电子测量技术基础知识
《电子测量技术》课程标准
《电子测量技术》课程标准一、课程基本信息（一）课程信息课程代码302ZH071课程名称（全称）总学时数64学分4适用专业上课地点课程性质必修课电子测量技术指导实践课后练其他学时20训练40习、讨论4学时（主讲）学时学时应用电子技术综合自动化实训室（二）专业概况1、培养目标通过本课程的学习，使学生具有电子测量技术与仪器方面的基础知识和实际应用能力，以后在科学实验和生产实践中能制定先进的测量方案，合理地选用测量仪器，能正确处理测量数据，以获得最佳的测量结果。
2、岗位面向直接面向电子产品品质员、电子组装工艺员、测试员、调试员、电路设计技术员。
3、专业核心能力（1）具有识别与选用元器件的能力；（2）具有电路图识图、绘图能力；（3）具有对电路焊接、制作、测量、调试、故障排除、维修的能力；（4）具有对模拟电路进行基本分析、计算的能力；（5）具有对常用电路进行设计、调试、检测、维护的能力。
（6）同时获得相应的学习能力、应用能力、协作能力和创新能力等。
二、教学大纲（一）总体目标与任务1、课程性质和任务本课程任务是使学生熟悉和掌握常用的电子测量原理和方法，重点掌握常用的典型电子测量仪器的原理、性能和使用方法，了解电子测量技术和仪器发展动态，逐步培养和提高学生的基本实验技能和运用理论解决实际问题的能力，为今后学习和工作奠定坚实的技术基础。
2、课程定位《电子测量技术》是一门实践性很强的技术应用型课程。
通过本课程的学习使学生获得电子测量技术的基本理论，具有正确选用测量方案能力；具有正确选用仪器、仪表的能力；具有对电路测量、调试、故障排除、维修的能力；具有对常用电路进行设计、调试、检测、维护的能力。
本课程不仅为专业课学习打下基础，为培养再学习能力服务，而且直接地为专业职业能力的培养服务。
3、课程目标（1）能力目标1）元器件的识别能力。
2）电路图识图、绘图能力。
3）电路焊接、制作、测量、调试、故障排除、维修能力。
4）单元电路分析、计算、调试、检测、设计能力。
电子测量技术与仪器ppt课件
电子测量技术与仪器ppt 课件
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
电子测量的基本技术
第1章 绪论
如果是有用信息,还 要用有效的方法把这种有用信息同 其他(无用或有害)的信息分离开来,再判明它属于哪一 类信 息;如果是有害信息,则要找到有效的方法对它进行抑制或消 除。有用信息识别的基本 原理是与标准样本进行比较,判断 出信息的属性和数量。为了对感知的信息进行定性区分和 定量确定,需要建立信息类别相似性的表示和信息量值的度 量,这是信息识别的主要任务。
第1章 绪论
1.1.3 测量技术 ． 测量中所采用的原理、方法和技术措施,总称为测量技
术。测量对象不同,所采用的 技术措施不同。如被测量中有 电量和非电量的区别,电量中又有幅值大小、频率范围、有 源和无源、模拟与数字等不同,这些差别在测量中需要采用 不同的技术措施。即使同一测 量对象,一般也有多种测量技 术可供选择,不同的测量技术,其测量效果是不同的。
在生物医学领域,通过对人体基因的测定和人体血液的 定量分析,可以判断出病变的 根源;对蛋白质的反应测量,可 以了解胚胎生长情况;对细胞结构的测量,可以判断肌体 是否 发生病变。随着心电图机、CT 多层螺旋扫描仪、核磁共振 成像设备、动态心电血压测 试系统、多普勒脑血管测量仪、 超声诊断设备等现代医用诊断治疗仪的出现,人们可以快 速、 准确地测量出人体各部位的生理状态、温度分布等信息,使 人类诊断疾病的效率、准确性和可靠性大大提高,增强了人 类战胜疾病的能力。
第1章 绪论
1.1 测量
1.1.1 测量的定义 测量和我们每个人的生活都有着密切的联系,人们或多
或少对它有一定的了解,但对 于“什么是测量”,并非每一个 人能给出一个科学的定义,也并非每一个人能懂得它的真正 含义。关于测量的科学定义,可以从狭义和广义两个方面进 行阐述。
第1章 绪论
1.狭义的测量的定义 测量是为了确定被测量的量值而进行的实验过程。在此 过程中,人们借助专门的设 备,把被测量直接或间接地与同类 已知单位标准量进行比较,取得用数值和单位共同表示 的测 量结果。
电子测量基础知识归纳
电子测量基础知识归纳1. 什么是电子测量电子测量是一种通过使用电子设备和技术来测量、检测和监控电信号、电流、电压和电气特性的过程。
它在许多领域中被广泛应用，例如电子工程、通信工程、自动化等。
2. 常见的电子测量仪器2.1 数字万用表数字万用表是最常见的电子测量仪器之一。
它可以测量电压、电流、电阻、频率等电气特性。
