电子测量技术范文

电子测量技术范文（精选12篇）

电子测量技术 第1篇

《电子测量技术》作为我国普通本科院校电子信息工程等专业的一门非常重要的专业课，包括电子测量的基本原理、测量误差分析和实际应用，主要为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。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，可开拓学生思路，培养综合应用知识能力和实践能力，同时也培养学生严肃认真，求实求真的科学作风，将为后续课程的学习和从事研发工作打下基础。

《电子测量技术》的课程涵盖面广的特点决定了理论性、应用性、综合性在这门课程中得到了较好的体现。它不仅涉及电路、模拟电子线路、数字逻辑电路、单片机、信号与系统等电子类课程，还包括高等数学、概率与统计等数学知识，内容涉及面庞大，知识点多，概念性、理解性、计算分析类题目也较多。学生在学习这门课程时经常会遇到一些问题，这就需要教师从教学方法上进行探讨分析。

2《电子测量技术》的常用教学方法探讨

2.1 讲授法

讲授法作为教师最常用的一种教学方法，在《电子测量技术》课程中应用也较广泛，因为本课程涉及较多的电子测量的基本概念和基本原理，教师要细心、耐心地向学生讲解这些基本概念和原理。

在概念介绍的过程中，可以提取部分关键的字词来标重，这些关键字词在学生的理解过程中将起到较为重要的作用，有些甚至一辈子都不会忘记。比如“取样示波器”的概念为：将高频的（一般为1000MHz以上）的重复性的周期信号进过取样变换成低频的重复性的周期信号，再运用通用示波器的原理进行显示和观测的示波器。把“高频”、“重复性”、“周期信号”提取出来，学生在学习这种示波器时，自然而然地将会记住取样示波器只能观测重复信号，不能够显示非重复的高频信号或者单次性信号。

但是有些时候如果关键字词提取不当，或者规律总结不当，也会对学生的正确理解带来较大的偏差。比如，在测量数据处理的章节当中，关于多余数字的舍入规则可总结为“小于5舍，大于5入，等于5时末位凑为偶数”。前两个规则一般没有问题，有些学生对第三个规则理解存在着偏差，在处理数据时会出现错误，比如将23.451均保留到小数点后一位，结果应为23.5，但是有些学生认为是23.4，他们认为4后面是5,5就要使末位凑为偶数。这种错误产生的主要原因是没有理解舍入规则的前提，即：以保留数字的末位为单位，它后面的数字和0.5单位进行比较。0.051>0.05，所以属于“大于5入”的规则。

2.2 举证法

举证也叫举例，举证法在《电子测量技术》课程中使用也较多，由于本课程的记忆性知识点较多，学生学习起来较为枯燥、乏味，适当性的举例将有助于学生理解并记忆相应的知识内容。

比如从获得的测量结果角度评价测量仪器的性能，其中一个重要方面是“精度”，即测量仪器的读数（或测量结果）与被测量真值相一致的程度。但是它没有一个具体的公式，一般又用精密度、正确度、准确度三个指标来表征，精密度说明仪表指示值的分散性，正确度说明仪表指示值与真值的接近程度，准确度是前两者的综合反映。学生在学习这样三个概念时经常会出现不理解或记错的现象。

这时，在教学过程中如果选用射击打靶为例将起到良好的教学效果。以靶心比作被测量真值，以靶上的弹着点表示测量结果。由图1可见，图（a）三个指标均差，图（b）正确但精密度差，图（c）精密但正确度差，图（d）三个指标都好。这样在学生的脑海中会深刻地记住这个图和三个指标之间的关系。

2.3 讨论法

讨论法的主要目的是同学学生在讨论过程中，对相应的知识内容进行反复的分析、辩论，从而达到较为深刻的记忆和理解效果。

电子测量的内容之一是对非电量进行测量，这就需要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。这里让学生进行探讨，看看日常生活或者自己知道的生产实际中有哪些非电量最终呈现为电子测量的内容。

他们经过在课程上的讨论后，给出了较好的例子：买房后拿新房的时候使用的验房仪器本质是用来测量距离的；出租车的计价器是测量位移的，同时也可用霍尔传感器测速；炼钢厂转炉的温度可以在用热电偶或辐射法测量；压力可用电子秤测量；加油站统计加入油箱的汽油价格本质是测流量等等。

这样通过教学要求向学生提问，并通过问答的形式来引导学生获取或巩固知识的方法将有助于激发学生的思维，可以调动他们学习的积极性，引导他们去深入思考和获取新知识。

2.4 比较法

比较法顾名思义是用比较的方法进行教学，《电子测量技术》课程中有着较多的测量原理、测量方法、测量仪器，内容的交叉性强，研究具体电参量的测量原理，往往是和具体的测量方法结合在一起的；不同的测量方法，有着不同的测量原理，涉及到不同的测量仪器，不同的测量仪器又有着各自不同的测量原理。

实验教学中，可以通过不同的仪器对同一个量进行测量，引导学生分析它们测量原理之间的差异，不同仪器各有的功能特点，学生在学习这些内容的时候如果不能很好地认识到它们之间的不同将不能很好掌握、更谈不上灵活应用。

在理论教学中，也要注重用比较法来进行相似知识点的教学比如波形换算内容中，常见的交流电压表有峰值电压表、均值电压表和有效值电压表，它们均按正弦波的有效值来定度。如果被测电压是正弦波，则电压表的读数即有效值，可推导出它的峰值和平均值；如果被测电压是非正弦波，则必须根据电压表读数和电压表所采用的检波方法进行必要的波形换算；对于波形换算内容，均值表和峰值表的定度系数不同，在讲解这两者内容时要特别注意电压表读数的涵义，从而引出均值、峰值和有效值的计算公式。

再比如电子计数法测量频率和时间，由于原理和公式的不同，极为类似的组成电路中不同的地方其涵义差别极大，测频率是统计被测信号在闸门时间T秒内重复的次数，测周期是统计一个被测信号周期Tx内通过标准信号脉冲的次数。在学生学习这些内容时，可以通过画表格等进行比较的方法来加深他们的理解，从而强化他们对知识点的记忆。

2.5 练习法

练习法是让学生在教师的指导下巩固知识、运用知识、形成技能技巧的方法，方式多种多样。《电子测量技术》课程中计算题较多，仅仅通过布置课后作业还不够，不能够很好地反映学生对知识点的掌握，而经常让学生在课程上做一些习题进行练习等方法能让教师及时掌握学生的学习进度。口头回答问题、上讲台在黑板上做题、临时布置练习题让学生做完再讲解、或者课堂布置习题课后收齐等方法都是可行的。

3 结束语

《电子测量技术》课程的教学过程中使用的教学方法不仅仅是上述几种，还包括其他的一些方法，比如假设法、演示法等，这里不再列举。但是不管采用哪种教学方法和模式，都要培养学生学习的兴趣和主动性，能够使学生学为己用，达到学生专业技术应用能力培养的科学性、实践性以及教学内容的先进性，这都需要教师在教学过程中不断分析教学方法，不断总结提高教学水平来达到更好的教学效果。

参考文献

[1]张永瑞.电子测量技术基础(第二版)[M].西安:西安电子科技大学出版社,2009.

[2]万振武,卢森幸《.电子测量与仪器》课程实验教学探讨[J].考试周刊,2011,(6):203-204.

[3]杨全会《.电子测量技术》理论教学改革之实践[J].考试周刊,2008,(48):18-19.

电子测量技术基础课件 第2篇

1、二分：规格为36mm×36mm，四个端口，相对端口两两互通，在电路中起跳线作用;

2、四分：规格为36mm×36mm，四个端口，四端口互通，在电路中起节点作用;

3、电子元器件：规格为36mm×36mm，电阻、电容、电位器、发光二极管、各类传感器、转换座等常见电子元器件;

4、集成模块：规格为36mm×108mm，常见的芯片集成;

5、连接导线：导线采用ABS材质圆棒，两端部用导电头连接，导线规格：36mm，72mm，108mm，144mm，180mm等。采用保险丝连接原理，不同规格的φ5硬导线两端部采用导电头，中间采用ABS管材连接;

6、电源：3V、6V标准电池盒，电池盒上含有开关，电源通过装换接头连接到电路中;

7、电机：采用6V直流减速电机;

8、搭建底板：采用PVC型材拼接底板，规格为288mm×324mm，底板可相互之前拼插，有助于搭建各种难易原理的电路。

二、产品连接方式

1、模块与底板之间连接方式为每个模块下方有4个卡扣，通过卡扣与底板上型材四方槽进行插接;

2、模块与模块之间连接方式为元件之间的连接采用ABS绝缘硬导线与电路板相连的电极片进行插接。

三、产品获得国家实用新型与外观专利，并通过教育部教学仪器研究所教学仪器设备产品质量检测。

自动检测计数系统设计套件

1、零配件名称：底板、铝质棒材导线、数据线、36mm×36mm基础模块、36mm×72mm基础模块、72mm×108mm基础模块、其他部件等2、零配件产品规格：1)底板：360mm×360mm型材拼装底板，材质PVC2)铝质棒材导线：导线由φ5mm铝棒与绝缘层组成，导线规格有48mm、84mm、120mm、156mm、192mm等，导线绝缘层有颜区分;3)数据线：由八芯扁平导线软导线组成，数据线规格有108mm、300mm等。4)36mm×36mm基础模块：包括连接模块、基础元件模块、传感器模块等,上盖为PC透明材质，其上面以及侧面开有透气孔(1)连接模块：二分、四分(2)基础元件模块：自锁开关、无锁开关等各种不同参数的电子元器件(3)传感器模块：触动传感器5)36mm×72mm基础模块：包括连接模块、转换座模块、集成模块等，上盖为PC透明材质。(1)连接模块：六分(2)集成模块：触发器模块6)72mm×108mm基础模块：包括集成模块等，上盖为PC透明材质,集成模块：计数显示模块7)其他部件：电池模块(6V)3、连接方式：(1)模块与底板之间连接方式：每个模块下方有4个卡扣，通过卡扣与底板上型材四方槽进行插接。(2)模块与模块之间连接方式：元件之间的连接采用铝质绝缘硬导线与电路板相连的电极片进行插接。

光敏报警电路套件

通过这个活动项目，学生将知道常见传感器的类型及作用。在活动过程中，学生将在不同的条件下用手遮挡光电传感器，发出光(报警)。电子方面：拼插式模块化结构，易于组装和拆卸，可重复使用;由各种电子元器件、导线、电源、底板等模块组成;其中导线采用ABS材质圆棒，两端部用导电头连接;单个电子元件模块采用电子元器件与端口电极片直接焊接在工业用线路板上的方式，壳体和底座采用ABS材质，上盖采用PC透明材质，直观形象;底板采用PVC材质，可以相互拼接。元器件与电路板安装在里面的封装形式，搭建电路节点与元器件有颜区分，电子元器件模块底座卡子插接在底板上，使电子电路与结构模型相兼容，确保电子机械有机融为一体。安全、环保、外观等均符合国家有关标准。产品获得国家实用新型与外观专利，并通过教育部教学仪器研究所教学仪器设备产品质量检测。

遥控小车设计与制作套件(套件型)

