電子測量課程設(shè)計(jì)1

1、電子測量技術(shù)課程實(shí)習(xí)指導(dǎo)書課程名稱（中文）：電子測量技術(shù)課程名稱（英文）：The Technique of Electronic Measure總周數(shù)： 1周 學(xué)分?jǐn)?shù)： 1分一、實(shí)習(xí)目的電子測量技術(shù) 實(shí)習(xí)是電子測量教學(xué)的重要組成部分， 是課堂教學(xué)的延續(xù) 與提高，除了驗(yàn)證課堂理論外， 還是鞏固和深化所學(xué)課堂知識的環(huán)節(jié)， 更是培養(yǎng) 學(xué)生動手能力、 訓(xùn)練嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度和作風(fēng)的手段。 通過實(shí)習(xí)， 能使學(xué)生進(jìn)一步掌 握常用的電子測量原理和方法、常用的典型電子測量儀器的原理、性能和使用、 電子測量中誤差分析和處理的方法以及電子測量儀器的發(fā)展動態(tài)， 并培養(yǎng)學(xué)生分 析與解決實(shí)際問題的能力， 為深入學(xué)習(xí)后續(xù)課程和

2、今后解決實(shí)際工程中有關(guān)測量 工作的問題打下基礎(chǔ)。通過該項(xiàng)實(shí)習(xí)應(yīng)達(dá)到以下目的：（1）比較熟練地掌握各種信號發(fā)生器、電子計(jì)數(shù)器、各種電壓表和常用示 波器的使用及檢驗(yàn)校正方法；掌握電壓、周期及頻率的測量方法；（2）掌握根據(jù)被測對象，合理選用測量方法及測量儀器的能力；（3）能擬定測量步驟、處理測量結(jié)果，并編寫實(shí)習(xí)報告。（4）通過對現(xiàn)有電子測量儀器的使用與用途進(jìn)行了解，進(jìn)而對目前的電子 測量儀器的發(fā)展現(xiàn)狀有一個感性知識， 對測量工作的組織、 管理及實(shí)施有初步的 理解，為未來更好地利用電子測量技術(shù)打下基礎(chǔ)。二、面對專業(yè)本課程實(shí)習(xí)指導(dǎo)書適用于入學(xué)學(xué)生為四年學(xué)制電子信息工程專業(yè)及相近專 業(yè)的本科生，其它學(xué)制也

3、可參照熱行。三、任務(wù)和要求1、電子測量儀器的檢驗(yàn)與校正 通用示波器、毫伏表、計(jì)數(shù)器等電子儀器的檢驗(yàn)并在教師指導(dǎo)下進(jìn)行校正。2、信號發(fā)生器、電子計(jì)數(shù)器原理及應(yīng)用研究 了解信號發(fā)生器的使用方法和電子計(jì)數(shù)器的工作原理， 熟悉信號發(fā)生器、 電 子計(jì)數(shù)器的操作，并采用不同閘門時間對不同的頻率進(jìn)行測量并分析。3、示波器原理及應(yīng)用研究了解通用電子示波工器工作原理的基礎(chǔ)上， 學(xué)會正確使用示波器測量各種電參數(shù)的方法。4、交流電壓測量 了解交流電壓測量的基本原理， 分析幾種典型電壓波形對不同檢波特性電壓表的響應(yīng)，以及它們之間的換算關(guān)系，并對測量結(jié)果做誤差分析。5、其它儀器的使用 了解頻率分析儀、頻譜分析儀、邏輯分