数字万用表使用数字显示屏，精度高，操作简单。
2.2 示波器示波器是用于显示电信号波形的仪器。
它可以实时显示电压随时间的变化。
示波器可用于观察信号的频率、幅度、相位等特性，以及检测电路中的故障。
2.3 频谱分析仪频谱分析仪可以将信号分解为不同频率的成分，并显示其幅度。
它被广泛用于无线通信、音频处理、信号调制等领域。
2.4 信号发生器信号发生器是用于产生各种电信号的仪器。
它可以生成不同频率、幅度和波形的信号，常用于电子实验、测试和调试。
3. 电子测量的重要性电子测量在现代科技发展中起着重要的作用。
它可以帮助工程师和科学家了解电子设备和电路的性能，并进行相关的研究和开发。
通过电子测量，我们可以确保电子产品的质量和可靠性，并及时发现并解决问题。
4. 电子测量的常见应用4.1 电路设计与测试在电路设计过程中，电子测量是不可或缺的。
它可以帮助工程师验证设计的正确性，并进行性能测试和优化。
电子测量还可以用于检测电路中的故障，方便故障排除和维修。
4.2 通信工程电子测量在通信工程中起着至关重要的作用。
它可以帮助工程师测试和监测信号的质量、传输效率和可靠性。
电子测量还可以用于调试和优化通信设备和系统。
4.3 自动化在自动化系统中，电子测量被广泛应用于监测和控制过程变量。
它可以帮助工程师实时获取传感器和执行器的数据，并进行有效的控制和调节，以实现自动化系统的稳定和优化。
5. 结论电子测量是现代科技不可或缺的一部分，它帮助我们了解和掌握电子设备和电路的性能。
通过使用常见的电子测量仪器，我们可以进行电路设计和测试，优化通信工程，实现自动化控制。
电子测量技术-期末考试知识点
1什么是测量?什么是电子测量？答：测量是为确定被测对象的量值而进行的实验过程，在这个过程中，人们借助专门的设备，把被测量与标准的同类单位量进行比较,从而确定被测量与单位量之间的数值关系,最后用数值和单位共同表示测量结果。
从广义上说，凡是利用电子技术进行的测量都可以说是电子测量；从狭义上说:电子测量是指在电子学中测量有关电的量值的测量。
2测量与计量两者是否缺一不可？答测量与计量时缺一不可的，计量时测量的一种特殊形式，是测量工作发展的客观需要, 而测量时计量联系实际生产的重要途径,没有测量就没有计量；没有计量就会使测量数据的准确性、可靠性得不到保证，测量就会失去价值.因此，测量与计量时相辅相成的.3按具体测量对象来区分,电子测量包括哪些内容？答电子测量内容包括：（1）点能量的测量入：电压、电流、电功率等（2)原件和电路参数的测量入：电阻、电容、电感、阻抗、品质因数、电子器件的参数等；（3）电信号的特性测量如:信号的波形和失真度、频率、相位、调制度等；（4）电子电路性能的测量入:放大倍数，衰减量；灵敏度；噪声指数等；（5）特性曲线显示入：幅频特性曲线等4电子测量技术有哪些优点?答（1）测量频率范围宽（2）测试冬天范围广(3）测量的准确度高(4）测量的速度快（5)易于实现遥测和长期不间断的测量（6）易于实现测量过程的自动化和测量仪器的智能化5常用电子测量的仪器有哪些答：(1）食欲测量的仪器：电子电压表；电子计数器、电子示波器、测量用信号源等(2)频域测量的一起：频率特性测试仪、频谱分析仪、网络分析仪等;（3)调制域测量仪器：调值调制度仪、调制域分析仪等;（4）数据域测量仪器：逻辑笔、数字信号发生器、逻辑分析仪、数据通信分析仪等；(5)随机测量仪器：噪声系数分析仪、电磁干扰测试仪等。
2.1测量时为何会产生误差？研究误差理论的目的是什么？答测量是用实验手段确定被测量对象量值的过程，实验中过程中常用的方法：标准量和比较设备不一样,都可能使实验的确定值与被测量对象的真值存差异，即都会产生误差,研究误差理论的目的就是掌握测量数据的分析计算方法、正确对测量的误差值进行估计、选择最佳测量方案2。
电子测量的基础知识
1.1 电子测量概述
1. 1. 3 电子测量的特点
（1）测量频率范围宽 电子电气测量所遇到的测量对象，其频率覆盖范围极宽，
低至10-6 Hz以下，高至1012 Hz以上。 （2）测量的量程宽
量程是测量范围的上、下限值之差或上、下限值之比。 电子电气测量的另一个特点是被测对象的量值大小相差悬殊。
1.1 电子测量概述
1.1 电子测量概述
1. 1. 1 测量的意义和概念
测量是通过实验的方法对客观事物取得定量信息的过程。 人们通过对客观事物大量的观察和测量，形成定性和定量的 认识，经过归纳和总结，建立起各种定理和定律，而后又通 过测量来验证这些认识、定理和定律是否符合实际情况。
测量是建立在实验基础上的。从本质上说，测量包含了 两方面的含义：“测”，任何要测量的事物必须是人可感受 到的，至少是可以转换成人可感受的事物；“量”，任何要 测量的事物必须是可以量化的。
