第2章常用电子测量仪器
电子测量技术课程设计
电子测量技术课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握电子测量技术的基本原理，包括电压、电流、电阻等基本物理量的测量方法。
2. 理解并掌握常用电子测量仪器的功能、使用方法及注意事项，如万用表、示波器等。
3. 学习电子测量系统误差分析及数据处理方法，提高数据分析和处理能力。
技能目标：1. 能够正确使用电子测量仪器进行基本物理量的测量，并熟练进行仪器的操作与维护。
2. 学会分析电子测量过程中的误差来源，并能采取相应措施进行修正。
3. 培养学生运用电子测量技术解决实际问题的能力，提高动手操作和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子测量技术学科的兴趣，激发学习热情，形成积极探索的学习态度。
2. 增强学生的安全意识，遵守实验操作规程，养成良好的实验操作习惯。
3. 培养学生的创新精神和实践能力，提高学生对测量结果的客观认识和评价。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，注重理论联系实际，强调学生的动手操作能力和实际问题解决能力的培养。
学生特点：学生已具备一定的电子基础知识，具有较强的求知欲和动手能力，但对电子测量技术的了解有限。
教学要求：结合学生特点，通过理论讲解、实践操作和案例分析等多种教学方式，使学生掌握电子测量技术的基本知识和技能，培养其解决实际问题的能力。
在教学过程中，注重目标的分解和落实，确保学生达到预定的学习成果。
二、教学内容1. 电子测量技术原理：- 电压、电流、电阻等基本物理量的测量方法- 电子测量系统的基本构成及工作原理2. 常用电子测量仪器及其使用：- 万用表的结构、功能、操作方法及维护- 示波器的原理、应用及使用注意事项- 其他测量仪器的了解与简单应用3. 电子测量误差分析及数据处理：- 测量误差的分类、来源及消除方法- 数据处理方法，如平均值、标准差等计算- 提高测量精度的措施4. 实践操作与案例分析：- 设计简单电子测量电路，进行实际操作- 分析实际测量过程中可能出现的误差，并采取措施进行修正- 案例分析，学习解决实际问题的方法教学内容安排和进度：第一周：电子测量技术原理学习第二周：常用电子测量仪器及其使用方法学习第三周：电子测量误差分析及数据处理方法学习第四周：实践操作与案例分析教材章节关联：《电子测量技术》第一章：电子测量技术概述《电子测量技术》第二章：常用电子测量仪器《电子测量技术》第三章：测量误差及数据处理《电子测量技术》第四章：实践操作与案例分析教学内容的选择和组织确保科学性和系统性，旨在帮助学生将理论与实践相结合，提高其电子测量技术在实际应用中的能力。
电子测量与仪器的基本知识
(２)放线定位.施工放线主要包括确定标高线、天花造型位置线、吊挂点 定位线、大中型灯具吊点等.
１)确定标高线.定出地面的基准线,如原地坪无饰面要求, 基准线为原地 坪线; 如原地坪有饰面要求,基准线则为饰面后的地坪线.以地坪线基准线 为起点, 根据设计要求在墙(柱)面上量出吊顶的高度,并画出高度线作为 吊顶的底标高.
, 可取代部分脑力劳动。智能仪器的功能模块多以硬件(或固化的软件) 形式存在, 无论是开发还是应用, 均缺乏一定的灵活性。
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1.2 电子测量仪器的基础知识
4.虚拟仪器 1) 虚拟仪器的基本概念 虚拟仪器(Virtual Instrument, 遇) 是以一种全新的理念于20 世纪90 年
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1. 1 电子测量概述
3) 电信号特性的测量 信号特性的测量指的是对频率、周期、时间、相位、调制系数、失真度
等参量的测量。 4) 电路性能的测量 电路性能的测量指的是对通频带、选择性、放大倍数、衰减量、灵敏度
、信噪比等参量的测量。 5) 特性曲线的测量 特性曲线的测量指的是对幅频特性、相频特性、器件特性等的显示测量
２)确定造型位置线.吊顶造型位置线可先在一个墙面上量出竖向距离, 再
以此画出其他墙面的水平线,即得到吊顶位置的外框线,然后再逐步找出
各局部的造型框架线; 若室内吊顶的空间不规则,可以根据施工图纸测出
造型边缘距墙面的距离, 找出吊顶造型边框的有关基本点,将点再连接成
吊顶造型线.