通过简单电路的实例，知道电子控制系统的基本组成，能设计和安装简单的电子控制电路，能用集成电路设计和安装简单的遥控系统，可完成的试验项目是红外遥控小车。电子方面：拼插式模块化结构，易于组装和拆卸，可重复使用;由各种电子元器件、导线、电源、底板等模块组成;其中导线采用ABS材质圆棒，两端部用导电头连接;单个电子元件模块采用电子元器件与端口电极片直接焊接在工业用线路板上的方式，壳体和底座采用ABS材质，上盖采用PC透明材质，直观形象;底板采用PVC材质，可以相互拼接。元器件与电路板安装在里面的封装形式，搭建电路节点与元器件有颜区分，电子元器件模块底座卡子插接在底板上，使电子电路与结构模型相兼容，确保电子机械有机融为一体。安全、环保、外观等均符合国家有关标准。产品获得国家实用新型与外观专利，并通过教育部教学仪器研究所教学仪器设备产品质量检测。

遥控小车设计与制作套件(模块型)

红外线发射频率为38K，6V供电，发射模块上有6个功能按键(前进、后退、左拐、右拐、旋转、电源)，接收模块上有2个功能按键(电源、程序开始)，10米开阔地发射距离学生可自由灵活地组装和搭建至少两种款式的小车(低底盘跑车和高底盘越野)，让学生深入理解和掌握摇控小车各部件的功能和原理，充分掌握遥控发射和按收原理。

晶体三极管开关特性试验套件

通过实验电路，了解三极管的特性及应用。可完成的试验项目有晶体三极管电路(三极管放大电路、三极管开关电路)。电子方面：拼插式模块化结构，易于组装和拆卸，可重复使用;由各种电子元器件、导线、电源、底板等模块组成;其中导线采用ABS材质圆棒，两端部用导电头连接;单个电子元件模块采用电子元器件与端口电极片直接焊接在工业用线路板上的方式，壳体和底座采用ABS材质，上盖采用PC透明材质，直观形象;底板采用PVC材质，可以相互拼接。元器件与电路板安装在里面的封装形式，搭建电路节点与元器件有颜区分，电子元器件模块底座卡子插接在底板上，使电子电路与结构模型相兼容，确保电子机械有机融为一体。安全、环保、外观等均符合国家有关标准。产品获得国家实用新型与外观专利，并通过教育部教学仪器研究所教学仪器设备产品质量检测。

常见控制方式认知及应用套件

通过简单电路的实例，知道常见控制方式认知及应用，可完成的试验项目是红外发射与接收电路。电子方面：拼插式模块化结构，易于组装和拆卸，可重复使用;由各种电子元器件、导线、电源、底板等模块组成;其中导线采用ABS材质圆棒，两端部用导电头连接;单个电子元件模块采用电子元器件与端口电极片直接焊接在工业用线路板上的方式，壳体和底座采用ABS材质，上盖采用PC透明材质，直观形象;底板采用PVC材质，可以相互拼接。元器件与电路板安装在里面的封装形式，搭建电路节点与元器件有颜区分，电子元器件模块底座卡子插接在底板上，使电子电路与结构模型相兼容，确保电子机械有机融为一体。安全、环保、外观等均符合国家有关标准。产品获得国家实用新型与外观专利，并通过教育部教学仪器研究所教学仪器设备产品质量检测。

红绿灯控制设计套件

通过简单电路的实例，知道常见控制方式认知及应用，可完成的试验项目是红绿灯。电子方面：拼插式模块化结构，易于组装和拆卸，可重复使用;由各种电子元器件、导线、电源、底板等模块组成;其中导线采用ABS材质圆棒，两端部用导电头连接;单个电子元件模块采用电子元器件与端口电极片直接焊接在工业用线路板上的方式，壳体和底座采用ABS材质，上盖采用PC透明材质，直观形象;底板采用PVC材质，可以相互拼接。元器件与电路板安装在里面的封装形式，搭建电路节点与元器件有颜区分，电子元器件模块底座卡子插接在底板上，使电子电路与结构模型相兼容，确保电子机械有机融为一体。安全、环保、外观等均符合国家有关标准。产品获得国家实用新型与外观专利，并通过教育部教学仪器研究所教学仪器设备产品质量检测。

常见继电器认知与应用套件

通过实验电路，了解直流电磁继电器的工作原理，学会它们的使用，进行简单电路的搭建和调试。可完成的.试验项目是直流电磁继电器控制直流电机。电子方面：拼插式模块化结构，易于组装和拆卸，可重复使用;由各种电子元器件、导线、电源、底板等模块组成;其中导线采用ABS材质圆棒，两端部用导电头连接;单个电子元件模块采用电子元器件与端口电极片直接焊接在工业用线路板上的方式，壳体和底座采用ABS材质，上盖采用PC透明材质，直观形象;底板采用PVC材质，可以相互拼接。元器件与电路板安装在里面的封装形式，搭建电路节点与元器件有颜区分，电子元器件模块底座卡子插接在底板上，使电子电路与结构模型相兼容，确保电子机械有机融为一体。安全、环保、外观等均符合国家有关标准。产品获得国家实用新型与外观专利，并通过教育部教学仪器研究所教学仪器设备产品质量检测。

磁敏传感器应用套件

通过这个活动项目，学生将进一步熟悉力敏传感器在生活中的应用。电子方面：拼插式模块化结构，易于组装和拆卸，可重复使用;由各种电子元器件、导线、电源、底板等模块组成;其中导线采用ABS材质圆棒，两端部用导电头连接;单个电子元件模块采用电子元器件与端口电极片直接焊接在工业用线路板上的方式，壳体和底座采用ABS材质，上盖采用PC透明材质，直观形象;底板采用PVC材质，可以相互拼接。元器件与电路板安装在里面的封装形式，搭建电路节点与元器件有颜区分，电子元器件模块底座卡子插接在底板上，使电子电路与结构模型相兼容，确保电子机械有机融为一体。安全、环保、外观等均符合国家有关标准。产品获得国家实用新型与外观专利，并通过教育部教学仪器研究所教学仪器设备产品质量检测。

常用电子元器件特性认知套件

通过该实验电路，学生将了解常用电子元器件的特性及作用。电子方面：拼插式模块化结构，易于组装和拆卸，可重复使用;由各种电子元器件、导线、电源、底板等模块组成;其中导线采用ABS材质圆棒，两端部用导电头连接;单个电子元件模块采用电子元器件与端口电极片直接焊接在工业用线路板上的方式，壳体和底座采用ABS材质，上盖采用PC透明材质，直观形象;底板采用PVC材质，可以相互拼接。元器件与电路板安装在里面的封装形式，搭建电路节点与元器件有颜区分，电子元器件模块底座卡子插接在底板上，使电子电路与结构模型相兼容，确保电子机械有机融为一体。安全、环保、外观等均符合国家有关标准。产品获得国家实用新型与外观专利，并通过教育部教学仪器研究所教学仪器设备产品质量检测。

半导体开关特性认知与应用套件

通过该实验电路，学生将了解半导体开关的特性及作用。电子方面：拼插式模块化结构，易于组装和拆卸，可重复使用;由各种电子元器件、导线、电源、底板等模块组成;其中导线采用ABS材质圆棒，两端部用导电头连接;单个电子元件模块采用电子元器件与端口电极片直接焊接在工业用线路板上的方式，壳体和底座采用ABS材质，上盖采用PC透明材质，直观形象;底板采用PVC材质，可以相互拼接。元器件与电路板安装在里面的封装形式，搭建电路节点与元器件有颜区分，电子元器件模块底座卡子插接在底板上，使电子电路与结构模型相兼容，确保电子机械有机融为一体。安全、环保、外观等均符合国家有关标准。产品获得国家实用新型与外观专利，并通过教育部教学仪器研究所教学仪器设备产品质量检测。

基本数字电路认知/设计套件

通过这些实验电路，学生将掌握基本逻辑电路(与门、或门、非门、与非门、或非门)的基本原理，知道常见的数字集成电路的类型，并能用数字集成电路设计和制作一些简单的实用电路装置。电子方面：拼插式模块化结构，易于组装和拆卸，可重复使用;由各种电子元器件、导线、电源、底板等模块组成;其中导线采用ABS材质圆棒，两端部用导电头连接;单个电子元件模块采用电子元器件与端口电极片直接焊接在工业用线路板上的方式，壳体和底座采用ABS材质，上盖采用PC透明材质，直观形象;底板采用PVC材质，可以相互拼接。元器件与电路板安装在里面的封装形式，搭建电路节点与元器件有颜区分，电子元器件模块底座卡子插接在底板上，使电子电路与结构模型相兼容，确保电子机械有机融为一体。安全、环保、外观等均符合国家有关标准。产品获得国家实用新型与外观专利，并通过教育部教学仪器研究所教学仪器设备产品质量检测。

恒温控制系统设计套件

通过该实验电路，学生将了解传感器的特性及使用。电子方面：拼插式模块化结构，易于组装和拆卸，可重复使用;由各种电子元器件、导线、电源、底板等模块组成;其中导线采用ABS材质圆棒，两端部用导电头连接;单个电子元件模块采用电子元器件与端口电极片直接焊接在工业用线路板上的方式，壳体和底座采用ABS材质，上盖采用PC透明材质，直观形象;底板采用PVC材质，可以相互拼接。元器件与电路板安装在里面的封装形式，搭建电路节点与元器件有颜区分，电子元器件模块底座卡子插接在底板上，使电子电路与结构模型相兼容，确保电子机械有机融为一体。安全、环保、外观等均符合国家有关标准。产品获得国家实用新型与外观专利，并通过教育部教学仪器研究所教学仪器设备产品质量检测。

自动检测计数系统设计套件

我国电子测量技术的现状及发展方向 第3篇

【关键词】测量;电子测量技术的现状;特点;发展

电子测量是泛指以电子技术为基础手段的一种测量技术。它是测量学和电子学相互结合的产物。英国科学家A · H · 库克（cook ）说：“测量是技术生命的神经系统。我们通过测量认识周围的物质世界，通过测量把这些知识变成数字语言，然后用数学方法把它整理成合乎逻辑的系统;通过测量，可使这种系统性知识借助于工程技术用来改造物质;世界精密的测量是精确的知识和经济的设计所必需，方便的测量是敏捷的通讯和有效的组织所必需。”这一段话深刻地揭示出了测量对于我们人类社会的重要性。人类社会从远古时代发展到物质文明和梢神文明都高度发达的今天，没有测量技术的作用是不可想象的。

一、电子测量技术的现状

如今，电子技术发展的速度几乎是让人目不暇给。从SoC到SIP，从DSL到WiMAX，人们几乎每天都在不停地接受新概念;3G的问题还未完全解决，人们已经开始讨论B3G的部署，围绕4G的各种技术已成为研究的新热点。那么，技术发展如此之快，测试技术能否跟得上应用的发展？中国的研发人员和测试工程师又面临着什么样的技术挑战？

来自Agilent和NI的专家们几乎都一致地认为：中国工程师与美国乃至世界各地的工程师面临着相同的挑战。这些挑战一方面是待测产品的功能越来越多，测试的要求也越来越高，另一方面，留给测试的时间却越来越少，因为产品要以最快的速度上市，从而形成了前所未有的测试效率方面的压力。工程师面对着各种选择，他们既需要一个具有很好的灵活性和兼容性、扩展性强，同时又很可靠稳定的自动测试测量平台，这个平台不但可以满足现有的需求，而且能很方便地进行系统升级，以符合今后越来越具有挑战性的需求，此外，还要求这种自动测试平台具有较长的使用寿命和较低的建构成本。

