数字化测量
授课类型
理论课
授课时间
第1周周3第6-7节
重点：
测量误差的估计和处理，测量不确定度的评定在科学研究和生产中的重要作用。
难点：
根据误差的性质，将测量误差分为随机误差、系统误差、粗大误差三类，这三类误差的概念和来源；
与测量结果有关的三个术语：准确度、精密度、精确度，及它们与系统误差、随机误差和总误差的关系。
教学手段与方法：
教学方式：讲授
教学资源：多媒体
教学手段与方法：
教学方式：讲授
教学资源：多媒体
思考题、讨论题、作业：
3-4
参考资料（含参考书、文献等）：
1.《电子测量技术》夏哲雷主编，机械工业出版社
2.《电子测量技术基础》杨吉祥编著，东南大学出版社
电子测量技术课程教案
授课题目（教学章节或主题）：
第4章时间频率测量及调制域分析
4.1时间频率测量
4.2电子计数器
现代电子测量技术教案
现代电子测量技术教案第一章：现代电子测量技术概述1.1 教学目标让学生了解现代电子测量技术的基本概念。
让学生掌握现代电子测量技术的主要应用领域。
让学生了解现代电子测量技术的发展趋势。
1.2 教学内容现代电子测量技术的定义。
现代电子测量技术的主要应用领域。
现代电子测量技术的发展趋势。
1.3 教学方法采用讲授法，讲解现代电子测量技术的定义、应用和发展趋势。
采用案例分析法，分析现代电子测量技术在实际应用中的具体案例。
1.4 教学评估采用课堂问答方式，评估学生对现代电子测量技术定义的掌握情况。
采用小组讨论方式，评估学生对现代电子测量技术应用领域的理解情况。
第二章：电子测量仪器的基本原理2.1 教学目标让学生了解电子测量仪器的基本原理。
让学生掌握电子测量仪器的主要组成部分。
让学生了解电子测量仪器的工作原理。
2.2 教学内容电子测量仪器的基本原理。
电子测量仪器的主要组成部分。
电子测量仪器的工作原理。
2.3 教学方法采用讲授法，讲解电子测量仪器的基本原理、主要组成部分和工作原理。
采用实验法，让学生通过实际操作电子测量仪器，加深对电子测量仪器工作原理的理解。
2.4 教学评估采用课堂问答方式，评估学生对电子测量仪器基本原理的掌握情况。
采用实验报告方式，评估学生对电子测量仪器工作原理的理解情况。
第三章：电子测量仪器的使用与维护3.1 教学目标让学生掌握电子测量仪器的使用方法。
让学生了解电子测量仪器的维护方法。
3.2 教学内容电子测量仪器的使用方法。
电子测量仪器的维护方法。
3.3 教学方法采用实验法，让学生通过实际操作电子测量仪器，掌握电子测量仪器的使用方法。
采用讲授法，讲解电子测量仪器的维护方法。
3.4 教学评估采用实验报告方式，评估学生对电子测量仪器使用方法的掌握情况。
采用课堂问答方式，评估学生对电子测量仪器维护方法的掌握情况。
第四章：电子测量技术在工程实践中的应用4.1 教学目标让学生了解电子测量技术在工程实践中的应用。
《现代电子测量技术》幻灯片PPT
RS-232C串行接口总线的通信距离不大于15m；传送速 率最大为20Kb/s；负逻辑关系〔电平“1〞：－15V～－5V； 电平“0〞：+5V～+15V〕。
由于TTL电平的“1〞和“0〞分别为3.4V和0.4V，因此 采用RS-232C总线进展串行通信时需外接电平转换电路。在 发送端用驱动器将TTL电平转换成RS-232C电平，在接收端 用接收器将RS-232C电平再转换成TTL电平。
⑤ STD总线产品在国际上有近千种，各种工业控制 所需的功能模板几乎应有尽有，这为用户应用STD总线产 品设计工业控制系统提供了极大的方便。
⑥ STD的开发软件STD-DOS是由STD总线的硬件和MSDOS固化操作系统组成的开发系统。该系统可以与IBMPC/XT/AT及其兼容机的各种机型组成STD总线产品应用软 件的开发环境。用户可以在PC上利用其丰富的软、硬件 资源，开发目标系统的应用软件。
① 16条数据线。即DI0～DI7和DO0～DO7。 ② 24条地址线。即A0～A23。 ③ 8条状态线。这8条状态线都是用小写字母s开头的， 用于说明总线周期的类型。 ④ 5条控制输出线。这5条控制输出线都是用小写字母 p开头的，用于总线周期的定时和数据选通。这5条控制输 出线是：pSYNC、pSTVAL、pDBIN、pWR和pHLDA。
第9章 现代电子测量技术
〔2〕STD总线标准
清华大学出版社
STD总线定义了八位微处理器的总线标准，可 以容纳各种通用八位微处理器。
STD总线标准对模板的尺寸、总线连接器和引 脚分配、信号定义和电气标准等都做了规定，还规 定了读/写时序和持续时间等参数。
STD总线共56根引线，按功能可分为5组：
① 逻辑电源线，6根，引脚1～6；