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第一节 木龙骨吊顶施工技术
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1. 1 电子测量概述
2.电子测量的内容 电子测量与其他测量相比, 具有测量频率范围宽、量程广、精确度高、
电子测量技术课程设计
电子测量技术课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解电子测量技术的基本概念，掌握各种电子测量仪器的使用方法。
2. 学生能掌握电子测量过程中的误差分析及处理方法，了解电子测量数据的处理技巧。
3. 学生能了解电子测量技术在工程实践中的应用，掌握相关测量标准及规范。
技能目标：1. 学生具备正确使用电子测量仪器进行数据测量的能力。
2. 学生能够根据测量数据进行分析、处理，并解决实际测量问题。
3. 学生能够运用电子测量技术解决简单的工程问题，具备一定的实际操作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习电子测量技术，培养严谨的科学态度，注重实验数据的准确性和可靠性。
2. 学生在学习过程中，培养团队协作精神，学会与他人共同探讨、解决问题。
3. 学生能够关注电子测量技术的发展动态，认识到其在现代科技领域的重要地位，激发对相关领域的学习兴趣。
本课程针对高中年级学生，结合电子测量技术的学科特点，注重理论联系实际，提高学生的动手操作能力。
课程设计遵循由浅入深、循序渐进的原则，使学生在掌握基本知识的同时，能够将所学技能应用于实际测量中，培养学生的创新意识和实践能力。
通过本课程的学习，为学生进一步学习电子技术及相关领域知识打下坚实基础。
二、教学内容1. 电子测量技术概述：介绍电子测量的基本概念、分类及发展历程，使学生了解电子测量技术在现代科技中的地位与作用。
教材章节：第一章 电子测量技术概述2. 电子测量仪器及其使用方法：讲解各类电子测量仪器的原理、性能参数及操作方法，重点掌握万用表、示波器等常用仪器的使用。
教材章节：第二章 电子测量仪器及其使用方法3. 测量误差分析与数据处理：分析电子测量过程中可能出现的误差类型，探讨减小误差的方法，学习测量数据的处理技巧。
教材章节：第三章 测量误差分析与数据处理4. 电子测量技术在工程实践中的应用：介绍电子测量技术在各个领域的应用案例，使学生了解实际工程中的测量需求及解决方法。
常用电子仪器及其使用方法
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项目1 电子测量基础
4.电子测量结果的数据处理及其表示 测量结果通常采用数字和图形两种形式表示。对用数字表示
的测量结果，在进行数据处理的时候，要制定出合理的数据 处理方法，对于采用图形表示的测量结果，应考虑坐标的选 择和相应的作图方法。 (1)测量数据的舍入 由于测量数据是近似值，因而在进行数据处理时，要进行舍 入处理。运用“四舍五入”规则时，对于数字5只入不舍是 不合理的，5是1~9的中间数字，应当有舍有入，所以在测 量技术中规定:“小于5舍，等于5时采用偶数法则”。
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2.2常用电子仪器的介绍与使用
从阴极发射出来的电子.穿过栅极以后.受到第一、第二阳极的 聚焦和加速作用.形成一束紧聚在一起的电子束.它通过偏转板 打在荧光屏上.形成光点。调节栅极电位(栅极电位比阴极电 位低)可以控制射向荧光屏电子流的密度.即可改变光点的亮 度。改变第一和第二阳极电位.可以起到聚焦作用.使光点的直 径小、图形更洁晰.这就是“‘聚焦”调节“‘辉度”调节、 “‘聚焦”调节的旋钮均安装在示波器的面板上.供使用者操 作。
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2.2常用电子仪器的介绍与使用
1）示波管 示波管是示波器的核心.它是将电信号变为光信号的转换器.