然而，国内的专家并非都认可上述观点。来自赛宝计量检测中心的技术专家王勇，就不认同上述观点的绝对性。他认为，虽然上述的自动测试平台具有效率高等不少优点，但至少这种测试平台相对于中国的国情来说，还存在着一系列的问题，包括可靠性、可维性和可操作性差以及成本过高等问题。

二、电子测量的特点及应用

随着电子技术的不断发展，测量的内容愈来愈多，通常包括以下几个方面：

① 电能量的测量，包括对于电流、电压、电功率的测量;② 信号的特性及所受干扰的测量，例如信号的失真度、频率相位、脉冲参数、调制度、信号频谱、信噪比等;③ 元件和电路参数的测量，例如电限、电感、电容、电子器件（电子管、晶体管、扬效应管等）的测量，集成电路的测量，电路频率响应、通频带宽度、品质因数、相位移、延时、衰减和增益等的测量。

随看电子技术的发展，由于电子测量技术的许多无可比拟的优点，许多非电量的测量也可以通过传感器转换成电信号，再利用电子技术进行测量。与其它的测量相比，电子测量具有以下几个明显的特点：

① 测量频率范围极宽，电子测量能工作在这样宽的频率范围，这就使它的应用范围很广。

② 量程很广，由于所测量的大小相差极大，要求测量仪器的量程也极宽.同一台电子仪器，经常能做到量程宽达很多数量级。电子计数器的量程更宽，可达17个数量级。量程宽正是电子仪器的突出优点。

③ 测量准确度高。电子仪器的准确度通常可比其它测量仪器高很多。特别是对频率和时间的测量，由于采用了原子频标和原子秒作为基准，使误差减小到极小量级，这是目前人类在测量准确度方面达到的最高标准。电子测量准确度高，正是它在现代科技领域得到广泛应用的重要原因。

④ 测量速度快.电子测量由于是通过电子运动和电磁波的传播来进行工作的，因此具有其它测量方法通常无法类比的高速度。

三、电子测量技术的发展

电子测量技术的发展是建立在测量技术的发展最新电子技术的发展基础之上的。广义地说，凡是利用电子技术进行的测量都称为电子测量。从现存的史料上我们得知古人用漏斗滴水来测量时间，用草绳打结来计数，这可以说是原始的测量方法，以后人们逐渐发明了称、算盘等较为先进的测量和运算工具，到了本世纪20年代，科学技术的发展导致了电子管的出现，即电子技术的出现。由于电子技术独特的优点：频率范围宽，测量快速，易于实现遥控等，使得电子技术迅速被应用并普及到国民经济各个领域，包括测量技术中，开创了测量技术的新天地。但是由于电子管的体积较大，从而造成了电子管做成的测量仪器体积较大，耗电量多，价格贵，工作效率也不是很高，到了本世纪50年代，半导体技术有了飞速的发展，晶体管相对于电子管而言，体积大为减小，功耗降低，稳定性大为提高，同时其应用频率范围更宽，除测直流量外，还可以测高至100GHZ 左右的信号，从而使晶体管迅速取代了电子管的位置。到了本世纪60年代中期，中小规模集成电路问世。所谓集成电路，就是将电阻、电容、二极管、三极管等各种元器件经过半导体工艺或薄膜工艺制作在同一块硅片上，并按某種电路互联起来，制成的具有一定功能的电路，从而打破了半导体元器件组成的传统电路的概念，实现了材料、元件、电路三位一体。由于集成电路的问世，使得原来的电路变得更小，因此，由集成电路做成的电子测量仪器体积更为减小，同时其测量范围更为宽广，测量精度大为提高。现在一些比较先进的电子测量仪器均用集成电路做成，并且有了智能功能，特别是在尖端技术和现代化的工农业生产中，集成电路测量仪器的优势更为明显。

关于相同的问题，泰克公司中国区市场总经理张权则认为：工程师真正面临的挑战体现在采用多种技术和混合信号的嵌入式设计方面。因为在这类设计中，随着低成本的微处理器和微控制器的速度不断加快，设计变得越来越复杂。体现这些挑战的行业也越来越多，从遍布混合信号的数字视频转换，到必须处理日益复杂的各种瞬变RF信号的无处不在的无线技术，还有数据传输率不断持续增长的高速数据处理方面的需求。

【参考文献】

[1]何玲松，张蓉，【基于Web的网络化虚拟仪器技术及应用】，中国机械工程，

[2]唐德琴.军用电子侧量仪器技术发展战略研究[J].电子科学技术

电子测量技术 第4篇

在我校电子信息工程、通信工程专业中,《电子测量技术》 是一门必修的专业基础课,该课程主要涉及测量的误差及数据处理;测量方法的分类与选择;常用电子测量仪器的原理;自动与智能测试系统和电子测量技术的发展等内容[3]。对学生的基本要求是掌握一般电子测量仪器的工作原理;针对不同的测量任务,能选用恰当的测量仪器,合理设计测量方案;能调试、排除测量过程中的简单故障;对测量数据进行科学的处理。因此,该课程是一门应用性强、实践要求高的理论和实验相结合的课程。经过多年的教学实践,我们发现,对《电子测量技术》 课程的改革应该从理论教学和实验教学和课程考核等几个方面来进行。

1理论教学改革

1.1理论课教学现状

传统的《电子测量技术》课程理论课教学,一般都是选用一本教材,以该教材为教学依据,教师在课堂“填鸭式”讲解各种测量仪器的原理、电路构造及工作参数。一方面,测量技术发展快、技术更新迅猛,教材建设速度远远跟不上学科发展步伐, 国内具有高水平和突出特色的教材很少。教材上对最新的电子测量仪器的介绍和分析涉及较少,教材上仪器仪表的图片少并且大多是黑白照片,难以看清仪器的原貌和细节;另一方面, 由于该课程是应用性很强的学科,这种纯理论的讲解枯燥乏味,老师讲解难度大,不容易做到深入浅出,学生听的是云山雾罩,难以激发学生的求知欲望和学习兴趣;而且,近年来,我们发现,由于本科考研学生比率增加,《电子测量技术》课程一般不在考研科目内,所以,学生对本门课程的重视度一直下降。 以上综合因素导致理论课堂教学常常达不到良好的教学效果。

1.2理论课改革措施

目前,大多数高校都已配备了多媒体教学设备,我校已全面更换第二代多媒体设备,这给我们利用现代化的教学手段加强理论课教学提供了硬件支持。首先,根据专业的特点和要求,选用一本相对适合的教材,利用课件优化来补充教材上不足的内容。在绪论中,增加对这门课重要性的分析,加强学生对电子测量课程的学习重视度。比如利用同一台频率计测量频率和周期,误差可能会相差成百上千倍;利用同一个电压表的不同档位测量同一电压,可能得到误差很大甚至是完全错误的结果。对于电子信息类专业学生来说,对电子测量技术的要求是比较高的,那么对原理的掌握是正确使用测量仪器的前提。在优化后的课件中,保留经典内容同时,大量增加应用性实例的介绍,激发学生的学习兴趣。比如,对周围环境的电磁辐射的检测;空气中对人身体有害的的微尘颗粒的浓度和大小如何检测;空调是如何控温、又怎样检测等等。这样大量的学生熟悉的应用实例。同时,增添技术更新类的内容:包括智能测量仪器、自动化测量仪器、数字测量仪器等内容。这些电子测量领域内前沿知识能深深刺激学生的求知欲望和学科自豪感。在我们近三年来的教学改革实践中,也证实了学生的学习兴趣提高起来了,教学效果就明显大幅度提升了。

以往的《电子测量技术》课程课件,常常只是教材内容的Powerpoint版本的简单复制,内容主要是文字形式和一些测量仪器的电路原理图。这样的课件单调枯燥,学生上课时视力容易疲倦,降低注意力。在我们的课件优化方案中,将原课件中大量的描述性文字删除,增加大量的图片、视频和动画演示。 比如在讲解信号发生器时,我们利用Labview设计一个虚拟的函数发生器,在课堂上,让学生观察函数发生器发出的波形和占空比的调整对波形的影响。在一些公式、原理的推导上,果断放弃多媒体的播放,以老师黑板推导为主(我校二代多媒体教室都具备一块屏幕和一块黑板),保证课堂教学知识面广、重点突出,上课形式变得轻松、有趣。学生的学习热情被充分调动。

2实验教学改革

2.1实验教学现状

现代电子测量技术发展快,测量仪器种类繁多,更新换代迅速,近年来,快速崛起的数字测量仪器更是价格高昂,这使得很多高校尤其是高师院校一般很难具备完善的、高水平的电子测量实验室。这在一定程度上局限了该课程的实践环节教学。如我校虽具备《电子测量技术》课程实验室,但只有示波器、信号发生器、频率计、万用表等简单的电子仪器,像频谱仪、 扫描信号发生器等较贵重的仪器还暂缺。学生接触的电子测量仪器种类少、档次低,测量任务少、内容相对简单。这种状况一定程度上制约了学生实践能力的培养,实践教学效果很难达到教学目标。

2.2实验教学改革措施

在实验内容设置上,减少传统测量实验的个数,丰富其内容,将原来分别设置实验项目的相关测量任务融合在同一个实验中。如我校的《电子测量技术》课程实验中,原电路参数测量项目实验任务只有一阶、二阶低通滤波器的幅频和相频特性曲线的测量,改革后的测量任务增添了一阶、二阶高通滤波器(与低通选作)、电容、电感参数的测量。每个实验项目的内容增加了,对学生的操作熟练要求也提高了,迫使学生提前预习实验, 充分调动学生课前准备的积极性。同时,增加综合性实验、设计性实验的个数。如二极管伏安特性的测量、RLC电路的品质因数和元件参数的测量,都要求学生自己设计测量方案。这类设计性实验的开展,对学生创造力的培养益处匪浅。为了弥补实验室高档电子测量仪器的不足,将虚拟仪器技术、仿真技术引入到课程的实验教学中来,我们对电子专业的学生的要求是,必须具备一种虚拟软件、仿真软件的编程能力。如虚拟频谱分析仪与示波器实验,就要求学生自己设计虚拟的频谱分析仪,学生既掌握了Labview的应用技能,又对频谱分析仪有了直观的理解;信号失真度的测量中要求学生利用已设计的虚拟频谱分析仪分析信号的失真度,这使得学生在频域分析中加深了对信号频谱的理解。

另外,利用实验室开放周给学生提供选做的创意实验。通过实验室的开放,给学有余力的学生更多的动手实践的机会[4]。开放周的创意实验以较高的设计和操作难度和实用性、趣味性相结合,吸引更多的学生投入到设计性的测量任务中来。 如要求学生利用传感器去测量一些实际应用的物理参数,如液体位置、温度、压强等,这样大大提高了学生对电子测量课程的学习兴趣。在整个创意实验中,由学生自主设计测量方案、确定实施步骤,老师在学生的方案实施遇阻的时候,适时地给予指导。