4、析儀及其它精密儀器的構(gòu)造、使用方法及簡單的維修、維護(hù)方法。四、實(shí)習(xí)組織和儀器工具1、實(shí)習(xí)組織 實(shí)習(xí)期間的組織工作應(yīng)由主講教師和通信實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)員共同負(fù)責(zé)， 實(shí)習(xí)工作 按小組進(jìn)行，每組根據(jù)班級人數(shù)確定分組， 組長 1名，負(fù)責(zé)管理本組實(shí)習(xí)分工和 儀器管理。組員在組長的統(tǒng)一安排下，分工協(xié)作，搞好實(shí)習(xí)。分配任務(wù)時，應(yīng)使 每項(xiàng)工作都由組員輪流擔(dān)任，不能單純追求進(jìn)度。2、儀器工具 采用常規(guī)通用儀器設(shè)備在計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院通信實(shí)驗(yàn)室完成實(shí)習(xí)容。 下表為實(shí)驗(yàn)主要應(yīng)配套儀器設(shè)備及臺（套）數(shù)（以一個實(shí)習(xí)教學(xué)班 15 人為標(biāo)準(zhǔn)）序號儀器設(shè)備名稱數(shù)量備注1通用示波器 SS-7821/1113臺2EE1641B函數(shù)信號發(fā)生

5、器 / 計(jì)數(shù)器臺3AS1051S高頻信號發(fā)生器臺4SP10B型多功能計(jì)數(shù)器臺5HFJ-8D超高頻毫伏表臺6BT3C-B型頻率特性測試儀臺7萬用表臺8實(shí)驗(yàn)箱套9其它包括各種工具六、實(shí)習(xí)注意事項(xiàng)1、儀器使用與愛護(hù)除參照電子測量實(shí)習(xí)大綱外，還應(yīng)注意以下各點(diǎn)：（1）每次實(shí)習(xí)前、后均應(yīng)注意清點(diǎn)儀器和工具；（2）實(shí)習(xí)中如發(fā)現(xiàn)儀器有故障， 應(yīng)立即報告教師和實(shí)驗(yàn)員， 不準(zhǔn)自行拆卸；（3）按時領(lǐng)用、交還儀器，并遵守儀器領(lǐng)借制度。2、實(shí)習(xí)前要做好準(zhǔn)備，隨實(shí)習(xí)進(jìn)度閱讀實(shí)習(xí)指導(dǎo)書及教材的有關(guān)章節(jié)。3、每一項(xiàng)測量工作完成后，要及時計(jì)算、整理成果并要寫實(shí)習(xí)工作日記， 原始數(shù)據(jù)、資料、成果應(yīng)妥善保管，不得丟失。4、嚴(yán)格遵守

6、實(shí)驗(yàn)室的規(guī)章制度。七、實(shí)習(xí)報告的編寫要求每個學(xué)生在課程實(shí)習(xí)結(jié)束后上交主講老師課程實(shí)習(xí)報告一份。 課程實(shí)習(xí) 報告應(yīng)反映學(xué)生在實(shí)習(xí)中所獲得的知識， 編寫時要認(rèn)真， 力求完善， 參考格式見 農(nóng)林大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院信息工程類課程實(shí)習(xí)報告規(guī)（討論稿）附件 要求。 電子測量技術(shù) 課程實(shí)習(xí)報告一般含封面、 實(shí)習(xí)報告結(jié)果評定表、 目錄和正文 五部分。其中課程實(shí)習(xí)報告正文格式包括： （ 1）實(shí)習(xí)的目的和任務(wù)；（2）實(shí)習(xí)要 求；（3）實(shí)習(xí)地點(diǎn)；（ 4）主要儀器設(shè)備（實(shí)驗(yàn)用的軟硬件環(huán)境） ；（5）實(shí)習(xí)容， 主要指實(shí)習(xí)容和實(shí)習(xí)過程等基本情況介紹，可以介紹實(shí)習(xí)的項(xiàng)目、程序、方法、 精度、計(jì)算成果及示意圖等， 可以按實(shí)