其基本结构包括电子枪、偏转系统和荧光屏二部分.如图2-2 所示。 (1)电子枪。如图2-2所示.电子枪由灯丝F、阴极K、栅极G , 第一阳极A1和第二阳极A2组成阴极是一个表面涂有氧化物金 属圆筒.当灯丝通电加热后.阴极发射出电子。栅极是一个顶端 有小孔的圆筒套.罩在阴极的外边。
电子测量技术与仪器ppt课件
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高频电子技术 电视、调频广播 雷达、导航、气象
• 2.1.3
信号发生器的一般组成
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• 信号发生器的一般组成框图如图2.2所示，主要由振荡器、变换器、 输出电路、电源、指示器五部分组成。
振荡器
变换器
输出电路
输出
电源
指示器
• 图2.2 信号发生器的一般组成框图
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• （3）频率稳定度 • 信号发生器的频率稳定度是指在一定时间内仪器输出频率准确度的变 化，它表示了信号源维持工作于某一恒定频率的能力。信号发生器的 频率稳定度是由振荡器的频率稳定度来保证的。频率稳定度可分为短 期频率稳定度和长期频率稳定度。
• 2．输出特性 • （1）输出形式
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被 测 设 备
输出 响应
测 试 仪
图2.1 信号发生器的用途
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• 一般来说，信号发生器的用途主要有以下三个方面：
• 1.用作激励源 • 2.用作信号仿真 • 3.用作校准源
• 2.1.2
• •
信号发生器的分类
信号发生器一般可分为通用信号发生器和专用信号发生器两大类。专用信号发 生器是为某种特殊用途而设计生产的仪器，能提供特殊的测量信号，如电视信 号发生器、调频信号发生器等。 通用信号发生器根据其工作频率的不同，可分为超低频、低频、视频、高频、 甚高频、超高频几大类。信号发生器的工作频率范围见表2.1。
电子测量技术与 仪器
电子测量技术与仪器ppt 课件
高等职业教育“十二五”规划教材（电子信息 类）
电子测量技术与仪器
电
第二章.放射性测量讲解
1）固相测量 用玻璃纤维滤片或纤维素脂滤膜收集 细胞或其碎片等等，含0.4%PPO的甲苯 闪烁液1~3ml。 2）乳状液测量 适用于低水平大体积的水溶性样品， 常用乳化剂如Triton X-100，制成透明或 半透明状。
（二）样品制备： 将样品制备成适合放射性测量的形 式。常用的方法有淋洗法、提取法、分 离法、酸性消化法、碱溶解法和燃烧法 （使样品氧化或燃烧，无化学发光和明 显的淬灭）等。
3、计算机系统、辅助结构和电源
计算机系统的主要作用是适时采集数据 和处理数据、分析数据、显示数据并对 仪器进行自动控制。
由于仪器使用的目的、运行的方 式不同而具有不同的辅助结构，比如 全自动γ 计数器的自动换样装置。 放射性测量仪器的电源分为两类，一 类是直流高压电源，对于闪烁探测器， 主要用于光电倍增管各极分压供电； 一类是低压电源，主要供电子学线路、 计算机、辅助设备运行使用。
（二）淬灭校正的方法 产生淬灭的原因很多，导致不同 样品的探测效率不一致。需作淬灭校 正才能相互比较计数率。淬灭校正就 是要求出每一样品的实际探测效率， 再将其计数率cpm换算成衰变率dpm， 从而将淬灭程度不同的因素消除掉。 常用的方法有：内标准源法 、样品 道比法 、外标准道比法 、H数法等。