在整体电子测量课程的实验环节,我们本着基础性和综合设计性相结合;原理验证性和实际应用性相结合;必做类和选做类相结合;实体实验设备和虚拟仿真软件相结合;定时实验课和实验开放周相结合的原则,激发了学生的实践兴趣,提高了学生的动手能力,加强了的就业竞争力,满足了不同层次学生、不同就业目标学生的课程需求。

3课程考核改革

3.1课程考核现状

目前,各高校对于《电子测量技术》课程考核一般都由理论课考核和实验课考核两个部分组成。理论课又分为平时成绩和期末成绩。平时成绩大多是依据平时到课情况和作业情况。实际上这种考核模式对学习效果的区分主要还是体现在期末考试上。但是近些年,我们发现,由于高校扩招的影响,学生的素质有所降低;就业形势的变化使得学生课堂学习精力分散,学生平时不学,期末突击在高校已屡见不鲜。期末考试成绩年年下降,不及格的人数甚至多到让老师尴尬的地步。因此,调动学生学习的主观能动性成为高校老师面临的新挑战。 而实验课由一个教师指导,每组实验学生在二十个左右,在实验过程中,由实验指导老师再根据每个学生的表现打分,是不现实的,所以实验成绩大多还是依据学生的实验报告。没有认真做实验的学生也可以抄袭实验报告、测量数据蒙混过关。所以,改革课程考核模式不失为一种促进学生学习的新途径。

3.2课程考核改革措施

理论课程考核的平时成绩以阶段性测验为主,平时到课情况和作业情况作为参考。阶段性测验一般是两章为一个单位。测验形式以少量题目试卷和章节内容的讨论题、设计题为主。这种计算平时成绩的方法将整个课程考核的内容化整为零,学生平时学习的压力大了,学习积极性势必要提高。这种阶段性的测试也便于检验课程的教学效果,针对教学过程中出现的问题和不足及时调整教学方案。由于平时的学习效果变好了,所以期末考试的压力反而小了,期末考试的成绩得到了大幅度的提升。

而实验考核也有两种方式相结合,一是在理论课的阶段性测验中加入实验内容的问题,考察学生平时实验内容的掌握情况,为了考核学生的实际动手能力,学生以抽签的形式选考一个必做实验。为了减少实验考试的总体时间,可将实验考试穿插于实验课中。比如一个80个学生的标准班,实验20个人一组,分为4组,必做课程实验6个,抽考到第1个实验的同学有13个,在做第二个实验的时候,就可以将13个考实验1的同学分为4组,一组3个同学左右穿插于第二个实验的四组中。从第二个实验开始,每次有3个同学考前一个实验的操作考试, 抽到考第6个实验的13个同学,在实验课程全部结束后,安排2个课时的时间一次考完。这样,就解决了《电子测量技术》课程课时少,无法安排实验操作考试的问题,总体时间只是增加了2个课时,而每组实验增加3个同学对于指导老师来说,完全可以胜任。通过实验题目的加设,实验动手操作的考核,我们发现,学生对实验重视度增加了,测试系统的设计能力、动手能力明显增强了。

4成效和体会

通过电子专业《电子测量技术》课程的多角度教学改革,加深了学生的学科重视度,激发了学生对本课程的学习兴趣。课程成绩大幅提升,开阔了专业视野,实践动手能力得到了增强, 提高了学生的设计测试技能和自主创新意识。改革后的课程教学效果改善明显,提升了学生的专业素质,就业竞争力也相应加强。

电子测量技术内容涉及数电、模电、计算机技术、软件仿真、虚拟仪器技术等多个学科,是综合性较强的应用型课程。 本课程对电子专业学生有较高要求,教学改革应立足于高校和学生专业的具体情况,采用与时俱进的教学改革措施是良好的教学效果的保证。

摘要：针对在电子信息专业中电子测量技术课程教学的培养目标的新要求,培养对象的新特点,传统的课程教学模式已不能满足课程发展要求。从电子测量课程的理论教学、实验教学和课程考核现状出发,通过理论课内容快速更新、课件优化、虚拟仪器使用、阶段性测试等方案的实施对课程进行全面改革。改革后的教学方案取得了良好的教学效果,学生专业素质提高明显。

电子测量与技术课程总结 第5篇

测量是无处不在的，日常生活、工农业发展、高新技术和国防现代化建设都离不开测量，科学的发展与进步更离不开测量。电子测量是泛指以电子技术为基础手段的一种测量技术,除了对各种电量、电信号以及电路元器件的特性和参数进行测量外、它还可以对各类非电量进行测量。按照测量的性质不同，可以将电子测量分为时域测量、频域测量、数据域测量和随机量测量四种类型；按照测量方法的不同，电子测量又可以分为直接测量、间接测量和组合测量三类。并且测量总是在不同的基准下进行。因此，计量基准一般分为如下三种；主基准、副基准、工作基准；2.阻抗测量包含哪些；电阻、电容、电感阻抗的测量，电阻阻抗测量方法：伏；3.误差的特点和性质；按照误差的特点和性质，误差可分为系统误差、随机误；系统误差的主要特点是：只要测量条件不变，误差即为；随机误差的特点是：不易发觉，不好分析，难于修正，；粗差的主要特点是：无规律可循，且产生之后应舍弃不用。这里着重分析信号发生器即信号源，它负责提供电子测量所需的各种电信号，是最基本、应用最广泛的电子测量仪器之一。按信号波形可分为正弦信号、函数（波形）信号、脉冲信号和随机信号发生器等四大类。信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器。在研制、生产、使用、测试和维修各种电子元器件、部件以及整机设备时，都需要有信号源，由它产生不同频率、不同波形的电压、电流信号并加入到被测器件、设备上，用其他测量仪器观察、测量被测者的输出响应，以分析和确定它们的性能参数等作用。这种提供测试用电信号的装置统称为信号发生器。

关键词：示波器信号发生器技术指标用途

电子测量分类： 1． 示波器：

工作原理及主要性能参数：主要就是将随时间变化的电信号显示在屏幕上的显示观测设备。能测量从直流到数百兆赫兹的高频信号。其基本结构由加热器、阴极、控制栅、第一阳极、第二阳极、垂直偏转板、水平偏转板组成。由阴极射线管的阴极发射出的电子束根据测量信号轰击荧光屏发光产生相应波形。在屏幕上就可以根据横轴、纵轴的刻度直接观察输入信号。1）带宽、2）采样速率、3）信息数量、4）内存深度等。这些同样也是决定不同型号的示波器价格的主要因素。数字示波器的性能指标主要包括频带宽度、最高采样速率、存储带宽、波形刷新率以及读出速度等几方面。通用示波器主要由Y系统、X系统、主机系统三大部分组成。Y系统是被测信号的输入通道，它对被测信号进行衰减，放大并产生内触发信号。X信号系统的作用是产生和放大扫描锯齿波信号，它是由触发电路、扫描发生器和水平放大器组成。主机系统由示波管、电源、显示电路、Z轴电路、校准信号发生器等组成。2.信号发生器：

主要性能参数有：1）有效频率范围、2)频率准确度、3)频率稳定度、4)频谱纯度等。但是按照不同的测量频率，其测量仪器也是不同的。比如低频信号发生器和高频信号发生器、信号合成发生器以及函数信号发生器等。

A、首先低频信号发生器的组成：低频信号发生器组成主要包括主振器、缓冲放大器、电平调节器、功率放大器、输出衰减器、阻抗变换器和输出指示器等部分。并且每个部分分别对应不同的功能。

1）主振器：主振器是低频信号发生器的核心部分，产生频率可调的正弦信号，它决定了信号发生器的有效频率范围和频率稳定度。2）缓冲放大器：缓冲放大器兼有缓冲和电压放大的作用。

3）功率放大器：功率放大器用来对电平调节器送来的电压信号进行功率放大，使之达到额定的功率输出，驱动低阻抗负载。通常采用电压跟随器或BTL电路等。4）输出衰减器：输出不同电压。

5）阻抗变换器：阻抗变换器用于匹配不同阻抗的负载，以便在负载上获得最大 输出功率。

6）输出指示：输出指示用来指示输出端输出电压的幅度，或对外部信号电压进 行测量，可能是指针式电压表、数码LED或LCD。

B、其次高频信号发生器其主要电路组成有：振荡器、缓冲级、调制级、输出级、内调制振荡器、频率调制器、监测指示电路等。

1）振荡器：用于产生高频振荡信号，信号发生器的主要工作特性大都由它决定。2）缓冲级：主要起隔离放大的作用，用来隔离调制级对主振级可能产生的不良 影响，以保证主振级工作稳定，并将主振信号放大到一定的电平。3）调制级：主要完成对主振信号的调制。

4）内调制振荡器： 供给符合调制级要求的音频正弦调制信号。5）输出级： 主要由放大器、滤波器、输出微调、输出衰减器等组成。6）监测指示电路：监测指示输出信号的载波电平和调制系数。

C、再次合成信号发生器其方式有：1）直接合成法：分为模拟直接合成法和数字直接合成法。

模拟直接合成法：采用基准频率通过谐波发生器，产生一系列谐波频率，然后用混频、倍频和分频进行频率的算术运算，最终得到所需的频率； 数字直接合成法：利用ROM和DAC结合，通过控制电路，从ROM单元中读出数据，进行数/模转换，得到一定频率的输出波形。

2)间接合成法则通过锁相技术进行频率的算术运算，最后得到所需的频率。

D、最后是函数信号发生器其工作原理以及主要电路组成及功能有：1）利用各种电路通过函数变换实现波形之间的转换，即以某种波形为第一波形，然后利用第一波形导出其他波形。近来较为流行的方案是先产生三角波，然后产生方波和正弦波等。2）函数信号发生器的主要性能指标：

(1)输出波形：通常输出波形有正弦波、方波、脉冲和三角波等波形，有的还具有锯齿波、斜波、TTL同步输出及单次脉冲输出等。

(2)频率范围： 函数发生器的整个工作频率范围一般分为若干频段。

(3)输出电压：对正弦信号，一般指输出电压的峰-峰值，通常可达10Up-p以上； 对脉冲数字信号, 则包括TTL和CMOS输出电平。

(4)波形特性：不同波形有不同的表示法。正弦波的特性一般用非线性失真系数表示，一般要求小于等于3%； 三角波的特性用非线性系数表示，一般要求小于等于2%；方波的特性参数是上升时间，一般要求小于等于100 ns。(5)输出阻抗等相关参数。

3.结论：

电子测量技术 第6篇

摘要：在《电子测量技术》课程中，传统的教学方法仅利用多媒体和板书相结合的方式进行理论讲解，而忽略了对学生动手能力的培养，并缺乏实践环节。本文从《电子测量技术》对实际教学仪器的要求出发，介绍虚拟仪器给《电子测量技术》课程带来的一些新思路，不仅增加了课程的趣味性和生动性，还能为学生提供实践机会，让学生更好地学习和理解这门课程。

