《现代测试技术》课程教学大纲

《现代测试技术》课程教学大纲

编号：B002D150

英文名称：Technology of Modern Measurement

适用专业：电子信息工程

责任教学单位：电子工程系电子信息工程教研室

总学时：32（其中实验学时：8）

学分：2.0

考核形式：考试

课程类别：专业课

修读方式：必修

教学目的：通过课堂讲授、实验等教学环节，使学生掌握现代测试技术的工作原理及特点，掌握当前数字化、网络化的测试技术，了解现代测试技术过程中GPIB、VXI等程控仪器的数字接口，以及PXI等自动检测相关技术，培养学生开发、应用现代测试系统的能力。

本科课程的主要教学方法：

以讲授、讨论为主，实践教学为辅。

本课程与其他课程的联系与分工：

本课程以电子测量、检测技术、智能仪器设计等课程为基础。讲授过程中需结合控制接口技术、数字通信技术、智能仪器、网络测试技术等内容，综合地进行分析，采用讲授与实践相结合的方法锻炼学生分析和解决问题的能力，以及掌握应用智能仪器进行信号检测及分析的能力。

主要教学内容及要求：

第一部分现代测试技术概述

教学重点：掌握现代自动测试系统的体系结构。

教学难点：程控设备互联协议。

教学要点及要求：

了解自动测试系统的应用和意义。

掌握现代自动测试系统的体系结构。

了解程控设备互联协议。

掌握现代自动测试系统的分类。

了解网络化测试系统技术。

了解自动测试软件平台技术。

第二部分总线接口技术

教学重点：GPIB总线结构及接口设计。

VXI总线组成及通信协议。

PXI总线规范及系统结构。

教学难点：VXI总线通信协议。

教学要点及要求：

了解GPIB数字接口的发展及基本特性。

掌握GPIB器件模型，掌握数字总线结构，理解接口功能及其赋予器件的能力。

理解GPIB专用LSI接口芯片实现接口功能。

了解VXI模块与主机箱，掌握VXI总线信号，掌握VXI器件。

掌握VXI系统的通信协议。

理解VXI高速数据总线（FDC），理解VXI模块接口设计技术。

掌握PXI总线的特点和总线规范。

掌握PXI系统结构。

第三部分系统程控设备

教学重点：程控仪器交换协议及控制器基本要求。

教学难点：程控仪器交换协议。

教学要点及要求：

掌握程控仪器交换控制协议。

掌握GPIB器件的初始复位操作。

了解SCPI的目标及其主要内容，理解SCPI语法与风格，理解标准命令，了解常见SCPI 相关仪器。

理解测试系统控制器的基本要求，理解GPIB控制机，理解VXI内嵌式测试控制器。

第四部分网络化测试系统

教学重点：网络化测试系统的结构模型以及关键技术。

教学难点：网络化测试系统的关键技术。

教学要点及要求：

掌握网络化测试系统的体系结构。

掌握网络化测试系统的关键技术。

理解PXI总线系统。

第五部分虚拟仪器测试系统

教学重点：Lab VIEW的应用。

教学难点：Lab VIEW的应用。

教学要点及要求：

掌握虚拟仪器的基本概念。

掌握虚拟仪器软件开发平台Lab VIEW的使用。

学时分配表：

实验要求：

第一次实验（2学时）

实验名称：GPIB、VXI总线自动测试系统构成

实验目的：对GPIB、VXI总线自动测试系统的构成有初步了解，能够将主控计算机、VXI 机箱及VXI、GPIB仪器/模块通过各种总线连接成一个测试系统，或通过GPIB网关组建局域

网测试系统。

实验内容和要求：了解GPIB、VXI仪器/模块与主控计算机的连接，了解几种常见的总线接口：IEEE488总线、IEEE1394总线、MXI总线，了解GPIB网关的使用及参数配置，熟悉GPIB、VXI总线自动测试系统的构成。

使用的设备和仪器：计算机、GPIB接口、GPIB仪器、GPIB电缆、VXI机箱、VXI模块、IEEE1394电缆、MXI电缆

第二次实验（2学时）

实验名称：GPIB、VXI总线自动测试系统组建

实验目的：能够根据具体的测试要求，选用适当的VXI、GPIB仪器/模块，组建相应的自动测试系统，并根据测试任务，开发测试程序，掌握自动测试系统的软硬件开发过程。

实验内容和要求：设计滤波器电路（高通、低通或带通）作为测试对象，选择测试系统软件开发工具（如C/C++、LabVIEW等），利用GPIB仪器任意函数发生器33250A或VXI任意函数发生器模块E1441和GPIB示波器54622D组建自动测试系统，开发软件测试程序，测试滤波器的幅频特性，绘制幅频特性曲线，并对测试结果进行误差分析和处理。

使用的设备和仪器：主控计算机、VXI机箱、VXI零槽模块、函数/任意波形发生器模块、数字万用表、函数/任意波形发生器、混合信号示波器、GPIB卡、GPIB电缆。

第三次实验（2学时）

实验名称：光电传感器转速测量

实验目的：通过本实验了解和掌握采用光电传感器测量的原理和方法，了解和掌握利用虚拟仪器完成对转速测量的基本方法。

实验内容和要求：通过虚拟仪器建立的检测系统，对利用光电传感器进行电机转子转速测试的速度值进行检测，设定合适的门限值，观察并记录测量的转速值，调整传感器的位置，同时观察检测到的转速波形和传感器位置之间的关系，并分析由此带来的测量误差。

使用的设备和仪器：计算机、虚拟实验平台、并口数据采集仪、开关电源、光电转速传感器、转子/振动实验台。

第四次实验（2学时）

实验名称：基于VISA程控仪器驱动程序设计及测控研究

实验目的：掌握VISA程控仪器驱动程序的结构；掌握VISA程控仪器驱动程序设计的犯法，掌握基于VISA程控仪器的测控研究。

实验内容和要求：熟悉VISA程控仪器驱动程序的结构，熟悉基于Lab VIEW的VISA程控仪器驱动程序设计的方法，熟悉基于VISA程控仪器的测控过程及总线时序分析。

使用的设备和仪器：计算机，逻辑分析仪。