电子测量专业课程设计.doc

《电子测量技术》课程实习指引书
课程名称（中文）：电子测量技术
课程名称（英文）：The Technique of Electronic Measure
总周数：1周 学分数：1分
一、实习目
《电子测量技术》实习是电子测量教学重要构成某些，是课堂教学延续与提高，除了验证课堂理论外，还是巩固和深化所学课堂知识环节，更是培养学生动手能力、训练严谨科学态度和作风手段。通过实习，能使学生进一步掌握惯用电子测量原理和办法、惯用典型电子测量仪器原理、性能和使用、电子测量中误差分析和解决办法以及电子测量仪器发展动态，并培养学生分析与解决实际问题能力，为进一步学习后续课程和此后解决实际工程中关于测量工作问题打下基本。
通过该项实习应达到如下目：
（1）比较纯熟地掌握各种信号发生器、电子计数器、各种电压表和惯用示波器使用及检查校正办法；掌握电压、周期及频率测量办法；
（2）掌握依照被测对象，合理选用测量办法及测量仪器能力；
（3）能拟定测量环节、解决测量成果，并编写实习报告。
（4）通过对既有电子测量仪器使用与用途进行理解，进而对当前电子测量仪器发呈现状有一种感性知识，对测量工作组织、管理及实行有初步理解，为将来更好地运用电子测量技术打下基本。
二、面对专业
本课程实习指引书合用于入学学生为四年学制电子信息工程专业及相近专业本科生，其他学制也可参照热行。
三、任务和规定
1、电子测量仪器检查与校正
通用示波器、毫伏表、计数器等电子仪器检查并在教师指引下进行校正。
2、信号发生器、电子计数器原理及应用研究
理解信号发生器用法和电子计数器工作原理，熟悉信号发生器、电子计数器操作，并采用不同闸门时间对不同频率进行测量并分析。
3、示波器原理及应用研究
理解通用电子示波工器工作原理基本上，学会对的使用示波器测量各种电参数办法。
4、交流电压测量
理解交流电压测量基本原理，分析几种典型电压波形对不同检波特性电压表响应，以及它们之间换算关系，并对测量成果做误差分析。
5、其他仪器使用
理解频率分析仪、频谱分析仪、逻辑分析仪及其他精密仪器构造、用法及简朴维修、维护办法。
四、实习组织和仪器工具
1、实习组织
实习期间组织工作应由主讲教师和通信实验室实验员共同负责，实习工作按小组进行，每组依照班级人数拟定分组，组长1名，负责管理本组实习分工和仪器管理。成员在组长统一安排下，分工协作，搞好实习。分派任务时，应使每项工作都由成员轮流担任，不能单纯追求进度。
2、仪器工具
采用常规通用仪器设备在计算机与信息学院通信实验室完毕实习内容。下表为实验重要应配套仪器设备及台（套）数（以一种实习教学班15人为原则）