关键词：虚拟仪器，电子测量技术，教学应用

中图分类号：G632

一引言

《电子测量技术》是电子工程系与通信工程系的专业基础必修课。[1]在生活中处处离不开测量，而《电子测量技术》主要讲解了测量相关的理论知识，其在通信、电子、自动控制、工业自动化、仪器仪表及计算机技术等领域都存在广泛地应用。从电子测量的应用和特点可以看出，随着科学技术的发展，要测量的内容和测量设备愈来愈多。[2]但是在传统教学中主要进行了理论知识的讲解，课堂上大部分是ppt和文字讲解，缺乏一些形象的表达方式，学生缺乏实践操作，并且经常使用试验器材成本太高、无法进行大范围的普及。然而，虚拟仪器可很好地解决这一问题，老师不仅可以在课堂上使用虚拟仪器进行演示，学生也可以在课下随时使用虚拟仪器将理论与实践结合，而且虚拟仪器几乎不需要硬件成本。比如在相位、频率和周期的测量中，可使用虚拟仪器信号发生器模拟一个正弦信号，用graph显示出来，通过改变周期、相位或者频率观察信号的变化以及对应的输出参数变化。

二 虚拟仪器特点

长期以来实验设备和教学方法的落后在很大程度上制约了教学质量的提高。[3]传统教学中，老师大部分通过多媒体和板书的方式进行教学，缺乏实践环节，内容也比较枯燥。造成这种现象主要原因是传统仪器成本高、体积庞大、不易操作等。虚拟仪器拥有许多优点可以有效地解决这些问题，主要优点包含以下三个方面：

2.1.不强调物理实现，经济实惠

虚拟仪器通过软件功能来实现数据采集与控制、数据处理与分析及数据的显示这3部分的物理功能。它是一种功能意义上而非物理意义上的仪器。[4]使用虚拟仪器几乎没有成本投入，这样不仅老师可以在课堂上使用，学生自己也可以自己在课下操作。

2.2.硬件资源共享，快捷方便

虚拟仪器的最大特点是将计算机资源与仪器硬件、DSP技术相结合，在系统内共享软硬件资源。通过互联网，老师可以将一些演示的程序分享给同学，学生之间也能进行资源共享。

2.3.图形化演示，形象生动

虚拟仪器没有常规仪器的控制面板，而是利用计算机强大的图形环境，采用可视化的图形编程语言和平台，以在计算机屏幕上建立图形化的软面板来替代常规的传统仪器面板。友好的人机交互界面使仪器的使用操作十分简便，软面板上具有与实际仪器相似的旋钮、开关、指示灯及其他控制部件，并且软面板上虚拟的显示器件和操作控件的种类与形式不受“标准件”和“加工工艺”的限制，具有极大的灵活性。[4]虚拟仪器使用图形化的表现方式更加形象，在课堂上还能及时地更改参数，通过显示软件看到输出参数的变化状况。

三 虚拟仪器在教学中的应用实例

在《电子测量技术》课程里，相位差测量是其中一个非常重要的内容。首先，对信号进行相位差测量可以帮助理解和熟悉信号的特性；再者，信号的相位差是对处理多个信号的重要参数，相位差测量在电力系统、通信等领域应用广泛，与我们的工作生活息息相关。以下将以相位差测量为例阐述虚拟仪器在《电子测量技术》课程教学中的优势。

3.1传统教学

传统教学中，在学习相位差测量时，教师通过一些静态图片（将两个信号放在同一图片里）讲解不同测量方法，首先让学生观察图中两个信号之间的关系，然后讲解如何通过公式变换算出两个信号的相位，最后布置课后习题巩固以学知识。这种学习方式稍显枯燥无味，无法调动学生的学习兴趣。学生们熟悉的也只是公式而已，而且缺乏实践环节，学习的效果并不理想。

3.2虚拟仪器教学

针对传统教学中存在的问题，在相位差测量学习中引入虚拟仪器，充分发挥虚拟仪器的优势，以致提高教学质量和教学效果。下面基于LabVIEW的虚拟相位差计的设计，主要介绍如何通过虚拟仪器来学习相位差测量，展示李李沙育图形测量方法。

图1李沙育图形法测相位差动态演示程序前面板

“李沙育图形”即“李薩如图形”，将被测频率的信号和频率已知的标准信号分别加至示波器的Y轴输入端和x轴输入端，在示波器显示屏上将出现一个合成图形，这个图形就是李沙育图形。李沙育图形随两个输入信号的频率、相位、幅度不同，所呈现的波形也不同。将两个同频同幅的正弦信号分别加到示波器的X、Y轴，得到如图1所示的椭圆图形，则两正弦信号之间的相位差 ，a为李沙育图在y轴方向上的最大偏转距离的一半，b为其与y轴截距的一半。

在后面板中，模拟两个信号分别输入XY Graph的X端和Y端，其中输入相位1和输入相位2是两个信号的初始相位。在前面板里显示出李沙育图形，通过测量a，b的近似相对长度，利用上述公式计算得到相位差。将计算得到的相位差值与真实相位差值进行比较，可得测量误差，李沙育图形测量方法一般用于低频相位差的测量。例如在图1中，输入相位1与输入相位2相差60，而b=17，a=20，相位差∮=arc sin（b/α）=58.2。可以看出通过李沙育图形法得到的值与实际值相近，测量误差不大。

教师可以直接在课堂中演示以上程序，改变信号1和信号2的相位，学生可形象直观地观察两个信号相位的变化情况；其次，教师也可以在课后将程序共享至网络，方便学生随时随地的学习，几乎不需要成本，就让学生直接参与到教学中。使用虚拟仪器学习相位差测量，不仅增加了学生的学习兴趣，也提高了学生的实践能力。另外，使用虚拟仪器仿真相位差的测量不需要搭建物理电路，不存在成本因素。

四 结论

实践证明，利用虚拟仪器可设计出功能强大和操作方便的多功能仪器，与传统仪器相比，其使用和编程简单、方便。而将虚拟仪器应用于教学，能激发学生的学习兴趣，方便学生课后实践。让学生能够随时随地进行试验，为学生提供一定的实践机会，将理论与实践充分的结合起来，更好地运用所学的知识。

基金项目：重庆邮电大学教改项目（XJG1415） 、重庆市高等学校教学改革研究项目（1203041）

电子测量技术和仪器的重要性 第7篇

1 电子测量的特点

1.1 电子测量的对象

早期的电子测量主要是对被测量对象的电参数信号、传输特性、受干扰特性进行测量, 之后随着信息技术的发展, 电子测量技术及其相关设备也逐渐被应用到其他内容的测量当中, 如通过传感器等设备将诸如机械物理量、热物理量以及光物理量等转化为量化的电信号量进行分析等。目前电子测量技术和仪器主要被应用的场景为:电能量信号的测量, 如电功率、电压与电流等;干扰量及干扰后的信号特性测量, 如信噪比、频谱、相位、失真度等;电路元器件测量, 如电容与三极管的参数测量、集成电路的性能参数测量等。

1.2 电子测量的优势

现代电子测量仪器的应用拓展了参数可测量的范围, 而现代测量技术的应用则拓展了可被测量参数的种类, 传统测量方式下无法获得的测量, 都可以通过相应的电子测量技术获得高精度的测量结果。具体来说, 应用电子测量技术和设备所具有的测量优势主要体现在以下几点:

第一, 能够在更宽范围内对参数进行测量。

电子测量仪器的量程更广, 精度更高, 量程数量级更大, 可测量的频带范围更宽。如电阻电子测量设备的量程宽度可达到6~7个数量级, 这是普通的欧姆表无法达到的。

第二, 测量精度和测量准确度更高, 测量速度更快。

电子测量仪器对参量的测量主要通过电磁波或电子运动来实现, 因而所能够实现的测量精度和测量准确度更高, 特别是在时间量和频率量测量方面其优势更为明显。同时, 相较于其他信号而言, 电磁信号的速度更快, 能够在更短时间内获得测量结果。

第三, 可进行在线测量和远程测量。

电子测量技术可以在相关仪器中添加多种类型的传感器, 这些传感器可被放置于不便于停留或无法达到的区域对相关信号进行采集, 若能够集成到相关位置, 还能够在不改变被测量对象工作状态的情况下实现不间断在线测量, 并将测量结果以有线或者无线的方式传输给接收端进行显示、存储或打印等。

第四, 便于计算机处理。

电子测量所获得的数据大多为数字信息, 这些信息更加便于在计算机端进行处理与分析, 配合使用计算机能够有效扩展被测量的应用范围。

2 电子测量技术与仪器的应用重要性分析

电子测量技术和仪器以测量技术为基础, 吸收融合了计算机技术、数字处理技术、传感器技术、通信技术等多种计数方式, 可以将被测量对象或系统的参数以电量、光量以及其他非电量的方式传递给处理端进行处理和分析。电子测量技术和仪器已经在各行业、各领域得到广泛应用, 是推动科技进步和科技创新的重要条件。电子测量技术和仪器配合使用基本能够实现对任何参数的测量, 因而其应用场景非常广泛, 几乎涉及社会发展与人们生活的各个方面。其测量结果对各项技术的发展具有指导意义, 如:对无线通信速率的测量以及空间噪声特性的测量可以有效指导无线通信系统的技术革新;光栅、磁尺以及激光测量设备等在机械行业的应用推动了高精度数控机床产业的发展, 使得越来越高精度的器件生产成为可能。

电子测量技术与仪器的发展更是同步甚至于超前其他技术。统计资料显示, 20世纪90年代的发达国家中, 电子测量技术与仪器所占的国民生产总值只有4%左右, 但是其对整个国民经济的推动作用却占据了超60%的份额, 与国民经济的关联度达90%之多。电子测量技术和仪器是国家综合技术的客观体现, 是国民经济发展的重要保障。

3 电子测量技术和仪器的发展前景

总体来看, 电子测量仪器的未来发展方向主要集中在通用化与平台化、模块化、虚拟测试化等方面。通用化与平台化是指现代测量仪器和技术正在逐渐由依赖硬件性能向依赖软件性能转变, 各种测量软件和功能逐渐被集成到一台测量仪器中, 且测量对象与测量设备相互独立, 只需要根据测量需求适当更改软件功能即可实现单台测量仪器的多参数、多用途测量。模块化是指整个测量系统提供总线接口, 各功能采用模块化思想进行设计, 在应用时可实现快速配置和模块更新。这样既能够有效减小测量仪器的体积和重量, 还能够依照最新的测量技术和方案对测量系统进行更新或升级, 使得整个测量仪器的兼容性更强。虚拟测试化是指应用虚拟测试技术对测量结果进行优化, 对具体参数测量过程进行改进, 增强电子测量技术的工程实用性, 进而提升测量效率和数据测量进度。

4 结语

信息技术的发展拓展了参数测量的应用场景, 提升了对参数测量的应用需求, 为获得更高精度、更快速度以及更多功能的测量结果, 电子测量技术及电子测量一起得到了飞速的发展。完善有效的测量方法配合先进的电子测量设备将逐渐成为电子专业测量的主要实现方式。

参考文献

[1]姜殿武.电子测量仪器环境、基本安全要求的试验方法[J].现代科学仪器, 2014, (06) :34-37..

[2]高建华.论我国电子测量仪器行业的发展战略[J].电子测量与仪器学报, 2014, (01) :77-81..

[3]李锦林.九十年代的电子测量仪器[J].现代科学仪器, 2015, (01) :44.

[4]邢琦.当前电子测量仪器发展趋势及对策探讨[J].电子测试, 2015, (09) :56-58.

[5]张欣莹.电子测量技术应用与探究[J].电子制作, 2015, (07) :94.

[6]朱永立.试论新一代电子测量仪器的技术特点[J].电子技术与软件工程, 2013, (17) :27-30.

