电子测量技术第3章..
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电子测量技术教案第一章:电子测量技术概述1.1 教学目标让学生了解电子测量技术的定义、作用和分类。
让学生掌握电子测量技术的基本原理和常用测量方法。
1.2 教学内容电子测量技术的定义和作用电子测量技术的分类电子测量技术的基本原理常用测量方法及其适用范围1.3 教学方法采用讲解、示例和实验相结合的方式进行教学。
1.4 教学步骤引入电子测量技术的概念,让学生了解其定义和作用。
讲解电子测量技术的分类,让学生了解不同类型的测量技术。
讲解电子测量技术的基本原理,让学生理解其工作原理。
介绍常用测量方法及其适用范围,让学生了解不同测量方法的应用场景。
通过示例和实验,让学生实际操作并加深对电子测量技术的理解。
第二章:电压测量2.1 教学目标让学生掌握电压测量的基本原理和方法。
让学生了解不同类型电压测量仪器的特点和选用原则。
2.2 教学内容电压测量的基本原理电压测量方法及其适用范围电压测量仪器的类型及特点电压测量仪器的选用原则2.3 教学方法采用讲解、示例和实验相结合的方式进行教学。
2.4 教学步骤讲解电压测量的基本原理,让学生理解电压测量的过程。
介绍不同类型的电压测量方法及其适用范围,让学生了解选择合适的测量方法的重要性。
讲解不同类型电压测量仪器的特点和选用原则,让学生了解不同仪器的适用场景。
通过示例和实验,让学生实际操作并加深对电压测量的理解。
第三章:电流测量3.1 教学目标让学生掌握电流测量的基本原理和方法。
让学生了解不同类型电流测量仪器的特点和选用原则。
3.2 教学内容电流测量的基本原理电流测量方法及其适用范围电流测量仪器的类型及特点电流测量仪器的选用原则3.3 教学方法采用讲解、示例和实验相结合的方式进行教学。
3.4 教学步骤讲解电流测量的基本原理,让学生理解电流测量的过程。
介绍不同类型的电流测量方法及其适用范围,让学生了解选择合适的测量方法的重要性。
讲解不同类型电流测量仪器的特点和选用原则,让学生了解不同仪器的适用场景。
参考答案第一章习题解答1.1 解:测量是人类认识和改造世界的一种重要手段。
测量是通过实验方法对客观事物取得定量数据的过程。
其实测量和我们每个人都有着密切的联系,人们或多或少都对它有一定的了解。
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。
狭义而言,测量是为了确定被测对象的量值而进行的实验过程。
在测量过程中,人们借助专门的设备,把被测对象直接或间接地与同类已知单位进行比较,取得用数值和单位共同表示的测量结果。
广义而言,测量不仅对被测的物理量进行定量的测量,而且包括对更广泛的被测对象进行定性、定位的测量。
例如,故障诊断、无损探伤、遥感遥测、矿藏勘探、地震源测定、卫星定位等。
电子测量是泛指以电子技术为基本手段的一种测量技术。
它是测量学和电子学互相结合的产物;也是在科学研究、生产和控制中,人们为了对被测对象所包含的信息进行定性分析、定量掌握所采取的一系列电子技术措施;是分析事物,做出有关判断和决策的依据。
在电子测量过程中,以电子技术理论为依据,以电子测量仪器为手段,对各种电量、电信号、电路特性和元器件参数进行测量,还可以通过传感器对各种非电量进行测量。
严格地讲,电子测量是指利用电子技术对电子学中有关物理量所进行的测量。
1.2 解:电子测量的范围十分广泛,从狭义上来看,对电子学中电的量值的测量是最基本、最直接的电子测量,其内容有以下几个方面:(1)电能量的测量,如测量电流、电压、功率等。
(2)电子元件和电路参数的测量,如测量电阻、电容、电感、品质因数及电子器件的其他参数等。
(3)电信号的特性和质量的测量,如测量信号的波形、频谱、调制度、失真度、信噪比等。
(4)基本电子电路特性的测量,如测量滤波器的截止频率和衰减特性等。
(5)特性曲线的测量,如测量放大器幅频特性曲线与相频特性曲线等。
1.3 解:精密度(δ)说明仪表指示值的分散性,表示在同一测量条件下对同一被测量进行多次测量时,得到的测量结果的分散程度。
《电子测量技术》课程教学大纲学时: 48 学分:2.5理论学时: 28 实验学时:20面向专业:电信工程/电信科技课程代码:先开课程:模拟电子技术、数字电子技术、概率论、信号与系统、微机原理课程性质:必修执笔人:车晓言代爱妮审定人:陈龙猛曹洪波第一部分:理论教学部分一、说明1、课程的性质、地位和任务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。
2、课程教学和教改基本要求(1)模块化、多层次教学方法(2)理论联系实际(3)互动式、开放式教学方法(4)课程组的教学方法研讨(5)考试方式的改革通过本课程的学习,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。
二、教学内容与课时分配第1章.测量的基本原理(4学时)(1)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。
(2)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。
(3)测量的基本原理,信息获取原理和量值比较原理。
(4)电子测量的实现原理:变换、比较、处理、显示技术。
重点:掌握测量与计量的基本概念,测量误差的概念与来源,测量的量值比较原理。
了解信息的获取原理,测量的基本实现技术。
难点:测量的量值比较原理第2章.测量方法与测量系统(2学时)(1)电子测量的意义、特点、内容。