7、習(xí)順序逐項(xiàng)編寫； （6）問題討論與分析， 可以就某一個或某一類儀器進(jìn)行如測量方法改進(jìn)、 誤差分析、 儀器功能擴(kuò)展等方 面的討論，也可以考慮如何構(gòu)造一個自動測試系統(tǒng)或虛擬實(shí)驗(yàn)等； （7）結(jié)束語， 可以談?wù)撟约旱膶?shí)習(xí)心得體會及提高， 實(shí)習(xí)中存在的問題、 解決思路或辦法或建 議等；（8）參考文獻(xiàn)。八、上交資料1、各種測量記錄及計(jì)算表。2、課程實(shí)習(xí)報告。九、實(shí)習(xí)成績評定1、考核方式、方法本課程實(shí)習(xí)成績單獨(dú)按 100 分記分，學(xué)分 1 分。凡實(shí)習(xí)成績不及格者， 該門 課程必須重修。學(xué)生的實(shí)習(xí)成績以實(shí)習(xí)中的實(shí)際完成為主，占最后評定總分的 60%，實(shí)習(xí)報告占最后評定總分的 40%，其中，實(shí)習(xí)中的實(shí)際完成成績

8、又主要以 實(shí)驗(yàn)實(shí)際操作的優(yōu)劣作為主要考核依據(jù)。2、實(shí)習(xí)成績評定方法 評定課程實(shí)習(xí)成績時，可參考以下標(biāo)準(zhǔn)。（1）90100分能正確理解實(shí)習(xí)的目的要求， 能獨(dú)立、 順利而正確地完成各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作， 會分析和處理實(shí)驗(yàn)中遇到的問題， 能掌握所學(xué)的各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)技能， 能較好地完成實(shí)習(xí)報告，有一定創(chuàng)造精神和能力。有良好的實(shí)驗(yàn)工作作風(fēng)和習(xí)慣。實(shí)習(xí)過程中，記 錄規(guī)格整潔，具有很強(qiáng)的動手操作、計(jì)算及繪圖能力，工作積極主動，組織紀(jì)律 性強(qiáng)。（2）8089能理解實(shí)習(xí)的目的和要求， 能認(rèn)真而正確地完成各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作， 能分析和處 理實(shí)驗(yàn)中遇到的一些問題。 能掌握所學(xué)實(shí)驗(yàn)技能的絕大部分， 對難點(diǎn)較大的操作 完成有困難。能一般完

9、成實(shí)習(xí)報告和其它作業(yè)。有較好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣和工作作風(fēng)。 實(shí)習(xí)過程中，作業(yè)齊全，記錄規(guī)格，具有動手操作、計(jì)算及繪圖能力，能獨(dú)立完 成工作、作業(yè)，工作較積極主動，組織紀(jì)律性較強(qiáng)。（3）7079能粗淺理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?，能認(rèn)真努力進(jìn)行各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作，但技巧較差。能 分析和處理實(shí)驗(yàn)中一些較容易的問題，掌握實(shí)驗(yàn)技能的大部分。有30%掌握得不好。能一般完成各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)作業(yè)和報告。處理問題缺乏條理。工作作風(fēng)較好。能認(rèn) 真遵守各項(xiàng)規(guī)章制度，學(xué)習(xí)努力。實(shí)習(xí)過程中，作業(yè)齊全，記錄規(guī)格，有部分缺 頁或錯誤，具有一定的動手操作、計(jì)算及繪圖能力，但獨(dú)立完成困難，工作積極 主動，組織紀(jì)律性強(qiáng)（4）6069只能機(jī)械地了解實(shí)驗(yàn)容，能一般

10、性地按實(shí)驗(yàn)步驟完成實(shí)驗(yàn)操作，能完成 60% 所學(xué)的實(shí)驗(yàn)技能， 有些雖作但不準(zhǔn)確。 遇到問題常常缺乏解決的辦法， 在別人啟 發(fā)下能作些簡單處理， 但效果不理想。 能一般完成實(shí)驗(yàn)報告， 能認(rèn)真遵守實(shí)驗(yàn)室 各項(xiàng)規(guī)章制度，工作中有小的習(xí)慣性毛病 （如工作無計(jì)劃， 處理問題缺乏條理）。（5）059（很差）盲目地操作，只掌握 50%的所學(xué)實(shí)驗(yàn)技能。有些實(shí)驗(yàn)雖能作，但一般效果不 好，操作不正確。工作忙亂無條理。一般能遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度，但常有小的錯 誤。實(shí)驗(yàn)報告較多的時候有結(jié)果， 遇到問題時說不明原因， 在教師指導(dǎo)下也較難 完成各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)作業(yè)。或有些小聰明但不努力，不求上進(jìn)。實(shí)習(xí)過程中，作業(yè)不齊 全認(rèn)真，記錄