电子测量技术 第8篇

一、课程教学的理念与思路

(一) 以就业为导向;以职业岗位群的需要为依据;以常用仪器原理框图教学内容为基础;以常用仪器主线;以培养实践技能为目标进行课程设计。

(二) 集实践教学、项目驱动教学、理论教学、案例教学、创新学习、经验交流、效果测评于一体的教学模式, 是一种“以岗定教”的创新模式。对学生的理论分析能力、动手能力以及解决实际问题的能力进行全方位的训练。增强学生的学习主动性和教学互动性。真正使学生对所学知识和技能融会贯通, 学以致用。

(三) 充分利用校内外实习实训基地。围绕提高学生的实践技能与发展潜力;围绕校内模拟训练与校外顶岗操作;围绕长期实践与短期实训相结合开展教学活动。校内外实训实习有助于学生真正去领悟调试人员应具备的质量意识以及素质要求和团结协作的群体精神。提高学生的职业意识、敬业精神、岗位技能和专业素养。

二、营造生产实践环境

要培养学生的实际操作能力, 就要将学生的各方面的能力培养落实在日常的教学中。使学生在校期间不仅受到基础理论知识和实际操作的训练, 更要不断地让学生受到接近工作环境实体的熏陶和训练。培养学生的职业意识, 使高职教育更加体现职业教育的特点。[3]在电子测量实验室的设计中, 我们力图实现这一教育思想。

课程按照收音机安装调试和电视机安装调试两项内容来完成。仪器按照收音机的安装和调试进行组合, 有万用表、示波器、低频信号发生器、高频信号发生器、失真度仪组成一个单元;仪器按照电视机的安装和调试进行组合, 有晶体管特性图示仪、Q表、频率特性图示仪、存储示波器、数字频率计组成一个单元。按照工厂的生产程序进行收音机的安装与调试, 电视机安装与调试。收音机的安装部分我们把它放在了第二课堂进行, 电视机的安装部分我们把它安排在电视机实训课进行。这样营造生产实践的环境。

三、理论与实践教学融合为一体

高等职业教育的本质是一种技术教育。它以培养技术应用人才为根本任务。随着科学技术的迅猛发展, 世界进入知识经济新时代。职业院校尤其应当打破过去传统的理论教学与实践教学脱节的教学模式, 建立理论教学与实践教学相互渗透关系, 注重对学生实践意识与实践能力的培养。我们进行了以下几个方面的改革。

(一) 理论教学进入实验室。

以前的高职教育过分注重理论系统的掌握, 而面对的学生抽象思维比较缺乏, 往往收效不好。高职教育理论知识应当以够用为度。对于《电子测量技术》这门学科而言, 一方面仪器的电路结构日新月异, 朝着大规模集成化和智能化方向发展, 另外一方面, 我们学电子测量仪器主要是让学生能够在理解工作原理的基础上使用和维护仪器, 所以我们在讲解仪器原理的时候, 利用高职学生形象思维比较强的特点, 以仪器的框图结构为主, 结合仪器实际的电路结构, 让学生先有感性的认识, 再上升到理性的认识。在理解电路结构和电路作用的基础上, 掌握仪器的使用和维护, 取得了很好的效果。

(二) 课程教学融入生产环节。

《电子测量技术》课程一改以前的单一讲解各种仪器, 变为教学融入生产环节。我们把课程分成了联系生产的两个部分, 一部分是收音机的生产环节, 另一部分是电视机的生产环节。而这两个环节又几乎包含了《电子测量技术》课程中的所有仪器, 这样授课既生动又具体。

收音机的生产环节, 在安装收音机之前, 先给学生讲解万用表的使用, 让学生自己能够进行元器件的检测。学生掌握了检测的技能, 学习有了信心, 这样再进行万用表的测量原理的讲解, 学生容易理解。收音机装好以后, 需要测试。用低频信号发生器给低放电路输入信号, 再用示波器监视输出的信号有无失真, 达到性能要求没有。学生很感兴趣, 很快学会了低频信号发生器和示波器的使用。然后再回过头来学习低频信号发生器和示波器的原理, 以前的波形显示原理难点迎刃而解。收音机的调试与检测用到高频信号发生器和失真度仪, 同样先进行操作调试, 当学生收听到电台的时候, 他们具有成就感, 在这种情况下学生的求知欲被激发, 后面的高频信号发生器和失真度仪的原理, 学习起来就不费事。

彩色电视机的生产环节, 在安装电视机之前, 先给学生讲电视机使用的晶体管很多, 使用的条件比较复杂, 如工作环境可能有几十伏上百伏甚至更高的电压, 万用表的检测已经不能够满足其要求了。电感电容的检测要求比装收音机高很多。这时学生的兴趣大发, 接下来我们给学生讲解晶体管特性图示仪和Q表的使用, 学生在愉快的心情中完成了元器件的检测。利用《电视机实训》课, 进行电视机的安装。安装完之后对各部分进行调试。调试和测试内容包括电源的调试、行场扫描的测试、视放电路的测试、图像中放特性曲线的测试。学生装的电视机通过电源、行场扫描、视放电路、图像中放、AGC的调整。电视机先是出现电源输出有指示、后见光栅、再显示图像。伴随学生的成就感, 按调试和测试顺序讲解存储示波器、频率计、扫频仪的作用和工作原理, 学生较为轻松地掌握了各种仪器的相应的知识。

(三) 工学交替的过程。

高职院校培养的就是高技能型人才, 我们的教学始终遵循这一原则。为了使学生能够零距离上岗, 我们电子信息系和深渝电子有限公司、重庆普天移动通信设备有限公司进行校企合作。让学生进厂顶岗实习, 完成汽车音响和通信功放电路元器件的检测、各单元电路的测试与调试, 巩固了在学校学的知识, 同时加强了锻炼, 为以后的工作奠定了基础, 实现零距离上岗有了保障。

四、改革学生评价体系

对学生的评价直接影响到学生的成绩和学生的学习积极性, 同时科学的评价体系, 将促进教学的进步。传统的纸笔测验、考试的内容往往局限于学生对学科理论知识的理解、记忆。采用发展性评价则注重过程, 注重评价对象主体。我们在评价学生的过程中, 注重学生过程的评价, 把实践能力、学习态度等因素渗透到评价中, 并让学生参与评价, 让他们在评价中看到自己的长处和不足, 就会使他们增强信心。[5]学生成绩评定办法:由课堂互动表现、平时作业成绩、课堂纪律、实验实习环节和期末考试 (考核) 五部分组成, 五部分基本构成比例:10:10:10:30:40。这一评价标准, 加强了对实验实习环节的重视, 同时也和普通高校的评价标准有很大的区别。[6]这样做的结果学生感到很满意。他们都认为既突出了仪器的操作使用, 又对仪器的基本点工作原理掌握得比较好, 突出了高职学生学习重在对知识的应用。

总之, 基于工作过程的《电子测量技术》课程评价体系贯穿在整个学习的过程中, 学生有较强的自信心, 学生与老师的关系融洽, 学生敢于向老师提出问题, 学习积极性明显提高。通过《电子测量技术》课程的学习缩短了学校与工厂的距离, 体现了职业教育的特点。今后我们还将不断努力, 打破课程间的界限, 使电子信息工程专业的专业课融合在工作过程中。

参考文献

[1]郑国强.论职业技术教育的科学发展理念.江西.职教论坛2005年1月号上

[2]刘晓敏.高等职业教育评价的现状问题及对策研究.吉林.职业技术教育2005年第7期

[3]姜大源、吴全全.德国职业教育学习领域的课程方案研究.北京.中国职业技术教育2007年第二期

[4]张莉娜、于德弘.德国“灰领”人才培养模式.江西.职教论坛2005年1月号上

[5]刘晓欢、刘聘.论职业教育的质量标准与质量评价.吉林.职业技术教育2005年第19期

[6]杜丽臻.高等职业教育考试改革的研究与实践.北京.中国职业技术教育2008年第一期

电子测量技术 第9篇

《电子测量技术》这门课程的特点是涉及面极广, 电路分析、模拟电路、数字电路等等都是基础, 并且理论知识和实践能力都要求较高, 如果按照教材按部就班来讲的话, 学生的积极性很低, 教学效果较差, 如何进行教学方法和手段的变革, 提高教学效率, 培养合格的技能型人才, 是摆在我们眼前的一个亟待解决的问题。就此, 笔者谈谈自己的看法。

一、有选择地介绍教材中的电路

《电子测量技术》介绍各种常用测量仪器的原理及使用, 每种测量仪器都要介绍其组成框图及其电路结构, 涉及到的专业知识非常广泛, 尤其是模拟电路的部分, 同学们对模拟电路是最为头疼的, 原理性的东西太多, 太碎, 如果按照教材千篇一律来讲的话, 学生积极性会被逐渐的消磨殆尽, 教学效率也会跟着降低。但是如果完全不讲电路结构, 整个课程又太笼统, 并且没有办法培养学生分析问题和解决问题的能力, 仍然无法提起学生的兴趣。

为了能够有效的激发学生的积极性, 提高教学效率, 就应该把握住理论教学的方法, 围绕培养学生能力的宗旨, 有选择的向学生介绍实际中应用较多的电路结构, 比如文氏电桥振荡电路, 提出问题:找出电路中的两条反馈通路, 分别是什么极性?为什么要有两条反馈通路?输出电压稳定的原理是什么?让学生自己分析, 得出结果, 从而培养学生分析问题的能力, 提高自信心, 激发学习兴趣。

二、 实验中贯穿理论知识

理论教学和实践教学是密不可分、相辅相成的, 教学中做到两者的融合, 才能最大限度地提高教育教学质量, 取得最佳的教学效果。我们通常的教学模式都是讲理论在先, 然后下次课做实验, 这样的话, 教师要先大费周章的将理论知识在学生没有任何直观认识的情况下讲清楚, 做实验的时候好不容易搞清楚的理论知识又忘记了, 不能很好的和实验现象联系起来, 实验效果就会大打折扣, 学生积极性当然提不起来。如果我们把课堂搬到实验室, 讲理论的同时, 来观察实验现象, 这样就会使得学生更容易理解, 从而获得较好的教学效果, 这种教学模式应该是当今高职教育提倡的。举个例子来说, 在讲解示波器水平通道的时候, 如果到实验室结合示波器面板上的控制按钮和旋钮的话, 通过波形显示的现象, 更容易理解电路的功能。

三、 虚拟实验引入到课堂中

实验室中的实验现象是否明显, 在很多情况下是具有偶然性的, 并且还要取决于实验仪器的质量, 所以现象和结果调试不出来的同学积极性就会受到影响。现在的虚拟测量技术发展很快, 比较常用的软件有Multisim, LabView等。Multisim是由美国国家仪器 (NI) 有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具, 具有丰富的仿真分析能力, 通常称之为虚拟电子实验室, 前身是加拿大交互图像技术有限公司的EWB软件, 它几乎可以完成在实验室进行的所有电子技术的实验, 并且与实际实验情况非常贴切, 选用的模拟元器件和虚拟仪器也与实际情况非常相近。它具有界面直观, 操作简单方便的优点。如果在课堂上能利用这些仿真软件来对某些实验室难以实现的或者搭建电路比较复杂的实验, 先虚拟演示一遍的话, 既可以帮助学生更快、更好地消化、掌握课堂讲授的内容, 加深对概念、原理的理解, 还可以通过电路仿真让学生学习常用的电子测量仪器、仪表的使用方法。比如利用示波器测量放大电路放大倍数的实验, 放大电路是模拟电路的基础内容, 很多同学对电路的搭建不熟悉, 如果课堂上利用Multisim先来演示一下电路的搭建, 用模拟示波器模拟实验现象, 不仅可以提起学生做实验的兴趣, 还可以让学生对所学知识进行融会贯通, 提高教学效率。除此之外, 还可以在实验课上让学生利用软件进行创新性的电路设计, 培养学生的创新能力和解决问题的能力。