例如：高档次的数字万用表，直接测量的电阻 值为3×10-5～3×108 Ω，量程比为1﹕1013
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1.1 电子测量概述
1. 1. 3 电子测量的特点
（3）测量准确度高低相差悬殊 就整个电子电气测量所涉及的测量内容而言，测量结果
的准确度是不一样的，有些参数的测量准确度可以很高，而 有些参数的测量准确度却又相当低。
电能量的测量包括对各种频率、波形下的电压、电流、 功率、电能等的测量，对于交流电源，又分单相和三相交流 电的上述各参数的测量。
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1.1 电子测量概述
1. 1. 2 电子测量的内容
（2）电信号特性测量 电信号特性的测量可分为时域特性测量、频域特性测量
和数据域测量，具体包括对波形特征、波形参数、频率、周 期、相位差、失真度、调幅度、调频指数、频谱特性、群迟 延、信号带宽以及数字信号的逻辑状态等的测量。
《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。
电子测量基础知识
电子测量基础知识一、电子测量测量是为确定被测对象的量值而进行的实验过程。
电子测量是测量学的一个重要分支。
从广义上，凡是利用电子技术进行的测量都可以说是电子测量；从狭义上来说，电子测量是指在电子学中测量有关电的量值。
它包括的内容主要是：1．电能量的测量2．元件和电路参数的测量3．电信号的特性的测量4．电子电路性能的测量5．特性曲线显示与其他测量相比，电子测量具有以下几个明显特点：（1）测量频率范围极宽；（2）电子测量仪器的量程很广；（3）电子测量准确度高；（4）测量速度快；（5）易于实现遥测和长期不间断的测量；（6）易于实现测量过程的自动化和测量仪器的微机化。
二、电子测量仪器用于检测或测量一个量或为测量目的供给一个量的器具称为测量仪器。
利用电子技术测量电或非电量的测量仪器称为电子测量仪器。
电子测量仪器种类繁多，一般可分为专用仪器和通用仪器两大类。
前者是指为某一个或几个专门目的而设计的电子测量仪器，如电视彩色信号发生器。
后者是指为测量某一个或几个电参数而设计的电子测量仪器，它们能用于多种电子测量，如电子示波器。
通用电子测量仪器按其功能可分为以下几类：1．信号发生器2．信号分析仪器3．频率、时间和相位测量仪器4．网络特性测量仪器5．电子元器件测试仪器6．电波特性测试仪器7．辅助仪器通用仪器按显示方式分，又可分为模拟式和数字式两大类。
前者主要是用指针方式直接将测量结果在标度尺上指示出来，如各种模拟式万用表和电子电压表等。
后者是将被测的连续变化的模拟量转换成数字量之后，以数字方式显示测量结果，以达到直观、准确、快速的效果，如各种数字电压表、数字频率计等。
电子测量仪器的种类是繁多的，用途也各不相同，在测量中应合理选择使用。
三、电子测量的方法为实现测量目的，正确选择测量方法是极其重要的，它直接关系到测量工作能否正常进行和测量结果的有效性。
测量方法的分类方法大致有以下几种。
(1) 按测量性质分类，有以下四种：时域测量：测量与时间有函数关系的量。
1.电子测量仪器的基础知识
任务1：测量及其重要意义
• 关于测量 测量是以确定被测对象量值为目的的全部操 作。 测量的基本方法是比较。 从本质上来讲，测量就是将未知量与一个假 定已知量比较的过程。后者称为“标准”。
• （1）直接测量 不必测量与被测量有函数关系的其他量，而 能直接得到被测量值的测量方法称为直接测 量。它是直接从测量仪器上得到的被测量值， 因此，直接测量简单、方便。
任务14：电子测量的主要分类方法
• 例如，用电压表测量电压，用电子计数器测量 频率等。 （2）间接测量
• 通过测量与被测量有函数关系的其他量，才能 得到被测量值的测量方法称为间接测量。
第一章 电子测量与仪器 的基础知识
目的与要求：电子测量是信息产业的 基础技术，应用广泛。 本章要求掌握电子测量和电子测量仪 器的基本概念，为后续章节的学习打 下基处处离不开 测量 – 科学的进步和发展离不开 测量，离开测量就不会有 真正的科学。
没有望远镜就没有 天文学，没有显微 镜就没有细胞学， 没有指南针就没有
通过这些标准经常性地对日常工作仪器进行检定，确 定其量值的精确度大小。
③工作用计量器具的量值由计量标准来传递， 用于日常工作和生活。 需要进行定期检定以保证其计量性能。
任务9：计量器具
任务10：计量单位
• 根据定义而令系数为1的量称为单位。 • 单位是表征测量结果的重要组成部分，