11、不規(guī)格整潔，動手操作、計(jì)算及繪圖能力很差，工作不積極主動， 不遵守組織實(shí)習(xí)紀(jì)律；注意：實(shí)習(xí)中，發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重涂改或偽造數(shù)據(jù)，損壞儀器、工具，工作懶散，按 降分處理；如缺席 1/3 實(shí)習(xí)天數(shù)，或嚴(yán)重違紀(jì)者，或小組成績不及格者，均作不 及格處理，以后同下一屆學(xué)生補(bǔ)做實(shí)習(xí)。十、實(shí)驗(yàn)容與指導(dǎo)1、示波器與信號發(fā)生器的使用1）示波器工作原理 在時域信號測量中，電子示波器無疑是最具代表性的典型測量儀器。它可以 精確復(fù)現(xiàn)作為時間函數(shù)的電壓波形（橫軸為時間軸，縱軸為幅度軸） ，不僅可以 觀察相對于時間的連續(xù)信號， 也可以觀察某一時刻的瞬間信號， 這是電壓表所做 不到的。我們不僅可以從示波器上觀察電壓的波形， 也可以讀

12、出電壓信號的幅度、 頻率及相位等參數(shù)。電子示波器是利用隨電信號的變化而偏轉(zhuǎn)的電子束不斷轟擊熒光屏而顯示 波形的，如果在示波管的 X偏轉(zhuǎn)板 （水平偏轉(zhuǎn)板） 上加一隨時間作線性變化的時 基信號，在 Y 偏轉(zhuǎn)板（垂直偏轉(zhuǎn)板）加上要觀測的電信號，示波器的熒光屏上便 能顯示出所要觀測的電信號的時間波形。若水平偏轉(zhuǎn)板上無掃描信號， 則從熒光屏上什么也看不見或只能看到一條垂 直的直線。 因此，只有當(dāng) X偏轉(zhuǎn)板加上鋸齒電壓后才有可能將波形展開， 看到信 號的時間波形。一般說來， Y 偏轉(zhuǎn)板上所加的待觀測信號的周期與 X 偏轉(zhuǎn)板上所加的掃描鋸 齒電壓的周期是不相同的， 也不一定是整數(shù)倍， 因而每次掃描的起點(diǎn)對待

13、觀測信 號來說將不固定， 則顯示波形便會不斷向左或向右移動， 波形將一片模糊。 這就 有一個同步問題，即怎樣使每次掃描都在待觀測信號不同周期的相同相位點(diǎn)開始。 近代電子示波器通常是采用等待觸發(fā)掃描的工作方式來實(shí)現(xiàn)同步的。 只要選擇不 同的觸發(fā)電平和極性， 掃描便可穩(wěn)定在待觀測信號的某一相應(yīng)相位點(diǎn)開始， 從而 使顯示波形穩(wěn)定、清晰。在現(xiàn)代電子示波器中，為了便于同時觀測兩個信號（如比較兩個信號的相位 關(guān)系），采用了雙蹤顯示的辦法， 即在熒光屏上可以同時有兩條光跡出現(xiàn)， 這樣， 兩個待測的信號便可同時顯示在熒光屏上， 雙蹤顯示時， 有交替、 斷續(xù)兩種工作 方式。交替、斷續(xù)工作時，掃描電壓均為一種，只