现代电子测量技术_补充共52页
混频器
设输入到混频器中的输入已调信号VS（t）和本振电 压VL （t）分别为：
V L t V L c m L o t V s s t V sc m s t o
输出为输入的瞬时值的乘积 输入任意，波形、幅度、频率不受限制 常用元件
双级型或MOS型的四象限乘法器
混频器
混频，又称变频，是一种频谱的线性搬移过程，它是 使信号自某一个频率变换成另一个频率。完成这种功能的电 路称为混频器(或变频器)。
混频器可以看作是一个三端口器件，有两个输入端口， 包括接受信号端口和本地振荡器端口，输出是中频端口。混 频器输出两种基本信号，分别是两个输入信号的和频和差频。 他们之间的选择由滤波器完成
现代电子测量技术
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有源滤波器
有源滤波器：由有源器件构成的滤波 器。
分类
低通（LPF） 高通（HPF） 带通（BPF） 带阻（BEF） 全通（APF）
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现代电子测量技术
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一阶有源滤波电路
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现代电子测量技术
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一阶有源滤波电路
2. 高通滤波电路
–
–
3. 带通滤波电路 vI R1 可由低通
滤波
滤波器类型： 增益型滤波器 低通（0～ ω ） 高通（ω ～∞） 带通（ω1 ～ω2 ） 带阻 全通和延迟均衡器：用来校正传输系统引起的延迟失真
LC滤波，有源RC滤波
RC滤波电路
在整流电路输出的直流电压脉动较大，一般不能 满足实际需要，必须用滤波电路滤除交流分量，得到 平滑的直流电压。在小功率直流电源中，常用的滤波 电路有电容滤波、Г 型滤波和п 滤波。在整流电路输出
电子测量仪器教案
一、复习1、电子测量的特点二、新授1、绝对误差〔1〕定义：被测量的测量值X与其真值Ao之差，称为绝对误差。
用Δ x表示ΔX=X－Ao用C表示C＝－ΔX＝A－XA＝X+C2、相对误差定义：绝对误差与被测量的真值之比，称为相对误差γAo＝ΔX/Ao×100%〔1〕实际相对误差〔用实际值代替真值〕γA＝ΔX/A×100%〔2〕示值相对误差〔用示值代替实际值〕γx＝ΔX/X×100%〔3〕引用误差γm=ΔX/Am×100%〔4〕最大引用误差γmm＝ΔXm/Am×100%〔5〕仪表的准确度±K%＝ΔXmax/Am×100%〔6〕测量结果的准确度〔相对误差〕γ＝±K%×Am/X准确度等级有0.10.20.5 1.0 1.5 2.5 5.0共七级3、例题分析例1：两个电压的测量值分别是103V、12V，实际值分别是100V、10V试分别求出测量的绝对误差和相对误差。
解：ΔU1＝U1X－U1＝103V－100V＝3VΔU2＝U2X－U1＝12V－10V＝2V〔｜ΔU1｜>｜ΔU2｜说明U1的测量结果偏离实际值的程度大〕γU1＝ΔU1/U1×100%＝3%γU2＝ΔU2/U2×100%＝20%〔｜γU1｜<｜γU2｜说明U2的测量结果准确度低于U1〕例2：某被测电压为8V，用1.5级10V量程的电压表测量，可能产生的最大相对误差为多少？解：〔略〕四、小结在分析时―――首先―――然后―――最后―――。
五、作业：习题1－75、6课时一、复习1、什么是绝对误差、相对误差2、什么是引用误差、仪表的准确度二、新授1、测量误差的来源〔1〕仪器误差〔3〕影响误差〔4〕人身误差2、测量误差的分类〔1〕系统误差在确定的测试条件下，误差的数值保持恒定或在条件改变时按一定规律变化的误差。
〔2〕随机误差〔偶然误差〕在相同条件下屡次测量同一值时，每次测量结果出现无规律的随机变化的误差。
电子行业现代电子测量技术
电子行业现代电子测量技术引言随着电子技术的发展和应用的广泛，电子行业对于高精度、高速度和高稳定性的测量需求也越来越高。
现代电子测量技术的应用使我们在电子器件、电子产品和电子系统的开发、制造和维护过程中能够更准确地了解电子信号的特性和性能。
本文将介绍电子行业中现代电子测量技术的发展和应用。
1. 传统电子测量技术的局限性传统的电子测量技术主要包括模拟测量和数字测量。
模拟测量主要是通过电流表、电压表和示波器等仪器对电子信号进行测量，而数字测量则是通过数字万用表等仪器对电子信号进行数字化处理和分析。
