电子测量第三章

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。

电子测量技术课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解电子测量技术的基本概念，掌握各种电子测量仪器的使用方法。

2. 学生能掌握电子测量过程中的误差分析及处理方法，了解电子测量数据的处理技巧。

3. 学生能了解电子测量技术在工程实践中的应用，掌握相关测量标准及规范。

技能目标：1. 学生具备正确使用电子测量仪器进行数据测量的能力。

2. 学生能够根据测量数据进行分析、处理，并解决实际测量问题。

3. 学生能够运用电子测量技术解决简单的工程问题，具备一定的实际操作能力。

情感态度价值观目标：1. 学生通过学习电子测量技术，培养严谨的科学态度，注重实验数据的准确性和可靠性。

2. 学生在学习过程中，培养团队协作精神，学会与他人共同探讨、解决问题。

3. 学生能够关注电子测量技术的发展动态，认识到其在现代科技领域的重要地位，激发对相关领域的学习兴趣。

本课程针对高中年级学生，结合电子测量技术的学科特点，注重理论联系实际，提高学生的动手操作能力。

课程设计遵循由浅入深、循序渐进的原则，使学生在掌握基本知识的同时，能够将所学技能应用于实际测量中，培养学生的创新意识和实践能力。

通过本课程的学习，为学生进一步学习电子技术及相关领域知识打下坚实基础。

二、教学内容1. 电子测量技术概述：介绍电子测量的基本概念、分类及发展历程，使学生了解电子测量技术在现代科技中的地位与作用。

教材章节：第一章 电子测量技术概述2. 电子测量仪器及其使用方法：讲解各类电子测量仪器的原理、性能参数及操作方法，重点掌握万用表、示波器等常用仪器的使用。

教材章节：第二章 电子测量仪器及其使用方法3. 测量误差分析与数据处理：分析电子测量过程中可能出现的误差类型，探讨减小误差的方法，学习测量数据的处理技巧。

教材章节：第三章 测量误差分析与数据处理4. 电子测量技术在工程实践中的应用：介绍电子测量技术在各个领域的应用案例，使学生了解实际工程中的测量需求及解决方法。

习题答案 第一章概述1、 在测量电压时，如果测量值为100V ，实际值为95V ，则测量绝对误差和修正值分别是多少？如果测量值是100V ，修正值是-10V ，则实际值和绝对误差分别是多少？1.解：Δx =x -A =100V-95V=5VC =-Δx =-5VA =x +C =100V-10V=90V Δx =-C =10V2、 用量程为50MA 的电流表测量实际值为40MA 的电流，如果读数值为38MA ，试求测量的绝对误差、实际相对误差、示值相对误差各是多少？2.解：Δx =x -A =40mA-38mA=2mA%5%100mA40mA 2A =⨯=∆=A x γ %3.5%1008mA3mA 2x ≈⨯=∆=x x γ 3、 如果要测量一个8V 左右的电压，现有两块电压表，其中一块量程为10V 、1.5级，另一块量程为20V ，1.0级，问应选用哪一块表测量较为准确？3.解：∵mm m x x∆=γ∴Δx m1=γm1x m1=±1.5%×10V=±0.15V Δx m2=γm2x m2=±1.0%×20V=±0.20V>Δx m1 ∴选用第一块表。

4、 已知用量程为100MA 的标准电流表校准另一块电流表时，测量相同电流的电流值分别是90MA ，94.5MA ，求被校电流表的绝对误差、修正值、实际相对误差各是多少？如果上述结果是最大误差的话，测被测电流表的准确度应定为几级？4.解：Δx =x -A =94.5mA-90mA=4.5mAC =-Δx =-4.5mA%5%100mA90mA 5.4m =⨯=∆=A x γ ∵%5.4%100mA100mA5.4m m m =⨯=∆=x x γ ∴被校表的准确度等级应定为5.0级。

5、用一台0.5级10 V 量程电压表测量电压，指示值为7.526V ，试确定本次测量的记录值和报告值分别是多少？5.解：ΔU m =±0.5%×10V=±0.5V本次测量报告值为8V ，测量记录值为7.5V 。

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 I R 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？解：（1）A 、B 两点间的电压实际值V 6.9k 20k20k 512E221=+=+=R R R UA（a ）（b ）R 1 5K Ω（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。

《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。

一、填空题：1。

某测试人员在一项对航空发动机页片稳态转速试验中,测得其平均值为20000 转/ 分钟（假定测试次数足够多）。

其中某次测量结果为20002 转/ 分钟，则此次测量的绝对误差△x ＝______ ,实际相对误差＝______ 。

答案:2 转/ 分钟，0。

01 ％。

2.在测量中进行量值比较采用的两种基本方法是________ 和________ .答案：间接比较法,直接比较法.3.计量的三个主要特征是________ 、________ 和________ .答案:统一性，准确性，法律性.4。

________ 是比较同一级别、同一类型测量标准的一致性而进行的量值传递活动。

答案:比对.5.计算分贝误差的表达式为，其中称为______ 。

答案：相对误差6。

指针偏转式电压表和数码显示式电压表测量电压的方法分别属于______ 测量和______ 测量.答案:模拟，数字7.为了提高测量准确度，在比较中常采用减小测量误差的方法,如______ 法、______ 法、______ 法。

答案:微差、替代、交换8。

本的测量对象来看，电子测量是对____ 和____ 的测量.答案：电量；非电量。

9.信息的的获取的过程是由( ) 和( ）两大环节。

答案：感知；识别。

10.有源量测量系统与无源量测量系统在功能结构上最显著的区别是有无______。

答案：测试激励信号源。

11。

触发跟踪方式为（触发开始跟踪加延迟）时，触发字位于数据观察窗口之外.12. 发生桥接故障时有可能使组合电路变成( 时序电路）。

二、判断题：1.狭义的测量是指为了确定被测对象的个数而进行的实验过程（错)2.基准用来复现某一基本测量单位的量值,只用于鉴定各种量具的精度，不直接参加测量。

(对）3.绝对误差就是误差的绝对值（错）4 ．通常使用的频率变换方式中，检波是把直流电压变成交流电压（错)4 ．通常使用的频率变换方式中，检波是把直流电压变成交流电压（）5 ．某待测电流约为100mA .现有两个电流表，分别是甲表：0。