电子测量原理教学大纲一

电子测量原理教学大纲一（测控技术及仪器专业(68学时)

一、适用对象：

适用于测控技术及仪器专业本科学生。

二、先修课程：

模拟电子技术、数字电子技术、概率论、信号与系统、微机原理

三、课程性质和教学目的：

《电子测量原理》是测控技术及仪器专业的重要技术基础课程。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。

四、教学内容和要求

第1章．测量的基本原理

（1）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。

（2）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。

（3）测量的基本原理，信息获取原理和量值比较原理。

（4）电子测量的实现原理：变换、比较、处理、显示技术。

第2章.测量方法与测量系统

（1）电子测量的意义、特点、内容。

（2）电子测量的基本对象——信号和系统的概念、分类。

（3）电子测量方法分类。

（4）测量系统的基本特性——静态特性和动态特性。

第3章．测量误差及数据处理

（1）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。（2）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。

（3）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4章．时间与频率的测量

（1）时间、频率的基本概念、时间与频率标准。

（2）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。（3）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。

（4）微波频率测量技术，变频法、置换法。

第5章．电压测量

（1）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。（2）交流电压的基本参数；检波实现交流电流（AC—DC）转换原理。

（3）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。

（4）电流、电压、阻抗（A VO）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6章．阻抗测量

（1）阻抗定义及表示方法，电阻器、电容器、电感器的电路模型，元件参数的测量原理

和方法概述，仪器分类，水平及应用。

（2）阻抗的模拟测量法：电压电流法、电桥法、谐振法、变换法（Ω一f，Ω一T），Q 值测量。

（3）阻抗的数字测量法原理，数字LCR测量仪。

第7章．信号波形测量

（1）示波器的功能、分类和发展。

（2）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。

（3）实时取样和等效取样原理，取样示波器组成原理。

（4）数字存储示波器组成和工作原理，及特点和指标。

（5）示波器的应用举例：测量脉冲和正弦信号参数，测量晶体管特性曲线。

（6）时域测试方法和应用。

第8章．信号的产生

（1）信号源作用和组成及分类，正弦信号源的性能指标。

（2）正弦、脉冲及函数发生器的组成、原理。

（3）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），锁相环的几种基本形式。

（4）小数分频技术。

（5）直接数字合成（DDS）基本原理,DDS的性能,任意函数发生器（AFG）或任意波形发生器（AWG）简介。

第9章．信号分析和频域特性测量

（1）信号分析和信号频谱的概念，周期信号、非周期信号和离散时间信号的频谱。信号谱分析的内容，频谱分析仪的分类。

（2）付里叶分析仪（FFT分析议）的原理，性能指标。

（3）扫频外差式频谱仪组成，基本工作原理，性能

（4）谐波失真度的定义，谐波失真度测量方法，失真度测试仪主要技术指标和组成原理第10章线性系统频率特性测量和网络分析

（1）线性系统的幅频特性、相频特性测量，扫频信号源。

（2）网络分析的基本概念，反射参数、传输参数测试。

第11章．数字系统测试技术

（1）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。（2）数据域测试系统组成，分析，主要技术指标。伪随机序列发生器，数字信号发生器。（3）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，主要特点及技术指标。

（4）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。

第12章．测试系统集成技术

测试系统集成概述，测试系统中的通信技术、标准总线、硬件平台、软件平台。