(2)电子测量的基本对象——信号和系统的概念、分类。
(3)电子测量方法分类。
(4)测量系统的基本特性——静态特性和动态特性。
课后习题
目前本课程教材选用北京理工大学出版社出版的《电子测量技术与仪器》主编王川2010年7月第一版,教学过程中在教材里选择合适的习题作为课后习题,参考答案如下:
第一章
1-1见教材P4
1-2见教材P5
1-3 Δx1=1v,Δx2 =1v ,γA1=10% , γA2=1%
1-4 (1)Δx=0.03v ,c=-0.03v
(2) γA=0.86%
(3)1.0级
第二章
2-1见教材P13-14
2-3见教材P23
2-4见教材P26
第三章
3-2
正弦波三角波方波
有效值表 1.77V 1.44V 2.5V
均值表 1.77V 1.39V 2.76V
峰值表 1.77V 1.77V 1.77V
3-3选均值表较为合适,均值表的波形误差相对较小
3-6见教材P57-59
3-10(1)甲为4位乙为4位半
(2)当乙的基本量程为2V时,乙具有超量程能力,甲没有超量程能力
(3)0.01mV
第四章
4-1见教材P98-99
4-4(1)先让所用通道的垂直耦合接地,确定电压为零的位置,然后换到直流耦合,测量高低电平的电压大小。
(2)分别读取方波波形上升沿10%—90%的时间长度与下降沿90%—10%的时间长度,即为前沿时间和后沿时间。
4-11见教材P117
第五章
5-2见教材P134
5-9见教材P146
第六章
6-2见教材P168-169
6-3见教材P165-166
6-5测频量化误差分别为±0.00001%,±0.0001%,±0.001%。
第1章习题答案1、选择题(单项选择题)(1) 在测量中,绝对误差与其真值之比称为 C 。
A. 示值误差B. 随机误差C. 相对误差D. 引用误差(2) 仪表指示值与实际值之间的差值称为 A 。
A. 绝对误差B. 相对误差C. 示值相对误差D. 引用误差(3) 仪器仪表的准确度等级通常是用 D 来表示。
A. 绝对误差B. 相对误差C. 示值相对误差D. 引用相对误差(4) 测得信号的频率为0.0760MHz,这个数字的有效数字有 B 位。
A. 三B. 四C. 五D. 六(5) 测得信号的周期为2.4751μs,经整理保留三位有效数字,即为 C 。
A. 2.47μsB. 2.475μsC. 2.48μsD. 2.4751μs(6) 一定条件下,测量结果的大小及符号保持恒定或按照一定规律变化的误差称为 A 。
A. 系统误差B. 随机误差C. 粗大误差D. 绝对误差(7) 测量为8mA的电流时,若希望误差不超过0.2mA,则最好选用下列哪项方案? AA. 在1.5级电流表的10mA量程上测量B. 在5.0级电流表的10mA量程上测量C. 在2.5级电流表的10mA量程上测量D. 在2.5级电流表的100mA量程上测量2、判断题(正确的在后面括号内打对号、错误的打叉号)(1) 测量结果就是指被测量的数值量。
(×)(2) 测量结果的绝对误差越小,测量结果就越准确。
(√)(3) 测量结果的绝对误差与修正值等值同号。
(×)(4) 测量结果的绝对误差就是误差的绝对值。
(×)(5) 在测量过程中,粗大误差又称偶然误差,是由仪器精度不够产生的。
(×)3、简答题(1) 什么是测量?答:测量是人类对客观事物取得数量概念的认识过程,测量结果是由数值(大小及符号) 和单位构成,没有单位的测量结果是没有物理意义。
(2) 什么是电子测量?答:应用各类现代电子测量仪器所进行的测量活动称之为电子测量。
《电子测量技术》复习提纲试卷类型:一、填空题:30%;二、单项选择题:10%;三、判断题:10%;四、问答题:25%;五、计算题:25%。
复习要求:第一章:1、掌握电子测量的特点和一般方法(偏差、零位、微差)。
特点:(1)测量频率范围宽(2)测量量程宽(3)测量准确度高低相差悬殊(4)测量速度快(5)可以进行遥测(6)易于实现测试智能化和测试自动化(7)影响因素众多,误差处理复杂一般方法:直接、间接、组合.时域、频域、数据域、随机。
2、掌握测量仪表的主要性能指标和计量的基本概念.性能指标:(1)精度:精密度、正确度、准确度(2)稳定性:稳定度、影响量(3)输入阻抗(4)灵敏度(5)线性度(6)动态特性计量的基本概念:计量是利用技术和法制手段实现单位统一和量值准确可靠的测量.单位制:任何测量都要有一个统一的体现计量单位的量作为标准,这样的量称为计量标准。
计量基准:1、主基准2、副基准3、工作基准例题:1。
7 设某待测量的真值为土10.00,用不同的方法和仪器得到下列三组测量数据。
试用精密度、正确度和准确度说明三组测量结果的特点:①10.10,l0。
07,10.l2,l0。
06,l0。
07,l0.12,10.11,10。
08,l0。
09,10。
11;②9。
59,9.7l,1 0。
68,l0.42,10。
33,9.60,9.80,l0.21,9.98,l0.38; ③10.05,l0.04,9。
98,9。
99,l0.00,10.02,10.0l,999,9。
97,9。
99。
答:①精密欠正确;②准确度低;③准确度高。
1.15 解释名词:①计量基准;②主基准;③副基准;④工作基准. 答:①用当代最先进的科学技术和工艺水平,以最高的准确度和稳定性建立起来的专门用以规定、保持和复现物理量计量单位的特殊量具或仪器装置等。
②主基准也称作原始基准,是用来复现和保存计量单位,具有现代科学技术所能达到的最高准确度的计量器具,经国家鉴定批准,作为统一全国计量单位量值的最高依据。