又是对两个同类量值进行比较的基础。
• 电子测量的水平，是衡量 一个国家科学技术水平 的重要标志之一。
任务6：计量的概念
为使在不同的地方，用不同的手段测量同一 量时，所得的结果一致，就要求统一的单位、 基准、标准和测量器具。
《电子测量技术基础》教学大纲
《电子测量技术基础》教学大纲一、说明1、课程的性质、地位和任务本课程为两专业的重要技术基础课，是电子信息工程和通信工程各专业课的必需先行课，为学生学习工作所需的专业知识做好准备。
2、教学的基本要求使学生了解和掌握电子测量仪器的工作原理和结构特点、能自己设计和应用测量电路。
基本内容包括模拟和数字的测量仪器、示波器、信号源、频率计、频谱分析仪、失真度测量仪、网络分析仪、逻辑分析仪、虚拟仪器、测量用电路等。
3、本课程的重点与难点重点：本课程的有关基本理论和基本概念；测量方法和数据处理的过程，减小测量误差的措施；常用测量仪器的原理、结构、操作和应用；对于各种被测电量和被测系统采用的不同测量原则和测量电路，及测量结果的表达。
难点：理解数据处理的根据，减小测量误差的方法的依据；理解各种仪器的原理与功能；对于不同测量对象和对测量速度与测量准确度的不同要求采用的不同测量配置与测量方法的掌握。
二、课堂教学时数及课后作业题型分配三、本文第一章绪论【教学目的】通过本章教学，使学生明确本课程的学科性质、基本内容和学习意义，掌握电子测量仪器与应用技术中一些常用术语的涵义及其相互区别，了解本门课程的教学要求和学习方法。
【重点难点】电子测量技术的研究对象及基本内容，测量、计量和电子测量仪器的概念，以及测量方法的意义。
第一节电子测量一、测量二、电子测量第二节电子测量的内容和特点一、电子测量的内容二、电子测量的特点第三节电子测量的一般方法一、按测量手续分类二、按测量方式分类三、按被测量的性质分类四、测量方法的选择原则第四节电子测量仪器概述一、测量仪器的功能二、测量仪器的主要性能指标三、电子测量仪器的分类第五节计量的基本概念一、计量二、单位制三、计量基准四、量值的传递与跟踪，检定与比对【思考题】1．叙述电子测量的主要内容。
2．选择测量方法时主要考虑的因素有哪些？3．叙述直接测量、间接测量、组合测量的特点，各举一两个测量实例。
4．解释偏差式、零位式和微差式测量法的含义，并列举测量实例。
电子测量与仪器的基础知识
,
。
答：系统误差、随机误差、粗大误差
4、用一只 0.5 级，量程 50V 的电压表测量直流电压，产生的绝对误差 ≤
伏。
答：±0.25V
二、判断
5、粗大误差具有随机性，可采用多次测量，求平均的方法来消除或减少。（ ）
答：错
6、通过多次测量取平均值的方法可减弱随机误差对测量结果的影响。（ ）
答：对
7、绝对误差就是误差的绝对值。（ ）
17、示波管由
、偏转系统和荧光荧三部分组成。
答：电子枪
18、示波器荧光屏上，光点在锯齿波电压作用下扫动的过程称为
。
答：扫描
19、当示波器两个偏转板上都加
时，显示的图形叫李沙育图形，这
种图形在
和频率测量中常会用到。
答：输入正弦信号，相位差
20、示波器为保证输入信号波形不失真，在 Y 轴输入衰减器中采用
答：错
25、电子示波器是时域分析的最典型仪器。（ ）
答：对
三、选择
26、通用示波器可观测
。
A:周期信号的频谱 ； B:信号的波形
C:周期信号的有效值 ； D:周期信号的功率
答：B
27、在示波器垂直通道中设置电子开关的目的是____。
A:实现双踪显示 ； B:实现双时基扫描
C:实现触发扫描 ； D:实现同步
《电子测量及仪器》每章自我测试题（含答案）
第一章 电子测量与仪器的基础知识
一、填空
1、对于一般的工程测量，用
2、相对误差定义为 ________ 与 ________ 的比值，通常用百分数表示。
答：测量的绝对误差，约定值
3、根据误差性质，测量误差可分为 _______________,
电子技术基础知识
欢迎共阅第一章基础知识一、电路计算中的代数量及正方向（一）、双向标量在图1-1中导线AB 里的电流强度，具有两个可能的方向，I 我们把这种有两个可能方向的标量称为双向标量，它既不同于AB完全没有方向的标量（如体积），也不同于有无限多个可能方 I向（方向连续变）的矢量。
（图1-1）取“ 量念：向）。
有更丰富的表达力，用代数量进行运算也可收到一举两得的效果，使用代数量等式时，要特别注意以下两点：1、代数量与算术量在书写时没有任何区别，因此，应当明确式中哪些量是代数量，对于一次演算中的同一个量，不允许一会看作代数量，一会又看作算术量，否则容易出现错误。
2、凡代数量必须事先约定正方向，正方向可以任意选择，但已经选定就不能更改。