2 、样品体积；样品体积增加，漏计 角增大，自吸收也增大，计数效率下 降。因此，测量时需严格使样品体积 一致。 3 、射线的能量；一般来说能量越高 ，穿透力越强，与闪烁体作用产生光 子的几率越低，因此计数率也越低。
4、仪器分辨时间；测量仪能分别记 录两个相邻脉冲之间的最短时间叫做 分辨时间，若输入的脉冲信号间期小 于该分辨时间，仪器来不及反应而漏 计。漏计在测量较高放射性活度时的 几率更大。因此，高活度样品测量， 宜先取出部分稀释后再测，所得结果 需经过体积校正，换算为原始样品的 计数率。一般井型计数器不宜测量超 过5000cps的样品。
电子测量与仪器课后答案
第二章误差与测量不确定度2.10用图2.22中（a ）、（b ）两种电路测电阻R x ，若电压表的内阻为R V ，电流表的内阻为R I ，求测量值受电表影响产生的绝对误差和相对误差，并讨论所得结果。
图2.22 题2.10图 解：(a)vX v x v x x R R R R I IR R IV R +===)//('∆ R=VX Xx x R R RR R +-=-2'R r =％10011100100⨯+-=⨯+-=⨯∆XV VX X XR R R R R R R在R v 一定时被测电阻R X 越小，其相对误差越小,故当R X 相对R v 很小时,选此方法测量。
(b)I x I x xR R I R R I IV R+=+⨯==)(' I x xR R RR =-=∆'R r 0100100⨯=⨯∆=XI XR R R R在R I 一定时，被测电阻R X 越大.其相对误差越小,故当R X 相对RI 很大时,选此方法测量。
2.11 用一内阻为R i 的万用表测量下图所示电路A 、B 两点间电压，设E ＝12V ，R1＝5k Ω ，R2＝20k Ω，求：（1）如E 、R1、R2都是标准的，不接万用表时A 、B 两点间的电压实际值U A 为多大? （2）如果万用表内阻R I ＝20k Ω，则电压U A 的示值相对误差和实际相对误差各为多大？ （3）如果万用表内阻R I ＝lM Ω，则电压U A 的示值相对误差和实际相对误差各为多大？解：（1）A 、B 两点间的电压实际值V 6.9k 20k20k 512E221=+=+=R R R UA（a ）（b ）R 1 5K Ω（2）U A 测量值为：k 20//k 20k20//k 20k 512////E 221+=+=I I AR R R R R UV 0.8k 10k10k 512=+=所以U A 的示值相对误差%200.86.90.8-=-=∆=Ux U xγU A 的实际相对误差为%176.96.90.8-=-=∆=UAU Aγ（3）U A 测量值为：M 1//k 20M1//k 20k 512////E 221+=+=I IAR R R R R UV 56.9k 6.19k6.19k 512=+=所以U A 的示值相对误差%42.056.96.956.9-≈-=∆=Ux U x γ U A 的实际相对误差为%42.06.96.956.9-≈-=∆=UAU Aγ由此可见，当电压表内阻越大，测量结果越准确。
电子测量技术(张永瑞版)第二章课后习题答案
电子测量技术（张永瑞版）第二章课后习题答案习题二2.1 解释下列名词术语的含义：真值、实际值、标称值、示值、测量误差、修正值。
答：真值：一个物理量在一定条件下所呈现的客观大小或真实数值。
指定值：由国家设立尽可能维持不变的实物标准(或基准)，以法令的形式指定其所体现的量值作为计量单位的指定值。
实际值：实际测量时，在每一级的比较中，都以上一级标准所体现的值当作准确无误的值，通常称为实际值，也叫作相对真值。
标称值：测量器具上标定的数值。
示值：测量器具指示的被测量量值称为测量器具的示值。
测量误差：测量仪器仪表的测得值与被测量真值之间的差异。
修正值：与绝对误差绝对值相等但符号相反的值。
2.2 什么是等精度测量？什么是不等精度测量？答：在保持测量条件不变的情况下对同一被测量进行的多次测量过程称作等精度测量。
