《电子测量技术》课程标准(电子信息技术专业)

《电子测量技术》课程标准课程名称：电子测量技术 Electronic Measurement Technology课程性质：专业选修学分：2.5总学时：45，理论学时：36，实验(上机)学时：9适用专业：电子信息技术先修课程：模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统、微机原理一、教学目的与要求《电子测量技术》是电子信息、自动控制、测量仪器等专业的通用技术基础课程。

包括电子测量的基本原理、测量误差分析和实际应用，主要电子仪器的工作原理，性能指标，电参数的测试方法，该领域的最新发展等。

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研发工作打下基础。

二、教学内容与学时分配三、各章节主要知识点与教学要求第1章序论第一节测量的基本概念一、测量的定义二、测量的意义三、测量技术第二节计量的基本概念一、计量二、单位和单位制三、计量标准四、测量标准的传递第三节电子测量技术的内容，特点和方法一、电子测量二、电子测量的内容和特点三、电子测量的一般方法第四节电子测量的基本技术一、电子测量的变换技术二、电子测量的放大技术三、电子测量的比较技术四、电子测量的处理技术五、电子测量的显示技术第五节本课程的任务重点：测量的基本概念、基本要素；单位和单位制，基准和标准，量值的传递准则。

难点：量值的传递准则教学要求：理解测量的基本概念、基本要素，测量误差的基本概念和计算方法。

理解计量的基本概念，单位和单位制，基准和标准，量值的传递准则。

理解测量的基本原理，信息获取原理和量值比较原理。

理解电子测量的实现原理：变换、比较、处理、显示技术。

第2章测量误差理论与数据处理第一节测量误差的基本概念一、有关误差的基本概念二、测量误差的基本表示方法第二节测量误差的来源与分类一、测量误差的来源二、测量误差的分类第三节测量误差的分析与处理一、随机误差的分析与处理二、系统误差的判断及消除方法三、粗大误差的分析与处理第四节测量误差的合成与分配一、测量误差的合成二、测量测量不确定度及其合成三、误差分配及最佳测量方案第五节测量数据处理一、有效数字处理二、测量结果的处理三、最小二乘法与回归分析重点：测量误差的分类估计和处理，系统误差和粗大误差的判断及处理，不确定度的评定方法。

难点：系统误差和粗大误差的判断及处理。

不确定度的评定教学要求：理解测量误差的基本概念和计算方法。

掌握测量误差的分类、估计和处理：随机误差的统计特性及减少方法，系统误差的判断及消除方法，粗大误差及判断准则。

测量结果的处理步骤，等精度测量和不等精度测量。

掌握测量不确定度概念和分类，标准不确定度的A类评定方法和B类评定方法；合成标准不确定度的计算方法；扩展不确定度的确定方法。

测量不确定度的评定步骤。

掌握有效数字的处理，测量数据的表示方法：一元线性回归法、端点法、平均选点法、最小二乘法。

第3章时间与频率的测量第一节概述一、时间、频率的概念二、频率测量方法概述第二节电子记数法测量频率一、电子记数法测量频率原理二、误差分析计算三、测量频率范围的扩大第三节电子记数法测量周期一、电子记数法测量周期原理二、误差分析计算三、中界频率第四节电子计数法测量时间间隔一、时间间隔测量原理二、误差分析第五节减小计数器±1误差的方法一、平均法二、多周期同步法三、模拟内插法第六节模拟法测频一、直接法二、比较法重点：频率和时间的数字测量原理和模拟测量原理。

难点：频率和时间的数字测量原理和模拟测量原理教学要求：理解时间、频率的基本概念、时间与频率标准。

掌握频率和时间的数字测量原理和模拟测量原理，电子计数器的组成原理，误差分析。

理解高分辨时间和频率测量技术，闸门同步测量技术、内插法、游标法。

了解微波频率测量技术，变频法、置换法。

第4章电压、电流测量第一节概述一、电压测量的意义和特点二、电压测量的方法和分类第二节直流电压的测量一、普通直流电压表二、直流电子电压表三、直流数字电压表第三节交流电压的测量一、表征交流电压的基本参量二、交流电压的测量方法第四节分贝的测量一、分贝的定义二、分贝的测量方法第五节电压的数字化测量一、数字电压表的组成与分类二、非积分式DVM三、积分式DVM四、DVM主要工作特性五、数字多用表技术第六节电流的测量一、电流表直接测量法二、电流-电压转换法三、电流-频率转换法四、电流-磁场转换法五、电流互感法重点：检波实现交流电流（AC—DC）转换原理；数字电压表测量的不确定度及自动校准、自动量程技术难点：数字电压表测量的不确定度及自动校准、自动量程技术教学要求：了解电压测量的意义、特点，电压测量的基本原理、方法和分类，电压标准。