然而，传统的电子测量技术在以下几个方面存在局限性：•精度限制：传统测量技术的精度受到仪器本身的性能限制，无法满足高精度测量的需求；•速度限制：传统测量技术的响应速度较慢，无法满足高速度信号测量的需求；•系统复杂性：传统测量技术需要大量的外部设备和线缆连接，使得系统维护和运维困难；•测量范围限制：传统测量技术的测量范围有限，无法满足广泛的电子信号测量需求。
2. 现代电子测量技术的发展为了克服传统电子测量技术的局限性，现代电子测量技术的发展主要集中在以下几个方面：现代电子测量技术通过采用高精度的测量仪器和技术，提高了测量的精度。
其中，数字测量技术以其精度高、可靠性强的特点得到了广泛应用。
数字测量技术主要是通过使用高精度的ADC（模数转换器）和DAC（数字模数转换器）等转换器对电子信号进行高速率、高精度的采样和重建，从而实现对电子信号的高质量测量。
现代电子测量技术借助于高速率采样技术和信号处理技术，实现了对高速电子信号的测量。
高速率采样技术主要是通过快速ADC和DAC等转换器对电子信号进行高速率的采样和重建，从而实现对高频率信号的测量。
信号处理技术主要是通过数字滤波、快速傅里叶变换等算法对采样数据进行处理，提取出所需的信号特性和参数。
2.3 软件定义测量技术软件定义测量技术是指将测量仪器的功能通过软件实现的技术。
通过软件定义测量技术，可以将多个测量仪器功能整合到一个设备中，从而降低系统复杂性和成本。
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第二节 数字存储示波器的特点
数字存储示波器与模拟示波器相比有下述特点 （1）长期存储波形 （2）信号的采集和存储与显示过程分离 （3）具有多种触发方式
能显示触发后的信号，能显示触发前的信号， 毛刺触发、脉宽触发、窗口触发、逻辑组合触发、状态 触发以及电视视频信号触发等 （4）具有多种显示方式 定格显示 刷新显示 滚动显示 （5）便于进行多波形分析比较 （6）采用数字技术提高测量精度高 （7）采用微处理器控制，具有智能仪器的特点
是以有效存储带宽和等效存储带宽来表征的。 有效存储带宽表征采用实时采样方式时可测量正弦波信号 的最高频率； 等效存储带宽表征采用非实时采样技术时可测量正弦波信 号的最高频率。
数字存储示波器的有效存储带宽两种定义目前尚未统一。 一种是用A/D转换器采样速率的一半来定义，即按照奈奎 斯特频率极限给出，称为最大存储带宽。 另一种是Tektronix公司首先提出了另一种较为合理的存 储带宽的定义，即：
在实际应用中，存储容量必须按照存储波形的长度、 细节要求的点数（时间分辨率）和仪器限定的时基速度进 行选择（对单次信号还取决于采样速率）。在有些情况下， 采集存储器可串联或分开使用。
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5、动态范围 动态范围指可测量的最大信号与可分辨的最
小信号之比，常用对数值dB表示。 动态范围=20log（A/D变换分级数）
有效存储带宽=最大采样速率/K 其中，K的取值，在使用光点显示时约等于25；使用矢量 内插显示时约等于10；使用正弦内插显示时约等于2.5。 若非实时采样，其等效存储编带辑pp宽t 等于示波器的模拟带宽15。
3、测量分辨率和测量精度
测量分辨率包括电压分辨率（垂直分辨率）和时间
分辨率（水平分辨率）。
表示。
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4、存储容量 存储容量又称记录长度，表示数字存储示波器
获取被测信号长度的能力。示波器的存储容量用存 储器能够存储的最大存储字数来表示。
数字存储示波器的存储器通常采用1K、4K、甚 至2M字及以上的高速半导体存储器。除采集存储 器外，还有用于存储多个波形的低速大容量显示存 储器和保持存储器，但它们的存储容量并不表示获 取信号的能力。
如图：
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对于非周期的单次波形以及频率较低的周期 波形，必须用实时采样的方法。
采样、变换和存储方案
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4、存储波形的显示 把存储器中的数据，按地址顺序取出，并经D/A还原
为原来的模拟量，同时将地址按顺序送出，并经D/A转 换成阶梯波。把前一模拟量送到示波器的Y轴，把阶梯 波送到示波管的X轴（作扫描），这样就能把被测波形 显示在屏幕上。如图：