14、是把顯示時間進(jìn)行了相應(yīng)的劃 分而已。由于雙蹤顯示時兩個通道都有信號輸入，因此還可以工作于疊加方式，這時 是將兩個信號逐點(diǎn)相加起來后送到 Y 偏轉(zhuǎn)板的。這種工作方式可模擬諧波疊加， 波形失真等問題。同時，如果改變其中一個的極性， 也可以實(shí)現(xiàn)相減的顯示功能。 這相當(dāng)于兩個函數(shù)的相加減。示波器除了用于觀測信號的時間波形外， 還可將兩個相同或不同的信號分別 加于垂直和水平系統(tǒng)，以觀測兩信號在 x y 平面上正交疊加所組成的圖形，如 沙育圖形，它可用于觀測兩個信號之間的幅度、相位和頻率關(guān)系。2）實(shí)驗(yàn)設(shè)備（1）函數(shù)信號發(fā)生器，型號 YB1634，指標(biāo)： 0.2Hz-2MHz，數(shù)量 2 臺；（2）雙蹤示波器

15、，型號 YB4320A，指標(biāo)： 20MHz，數(shù)量 1 臺。）3）示波器與信號發(fā)生器的使用（1）作好使用示波器前的調(diào)亮、聚焦和校正等準(zhǔn)備工作。將兩個通道的耦合方式置為地調(diào)節(jié)“聚焦”旋鈕調(diào)節(jié) CH1 的“位移”旋鈕將通道 1 的掃描線調(diào)至中心位置按下“ CH2 “按鈕，顯示通道 2 的掃描線調(diào)節(jié) CH2 的“位移”旋鈕將通調(diào)節(jié)“掃描微調(diào)” 旋鈕至校準(zhǔn)位道 2 的掃描線調(diào)至中心位置將校準(zhǔn)信號接入通道 1，觀測顯示是否正確（2）各種波形參數(shù)測量 方波（a）上升時間 t r 測量信號源輸出方波信號調(diào)節(jié)示波器時基旋鈕將波形展開按下掃描因數(shù) 5 擴(kuò)展鍵調(diào)節(jié)水平位移旋鈕便于讀數(shù)上升時間 tr = 上升沿格數(shù)掃

16、描時基刻度 5 b）下降時間 tf 測量調(diào)節(jié)水平位移旋鈕并讀取下降時間下降時間 t f = 下降沿格數(shù)掃描時基刻度 5c）直流偏置電壓 V0 測量按下信號源的直流偏置按鈕并 將 CH1 置為交流耦合并讀波形讀波形峰值的格數(shù) g1 峰值的格數(shù) g2直流偏置電壓 V0 = （ g1- g2 ） 垂直幅度刻度 正弦波（a）測量重復(fù)周期 T0及電壓峰峰值 UP P 。信號源輸出正弦信號調(diào)節(jié) CH1的垂直幅度旋鈕并讀數(shù)電壓峰峰值 UP P= 波峰到波谷的格數(shù)垂直幅度刻度重復(fù)周期 T0= 單周期的格數(shù)掃描時基刻度 三角波a）波形對稱度 Ta 測b信號源輸出三角信號并讀數(shù)上升時間 Ta =上升沿格數(shù)掃描時基

17、刻度下降時間 Tb =下降沿格數(shù)掃描時基刻度（3）顯示波形的觀測 選擇不同的觸發(fā)極性按下“極性”按鈕并觀察波形顯示 選擇不同的掃描速度切換信號源的頻率檔位調(diào)節(jié)掃描時基選鈕并觀察不同掃描速度下的波形顯示 觀察交替掃描按下“交替觸發(fā)”按鈕并觀察波形顯示兩個信號源分別輸出不同頻率、不同波形的信號，按下 CH2 按鈕同時顯示這兩個信號 觀察波形疊加按下“疊加”按鈕并觀察波形顯示兩個信號源分別輸出相同頻率、不同波形的信號，按下 CH2 按鈕同時顯示這兩個信號 觀察任意兩種波形的 x y 合成圖形觀察方波和正弦波的 x y 合成圖形觀察兩個同頻正弦波的 x y 合成圖形波峰因數(shù)為 K p U用來測量電壓的指針式電壓表中的檢波器有多種形式，一般來說，具有不調(diào)節(jié)其中一個正弦波的幅度并觀察 將兩個正弦波的頻率比調(diào)整為 1 : 3 并觀察4） 思考題（1）利用示波器測量各種波形參數(shù)時，如何減小其測量誤差？（2）當(dāng)利