掌握交流电压的基本参数；；掌握检波实现交流电流（AC—DC）转换原理。

理解DVM 的组成原理及主要性能指标，A/D转换原理：逐次逼近比较式、单斜式双斜积分式、三斜积分式。

理解电流、电压、阻抗（AVO）变换技术，数字多用表的组成方框，测量电路，数字电压表测量的不确定度及自动校准、自动量程技术；串模干扰和共模干扰的概念和抑制措施。

第5章示波测量技术第一节概述一、示波器的分类二、示波器的主要技术指标第二节通用示波器三、阴极射线示波管四、波形显示的基本原理五、通用示波器的组成六、通用示波器的垂直通道七、通用示波器的水平通道八、示波器的多波形显示第三节高速和取样示波器一、高速示波器二、取样示波器第四节记忆示波器与存储示波器一、记忆示波器二、数字存储示波器第五节示波器的基本测量技术一、示波器的正确使用二、用示波器测量电压三、周期和时间测量四、信号相位测量实验：示波器测量交流电压的参数重点：模拟示波器的组成，CRT显示原理，垂直系统和水平系统电路原理难点：实时取样和等效取样原理教学要求：了解示波器的功能、分类和发展。

掌握模拟示波器的组成，CRT显示原理，垂直系统和水平系统电路原理。

掌握实时取样和等效取样原理，取样示波器组成原理。

理解数字存储示波器组成和工作原理，及特点和指标。

第六章测量用信号源（ 6学时）第一节信号源概述一、信号源的作用三、信号发生器的基本组成四、正弦信号发生器的性能指标第二节信号产生方法及信号发生器发展趋势一、正弦信号发生器二、脉冲信号发生器三、函数信号发生器四、合成信号发生器五、信号发生器的发展趋势第三节频率合成技术及所想频率合成一、频率合成的原理二、频率合成的分类及特点三、锁相频率合成第四节直接数字频率合成技术一、直接数字频率合成的基本原理二、DDS频率合成信号源第五节频率合成技术的发展一、几种合成技术的比较二、提高频率分辨力的方法实验：虚拟仪器的使用重点：正弦、脉冲及函数发生器的组成、原理。

频率合成原理、分类、特点和发展，锁相环（PLL）的基本工作原理及性能（分辨力和频率范围）难点：小数分频技术；数字合成（DDS）基本原理教学要求：了解信号源作用和组成及分类，正弦信号源的性能指标。

掌握正弦、脉冲及函数发生器的组成、原理。

掌握频率合成原理、分类、特点和发展，锁相环（PLL）的基本工作原理及性能（分辨力和频率范围），了解锁相环的几种基本形式。

了解小数分频技术。

理解直接数字合成（DDS）基本原理,DDS的性能,了解任意函数发生器（AFG）或任意波形发生器（AWG）特点。

第七章频域测量技术第一节信号频谱分析及频谱分析仪二、频谱分析仪的种类三、频谱分析仪的原理四、常见频谱分析仪的技术指标五、频谱分析仪的发展趋势第二节信号的失真度测量‘第三节信号系统频率特性的测量一、线性系统幅频特性的测量二、扫频测量与扫频源三、相频特性的测量第四节网络分析仪一、网络分析的基本概念二、网络特性的测量三、反射参数的测量四、传输参数的测量五、S参数的全面测量及误差修正实验：频谱分析仪的使用重点：傅里叶分析仪（FFT分析议）的原理，性能指标；扫频外差式频谱仪基本工作原理。

难点：谐波失真度测量方法教学要求：掌握信号分析和信号频谱的概念，掌握周期信号、非周期信号和离散时间信号的频谱。

了解信号谱分析的内容，频谱分析仪的分类。

掌握傅里叶分析仪（FFT分析议）的原理，性能指标。

理解扫频外差式频谱仪组成，基本工作原理和性能。

理解谐波失真度的定义，谐波失真度测量方法，了解失真度测试仪主要技术指标和组成原理第八章数据域测试第一节概述一、数据域测试的特点二、数据域测试的重要性三、数据域测试的基本理论及方法第二节数据域测试系统一、系统组成二、数字信号源第三节逻辑分析仪一、逻辑分析仪的组成二、逻辑分析仪的触发方式三、逻辑分析仪的显示方式四、逻辑分析仪的应用五、逻辑分析仪的主要技术指标和发展趋势第四节数据域测试的应用一、误码率测试二、嵌入式系统测试重点：数据域测试系统，逻辑分析仪的组成原理难点：数据域测试的应用误码率测试嵌入式系统测试教学要求：了解数字系统测试和数据域分析的基本概念，组合电路和时序电路测试方法简介。

理解数据域测试系统组成，分析，主要技术指标。

理解伪随机序列发生器，数字信号发生器。

理解逻辑分析仪基本组成原理，状态分析和定时分析，数据捕获与触发跟踪，多通道数据源的存储，数据显示及技术指标。

了解可测性设计，数据域测试的应用：误码率测试、嵌入式系统测试技术。

四、成绩考核方式本课程的成绩考核分为二个部分：一是平时成绩占30%，根据上课出勤情况、作业完成情况和实验完成情况等综合评定；二是期末考核成绩占70%，期末考核形式为大作业形式或开卷考试。

教材与参考资料《电子测量技术》于宝明主编，高等教育出版社，2017.2《电子测量原理》（第五版），古天祥编，机械工业出版社，2009.1。