电子测量技术教材

目录

1 课程的目的和意义 (1)

2 主要研究内容和研究方法 (1)

2.1 主要研究内容 (1)

2.2 主要研究方法 (2)

3 国内外的发展状况 (3)

4 我国电子测量技术的不足 (3)

5 激光测距仪说明 (4)

6 电子测量技术的发展趋势 (4)

7 常用电子测量仪器的使用方法 (5)

7.1 熟悉掌握的电子仪器 (5)

7.1.1 双踪示波器 (5)

7.1.2 数字万用表 (6)

7.2 最有用的两种电子测量仪器 (7)

7.2.1 激光测距仪 (7)

7.2.2 数字式覆层测厚仪 (8)

8总结 (9)

9参考文献 (11)

1 课程的目的和意义

杰出科学家门捷列夫曾说“没有测量，就没有科学”。测量技术是科学研究中信息的获取、处理和显示的重要手段，是人们从事客观世界并取得定性或定量信息的基本方法，是信息工程的源头和重要组成部分。电子测量技术是指利用电子技术对电量或非电量进行测量的方法。它是进行军事装备研究，新产品试制和开发，以及生产与维护运转中不可缺少的测试手段和工具。一切重大的科学技术成就都与测试技术有直接关系。因此，电子测量技术的水平常常是衡量一个国家科技发展和生产技术水平的重要标志，也是军事实力的重要表现。

电子技术在航空航天、工业、农业、交通运输、国防安全等国民经济诸多领域中得到了广泛应用，而电子测量又是电子技术信息检测的重要手段，它是一门发展快、应用面宽、实践性强的应用学科，在当今的信息化社会中正发挥这中流砥柱的作用。

在我国实现四个现代化与中国梦的宏伟事业中，科学技术的现代化是关键，科学实验手段的现代化是实现科学技术现代化的必要条件，而电子测量的方法与手段是否现代化正是科学实验手段是否现代化的必要条件，而电子测量的方法与手段是否现代化正是科学实验手段是否现代化的重要标志。宇宙飞船、航天飞机的发射，火箭、导弹飞行轨道的控制，人造卫星姿态的调整，核潜艇的潜、浮操纵，都必须有快速、精确的信息检测；现代化的大地测量、气象遥感、地震预测预报、震后救灾、医疗诊断等都少不了应用电子技术进行高精度的电子信息检测。

2 主要研究内容和研究方法

2.1 主要研究内容

通常人们把电参数测量分为电磁测量和电子测量两类。电子测量的内容包括对电量和非电量所进行的测量。其中，对电量的测量可细分为以下几分方面。

●电能量的测量：包括各种频率及波形下的电压、电流、功率、电场强度等的测量；

●电路参数的测量：包括各种频率及波形下的电压、电流、功率、电场强度等测量；

●特性曲线的测量：包括电阻、电容、电感、阻抗、品质因数、电子器件参数等的

测量；

●电信号特征的测量：包括信号、频率、周期、时间、相位、调幅度、调频指数、

失真度、噪声以及数字信号等的测量；

●电子设备性能的测量：包括放大倍数、衰减、灵敏度、频率特性、通频带、噪声

系数的测量。

2.2 主要研究方法

在运用电子测量技术进行研究分析时，为了恰当实现对不同电参量的研究，应该运用不同的方法去研究。在研究随时间变化而变化的被测量，采用时域研究方法；在研究获取待测量与频率之间的关系时，宜采用频域研究方法；在用逻辑分析仪等设备对数字量或电路的逻辑状态进行测量时，应采用数据域研究方法；在研究对各类噪声信号进行动态测量和统计分析时，最适合的研究方法就是随机方法了。

