《电子测量技术》教案

随着科学技术的飞速发展,误差理论与数据处理在理论上和实际应用上都得到极大的提高和发展,已成为一门独立的学科。因此,对从事各种实验和研究的科技和工程技术人员一定要学习和掌握误差理论与数据处理方面的知识。
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
教学目标或要求：
⑴了解电压测量的重要意义及特点。
⑵掌握电压测量的基本原理和方法，并了解电压测量的分类。
⑶熟悉表征交流电压的基本参量。
教学内容（包括基本内容、重点、难点）：
本章是关于基本电磁量——电压的测量，是电子测量实现其他电学量与非电量测量的重要基础。
介绍了电压测量的重要意义和特点，这些特点也反映了电子测量本身的特点。电压测量基本原理仍是基于比较法，将被测电压与参考电压比较，并同时转换为指针偏转角或时间间隔等，进行间接测量。
讨论测量原理、测量方法和测量系统中的共性问题。
从实现测量原理的变换、比较、处理和显示等环节中,阐述电子测量的基本技术。
重点：
电子测量的概念，内容，特点，方法
计量的基本概念
测量的量值比较原理
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：
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
3.4电压测量中的模/数转换
3.5数字多用表
3.6数字电压测量的误差分析
授课类型
理论课
授课时间
第2周周2第5-7节
教学目标或要求：
⑴了解峰值电压表、均值电压表、有效值电压表的检波原理、方法及主要特点。
⑵掌握峰值电压、均值电压、有效值电压的测量方法。
⑶掌握峰值电压表、均值电压表、有效值电压表的刻度特性。
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2章测量误差与测量不确定度
授课类型
理论课
授课时间
第1周周2第7节
第1周周3第5节
教学目标或要求：
⑴掌握测量误差的定义和误差的来源。
⑵掌握绝对误差和相对误差的定义和几种表示方法，会计算相对误差和绝对误差。
授课类型
理论课
授课时间
第3周周2第5-6节
教学目标或要求：
(1)了解时间频率的基本概念。
(2)了解时频测量的优点和测量方法的分类。
(3)了解电子计数器的分类及主要的技术指标要求。
教学内容（包括基本内容、重点、难点）：
(1)时间和频率标准的确立以及基准源的实现
(2)频率和时间的测量原理：
表征交流电压的参数包括峰值、平均值、有效值和波峰因数、波形因数，对交流电压的测量，人们感兴趣的是有效值。各种指针式交流电压表（或称为模拟电压表、电子电压表）是实现交流电压测量的传统仪器。检波是实现交流-直流的电压变换基本原理和方法，采用峰值、平均值、有效值检波器实现AC/DC变换，重点介绍了电压表的刻度特性和波形响应。电压表的灵敏度和带宽总是存在矛盾的，采用外差接收机原理的选频测量方法可大大提高测量灵敏度。
峰值检波：由二极管峰值检波电路完成。有二极管串联和并联两种形式。
刻度特性：表头刻度按（纯）正弦波有效值刻度。
平均值电压表测非正弦波电压时，读数应作修正；
峰值电压表测非正弦波电压时，读数应作修正；
重点：
平均值电压的测量方法。
有效值电压的测量方法。
峰值电压的测量方法。
难点：
峰值电压表、均值电压表、有效值电压表的刻度特性
⑶掌握测量误差的分类，随机误差、系统误差、粗大误差的概念和来源。
⑷了解准确度、精密度、精确度，及它们与系统误差、随机误差、总误差的关系。
教学内容（包括基本内容、重点、难点）：
误差理论是专门从事研究有关测量误差的科学理论,数据处理则是应用数学方法和计算工具对测量数据进行科学的分析、研究和处理的准则和手段。
电子测量技术课程教案
授课题目（教学章节或主题）：
第1章绪论
授课类型
理论课
授课时间
第1周周2第5-6节
教学目标或要求：
⑴掌握测量的狭义定义和广义定义。
⑵掌握计量的基本概念，掌握单位和单位制的使用规则。。
⑶掌握测量的量值比较原理
教学内容（包括基本内容、重点、难点）：
本章阐述了测量学科的丰富内涵。介绍测量、计量的基本概念,来自它们的意义、内容、特点及应用。
重点：
电压测量的基本原理和方法
表征交流电压的基本参量
难点：
表征交流电压的基本参量
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：
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）：
⑷了解噪声电压的测量方法
教学内容（包括基本内容、重点、难点）：
模拟电压表的交流电压测量原理：
交流电压→直流电流（有效值、峰值和平均值）→驱动表头→指示。其中，交流电压→有效值、峰值和平均值的转换，称为AC-DC转换。由不同的检波电路实现。
平均值检波：由二极管桥式整流（全波整流和半波整流）电路完成。
有效值检波原理：利用二极管平方律伏安特性检波、利用模拟运算的集成电路检波、利用热电偶有效值检波。