序号
仪器设备名称
数量
备注
1
通用示波器SS-7821/11
13台

2
EE1641B函数信号发生器/计数器
台

3
AS1051S高频信号发生器
台

4
SP10B型多功能计数器
台

5
HFJ-8D超高频毫伏表
台

6
BT3C-B型频率特性测试仪　
台

7
万用表
 台

8
实验箱
套

9
其他

涉及各种工具

六、实习注意事项
1、仪器使用与爱护
除参照电子测量实习大纲外，还应注意如下各点：
（1）每次实习前、后均应注意清点仪器和工具；
（2）实习中如发现仪器有故障，应及时报告教师和实验员，不准自行拆卸；
（3）准时领用、交还仪器，并遵守仪器领借制度。
2、实习前要做好准备，随实习进度阅读实习指引书及教材关于章节。
3、每一项测量工作完毕后，要及时计算、整顿成果并要写实习工作日记，原始数据、资料、成果应妥善保管，不得丢失。
4、严格遵守实验室规章制度。
七、实习报告编写
规定每个学生在课程实习结束后上交主讲教师课程实习报告一份。课程实习报告应反映学生在实习中所获得知识，编写时要认真，力求完善，参照格式见福建农林大学计算机与信息学院信息工程类课程实习报告规范（讨论稿）附件规定。《电子测量技术》课程实习报告普通含封面、实习报告成果评估表、目录和正文五某些。其中课程实习报告正文格式涉及：（1）实习目和任务；（2）实习规定；（3）实习地点；（4）重要仪器设备（实验用软硬件环境）；（5）实习内容，重要指实习内容和实习过程等基本状况简介，可以简介实习项目、程序、办法、精度、计算成果及示意图等，可以按实习顺序逐项编写；（6）问题讨论与分析，可以就某一种或某一类仪器进行如测量办法改进、误差分析、仪器功能扩展等方面讨论，也可以考虑如何构造一种自动测试系统或虚拟实验等；（7）结束语，可以谈论自己实习心得体会及提高，实习中存在问题、解决思路或办法或建议等；（8）参照文献。
八、上交资料
1、各种测量记录及计算表。
2、课程实习报告。
九、实习成绩评估
1、考核方式、办法
本课程实习成绩单独按100分记分，学分1分。凡实习成绩不及格者，该门课程必要重修。学生实习成绩以实习中实际完毕为主，占最后评估总分60%，实习报告占最后评估总分40%，其中，实习中实际完毕成绩又重要以实验实际操作优劣作为重要考核根据。
2、实习成绩评估办法
评估课程实习成绩时，可参照如下原则。
（1）90~100分
能对的理解实习目规定，能独立、顺利而对的地完毕各项实验操作，会分析和解决实验中遇到问题，能掌握所学各项实验技能，能较好地完毕实习报告，有一定创造精神和能力。有良好实验工作作风和习惯。实习过程中，记录规格整洁，具备很强动手操作、计算及绘图能力，工作积极积极，组织纪律性强。
（2）80~89
能理解实习目和规定，能认真而对的地完毕各项实验操作，能分析和解决实验中遇到某些问题。能掌握所学实验技能绝大某些，对难点较大操作完毕有困难。能普通完毕实习报告和其他作业。有较好实验习惯和工作作风。实习过程中，作业齐全，记录规格，具备动手操作、计算及绘图能力，能独立完毕工作、作业，工作较积极积极，组织纪律性较强。
（3）70~79
能粗浅理解实验目规定，能认真努力进行各项实验操作，但技巧较差。能分析和解决实验中某些较容易问题，掌握实验技能大某些。有30%掌握得不好。能普通完毕各项实验作业和报告。解决问题缺少条理。工作作风较好。能认真遵守各项规章制度，学习努力。实习过程中，作业齐全，记录规格，有某些缺页或错误，具备一定动手操作、计算及绘图能力，但独立完毕困难，工作积极积极，组织纪律性强
（4）60~69
只能机械地理解实验内容，能普通性地按实验环节完毕实验操作，能完毕60%所学实验技能，有些虽作但不精确。遇到问题经常缺少解决办法，在别人启发下能作些简朴解决，但效果不抱负。能普通完毕实验报告，能认真遵守实验室各项规章制度，工作中有小习惯性毛病（如工作无筹划，解决问题缺少条理）。
（5）0～59（很差）
盲目地操作，只掌握50%所学实验技能。有些实验虽能作，但普通效果不好，操作不对的。工作忙乱无条理。普通能遵守实验室规章制度，但常有小错误。实验报告较多时候有成果，遇到问题时说不明因素，在教师指引下也较难完毕各项实验作业。或有些小聪颖但不努力，不求上进。实习过程中，作业不齐全认真，记录不规格整洁，动手操作、计算及绘图能力很差，工作不积极积极，不遵守组织实习纪律；
注意：实习中，发现严重涂改或伪造数据，损坏仪器、工具，工作懒散，按降分解决；如缺席1/3实习天数，或严重违纪者，或小构成绩不及格者，均作不及格解决，后来同下一届学生补做实习。
十、实验内容与指引
1、示波器与信号发生器使用
1) 示波器工作原理
在时域信号测量中，电子示波器无疑是最具代表性典型测量仪器。它可以精准复现作为时间函数电压波形（横轴为时间轴，纵轴为幅度轴），不但可以观测相对于时间持续信号，也可以观测某一时刻瞬间信号，这是电压表所做不到。咱们不但可以从示波器上观测电压波形，也可以读出电压信号幅度、频率及相位等参数。
电子示波器是运用随电信号变化而偏转电子束不断轰击荧光屏而显示波形，如果在示波管X偏转板（水平偏转板）上加一随时间作线性变化时基信号，在Y偏转板（垂直偏转板）加上要观测电信号，示波器荧光屏上便能显示出所要观测电信号时间波形。
若水平偏转板上无扫描信号，则从荧光屏上什么也看不见或只能看到一条垂直直线。因而，只有当X偏转板加上锯齿电压后才有也许将波形展开，看到信号时间波形。
普通说来，Y偏转板上所加待观测信号周期与X偏转板上所加扫描锯齿电压周期是不相似，也不一定是整数倍，因而每次扫描起点对待观测信号来说将不固定，则显示波形便会不断向左或向右移动，波形将一片模糊。这就有一种同步问题，即如何使每次扫描都在待观测信号不同周期相似相位点开始。近代电子示波器普通是采用等待触发扫描工作方式来实现同步。只要选取不同触发电平和极性，扫描便可稳定在待观测信号某一相应相位点开始，从而使显示波形稳定、清晰。
在当代电子示波器中，为了便于同步观测两个信号（如比较两个信号相位关系），采用了双踪显示办法，即在荧光屏上可以同步有两条光迹浮现，这样，两个待测信号便可同步显示在荧光屏上，双踪显示时，有交替、断续两种工作方式。交替、断续工作时，扫描电压均为一种，只是把显示时间进行了相应划分而已。
由于双踪显示时两个通道均有信号输入，因而还可以工作于叠加方式，这时是将两个信号逐点相加起来后送到Y偏转板。这种工作方式可模仿谐波叠加，波形失真等问题。同步，如果变化其中一种极性，也可以实现相减显示功能。这相称于两个函数相加减。
示波器除了用于观测信号时间波形外，还可将两个相似或不同信号分别加于垂直和水平系统，以观测两信号在平面上正交叠加所构成图形，如李沙育图形，它可用于观测两个信号之间幅度、相位和频率关系。
2) 实验设备
（1）函数信号发生器，型号YB1634，指标：0.2Hz-2MHz，数量2台；
（2）双踪示波器，型号YB4320A，指标：20MHz，数量1台。）
3) 示波器与信号发生器使用
（1）作好使用示波器前调亮、聚焦和校正等准备工作。