四、 让学生认清实验的重要性

将理论知识转化为能力需要有一个实践过程, 学生的能力只有通过自己的亲身实践才能真正获得。而实验教学是实现这一转变的最好途径。通过实验过程中搭建电路, 可以提高学生的动手能力;通过故障的查找, 可以提高学生分析和解决问题的能力;通过实验现象的总结, 可以提高学生归纳问题的能力。并且在实验过程中, 教师可以引导学生发挥想象力, 脱离实验指导书, 从而培养创新能力。但是有一部分学生, 因为对实验过程认识不足, 自信心较差, 加上他们觉得实验做不做都对成绩影响不大, 所以在实验室做实验时不用心, 实验报告敷衍了事, 久而久之, 学生各方面的能力都会下降, 也会慢慢失去学习的兴趣。对于这部分学生, 教师要耐心的慢慢引导, 采取多鼓励少批评的原则, 鼓励学生大胆细心地使用相关的仪器设备, 让学生在遇到问题的时候不要急, 引导学生自己去发现问题所在, 然后引导学生找到解决问题的方法, 这样既能增加学生的信心, 又能使得学生的动手能力和解决问题的能力得到有效的提高。另外, 将实验成绩所占比重也要适当提高。总之, 教师应该以耐心细致的态度引导学生重视实验, 从实验中找到学习乐趣。

五、鼓励学生利用网络资源查找资料, 培养自主学习的能力

现代信息技术的发展使得我们突破各种资源的时空限制, 课程资源的广泛交流与共享成为可能。为此, 教师要脱离教材, 充分利用各种网络资源为课堂服务, 另外教师还要鼓励学生学会合理选择和有效利用网络资源, 从而增加和丰富自己的学习经验, 提高自己自主学习的能力, 学会筛选有用资源。可以根据教学内容, 为学生提供一些可查找的网络信息, 让学生自己从网络中获取信息并整理信息;还可以布置具体任务, 让学生查找, 使学生养成利用网络资源的习惯。例如, 关于低频信号发生器中的文氏电桥振荡器, 教材中是利用负温度系数的热敏电阻进行输出电压幅度的稳定, 那就可以布置一个任务, 课下在网上查找另外一种稳定输出电压幅度的方法, 并作为作业上交。这样一来, 就可以锻炼学生们搜集资料的能力, 并且可以让学生们多接触一下教材上介绍不到的新技术, 拓宽视野。

《电子测量技术》课程是培养学生知识、能力和素质综合发展的重要课程。通过上面的几点建议, 笔者相信一定能够提起学生的学习兴趣, 提高教学效率, 并且还能培养学生自主学习的能力, 为学生后期的发展打下基础。当然, 课程改革是一项艰难的工程, 需要不断探索, 我们只有站着学生的角度上改进教学方法, 提高教学质量, 才能激发学生的学习兴趣, 培养出更多的具有创造力的技能型人才。

参考文献

[1].潘春玲.高职《电子测量》实验课程教学探讨[J].太原城市职业技术学院学报, 2010

[2].桂玲, 向诚.《电子测量技术》课程教学改革探讨[J].科技创新导报, 2010

电子测量技术实践课程教学改革浅析 第10篇

1电子测量技术实验课程教学存在的问题

⑴测量课程的理论内容相对独立。在好多电信学生的心目中, 测量课程是独立的, 实验更是由于本课程的特点即与其他课程内容的有机联系和综合应用, 使得学生容易产生误觉, 好象在重复其它课程的实验, 无太大新意, 而变得好象索然无味, 使得本课程成为了一门抽象难懂、深不可测、高不可攀、望而却步的“难学难用”课程了。而使得学生对此门课程兴趣不大或兴趣全无。其实不然, 测试一直贯穿于学生的整个大学阶段。刚入校时所学的高数是测试技术的理论依据;计算机是现代测试的重要工具;电路、低频电路、高频电路就是讲解的测试电路;信号与系统、数字信号处理、信息论与编码讲解的就是测试原理。也就是说学生的知识不应是孤立的, 而应有机的联系成一体。

⑵本课程具有很强的实践性, 必须结合实验等实践环节才能理论联系实际提高综合应用能力。但随着科学技术的发展, 各学校为了培养宽口径的人才, 增开各种课程, 使得电子测量的学时数日渐减少, 与其在专业里的重要性不相符合。一般高校的测试技术大概就是40多学时, 有的学校实验学时还包含在里面, 对于学生的理论知识的掌握和实践上的应用及创新思维和能力的培养远远不够。

⑶实验教学内容不尽合理。现有的测试技术的实验不外乎是一些基本测试仪器的使用, 非常片面。使得学生容易产生误觉, 一是好象在重复其它课程的实验, 二是学生好象有点知道, 但又感觉知道的不是很透彻, 觉得无太大新意, 而变得

索然无味, 使得本课程成为了一门抽象难懂、深不可测、高不可攀、望而却步的“难学难用”课程了。其实测试技术应该贯穿于整个电子信息专业的实践当中。

2电子测量技术实验课程改革措施

⑴研究电子测量实验可与其他课程实验的整合。测量在电信工程专业中起着举足轻重的作用, 并一直贯穿始终。无论是从高数、计算机基础到电路、低、高频电路, 再到信号与系统、数字信号处理、信息论与编码;从微机原理、单片机到EDA、MATLAB、DSP、ARM, 无不与测试技术相关。高数是测试技术的理论依据;测量电路与系统由各种电路、传感器和计算机构成;测量仪器的使用和测量电路的设计与调试过程中可利用一些计算机语言进行辅助设计和仿真。测量技术的讲解可以站在信号的高度上讲解, 使得学生起点更高, 更能充满信心的找到自己未来的人生目标。故而可将学生四年的实验课统一安排, 统筹规划;先从实验仪器的基本使用, 到应用实验仪器测量基本电路及其电参数, 再到实验仪器的熟练使用、扩展使用;最后到自行选用实验仪器, 计算参数, 构成测量电路, 设定实验步骤, 完成各种任务。这样即可合理安排学时, 避开学时压缩对课程带来的不利影响;又可避免重复劳动所带来的厌倦心理;还方便开设一些综合性课题。

⑵合理设置实验内容。实验教学作为电子测量课程的重要组成部分在内容安排上也不能一成不变照本宣科, 实验内容的选取要做到适应不同层次学生的需要, 将单纯的验证性实验逐步向综合应用实验和创新实验类型发展, 增强学生的参与意识, 提高学生的动手能力。就是以验证性实验为主, 对于设计性实验我们都是要求学生利用传感器等来间接测量一些与实际应用有关的参数, 如温度、液位、重量、位移等。这样一方面提高了实验的难度, 另一方面提高了实验的趣味性。在整个实验过程中, 学生独立设计方案, 确定实施方法与手段;对实验过程中遇到的问题进行多方位思考并借助于测试仪器认真地分析, 教师仅在适当的时候加以启发引导。在参与实验的过程中, 一切都由学生独立思考和动手, 自己寻求正确答案, 真正成为实验的主体, 从而提高了学生的实验兴趣, 激发了学生的创新意识, 培养了学生的创新能力。可以让学生较系统地掌握电子测量系统设计过程的选项立项、方案论证、工程设计和实现、系统调试、文档整理等全过程的各个环节, 充分发挥学生的主观能动性和创造力, 培养学生的协作能力和团队精神。

⑶建立虚拟实验平台, 电子测量课程面临两个难以回避的瓶颈, 其一是传统实验手段落后的瓶颈, 其二是实验设备资源的瓶颈, 构建基于软硬件结合的仿真实验平台, 既可充分利用学校计算机房的现有设备减少实验设备的硬件投入及维护工作量, 又可以帮助学生更好、更快地掌握理论教学内容, 加深对概念原理的理解, 有利于促成课程和教学改革更有利于具备工程实践能力的应用性人才的培养。

摘要：本文分析了电子测量技术课程在实践教学环节存的问题, 并结合实际情况提出了实验课程改革措施。

关键词：电子测量,实验,教学,改革

参考文献

[1]郭红丹, 姚成乾, 张玉.高职院校5电子测量6开放式实验课程的探索[J].高教高职研究, 2007 (17) :82-83.[1]郭红丹, 姚成乾, 张玉.高职院校5电子测量6开放式实验课程的探索[J].高教高职研究, 2007 (17) :82-83.

电子计价秤测量结果不确定度评定 第11篇

【关键词】电子计价秤；测量结果；不确定度评定

1.概述

1.1评定依据

JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》。

1.2测量依据

JJG539-1997《数字指示秤检定规程》。

1.3环境条件

温度：-10℃～40℃；相对湿度：≤70%RH。

1.4测量标准

选取M1级砝码，查表得砝码100mg～10kg其|MPE|为±（0.5～500）mg，并取k=2。

1.5被测对象

使用中的电子计价秤一台，属级。型号：ACS-15，检定分度值e=5g，其三段最大允许误差分别为：0～500e为±1.0e；>500～2000e为±2.0e；>2000e～Max为±3.0e。

1.6测量过程

用标准砝码从零点起从小到最大秤量，然后回程卸砝码至零点，分段测量示值与标准砝码之差为示值误差。一般情况下，至少选定5个称量点，即最小秤量、最大秤量、50%最大秤量、500e和2000e。

1.7评定结果的使用

测量不确定度的表征合理地赋予被测量值的分散性，与测量结果相关的参数，一切的测量结果不可避免地具有不确定度。在符合本评定条件检定的同型号电子计价秤，对其15kg点示值误差的测量，一般可使用本次的不确定度评定结果。本方法同样适用于其他示值误差测量结果不确定度的评定。

2.数学模型

△E=P-m

式中：

△E—电子计价秤示值误差；

P—电子计价秤示值；

m—M1级标准砝码质量值。

3.输入量的标准不确定度评定

本次评定以电子计价秤的最大秤量15kg点为例。

3.1输入量P的标准不确定度来源u（P）主要是电子计价秤测量重复性、偏载误差以及示值随电源电压变化等

3.1.1电子计价秤测量重复性引起的标准不确定度分项u（P1）的评定（采用A类评定方法）

用固定的标准砝码在重复性条件下，对电子计价秤进行6次的连续测量，得到测量结果为：15.000kg，15.000kg，15.000kg，15.000kg，15.000kg，15.000kg。