在用代数量等式表示电路定律时，必须注意式中各代数量的“正方向”之间的关系（或叫配合），各量“正方向”的关系不同时，同一定律会有不同的代数量表达式，看下面两个例子： 例1：写出不含源电路的欧姆定律的代数量表达式。
首先这个定律的完整内容包括两点：①、流过电路的电流在数值上等于电路两端的电压除以其电阻；②、电流的方向（对外电路而言的实际方向），是从高电位端指向低电位端。
若用算术量表示即I=U/R，此只表示了欧姆定律的一个内容，若要同时表示两个内容，则必须用代数量等式表示，共有两种形式：一种是I和U的正方向规定的一致如图2-2所示，则有I=U/R；另一种是I和U的正方向规定的相反如图2-2所示，则有I=-U/R。
以上两式都能分两种情况加以说明：由图2-1知A点比B点电位高；由图2-2知B点比A点电位高；证明略。
UU例2：写出含源电路的欧姆定律的表达式。
ABAB首先讨论一段最简单的含源电路—无II内阻电源，其关系式也有两种可能。
（图2-2）（图2-3）图2-4所示U=ε；图2-5所示U=-ε。
再讨论有内阻电源，它可等所示，设步有如果按图=U-Ir。
✍✍R就AB开路时Ｕ常数τ三、晶体管的功率损耗１、处于甲类放大状态的晶体管，功率损耗为ＰＣ＝（１／２）ＰＣＭ，其中ＰＣＭ为最大允许集电极损耗功率。
《电子仪器与测量技术》课程标准
《电子仪器与测量技术》课程教学标准目录一、课程名称二、适用专业三、必备基础知识四、课程的地位和作用五、主要教学内容描述六、重点和难点七、内容及要求模块一：电子测量技术基础1、教学内容2、教学要求3、教学手段及方法模块二：电子测量仪器1、教学内容2、教学要求3、教学手段及方法模块三：电子测量实训1、教学内容2、教学要求3、教学手段及方法模块四：现代电子测量技术1、教学内容2、教学要求3、教学手段及方法八、说明1、建议使用教材和参考资料2、模块学时分配3、考核方法及手段4、注意事项5、其他说明一、课程名称：电子仪器与测量技术。
二、适用专业：电子工程系各专业、通信工程系各专业。
三、必备基础知识：电分析基础、路低频电子线路、高频电子线路、数字电子技术等。
四、课程的地位和作用1、课程的地位：电子工程系与通信工程系各专业的专业基础必修课。
2、课程的作用《电子仪器与测量》课程是我院电子工程系与通信工程系各专业的主干专业基础课程之一。
其任务是使学生具备有关电子测量仪器的基本知识和电子测量仪器的操作使用能力。
通过本课程的学习，应使学生掌握电子测量的原理和方法，掌握常用电子测量仪器的原理、性能和使用方法，了解测量误差的来源及处理方法。
其主要教学内容包括：测量误差和测量结果处理、测量用信号源、波形测量与示波器、频率与时间的测量、电压测量、频域测量、频谱分析和非线性失真的测量等。
其目的是使学生更好地使用和维护电子仪器，同时培养学生热爱科学、实事求是的学风，培养学生严肃认真、一丝不苟的工作作风和创新精神。
初步形成解决实际问题的能力。
通过理论与实践的学习与训练，使学生的全面素质得到提高，职业道德观得到加强。
该门课程学习的好坏将直接影响到学生后续课程的学习以及就业能力。
五、主要教学内容描述电子测量及测量技术基础、测量用信号源、电子示波器、电能量测量仪器、时间与频率测量仪器、频域测量仪器、常用元器件测量仪器、数据域测量仪器、现代电子测试技术与自动测试系统等。
第01章电子测量基础知识50页PPT
第1章 电子测量的基本概念
在科学研究和生产实践中， 常常需要对许多非电量进行 测量。 传感技术的发展为这类测量提供了新的方法和途径。 现在， 可以利用各种敏感元件和传感装置将非电量(如位移、 速度、 温度、 压力、 流量、 物质成分等)变换成电信号， 再 利用电子测量设备进行测量。 在一些危险的和人们无法进行 直接测量的场合， 这种方法几乎成为唯一的选择。 在生产的 自动过程控制系统中， 将生产过程中各有关非电量转换成电 信号进行测量、 分析、 记录并据此对生产过程进行控制是一 种典型的方法， 如图1.1-1所示。Βιβλιοθήκη 第1章 电子测量的基本概念
近几十年来计算技术和微电子技术的迅猛发展为电子测量 和测量仪器增添了巨大活力。 电子计算机尤其是微型计算机 与电子测量仪器相结合， 构成了一代崭新的仪器和测试系统， 即人们通常所说的“智能仪器”和“自动测试系统”， 它们 能够对若干电参数进行自动测量、 自动量程选择、 数据记录 和处理、 数据传输、 误差修正、 自检自校、 故障诊断及在线 测试等， 不仅改变了若干传统测量的概念， 更对整个电子技 术和其他科学技术产生了巨大的推动作用。 现在， 电子测量 技术(包括测量理论、 测量方法、 测量仪器装置等)已成为电 子科学领域重要且发展迅速的分支学科。
