电子测量技术第2章

电子测量技术课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握电子测量技术的基本原理，包括电压、电流、电阻等基本物理量的测量方法。

2. 理解并掌握常用电子测量仪器的功能、使用方法及注意事项，如万用表、示波器等。

3. 学习电子测量系统误差分析及数据处理方法，提高数据分析和处理能力。

技能目标：1. 能够正确使用电子测量仪器进行基本物理量的测量，并熟练进行仪器的操作与维护。

2. 学会分析电子测量过程中的误差来源，并能采取相应措施进行修正。

3. 培养学生运用电子测量技术解决实际问题的能力，提高动手操作和团队协作能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子测量技术学科的兴趣，激发学习热情，形成积极探索的学习态度。

2. 增强学生的安全意识，遵守实验操作规程，养成良好的实验操作习惯。

3. 培养学生的创新精神和实践能力，提高学生对测量结果的客观认识和评价。

课程性质：本课程为实践性较强的学科，注重理论联系实际，强调学生的动手操作能力和实际问题解决能力的培养。

学生特点：学生已具备一定的电子基础知识，具有较强的求知欲和动手能力，但对电子测量技术的了解有限。

教学要求：结合学生特点，通过理论讲解、实践操作和案例分析等多种教学方式，使学生掌握电子测量技术的基本知识和技能，培养其解决实际问题的能力。

在教学过程中，注重目标的分解和落实，确保学生达到预定的学习成果。

二、教学内容1. 电子测量技术原理：- 电压、电流、电阻等基本物理量的测量方法- 电子测量系统的基本构成及工作原理2. 常用电子测量仪器及其使用：- 万用表的结构、功能、操作方法及维护- 示波器的原理、应用及使用注意事项- 其他测量仪器的了解与简单应用3. 电子测量误差分析及数据处理：- 测量误差的分类、来源及消除方法- 数据处理方法，如平均值、标准差等计算- 提高测量精度的措施4. 实践操作与案例分析：- 设计简单电子测量电路，进行实际操作- 分析实际测量过程中可能出现的误差，并采取措施进行修正- 案例分析，学习解决实际问题的方法教学内容安排和进度：第一周：电子测量技术原理学习第二周：常用电子测量仪器及其使用方法学习第三周：电子测量误差分析及数据处理方法学习第四周：实践操作与案例分析教材章节关联：《电子测量技术》第一章：电子测量技术概述《电子测量技术》第二章：常用电子测量仪器《电子测量技术》第三章：测量误差及数据处理《电子测量技术》第四章：实践操作与案例分析教学内容的选择和组织确保科学性和系统性，旨在帮助学生将理论与实践相结合，提高其电子测量技术在实际应用中的能力。

电子测量技术教案《2》教案：电子测量技术《2》一、教学目标本课程旨在培养学生对电子测量技术的基本概念和方法的理解，并能够应用于电子测量领域的实际问题中。

二、教学内容1.电子测量技术的基本概念和方法介绍2.电子测量仪器的使用和操作3.电子测量技术的实例应用三、教学方法本课程采用理论与实践相结合的教学方法，通过理论讲解和实验操作相结合的方式进行教学，以培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。

四、教学过程1.理论讲解1.1电子测量技术的基本概念和方法介绍-电子测量技术的定义和作用-电子测量仪器的分类和特点-电子测量技术的基本原理和测量范围-电子测量技术的误差分析和校准方法2.实验操作2.1电子测量仪器的使用和操作-示波器的使用和操作方法-多用表的使用和操作方法-信号发生器的使用和操作方法-频谱仪的使用和操作方法3.实例应用3.1电子测量技术的实例应用-温度测量-电压测量-频率测量-电流测量五、教学评估本课程的评估主要通过实验报告和考试成绩来进行，考察学生对电子测量技术的理解和实践能力。

同时，也将对学生的课堂参与和表现进行评估。

六、教学资源1.电子测量仪器：示波器、多用表、信号发生器、频谱仪等2.教材和参考书籍3.实验报告模板和评估表七、教学总结通过本课程的学习，学生将对电子测量技术有更为深入的了解，能够熟练运用电子测量仪器进行实验操作，并能够应用所学的电子测量技术解决实际问题。

同时，还能提高学生的实际操作能力和解决问题的能力，为今后从事相关工作打下坚实的基础。

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。

《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。

电子测量技术（张永瑞版）第二章课后习题答案习题二2.1 解释下列名词术语的含义：真值、实际值、标称值、示值、测量误差、修正值。

答：真值：一个物理量在一定条件下所呈现的客观大小或真实数值。

指定值：由国家设立尽可能维持不变的实物标准(或基准)，以法令的形式指定其所体现的量值作为计量单位的指定值。

实际值：实际测量时，在每一级的比较中，都以上一级标准所体现的值当作准确无误的值，通常称为实际值，也叫作相对真值。

标称值：测量器具上标定的数值。

示值：测量器具指示的被测量量值称为测量器具的示值。

测量误差：测量仪器仪表的测得值与被测量真值之间的差异。

修正值：与绝对误差绝对值相等但符号相反的值。

2.2 什么是等精度测量？什么是不等精度测量？答：在保持测量条件不变的情况下对同一被测量进行的多次测量过程称作等精度测量。

如果在同一被测量的多次重复测量中，不是所有测量条件都维持不变，这样的测量称为非等精度测量或不等精度测量。

2.3 按照表示方法的不同，测量误差分成哪几类？答：1、绝对误差：定义为：Δx＝x－A0 2、相对误差?x?100% A?x（2）示值相对误差： rx＝?100%x（1）实际相对误差： rA＝（3）满度相对误差： rm＝?xm?100% xm（4）分贝误差： Gx＝20 lgAu（d B） 2.4 说明系统误差、随机误差和粗差的主要特点。