如果在同一被测量的多次重复测量中，不是所有测量条件都维持不变，这样的测量称为非等精度测量或不等精度测量。
2.3 按照表示方法的不同，测量误差分成哪几类？答：1、绝对误差：定义为：Δx＝x－A0 2、相对误差?x?100% A?x（2）示值相对误差： rx＝?100%x（1）实际相对误差： rA＝（3）满度相对误差： rm＝?xm?100% xm（4）分贝误差： Gx＝20 lgAu（d B） 2.4 说明系统误差、随机误差和粗差的主要特点。
答：系统误差的主要特点是：只要测量条件不变，误差即为确切的数值，用多次测量取平均值的办法不能改变或消除系差，而当条件改变时，误差也随之遵循某种确定的规律而变化，具有可重复性。
随机误差的特点是：① 有界性；② 对称性；③ 抵偿性。
粗差的主要特点是：测得值明显地偏离实际。
2.5 有两个电容器，其中C1＝2000±40 pF，C2＝470 pF±5%，问哪个电容器的误差大些？为什么？解：r1＝?40?100%＝?2% 因为r1＜r2 ，所以C2的误差大些。
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（数字频率计、通用电子计数器）
器仪量测子电用常 章二第
2.1 电压测量仪器 2.1.1 概述
电压——表征电信号能量的三个基本参数 （电压、电流、功率）之一。
?1．电压测量对仪表的基本要求
?2．电压测量仪器的分类
?3．交流电压的基本参数
（1）峰值（图2-1）（2）平均值（ 图2-2）
（3）有效值 （4）波形因数和波峰因数 表2-1
2.1.2 模拟式电压表
器仪量测子电用常 章二第
1．分类
? 按电压表工作频段分类
? 按测量电压的量级分类
? 按刻度特性分类
? 按电路组成不同分类
? 按检波原理分类
2．模拟式电压表的结构原理
? 普通直流电压表
图2-3
? 直流电子电压表
? 模拟式流电压表
U ? 0.9U? ? 0.9? 1 ? 0.9V
查表2-1，KF~=1.11，KFΔ=1.15，KF=1 正弦波有效值：
U ? KF U ? 1.11? 0.9V=1V 三角波有效值: U ? KF?U ? 1.15? 0.9V=1.04V
方波有效值: U =KF U =1×0.9 = 0.9V 根据(2-12)计算波形误差，测量正弦波时
器仪量测子电用常 章二第
解：由式 (2-13) 计算方波、三角波的峰值为
U p ? 2 3 ，KP =1
方波的有效值为
2
U?
V=1.414V
1
三角波的有效值为
U ? 2 ? 0.816V 3
由式(2-15)计算示值相对误差
2
? ? (1?
) ? 100%
?YB2173前面板配置图及说明 图2-4
?操作方法
器仪量测子电用常 章二第
2.1.3 数字电压表
1．分类 ?按用途分：直流数字电压表、交流数字电压
表和数字万用表。
?按A/D转换器的原理分：比较式、积分式和复 合式。
2．DVM的主要技术指标
?测量范围 ?分辨力 ?测量速度 ?输入阻抗 ?固有误差和工作误差 ?抗干扰能力 ?输入零电流
器仪量测子电用常 章二第
第2章 常用电子测量仪器
?本章重点 ?2.1 电压测量仪器
2.1.1 概述 2.1.2 模拟电压表 2.1.3 数字电压表 2.1.4 数字万用表 ?2.2 信号发生器 2.2.1 概述 2.2.2 AS1053射频信号发生器 2.2.3 任意波形信号发生器
器仪量测子电用常 章二第
按检波原理不同可以构成：平均值电压表、有效
值电压表和峰值电压表
(1)平均值电压表 ? 平均值电压表的读数与被测电压的平均值成正比。 ? 如果被测信号是正弦波，示值Uα为有效值。 ? 如果被测信号是非正弦波，则必须进行“波形换算”。
器仪量测子电用常 章二第
U
?