将两个通道耦合方式置为地 调节“聚焦”旋钮
调节CH1“位移”旋钮将通道1扫描线调至中心位置
按下“CH2“按钮，显示通道2扫描线

调节CH2“位移”旋钮将通道2扫描线调至中心位置
调节“扫描微调”旋钮至校准位置

调节“触发电平”旋钮至锁定位置
将校准信号接入通道1，观测显示与否对的

（2）各种波形参数测量
① 方波
（a）上升时间tr测量

信号源输出方波信号 调节示波器时基旋钮将波形展开

按下扫描因数×5扩展键 调节水平位移旋钮便于读数
上升时间= 上升沿格数×扫描时基刻度÷5
（b）下降时间tf测量

调节水平位移旋钮并读取下降时间
下降时间= 下降沿格数×扫描时基刻度÷5

（c）直流偏置电压V0测量

按下信号源直流偏置按钮并读波形峰值格数
将CH1置为交流耦合并读波形峰值格数

直流偏置电压= (-)×垂直幅度刻度
② 正弦波
（a）测量重复周期及电压峰—峰值。

信号源输出正弦信号 调节CH1垂直幅度旋钮并读数
电压峰—峰值= 波峰到波谷格数×垂直幅度刻度
重复周期= 单周期格数×扫描时基刻度
③ 三角波
（a）波形对称度测量

信号源输出三角信号并读数
上升时间=上升沿格数×扫描时基刻度
下降时间=下降沿格数×扫描时基刻度
（3）显示波形观测
① 选取不同触发极性

按下“极性”按钮并观测波形显示
② 选取不同扫描速度
调节扫描时基选钮并观测不同扫描速度下波形显示

切换信号源频率档位

③ 观测交替扫描

两个信号源分别输出不同频率、不同波形信号，按下CH2按钮同步显示这两个信号
按下“交替触发”按钮并观测波形显示

④ 观测波形叠加

两个信号源分别输出相似频率、不同波形信号，按下CH2按钮同步显示这两个信号
按下“叠加”按钮并观测波形显示

⑤ 观测任意两种波形合成图形

观测方波和正弦波合成图形 观测两个同频正弦波合成图形

波峰因数为
用来测量电压指针式电压表中检波器有各种形式，普通来说，具备不
将两个正弦波频率比调节为1 ：3并观测

调节其中一种正弦波幅度并观测

4) 思考题
（1）运用示波器测量各种波形参数时，如何减小其测量误差？
（2）当运用示波器观测某始终流信号时，示波器输入耦合方式，触发耦合方式和扫描方式应如何选取？
（3）测量方波上升和下降时间可以有哪些办法？
（4）什么是李沙育图形？用李沙育图形测频率是基于代替法、比较法还是微差法？当偏转板上无扫描信号时，能在荧光屏上看见什么？
2、交流电压测量
1) 交流电压测量原理
一种交流电压大小，可以用峰值，平均值，有效值U，以及波形因数KF，波峰因数KP等表征，若被测电压瞬时值为，则
全波平均值为

有效值为

波形因数为