测量结果为：=x=15.000kg

单次实验标准差为：s==0g

在实际测量中，应选同一测量量加载和卸载两次的算数平均值作为测量结果，则该测量结果的标准不确定度为：

u（P）==0g

3.1.2电子计价秤的偏载误差引起的标准不确定度分项u（P2）的评定

电子计价秤在进行偏载试验时，应选用1/3最大称量的砝码，放置在1/4秤台面积中，最大值与最小值之差一般不会超过5g（超过该秤最大允许误差即该秤不合格），半宽a=2.5g，而测量时放置砝码的位置较为注意，偏载量远比做偏载试验时少，假设其误差为偏载试验的1/3，并服从均匀分布，包含因子k=，故其标准不确定度为：

u（P）==0.48g

3.1.3 电源电压稳定度引起的标准不确定度分项u（P3）的评定

电子计价秤的电源电压在规定条件下变化可能会造成示值变化0.2e，即1.0g，假设半宽a=1.0g，并服从均匀分布，包含因子k=，故其标准不确定度为：

u（P）==0.58g

3.1.4输入量P的标准不确定度的计算

因输入量P的分项彼此独立不相关，故：

u（P）=u（P）+u（P）+u（P）

u（P）=

=

=0.75g

3.2输入量m的标准不确定度分项u（m）的评定（采用B类评定方法）

输入量m的不确定度可在检定证书中找到，如检定证书中没有给出扩展不确定度，则可按OIML R111砝码国际建议的约定，对低准确度级砝码的标准不确定度等于砝码允差表规定的最大允许误差的。

经查表可得15kg的M1标准砝码，其最大允许误差为±0.75g，故其标准不确定度为：

u（m）==0.43g

3.3环境变化引起的标准不确定度分项u（P4）

电子计价秤在检定过程中受到温度、湿度和室外条件的影响，检定规程要求其温度：-10℃～40℃，相对湿度：≤70%RH，室外检定现场无雨雪及4级以上风力。实际检定过程一般在室内，容易控制符合要求的条件，因此可不考虑以上因素引入的不确定度分项u（P4）。

4.合成标准不确定度的评定

4.1灵敏系数

c==1 c==-1

4.2标准不确定度汇总于表1。

表1输入量的标准不确定度汇总表

4.3合成标准不确定度的计算

电子计价的输入量P与m为彼此独立不相关，故其合成标准不确定度可按下列公式计算得到：

u（ΔE）=

·u（P）+

·u（m）=

c·u（p）+

c·u（m）

uc（ΔE）==0.86g

5.扩展不确定度的评定

取置信因子取k=2，故其标准不确定度为：

U=k·u（ΔE）=2×0.86=1.7g

6.测量不确定度的报告与表示

15kg电子计价秤示值误差测量结果的不确定度为：

U=1.7g k=2 （在Max=15kg时测量）。

【参考文献】

[1]JJG99-2006.砝码检定规程.

[2]JJG539-1997.数字指示秤检定规程.

[3]JJF1059-1999.测量不确定度评定与表示.

电子测量技术 第12篇

一、虚拟仪器在教学中应用的优势

相对于传统仪器来说, 虚拟仪器应用于教学具有很大的优势:

(一) 传统的实验室要使用多种仪器, 而且多是专用仪器, 同时使用这么多的机器不仅体积庞大, 价格昂贵, 而且互相之间连接也相当麻烦。而虚拟仪器则只需一台计算机就可以实现一个或多个传统仪器所要实现的功能。这一点就将会为学校节省大量的实验室建设资金投入。

(二) 传统仪器由于是物理实体, 随着操作次数的增多, 可能出现线路老化、零件失灵等这样或那样的机械故障, 从而准确度。虚拟仪器完全是由软件来实现功能的, 因此阻抗的影响较小, 测量数据的精准度自然会得到很大的提高。

(三) 虚拟仪器依托于计算机, 随着计算机本身运算能力的不断提高, 利用虚拟仪器处理数据和分析数据的能力会更加强大, 且人机界面友好, 交互方便, 简单易学。

(四) 传统仪器无法实现校际间的资源共享。利用虚拟仪器, 再借助因特网, 许多实验可以在网上进行, 使得学生之间的交流更加充分。学生之间可以通过协作的方式来获得一个最为满意的实验结论。

(五) 虚拟仪器的动态演示效果更加逼真, 而且增加了在线辅导、实验总结等项目, 可以使学生能够自己顺利地完成实验, 减小了教师的劳动强度。同时虚拟仪器实验更灵活, 更能激发学生的学习兴趣。而且学生可以根据自己的需要设计自己的仪器系统, 更有助于培养学生的创造力和想象力。

(六) 在对传统仪器进行维护时, 许多实验室人员都抱怨仪器经常会出现一些硬件故障。但维护资金有限, 无法进行彻底的维护, 而虚拟仪器一般操作简单, 功能比较完善, 因此不需要花太多的资金和太多的人员来进行维护。

二、虚拟仪器在教学中的应用意义与应用实例

随着计算机技术的不断发展, 虚拟仪器的软件技术也日趋完善, 虚拟仪器必将越来越受到人们的重视。虚拟仪器的应用意义重大, 但是如何在教学中有效地应用虚拟仪器呢?

(一) 完全脱离对传统仪器的使用是不现实的。因为学生必定要走入社会“触摸”真实的物理仪器, 因此利用虚拟仪器进行充分的实验练习, 达到能够正确、合理有效地操作仪器之后, 一定要让学生在实际的仪器上进行操作。从而减少仪器的使用耗损和更新的资金的投入。

(二) 以计算机为基础, 运用虚拟仪器技术, 构建集成化测试平台来代替传统仪器, 不但可以充分地满足电子测量实验教学的需要, 而且还可以将这批计算机作为其他有关计算机课程的教学用机。虚拟仪器的应用既能大大提高设备利用率, 更能降低实验室建设的成本。

(三) 由于虚拟仪器完全依赖于计算机的软件来实现, 摆脱了传统仪器受空间限制的因素, 因此我们可以通过因特网组建跨年级, 跨学校甚至于跨地区的研究小组。小组之间可以互相帮助完成相应的实验任务, 可以互相交流心得体会, 同时还可以相互之间进行评价, 以此达到互相学习, 互相促进的目的。

(四) 由于虚拟仪器可以根据学生的需要随意进入相应的实验阶段, 教师对学生的掌控程度减小。因此教师要制定一定的评价机制, 通过记录学生的实验过程、测试学生的操作熟练程度以及分析实验结论的正确性等方式来帮助学生分析他们实验中存在的问题, 以便于可以对学生的实验进行整体的评价。

(五) 创建理论与实验综合教学系统, 利用虚拟软件创建课堂理论教学的演示讲解系统, 使学生加深对理论知识的认识与理解, 而实验系统可以使学生模拟使用相关的仪器仪表, 学会组建测试系统。

(六) 目前, Labview就是一个很好的开发平台, 教师应该教会学生自己利用这些开发平台设计满足他们自己需要的虚拟仪器系统。在学生进行设计的同时也是增长他们知识的过程, 此外设计中融入了设计者自身的思想, 这也是充分发挥他们想象力和创造力的过程。

本文以《电子测量技术》中Lissajous图形为例, 简述如何利用虚拟仪器进行理论教学。

1.Lissajous图形的形成原理和作用。a) 把两个相位关系不同的正弦波分别加在示波器的X、Y偏转板, 可以得到不同的Lissajous图形, 根据这一原理就可以测出波形间的相位差 (如图1所示) 。b) 把未知频率的正弦波信号加到示波器上和标准信号可以合成不同的Lissajous图形, 根据这一原理就可以测出未知信号的频率。

2.虚拟仪器在教学中的实施过程。为了使学生能够理解和掌握Lissajous图形的形成原理和作用, 教学中可以充分利用虚拟仪器进行仿真教学。

首先, 根据教学内容和本次课要求掌握的知识点以及教学目标的要求, 选择恰当的仪器和适当的图表, 创建前面板, 然后根据组建演示系统的具体要求, 创建面板的程序框图, 最后根据形成理论进行参数调节, 即可。前面板和后面板框图如图2所示。面板上除了一个XY Graph外, 还有一个相位差输入控件。在图2所示的Labview环境下组建的Lissajous图形形成程序中, 后面板的程序框图使用了两个Sine Waveform.vi函数, 第一个函数所有输入参数 (包括频率、幅值、相位等) 都使用缺省值, 所以其初始相位为0。第二个函数是将其初始相位作为一个控件引到面板上, 通过控制前面的参数, 从而改变图形合成的结果。它们的输出是包括t0、dt和Y值的簇, 但是对于XY Graph只需要其中的Y数组, 因此使用波形函数中的Get Waveform Components函数分别提取出各自的Y数组, 然后再将他们捆绑在一起, 连接到XY Graph就可以了。当前面板控制参数的相位值为45度时, 运行程序, 得到如图2所示的椭圆形。从此之外, 教师 (学生) 可以通过改变相位数值的大小, 得到不同的合成结果。

通过这种仿真方式的教学方法, 无论是对学校, 还是对教师与学生都有很多益处:

1.从学校方面看

Labview虚拟仪器编程软件基本上涵盖了《电子测量技术》课程所涉及的全部仪器仪表, 可以基本满足高职学生学阶段对《电子测量技术》相关内容的仿真教学。实际仪器仪表的使用和相关理论的分析, 可以先在软件环境中模拟实验, 再进行相关硬件的投入, 这样处理, 不仅省时省力, 也可以节省因方案不正确所造成的硬件投入的浪费, 大大节省了硬件的投入, 为学校节省了大量资金。

2.从教师教学来看

Labview仿真软件功能强大, 解决了高职学院缺少完备教学仪器的困境, 从而使《电子测量技术》的教学工作能够顺利进行。同时将仿真程序设计和实际教学有机结合起来, 不仅丰富了教学资源, 提高了教学条件, 更为想要深入开展教学研究的老师提供了便利条件。

3.从学生学习效果来看

学生可以突破硬件教学自身的限制, 自己进行相关实验。通过解决实际问题, 学生实验能力和实验设计能力有较大的提高, 可以说, Labview为学生提供了一个开放式的平台, 这对学生创新能力和实践能力的培养有着不言而喻的作用。学生完全可以在教师的指导下, 自行完成本教学内容的仿真过程, 慢慢消化吸收相关理论和知识点。

仿真教学也存在某些缺陷和不足。虽然, 采用虚拟软件仿真实验成功了, 但是, 硬件在实际工作中不一定保证100%正常工作, 有很多细节问题和影响因素, 都需要从多方面进行分析来解决遇到的问题, 因而, 不能用软件仿真完全代替硬件。

三、虚拟仪器在教学中的应用具有广阔的前景

计算机技术和网络技术的迅猛发展, 建立以虚拟仪器技术为基础的各种功能强大的、性能优良的先进仪器将越来越多, 价格也会越来越低。因此使用虚拟仪器进行研究、设计、测试将成为一种不可阻挡的趋势, 而将虚拟仪器应用于教学, 不仅可以降低实验成本, 改善教学条件, 减少仪器设备的损坏, 提高教学水平, 同时还可以减小测量过程中的人为误差, 提高测量的准确度。虚拟仪器面板界面的各种控件与实际仪器面板非常相似, 使人一看就知道它的作用, 并实现全汉化显示, 功能全面, 能在激发学生学习兴趣、培养学生主动性和创造性方面, 起到一定的促进作用。此外将虚拟仪器应用于网络技术, 可以为远程教学和远程实验提供强大的支撑, 从而为异地教学 (实验) 及更广泛的学术交流提供高效的平台。

参考文献

[1]雷振山.LabVIEW7Express实用技术教程[M].北京:中国铁道出版社, 2004.

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