答：系统误差的主要特点是：只要测量条件不变，误差即为确切的数值，用多次测量取平均值的办法不能改变或消除系差，而当条件改变时，误差也随之遵循某种确定的规律而变化，具有可重复性。

随机误差的特点是：① 有界性；② 对称性；③ 抵偿性。

粗差的主要特点是：测得值明显地偏离实际。

2.5 有两个电容器，其中C1＝2000±40 pF，C2＝470 pF±5%，问哪个电容器的误差大些？为什么？解：r1＝?40?100%＝?2% 因为r1＜r2 ，所以C2的误差大些。

电子测量技术第二章(一)填空题1、相对误差定义为测量值与真值的比值，通常用百分数表示。

2、绝对误差是指由测量所得到的真值与测量值之差。

3、测量误差就是测量结果与被测量____真值____的差别，通常可以分为__ 绝对误差_____和____相对误差___两种。

4、根据测量的性质和特点，可将测量误差分为随机误差、系统误差、粗大误差。

5、精密度用以表示随机误差的大小，准确度用以表示系统误差的大小，精确度用以表示系统误差与随机误差综合影响的大小。

6、可以用____系统误差_____来作为衡量测量是否正确的尺度，称为测量的准确度。

7、随机误差的大小，可以用测量值的___精密度___来衡量，其值越小，测量值越集中，测量的___密集度___越高。

8、误差的基本表示方法有_绝对误差_、_相对误差_和最大引用误差(满度误差)9、消弱系统误差的典型测量技术有零示法、替代法、补偿法、对照法、微差法和交叉读数法。

10、多次测量中随机误差具有___有界_____性、____对称____性和___抵偿_____性。

11、满度（引用）误差表示为绝对误差与满量程之比，是用量程满度值代替测量真值的相对误差。

12、测量仪器准确度等级一般分为7级，其中准确度最高的为_0.1_级，准确度最低的为_5.0_级。

13、1.5级100mA的电流表,引用相对误差为±1.5% ，在50mA点允许的最大绝对误差为___±1.5mA 。

14、为保证在测量80V电压时，误差≤±1%，应选用等于或优于0.5 级的100V量程的电压表。

15、___马利科夫_____判据是常用的判别累进性系差的方法。

16、____阿贝一赫梅特____判据是常用的判别周期性系差的方法。

三种，在工程上凡是要求计算测量结果的误差时，一般都要用__相对误差__。

17、对以下数据进行四舍五入处理，要求小数点后只保留2位。

4.850=__4.85__；200.4850000010=_____200.48___。

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。

第二章误差与测量不确定度2.10用图2.22中（a ）、（b ）两种电路测电阻R x ，若电压表的内阻为R V ，电流表的内阻为R I ，求测量值受电表影响产生的绝对误差和相对误差，并讨论所得结果。

图2.22 题2.10图 解：(a)vX v x v x x R R R R I IR R IV R +===)//('∆ R=VX Xx x R R RR R +-=-2'R r =％10011100100⨯+-=⨯+-=⨯∆XV VX X XR R R R R R R在R v 一定时被测电阻R X 越小，其相对误差越小,故当R X 相对R v 很小时,选此方法测量。

(b)I x I x xR R IR R I IV R+=+⨯==)(' I x xR R RR =-=∆'R r 0100100⨯=⨯∆=XI XR R R R在R I 一定时，被测电阻R X 越大.其相对误差越小,故当R X 相对RI 很大时,选此方法测量。

2.11 用一内阻为R i 的万用表测量下图所示电路A 、B 两点间电压，设E ＝12V ，R1＝5k Ω ，R2＝20k Ω，求：（1）如E 、R1、R2都是标准的，不接万用表时A 、B 两点间的电压实际值U A 为多大? （2）如果万用表内阻R I ＝20k Ω，则电压U A 的示值相对误差和实际相对误差各为多大？（3）如果万用表内阻R I ＝lM Ω，则电压U A 的示值相对误差和实际相对误差各为多大？（a ）（b ）R 1 5K Ω解：（1）A 、B 两点间的电压实际值V 6.9k 20k20k 512E 221=+=+=R R R UA（2）U A 测量值为：k 20//k 20k20//k 20k 512////E 221+=+=I I AR R R R R UV 0.8k 10k10k 512=+=所以U A 的示值相对误差%200.86.90.8-=-=∆=Ux U xγU A 的实际相对误差为%176.96.90.8-=-=∆=UAU Aγ（3）U A 测量值为：M 1//k 20M1//k 20k 512////E 221+=+=I IAR R R R R UV 56.9k 6.19k6.19k 512=+=所以U A 的示值相对误差%42.056.96.956.9-≈-=∆=Ux U x γ U A 的实际相对误差为%42.06.96.956.9-≈-=∆=UAU Aγ由此可见，当电压表内阻越大，测量结果越准确。