第1章 电子测量的基本概念
英国科学家库克(A.H.cook)也认为：“测量是技术生命的 神经系统”。 这些话都极为精辟地阐明了测量的重要意义。 历史事实也已证明： 科学的进步， 生产的发展， 与测量理论、 技术、 手段的发展和进步是相互依赖、 相互促进的。 测量技 术水平是一个历史时期、 一个国家的科学技术水平的一面 “镜子”。 正如美国科学家特尔曼(F.E.Telmen)教授所说： “科学和技术的发展是与测量技艺并行进步、 相互匹配的。 事实上， 可以说， 评价一个国家的科技状态， 最快捷的办法 就是去审视那里所进行的测量以及由测量所累积的数据是如 何被利用的。”
电子测量技术基础知识点
第1章电子测量的基本概念测量环境是指测量过程中人员、对象和仪器系统所处空间的一切物理和化学条件的总和。
电子测量的特点：①测量频率范围宽②测量量程广⑧测量准确度高低相差悬殊①测量速度快⑤可实现遥测⑥易于实现测量智能化和自动化⑦测量结果影响因素众多，误差分析困难测量仪器的主要性能指标：①精度；②稳定性；③输入阻抗；④灵敏度；⑤线性度；⑥动态特性。
精度：精密度（精密度高意味着随机误差小，测量结果的重复性好）正确度（正确度高则说明系统误差小）准确度（准确度高，说明精密度和正确度都高）第2章测量误差和测量结果处理误差=测量值-真值误差=测量值-真值修正值C = - 绝对误差Δx示值相对误差（标称相对误差）满度相对误差分贝误差当n 足够大时，残差得代数和等于零。
实验偏差与标准偏差：nn x ni i /1112σσυσ=-=∑=极限误差常用函数的合成误差和函数：差函数积商函数数据修约规则：(1)小于5舍去——末位不变。
(2)大于5进1——在末位增1。
(3)等于5时，取偶数——当末位是偶数，末位不变；末位是奇数，在末位增1（将末位凑为偶数）第3章信号发生器振荡器是信号发生器的核心。
通常用频率特性、输出特性和调制特性(俗称三大指标)来评价正弦信号发生器的性能。
合成信号发生器相干式（直接合成）：频率切换迅速且相位噪声很低 锁相式（间接合成）：频率切换时间相对较长但易于集成化和点频法相比，扫频法具有以下优点： 1.可实现网络的频率特性的自动或半自动测量2.扫频信号的频率是连续变化的，不会出现由于点频法中的频率点离散而遗漏掉细节的问题3.扫频测量法是在一定扫描速度下获得被测电路的动态频率特性，而后者更符合被测电路的应用实际第4章 电子示波器示波器的核心部件是示波管，由电子枪、电子偏转系统和荧光屏三部分组成为了示波器有较高的测量灵敏度，Y 偏转板置于靠近电子枪的部位，而X 偏转板在Y 的右边为了示波器有较高的测量灵敏度，Y 偏转板置于靠近电子枪的部位，而X 偏转板在Y 的右边电子示波器结构框图：为实现扫描回程光迹消隐，应产生加亮(增辉)信号交替方式（ALT）：适合于观察高频信号断续方式（CHOP）：适用于被测信号频率较低的情况当数字示波器处于存储工作模式时，其工作过程一般分为存储和显示两个阶段第5章频率时间测量对比测频与测周原理图测频图测周图要提高频率测量的准确度：1.提高晶振频率的准确度和稳定度以减小闸门时间误差2.扩大闸门时间T或倍频被测信号频率以减小±1误差3.被测信号频率较低时，采用测周期的方法测量一般选用高精确度的晶振，测频误差主要决定于量化误差(即土1误差) 。
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课题：第1章电子测量与仪器的基础知识课时分配：四课时教学目的要求：1.明确电子测量的意义、内容、特点和分类。
2.了解电子测量仪器的分类和技术指标。
3.掌握测量误差的表示方法有:绝对误差、相对误差和容许误差。
4.明确测量误差按照性质分为系统误差、随机误差和粗大误差。
5.明确测量误差的来源是多方面的。
6.明确测量结果常用有效数字来表示，应根据实际情况，遵循有效数字位数取舍和有效数字舍入规则进行。
7.了解为了测得准确的结果，一般要进行多次测量，多次测量的算术平均值即测量值。
数据处理过程中得到的不确定度具有测量误差的含义，是测量误差的极限值。
不确定度越大，置信度越高，丢失真实数据的可能性越小。
教学重点：1.电子测量的意义、内容、特点和分类。
2.电子测量仪器的分类和技术指标。
3.测量误差的表示方法4.测量误差的来源分析5.有效数字及有效数字位数取舍和有效数字舍入规则。
6.测量数据的处理教学难点：1.测量误差的表示方法与分类2.测量误差的来源分析3.有效数字的处理教学方法：演讲法、问题教学法、设计教学法、小组研讨法、辩论法、座谈研讨等教学过程导入新课：测量是应用电子技术常常遇到的问题，本课程以生产实践中普遍使用的通用仪器为典型仪器，介绍测量方法和技术。