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第三节 数字存储示波器的主要技术指标
1、最高采样速率
采样速率是指单位时间内对模拟输入信号的采样次数。 最高采样速率由A/D变换器的转换速率来决定。 采样速率通常以采样脉冲的频率（Hz）、每秒的采样样 本点数及存储的数据位数来表示。在实际应用中，采样 速率可根据所设定的示波器扫描时间因数Dx（t/div）来 选择，但其上限则由示波器的最高采样速率所限制。当 扫描时间因数t/div确定之后，采样频率fs的计算公式为：
电压分辨率每增加 1bit，分级数增加一倍， 分级误差减小一半，动态范围扩展 6dB。 6、通道数
通道数指数字存储示波器能够同时存储的模 拟信号个数。
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第四节 数字存储示波器中的关键技术
1、高速信号采集技术 ① 比较式A/D变换器
逐次逼近比较式属于反馈比较式变换器，速率不是很 快，故高速数字存储器都采用非反馈比较式A/D变换器， 如串并行 A/D变换器、并联比较型A/D变换器等。 快速并行比较式（“闪烁”变换）A/D变换器是全并 行比较式高速变换器，它在比较式变换器中变换速率 最快，但这种变换器使用比较器较多，且分辨率每增 加一位，比较器个数便增加一倍，使分辨率的提高受 到限制。由于电路复杂，所以制造困难，价格也贵。
实验（二个整天）15学时
考试：1学时
2、考核成绩
总成绩=考试（50）+实验（20+30）
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3
第一章 概述
第一节 经典电子测量技术 1、测量数据处理 2、显示测量技术 3、频率测量技术 4、电压测量技术 5、信号发生技术 6、频域测量技术
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4
第一章 概述
第二节 现代电子测量技术 1、数字化测量技术 2、智能化测量技术 3、虚拟化测量技术 4、自动测试系统
现代电子测量技术
Modern Electronic Measurement Technology
电子信息工程学院 王化深
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1
目
录
第一章 概述 第二章 数字示波技术 第三章 数字化信号发生技术 第四章 数据域测试技术 第五章 自动测试系统
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2
本课教学安排
1、课程安排
课堂教学 14学时
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5
第二章 数字示波技术
第一节 数字存储示波器的组成和原理 1、数字存储示波器的组成 （Digital Storage Oscilloscope，简写DSO）
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实际的数字存储示波器通常将模拟示波器的功 能融合进来，一种典型的结构如下:
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2、信号采样
数字存储示波器均采用实时采样和非实时采样
fs =n/T 式中：n为对应于示波器屏幕水平线每格的采样点数；
T为每格的扫描时间。 例如：扫描时间为10μs/div，水平通道D/A转换器采 用10位D/A，示波器水平方向分为10个格，则每格采样 数为1024/10=102.4点，采编样辑ppt频率fs为10.24Ms/s。 14
2、系统带宽 数字存储示波器在存储工作方式下的带宽（存储带宽）
相结合的方法（取样技术），信号采样的关键实
现部件是A/D转换器。
对观察非周期信号和瞬态信号，实时采样方法
能更好地进行处理和分析。
3、波形的存储
把每个离散的模拟量经A/D变换后，就可以得
到相应的数字量。如果设法把这些数字量存到存
储器中，就相当于把一个模拟波形以数字量的形
式存储起来，这可利用微处理器来实现。
① 电压分辨率
电压分辨率指每个采样点的模拟量对应二进制
数字的位数，也就是对信号（Vp-p）所能识别的
最小电压等级。电压分辨率由A/D变换器的分辨率
决定。
② 时间分辨率
时间分辨率表示对模拟信号相邻两个样点之间
时间间隔的分辨能力，常以位数（bit）、每格多
少点（点/div）或相邻数据点的时间间隔（s）来