电子测量仪器及应用教学大纲

电子测量仪器及应用教学大纲

一、课程定位和设计

1．性质与作用

课程的性质：《电子测量》是应用电子技术类专业学生必修的一门技

术基础课。通过本课程的学习，主要使学生达到熟练掌握机电设备运行

及维修过程中常用电子测量仪器仪表的使用为目的，同时，《电子测量》

作为一门应电类专业的技术课。还要求学生对仪表的结构、性能、选择、

维修有所了解。

课程的作用：《电子测量》是电子产品加工生产环节以及日常设备运行中必须的检测、 调试、维修手段与工具。对学生的基本专业认知及素质养成也有重要意义。

该课程的前期科目主要是电路或电工基础、模拟与数字技术基础、计算机硬件原理等。 后期课程主要是实践性、应用性课程，如技能鉴定实训、电子技术实验、实习等。

2．基本理念

基于以上的课程性质与作用，教育观念上，应以侧重专业素质养成为主，在讲授 单一的仪器仪表的过程中，注重一般性与特殊性的统一，注重创新性，强调各种 测量仪表的共同点，并寻找其差异性或特殊点，这是创新思维形成的依据与原点， 教学中，注重学生思想的加工与形成，启发引导新思考模式，少做定论性的描述， 具体仪表讲解上，讲到够用、会用

为止，并强调实际验证。

3．课程设计思路：

以适用于应用电子类专业的基本电子测量仪表及测量使用为主体体

系.适当侧重于电

子测量理论。考虑职业院校突出实践性特点.安排适当的针对仪表的实验.

实际讲授时,

针对专业需要可作适当调整.淘汰落后的仪器或具有很强专业性且应用并不普遍的仪器仪表；课时分配表中带“※”部分为选讲内容,根据学时及专业特点，可适当增加其它电子测量仪器，如计数器及其他非电量检测仪等以拓展学生视野，

二、课程总体目标

（1） 了解各电子测量仪器的结构、原理及性能对比。

（2） 能够维修简单的仪表故障。

（3） 能够对仪表进行简单的校对。

（4） 会进行仪器的日常维护。

（5） 针对具体的某项测量能熟练地进行仪器选型。

（6） 会进行测量计算及误差的计算。

（7） 能熟练使用仪表进行测量

三、课程内容与教学要求

第一单元 概论(2学时)

（一）单元内容：

测量与计量的基本概念、电子测量的基本内容与特点、电子测量方法、测量误差分析与数据处理。

（二）基本要求：

（1） 了解电子测量仪表的主要内容及发展过程与趋势

（2） 掌握测量误差，仪表误差概念及表示方法

（3） 掌握数据处理.了解误差的统计分析

（三）重点及难点：

重点：仪表的基本误差及测量误差的表示方法。

难点：数据处理及统计分析 。

（四）说明：着重掌握测量中如何减消系统误差、随机误差、疏失误差的

常用方法。

第二单元 仪表的基本构成及分类（4学时）

（一）单元基本内容：

生产中常用的电量参数、非电量参数及电子测试仪器、电子测量仪表的分类方法、测量仪表的通用构成。测量线路的作用、选择仪表的原则。

（二）基本要求

（1）熟悉常用的电量参数及电子测试仪器

（2）了解常见的非电量参数及特殊电子测量仪器的原理

（3）熟悉常用的电子测量仪表的分类方法

（4）熟悉仪表的通用构成。测量线路的作用

（5）掌握仪表选择原则

（三）重点及难点

重点：仪表按原理进行分类的方法、仪表的选用原则

难点：常用的非电量的电测原理,测量线路的作用

（四）说明：仪表分类中着重介绍按原理及功能分类的方法

第三单元 直流电压电流的测量（5学时）

（一）单元教学内容：

磁电系测量机构的构成DC电压和AC电压、DC电流和AC电流的测试，有效值和最大值之间的关系，测试误差的分析；电压表和

电流表的量程扩大。伏安法测电阻误差的处理；钳形电流表的使用方法。

（二）基本要求

（1） 了解磁电系测量机构的构成

（2） 掌握磁电系测量机工作原理.特性.