U? 1 .11
?
0.9U ?
被测电压的有效值
U P ? 2U ?
被测电压的有效值
U xrms
? UP KP
?
2 KP
U
?
?如果被测信号是非正弦波，直接将电压表的
示值作为被测电压的有效值带来的误差称为
“波形误差”或“示值误差”。
? ? U? ? 2U? / KP ? 100% ? (1? 2 ) ? 100%
U?
KP
［例2-2］用峰值电压表测量正弦波、方波、 三角波，电表指示都为 1V，问被测电压的峰值、 有效值各为多少？示值相对误差为多少？
?
18
0 0
测量三角波时的示值相对误差为
3
测量方波时的示值相对误差为
? ? (1?
2 1 )? 100%? ?41.400
器仪量测子电用常 章二第
（3）有效值电压表
有效值电压表测量交流电压时，示值就是 被测交流信号的有效值。
器仪量测子电用常 章二第
3．YB2173交流毫伏表 ? 技术性能指标 ① 电压测量量程300μＶ～100Ｖ（分贝范围-
普通高等教育”十一五”国家级规划教材 全国高等职业教育规划教材
《电子测量实训教程》第3版 电子教案
主编 肖晓萍
机械工业出版社
器仪量测子电用常 章二第
目录
? 第1章 ? 第2章 ? 第3章 ? 第4章 ? 第5章 ? 第6章 ? 第7章 ? 第8章
电子测量的基本知识 常用电子测量仪器 示波器 电路元器件参数的测量 线性系统频率特性测量和网络分析仪 信号分析和频域测量仪器 数据域测量 虚拟仪器与 LabVIEW编程基础
? ? (1? 0.9?1.11)?100%? 0
器仪量测子电用常 章二第
测三角波时
? ? (1? 0.9 ? 1.15) ? 100% ? ? 4%
测方波时
? ? (1? 0.9? ) ? 100% ? 10%
器仪量测子电用常 章二第
(2)峰值电压表
采用峰值检波器的电压表称为峰值电压表。
如果被测信号是正弦波，示值Uα为有效值。 如果被测信号是非正弦波，则必须进行“波形换算”。
Uxrms ? 0.9KFU?
? 如果被测信号是非正弦波，直接将电压表的示值作 为被测电压的有效值带来的误差称为“波形误差” 或“示值误差”。
?
?
U?
? 0.9K F U ? U?
? 100% ?
(1 ? 0.9K F ) ? 100%
器仪量测子电用常 章二第
［例2-1］用全波均值型电压表测量正弦波、方波、三 角波，电表指示都为1V，问被测电压的有效值分别为 多少？波形误差为多少？ 解：根据式(2-10)，正弦波、方波、三角波的平均值为：
?2.3 频率和时间测量仪器 2.3.1 概述 2.3.2 数字频率计 2.3.3 通用电子计数器
?2.4 实训 2.4.1 直流稳压电源的输出指示准确度和 纹波系数的测量 2.4.2 交流信号基本参数的测量
?2.5 习题
器仪量测子电用常 章二第
本章重点
?电压测量仪器
（模拟电压表、数字电压表、数字万用表）
70dB～+40dB） ② 工作频率范围：5Hz～2MHz（双路） ③ 电压误差：≤±3%（基准频率1KHz） ④ 频率响应误差：在20Hz～200KHz挡≤±3%，在
5Hz～20Hz，200KHz～2MHz挡≤±10%（以上 误差均为满度值之比值） ⑤ 输入阻抗1MΩ；输入电容50PF ⑥ 最大输入电压： 300μＶ～1Ｖ量程时300Ｖ；3 Ｖ～100Ｖ量程时500Ｖ ⑦ 刻度值：正弦波有效值1Ｖ=0 dB值， 1mW=0dBm ⑧ 电源电压：额定电压220Ｖ（50 Hz） ? 模拟式电压表的使用方法