新课内容：1.1电子测量概述1.1.1电子测量的意义及内容1. 电子测量的意义测量的目的就是取得用数值和单位共同表示的被测量的结果，是人们借助于专门的设备，依据一定的理论，通过实验的方法将被测量与已知同类标准量进行比较而取得测量结果。
被测量的结果必须是带有单位的有理数，例如，某测量结果为9.3V是正确的，而测得的结果为9.3或193V是错误的。
广义的电子测量是指利用电子技术进行的测量。
狭义的电子测量是指对电子技术中各种电参量所进行的测量。
2.电子测量的内容狭义电子测量的内容主要包括：（1）能量的测量能量的测量指的是对电流、电压、功率、电场强度等参量的测量。
（2）电路参数的测量电路参数的测量指的是对电阻、电感、电容、阻抗、品质因数、损耗率等参量的测量。
（3）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）电子设备性能的测量电子设备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、器件特性等特性曲线的测量。
上述各种参量中，频率、时间、电压、相位、阻抗等是基本参量，其他的为派生参量，基本参量的测量是派生参量测量的基础。
电压测量是最基本、最重要的测量内容。
非电量的测量属于广义电子测量的内容，可以通过传感器将非电量变换为电量后进行测量。
本书主要讨论狭义电子测量内容。
1.1.2电子测量的特点电子测量技术及电子测量仪器的应用十分广泛、发展十分迅速，对科学技术的发展起着巨大的推动作用，从某个意义来说，电子测量水平代表着一个国家的科技水平的高低。
这是因为电子测量有着其他测量无法相比的众多优点。
其特点如下：（1）频率范围宽电子测量的频率范围几乎可以覆盖整个电磁频谱。
从直流一直可达100GHz以上。
随着电子技术的发展，目前还在向着更宽频段乃至全频段发展。
（2）量程广量程是指测量范围的上限值和下限值之差。
电子测量仪器具有相当宽的量程。
如一台高灵敏度的数字电压表，可测出10nV至1kV以上的电压，量程达11个数量级；而数字式频率计的量程甚至可达17个数量级以上。
（3）精确度高电子测量的精确度比其他测量方法要精确的多，特别是对频率和时间的测量，精确度可达到10-13～10-14量级，是目前物理量测量中最精确的测量方法。
（4）测量速度快电子测量是通过电磁波的传播和电子的运动来进行工作的，因而可实现高速度测量。
（5）便于实现遥测遥控电子测量可以通过有线或无线系统把测量仪器或仪器的传感器深入到人体不便于或无法进入的区域内进行遥测遥控，这是电子测量的一个突出优点。
（6）易于实现测量过程自动化大规模集成电路和微型计算机的应用为电子测量技术与计算机技术的结合提供了有利条件，从而实现测量过程的自动化与智能化。
1.1.3电子测量方法测量结果可以通过不同的测量方法来取得。
电子测量的方法有很多种，如直接测量、间接测量与组合测量等。
（1）直接测量直接测量是指借助于测量仪器等设备可以直接获得测量结果的测量方法，例如用电压表测电压等。
（2）间接测量间接测量是指对几个与被测量有确定函数关系的物理量进行直接测量，然后通过公式计算或查表等求出被测量的测量。
伏安法测量电阻R的方法即属于间接测量法，它是先测出流过电阻的电流I及电阻两端的电压V后，再利用公式来测量电阻值R。
（3）组合测量组合测量是建立在直接测量和间接测量基础上的测量方法，无法通过直接测量或间接测量得出被测量的结果，需要改变测量条件进行多次测量，然后按被测量与有关未知量间的函数关系组成联立方程组，求解方程组得出有关未知量，最后将未知量代入函数式而得出测量结果。
例如测量在任意环境温度t°C时某电阻的阻值，已知任意温度下电阻阻值的计算式为：R t=R20+α(t-20)+β(t-20)2式中，R t、R20分别为环境温度为t°C、20°C时的电阻值；α、β为电阻温度系数，α、β与R20均为不受温度影响的未知量。
显然，可以利用直接测量或间接测量的方法测出某温度下电阻阻值，而以直接测量或间接测量法测出任意温度下电阻阻值是不现实的。
如果改变测试温度，分别测出三种不同测试温度下的电阻值，带入上述公式，求解由此得到的联立方程组得出未知量α、β、R20后，带入上式即可得出任意温度下电阻阻值。
电子测量的方法还有很多，如人工测量和自动测量；动态测量和静态测量；精密测量和工程测量；低频测量、高频测量和超高频测量；模拟测量（分为时域测量和频域测量）和数据域测量等等。
测量时应对被测量的物理特性、测量允许时间、测量精度要求以及经费情况等方面进行综合考虑，结合现有的仪器、设备条件，择优选取合适的测量方法。
