电子测量原理

Electronic Measurement

一、课程的性质和目的

课程性质：本课程是工科大学电子类专业的一门专业基础课，也是通信和信息系统专业本科生的主要选修课程之一。先修课程为概率论、数字电路与系统、模拟电子电路、电路分析基础等。

教学目的：通过本课程的学习，使学生系统掌握电子测量的基本原理、基本测量方法，了解常用电子测量仪器的基本组成、工作原理和基本应用。

二、课程教学内容及基本要求

（一）课程教学内容及知识模块顺序

1．知识单元一电子测量与计量的基本概念（4学时）

（1）知识点一：电子测量的内容与特点

（2）知识点二：电子测量方法的分类

（3）知识点三：时域与频域的转换

教学基本要求：

掌握电子测量的内容、特点和分类。了解电子测量的时域、频域和调制域三类测量结果的相互关系和转换。重点掌握时域与频域的转换的理论基础（傅里叶变换）。

2．知识单元二测量误差和测量结果处理（4学时）

（1）知识点一：测量误差的基本概念

（2）知识点二：误差的分类及分析

（3）知识点三：测量数据的处理

教学基本要求：

了解测量误差的定义和来源，掌握系统误差、随机误差和粗大误差的区别。重点掌握在实际测量过程中如何区别三类误差并分别处理使总测量误差达到最小。

3．知识单元三信号发生器（2学时）

（1）知识点一：信号发生器的分类

（2）知识点二：高低频信号发生器的用途和基本结构

（3）知识点三：模数函数信号发生器的工作原理和结构

教学基本要求：

了解信号源的用途和分类，重点了解低频和高频正弦信号发生器、函数信号发生器的主要技术指标、组成和工作原理 。

4．知识单元四电子示波器（6学时）

（1）知识点一：示波管和电子模拟示波器的结构和性能

（2）知识点二：双踪和双线示波器

（3）知识点三：数字储存示波器工作原理和结构

教学基本要求：

了解电子示波器的基本功能和特点，理解阴极射线示波管的结构和功能，掌握示波器波形形成的基本原理，了解多波形显示的分类，理解双踪示波器的工作原理，掌握电子示波器的基本测量方法。

5．知识单元五频率时间测量（2学时）

（1）知识点一：时间、频率的基本概念

（2）知识点二：电子计数法测量频率和周期的方法及误差

（3）知识点三：中界频率的定义及作用

教学基本要求：

了解通用电子计数器的基本组成和主要技术性能，掌握通用电子计数器测量频率、周期、相位等基本参数的原理和方法。掌握利用中界频率来确定使用什么方法测量频率。

6．知识单元六：电压测量（6学时）

    （1）知识点一：电压测量的特点电子电压表的分类

（2）知识点二：模拟电压表

（3）知识点三：数字电压表

（4）知识点四：电子万用表的原理与结构

教学基本要求：

了解电压测量的特点、电压表的分类。了解数字电压表的主要技术性能和数模转换器的工作原理。掌握模拟电压表和数字电压表的选用原则和使用方法。

7．知识单元五阻抗测量（2学时）

（1）知识点一：阻抗定义及其表示方法

（2）知识点二：电桥法测量阻抗

（3）知识点三：谐振法测量阻抗

教学基本要求：

了解阻抗在网络和系统里的作用，掌握电阻、容抗、感抗等基本参数的计算方法和测试原理。掌握交流阻抗与频率和其他交流参数的关系。

8．知识单元八信号分析（2学时）

（1）知识点一：频谱分析仪

（2）知识点二：失真度测量

（3）知识点三：调制度测量

教学基本要求：

了解信号分析技术与测量在时域、频域及调制域的应用，了解频谱测量、失真度测量和调制度测量的原理、区别和掌握使用方法。

9．知识单元九测量新技术简介（2学时）

（1）知识点一：数据域测量技术

（2）知识点二：逻辑分析仪

（3）知识点三：虚拟仪器和仿真仪器

教学基本要求：

了解数据域测量的特点和逻辑分析仪的使用方法，了解虚拟仪器和仿真仪器的原理、区别和掌握使用方法。

（二）课程的重点、难点及解决办法

重点：本课程的重点是电子测量的基本原理，常用电子测量仪器的基本结构和工作原理。通过本课程的学习，要使学生了解如何选用电子测量仪器，并掌握正确的使用方法。

难点：数字电压测量中A/D转换器的工作原理。模拟示波测量中触发、扫描、同步等概念。数字示波测量中波形的采样和还原。时域、频域、调制域的转换。

解决办法：

充分备好课，并通过例题加深学生对重点内容的理解，有的内容还可通过多媒体演示的方法提高教学效果。

三、本课程与其它课程的联系与分工

本课程的先修课程有数字电路与系统、模拟电子电路、电路分析基础等，学生对基本电子电路的结构和工作原理都比较熟悉，因此本课程不需要对具体电路作分析，只要通过框图介绍常用电子仪器的系统结构和工作原理，重点在于了解电子电路主要性能指标的测量方法。

五、对学生能力培养的要求

根据培养应用型人才的实际要求，学生应学会如何选用电子测量仪器，掌握常用电子测量仪器的原理和操作技能，并具有正确使用仪器完成基本测量任务的能力。

六、课程学时分配

总学时32，课程主要内容和学时分配见课程学时分配表。

课程学时分配表

七、主要教学方法

1、备课围绕中心，突出一、两个重点，使学生掌握每个知识点的主要内容。本课程以理论教学为主，使用多媒体课件辅助课堂教学。

2、根据每个知识单元的重点和难点，讲解一、两个例题，以利于学生理解有关内容。

3、依据每次课需要学生理解或掌握的内容，布置一定数量的课外作业，以巩固所学知识。

八、建议教材和主要教学参考书目

1．教材

《电子测量技术基础》（第三版），张永瑞，西安电子科技大学出版社， 2014年

2．主要参考书

[1]《电子测量技术基础》，杨吉祥等，东南大学出版社，2012年

[2]《电子测量与电子电路实验》，张咏梅陈凌霄，北京邮电大学出版社，2000年

九 、课程考核

本课程采用闭卷考试方式，总评成绩由平时成绩和期末成绩组成。平时成绩占总评的30%，期末成绩占总评的70%。平时成绩从课外作业、上课出勤率、课堂表现和期中考试等几方面进行考核。

执笔人：孙小羊、钱同生     审核人：赵航    分管院系领导：王芳