3 国内外的发展状况

电子测量仪器是知识和技术密集化，正处于高速发展中的行业。电子测量的基础是电子电路技术，同时也融合了信号处理、通信工程、数字技术、测量测试技术、计算机、微电子以及软件等技术共同构成的的单独的测量设备或系统。通过电量、光量等形式来实现对被测对象中的各项参数进行测量或对被测系统的运行进行一定的控制。由于各种相关技术的高速发展，并逐步应用到电子测量技术和仪器中，再加上更高级的测量理论和方法不断出现，还有测量领域的不断拓展，电子测量仪器和设备已经在航空、航天、电视、广播、电子、能源、交通、通信以及信息系统、微电子和电子元器件测试等方面达到了新的高度，远远突破了传统仪器的测量范围和精度。快速、实时、精确、自动的测量已经成为现代测量技术和仪器的发展主流。

大规模集成电路在20世纪的发展，同时促使了电子测量仪器技术的革命的发生。大规模集成电路的广泛使用，使得现代电子测量仪器功耗更低、体积更小、功能更全面、可靠性更高。经过几十年的发展，我国的电子测量仪器也取得了一定的成就，规模不断扩大，技术也不断更新。全球各大仪器厂商在我国市场的激烈竞争，也带动了我国本土测试测量仪器研发与测试技术应用的迅速发展。

4 我国电子测量技术的不足

现在人们通过实践已越来越认识到测试技术的重要性，国内测试技术也已有了很大的发展，现在已基本上采用了标准化、模块化设计体制。已从CAMAC、PC总线、STD总线向VXI、PXI总线发展，从堆叠式测试系统向标准化、模块化测试系统发展，并先后研制出国产化VXI模件、VXI测试系统及PXI系统，使我国测试系统技术水平逐步进入国际先进行列。在航天器、武器系统的单元系统中也设计了自检测功能，但在实用的自动测试系统中，尤其在武器系统的测试中，缺少实用的人工智能测试技术，故障诊断水平低、实用性差、网络化水平低。从测试体制的变革方面，国内尚没有边缘扫描技术和完善的智能内装测试系统。因此，与国外存在比较大的差距，国外20世纪八十年代末，九十年代初即提出了内装测试系统和可测试性概念，随后研制出了设备，并制订出了相应标准。近年来中国测量技术的可靠性和稳定性问题得到了很多方面的重视，状况有了很大改观。测试技术行业目前已经越过低谷阶段，重新回到了快速发展的轨道，尤其最近几年，中国本土测量技术取得了长足的进步，特别是通用电子测量设备和汽车电子设备的研发方面，与国外先进产品的差距正在快速缩小，对国外电子仪器巨头的垄断造成了一定的冲击。随着模块化和虚拟技术的发展，为中国的测试测量仪器行业带来了新的契机，加上各级政府日益重视，以及中国自主应用标准研究的快速进展，都在为该产业提供前所未有的动力和机遇。从中国电子信息产业统计年鉴中可以看出，中国的测试测量仪器每年都以超过30%以上的速度在快速增长。在此快速增长的过程中，无疑催生出了许多测试行业新创企业，也催生出了一批批可靠性和稳定性较高的产品。拥有中国该领域唯一重点实验室的中国电子集团公司第41研究所，凭借着本土测试领域的龙头地位，通过属下的青岛兴仪电子设备有限责任公司，成功地实现了由技术到产品的转化，开发出了多款具有很高技术水平的产品。该所研制出的高纯微波合成信号发生器、微波噪声系数分析仪、便携式射频频谱分析2.5Gb/sSDH/PDH 数字传输分析仪、高性能的光通讯设备，包括光谱分析仪和高性能微型光时域反射计，还有高速数字示波器等，目前都已经形成比较完整的产品系列。其中AV1489型高纯微波合成信号发生器采用全正向设计方法，突破了高纯度微波频率合成等多项关键技术；AV3984型微波噪声分析仪突破了智能微波噪声源等多项关键技术；AV4022型便捷式射频频谱分析仪突破了小型化设计与制造等关键技术，还有高性能的AV3600系列的宽带矢量网络分析仪，DT系列数字电视码流实时检测仪等。另外，该所还与海信集团一道，研制出了数字电视全部四个层次上的测试仪器。无疑这对中国的数字电视产业的发展将起到很大的推动作用。这些仪器除了能解决所有通用协议分析外以及物理层的各种指标的测试外，还有一个