1.2电子测量仪器的基本知识1.2.1电子测量仪器的分类测量中用到的各种电子仪表、电子仪器及辅助设备统称为电子测量仪器。
电子测量仪器种类繁多，主要包括通用仪器和专用仪器两大类。
专用仪器是为特定目的专门设计制作的，适于特定对象的测量。
通用仪器是指应用面广、灵活性好的测量仪器。
按照仪器功能，通用电子测量仪器分为以下几类：（1）信号发生器（信号源）信号发生器是在电子测量中提供符合一定技术要求的电信号产生仪器，如正弦信号发生器、脉冲信号发生器、函数信号发生器、随机信号发生器等。
（2）电压测量仪器电压测量仪器是用于测量信号电压的仪器，如低频毫伏表、高频毫伏表、数字电压表等。
（3）示波器示波器是用于显示信号波形的仪器，如通用示波器、取样示波器、记忆存储示波器等。
（4）频率测量仪器频率测量仪器是用于测量信号频率、周期等的仪器，如指针式、数字式频率计等。
（5）电路参数测量仪器电路参数测量仪器是用于测量电阻、电感、晶体管放大倍数等电路参数的仪器，如电桥、Q表、晶体管特性图示仪等。
（6）信号分析仪器信号分析仪器是用于测量信号非线性失真度、信号频谱特性等的仪器，如失真度测试仪、频谱仪等。
（7）模拟电路特性测试仪模拟电路特性测试仪是用于分析模拟电路幅频特性、噪声特性等的仪器，如扫频仪、噪声系数测试仪等。
（8）数字电路特性测试仪数字电路特性测试仪是用于分析数字电路逻辑特性等的仪器，如逻辑分析仪、特征分析仪等，是数据域测量不可缺少的仪器。
测量时应根据测量要求，参考被测量与测量仪器的有关指标，结合现有测量条件及经济状况，尽量选用功能相符、使用方便的仪器。
1.2.2电子测量仪器的主要技术指标电子测量仪器的技术指标主要包括频率范围、准确度、量程与分辨力、稳定性和可靠性、环境条件、响应特性以及输入输出特性等。
（1）频率范围频率范围是指能保证仪器其他指标正常工作的有效频率范围。
（2）准确度测量准确度又称为测量精度，它描述的是由于测量结果在测量过程中受各种因素的影响而产生的与被测量真实值间的差异程度，即测量误差。
测量准确度通常以容许误差或不确定度的形式给出。
不确定度是指在对测量数据进行处理的过程中，为了避免丢失真实数据而人为扩大的测量误差，由于它在一定程度上能反映出测量数据的可信程度而得名，不确定度的数值越大，丢失真实数据的可能性越小，即可信度越高。
容许误差是为了描述测量仪器的测量准确度而规定的，利用仪器进行测量时，允许仪器产生的最大误差。
（3）量程与分辨力量程是指测量仪器的测量范围。
分辨力是指通过仪器所能直接反映出的被测量变化的最小值，即指针式仪表刻度盘标尺上最小刻度代表的被测量大小或数字仪表最低位的“1”所表示的被测量大小。
同一仪器不同量程的分辨力不同，通常以仪器最小量程的分辨力（最高分辨力）作为仪器的分辨力。
（4）稳定性与可靠性稳定性是指在一定的工作条件下，在规定时间内，仪器保持指示值或供给值不变的能力。
可靠性是指仪器在规定的条件下，完成规定功能的可能性，是反映仪器是否耐用的一种综合性和统计性质量指标。
（5）环境条件环境条件即保证测量仪器正常工作的工作环境，例如基准工作条件，正常工作条件，额定工作条件等。
（6）响应特性一般说来，仪器的响应特性是指输出的某个特征量与其输入的某个特征量之间的响应关系或驱动量与被驱动量之间的关系。
例如峰值检波器的响应特性为检波器输出的平均值0U约等于交流输入信号的峰值ˆiU。
（7）输入特性与输出特性输入特性主要包括测量仪器的输入阻抗、输入形式等。
输出特性主要包括测量结果的指示方式、输出电平、输出阻抗、输出形式等。
1.2.3电子测量仪器的误差电子测量仪器的误差是指由于受测量仪器等因素的影响而产生的测量误差，是误差的主要来源，也是电子测量仪器的一项重要质量指标，主要包括以下几种：（1）固有误差固有误差是指在基准工作条件（见表1-1）下，由于仪器本身而产生的容许误差。
它大致反映了仪器的最高测量精度，通常用于仪器误差的检验和对比。
（2）基本误差基本误差是指在正常工作条件（见表1-2）下由于仪器方面而产生的容许误差与基准工作条件相比，仪器在正常工作条件下的工作环境较差。
（3）工作误差工作误差是指在仪器额定工作条件下，在任一点上求得的仪器某项特性的误差。
额定工作条件包括仪器本身的全部使用范围和全部外部工作条件，是仪器不利工作环境条件的组合，产生的误差最大，通常以极限形式给出。
工作误差包括仪器固有误差（或基本误差）及各种因素共同作用的总效应，在说明书中必须给出，固有误差则可视情况给出。
（4）影响误差影响误差用于表明某一项影响量（即影响因素）对仪器测量误差的影响。
例如温度误差、频率误差等。