（3） 掌握用磁电系表头构成直流电压计电流表的原理

（4） 了解直流电流表、电压表原理、扩程方法

（三）重点及难点

重点：(1)磁电系测量机工作原理.特性

(2)仪表选型的原则

难点：仪表的校对及扩程原理

第四单元 信号电压的测量（8学时）

（一）单元教学内容

放大—检波式模拟电压表的结构；放大—检波式模拟电压表原理；检波—放大式电压表机构的特性；外差式电压表构成原理；超高频晶体管毫伏表；数字式电压表的原理；双积分式电压表的转换原理。

（二）基本要求

（1） 熟悉放大—检波式模拟电压表的结构

（2） 掌握放大—检波式模拟电压表原理

（3） 了解检波—放大式电压表机构的特性

（4） 掌握外差式电压表构成原理

（5） 会使用超高频晶体管毫伏表进行测量

（6） 掌握数字式电压表的原理

（7） 掌握双积分式电压表的转换原理

（三）重点及难点

重点：双积分式电压表的转换原理,

难点：外差结构模拟电压表的原理

第五单元 集中参数元件的测量（10学时）

（一）单元教学内容

（1）集中参数测量方法简介；

（2）谐振法测量L、C、Q

（3）测量R、L、C的数字化方法。

（4）直流电桥的原理

（5）交流电桥的平衡条件

（6）交直流电桥的结构

（7）交流电桥调整平衡的方法

(二)教学要求

(1)掌握直流电桥的原理

(2) 掌握交流电桥的平衡条件

(3)熟悉交直流电桥的结构

(4)会进行交流电桥的平衡调整

(5)用交直流电桥测量电阻及阻抗的方法及读数练习

(6)了解谐振测量法及仪器

(7)掌握自动R-L-C测量仪表的使用

（三）重点及难点

重点：交直流电桥的原理及使用 难点：交流电桥的平衡原理及测量调整

（四）说明: 通过测量练习熟悉电桥的使用场合

（7） 掌握双积分式电压表的转换原理

（三）重点及难点

重点：双积分式电压表的转换原理,

难点：外差结构模拟电压表的原理

第五单元 集中参数元件的测量（10学时）

（一）单元教学内容

（1）集中参数测量方法简介；

（2）谐振法测量L、C、Q

（3）测量R、L、C的数字化方法。

（4）直流电桥的原理

（5）交流电桥的平衡条件

（6）交直流电桥的结构

（7）交流电桥调整平衡的方法

(二)教学要求

(1)掌握直流电桥的原理

(2) 掌握交流电桥的平衡条件

(3)熟悉交直流电桥的结构

(4)会进行交流电桥的平衡调整

(5)用交直流电桥测量电阻及阻抗的方法及读数练习

(6)了解谐振测量法及仪器

(7)掌握自动R-L-C测量仪表的使用

（三）重点及难点

重点：交直流电桥的原理及使用 难点：交流电桥的平衡原理及测量调整

（四）说明: 通过测量练习熟悉电桥的使用场合

第六单元 模拟万用表（10学时）

（一）单元基本内容

万用表的结构；万用表直流电流档测量线路；交直流电压档测

量线路；电阻测量线路；M500型万用表的测量机构；万用表测量

电压、电流及电阻；万用表的使用注意事项。

（二）基本要求

（1） 掌握500型万用表的结构

（2） 掌握万用表直流电流档、交直流电压档测量线路及电阻测

量线路

（3） 了解M500型万用表的测量机构

（4） 会使用万用表测量电压电流及电阻

（5） 掌握万用表的使用注意事项

（三）重点及难点

重点：使用注意事项及测量练习

难点：万用表线路分析

第七单元 信号发生器（8学时）

（一）单元教学内容

低频信及高频信号信号发生器原理；信号发生器的技术特性；信号

发生器的基本构成；函数型号发生器 的原理；信号发生器的使用练

习；频率合成 调频立体声信号发生器。

（二）基本要求

（1） 掌握低频信及高频信号信号发生器原理

（2） 熟悉信号发生器的技术特性及信号发生器的基本构成

（3） 熟悉函数型号发生器 的原理

（4） 会使用常用信号发生器

（5） 了解频率合成 、 标准信号发生器 、 调频立体声信号发生器

（三）重点及难点

重点：函数信号发生器及标准信号发生器的使用练习

难点：信号发生器的原理及频率合成技术

第八单元 电子示波器（12学时）

（一）单元内容

示波器的功能及示波器的分类、示波管的结构、示波器电路组成，示波器探头的使用，时基发生器的作用及扫描方式，示波器校准技术。示波器的各旋钮的使用。用示波器测量信号的电压、周期、频率、相位、时间等参数的方法。

（二）基本要求

1、掌握示波器的扫描原理

2、熟悉示波器的X轴系统及Y轴系统构成

3、了解扫描方式 连续及触发扫描.同步显示的条件

4、熟练掌握示波器使用

5、掌握双踪显示的原理及

6、扫描发生器的原理， 熟悉密勒积分器

（三）重点及难点

重点： 双综示波器的原理 使用练习

难点：扫描原理及密勒积分器的分析

第九单元 A／D转换及数字仪表（8学时）

（一）教学基本内容:

A∕D转换分类；A∕D转换器的原理；常用的双积分式及逐次逼

近式A/D转换器的原理；数字电压基本表的构成；数字仪表的电

流电压及电阻的测量线路。

（二）基本要求

（1）掌握A∕D转换分类

（2）熟悉常用的双积分式转换芯片

（3）掌握数字电压基本表的构成

（4）掌握数字仪表的电流、电压及电阻的测量线路

（三）重点难点

重点

1. A／D双积分式转换器的原理

2. 数字电压基本表的构成

3. 数字仪表的测量线路

难点 ：双积分式A／D转换器的原理

第十单元 信号分析与频率特性测量 （12学时）

（一）单元基本内容

失真度及调制系数的测量；信号分析和信号频谱的概念、信号频谱分析的内容， 频谱分析仪的分类；扫频外差式频谱仪和傅立叶分析仪的组成、基本工作原理、性能。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。

（二）基本要求

1．掌握失真系数及调制系数的概念

2．熟悉失真系数的测量的原理

3．会使用真度测量仪测量信号的失真

4．熟悉调制系数的测量原理

5．会使用调制度测量仪

6．点频法及扫频法的基本原理

7．熟悉扫频仪的电路原理

8．会使用扫频仪（扫频仪的检查、增益测量、阻抗测量等）测量

网络的幅频特性

9．了解高频头及中放曲线的测试

（三）难点及及重点

重点:扫频仪的原原理及使用、失真度及调制度测量仪的使用

难点 :检查及高放曲线与中放曲线的测试、测量仪的调节及测量

方法。

第十一单元 逻辑分析及仿真（12学时）

（一）单元内容

逻辑分析仪的基本原理；逻辑分析仪的技术性能及测量原理；

常用仿真软件介绍；电路仿真测试

（二）基本要求

1．熟悉逻辑分析仪的基本原理及显示模式

2．熟悉逻辑分析仪的技术性能及测量原理

3．熟悉常用仿真软件

4．会使用仿真软件进行基本的电路仿真。

（三）重点及难点

重点: 逻辑分析仪的测量技能, 电路仿真测试

难点: 逻辑分析仪的技术性能

第十二单元 智能仪器仪表简介(3学时)

（一）单元内容

自动测试系统的组成;自动测试系统的发展;自动测试系统的总线; VXI总线

仪器系统概述;VXI总线仪器系统的组建;虚拟仪器与实现.

（二）教学要求:

1.了解智能仪器的基本组成方式及发展;

2.了解总线仪器的基本原理构成;

3.会利用虚拟测试仪器进行基本测量.

（三）重点及难点:

重点:智能测试仪表、总线仪表的构成原理。

难点：测试系统的软件设计

四、课程实施

1．教学条件：1.1软硬件条件

基本的操作测量设备条件：各类示波器、扫频仪、频谱仪、晶体管检测仪、各类信号发生器、各类万用表、晶体管毫伏表、高低频频率计、智能非电量测量仪表等。 基本的计算机设备及仿真软件、虚拟设备软件。

校外实训基地：可提供必要的认识实习及仪表装配与调试工种的工序岗位。

1.2师资条件

该科目因为是针对应电技术的测试需要，并不强调教师是否有仪表及检测类技术专业的技术经历或学历要求，但要求具有电子技术应用的实际经验或研究工作经历，熟悉各类电子、无线电、通讯、计算机等学科的测试技术，具有一定的开发能力。进行过相应、相近行业的技术开发或具有相应、相近专业的工作经历，具有一定的理论水平。

2．学生已有基础：具有数理统计、概率、积分变换等数学基础，具有电工原理、电子技术、计算机硬件原理及应用软件基础知识。

3.教学方法建议

（1）概论部分的实验,可进行仪器仪表的认识性实验,了解仪表的面板符号意义、从中熟悉仪表的性能指标及国颁标准,对仪表的标尺特性进行初步认识。

（2）要求会利用交直流电流电压表、进行电流电压的测量,并应进行扩程练习。

（3）熟练进行电路元件参数的测量,可开发简洁的实验成套装置。

（4）对于应用电子类专业,信号发生器使用及利用示波器测量频率、相位、时间、电压

的实验是重点必作项目。

（5）要求会利用扫频仪测量网络的幅频特性曲线。

（6）利用晶体管图示仪或电子开关及示波器测定三极管.二极管的输入输出特性曲线.此部分可演示进行。

(7)可借助计算机设备，进行必要的虚拟测试及仿真实验。

3.考核方式及课程的成绩评定

平时成绩：作业成绩、出勤、实训占30%.

期末考试成绩占70%

综合考核成绩=平时成绩*0.3+期末考试成绩*0.7

五.、课程资源开发与利用

1.可借助计算机设备，进行必要的虚拟测试及仿真实验。

2.进行电路元件参数的测量,可开发简洁的实验成套装置。

3．集中或分布测控系统仪表、综合测试系统的开发。