电子测量技术实验报告

电子测量技术实验报告（共8篇）

电子测量技术实验报告 篇1

福建农林大学计算机与信息学院

课程名称：姓 名：系：专 业：年 级：学 号：指导教师：职 称：信息工程类

实验报告

电子测量技术

电子信息工程系 电子信息工程

年月 日

实验项目列表

福建农林大学计算机与信息学院信息工程类实验报告

系： 电子信息工程系 专业： 电子信息工程 年级： 姓名： 学号： 实验课程： 电子测量技术基础 实验室号：_田406 实验设备号： 实验时间： 指导教师签字： 成绩：

实验一：示波器、信号发生器的使用 1．实验目的和要求 1）了解示波器的结构。2）掌握波形显示的基本原理、扫描及同步的概念。3）了解电子示波器的分类及主要技术性能指标。4）掌握通用示波器的基本组成及各部分的作用。5）了解各种信号发生器如正弦信号发生器、低频信号发生器、超低频信号发生器、函数信号发生器等的工作原理和性能指标以及信号选择。2．实验原理

在时域信号测量中，电子示波器无疑是最具代表性的典型测量仪器。它可以精确复现作为时间函数的电压波形（横轴为时间轴，纵轴为幅度轴），不仅可以观察相对于时间的连续信号，也可以观察某一时刻的瞬间信号，这是电压表所做不到的。我们不仅可以从示波器上观察电压的波形，也可以读出电压信号的幅度、频率及相位等参数。

电子示波器是利用随电信号的变化而偏转的电子束不断轰击荧光屏而显示波形的，如果在示波管的x偏转板（水平偏转板）上加一随时间作线性变化的时基信号，在y偏转板（垂直偏转板）加上要观测的电信号，示波器的荧光屏上便能显示出所要观测的电信号的时间波形。

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

垂直的直线。因此，只有当x偏转板加上锯齿电压后才有可能将波形展开，看到信号的时间波形。

一般说来，y偏转板上所加的待观测信号的周期与x偏转板上所加的扫描锯齿电压的周期是不相同的，也不一定是整数倍，因而每次扫描的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。这就有一个同步问题，即怎样使每次扫描都在待观测信号不同周期的相同相位点开始。近代电子示波器通常是采用等待触发扫描的工作方式来实现同步的。只要选择不同的触发电平和极性，扫描便可稳定在待观测信号的某一相应相位点开始，从而使显示波形稳定、清晰。

在现代电子示波器中，为了便于同时观测两个信号（如比较两个信号的相位关系），采用了双踪显示的办法，即在荧光屏上可以同时有两条光迹出现，这样，两个待测的信号便可同时显示在荧光屏上，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的划分而已。

由于双踪显示时两个通道都有信号输入，因此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偏转板的。这种工作方式可模拟谐波叠加，波形失真等问题。同时，如果改变其中一个的极性，也可以实现相减的显示功能。这相当于两个函数的相加减。示波器除了用于观测信号的时间波形外，还可将两个相同或不同的信号分别加于垂直和水平系统，以观测两信号在x?y平面上正交叠加所组成的图形，如李沙育图形，它可用于观测两个信号之间的幅度、相位和频率关系。3．主要仪器设备（实验用的软硬件环境）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）其它实验室常用工具。4．操作方法与实验步骤 4.1操作方法 1）作好使用示波器前的调亮、聚焦、校正等准备工作。2）用示波器测量方波的上升时间和下降时间。3）用示波器显示、测量正弦波的重复周期及电压峰—峰值。4）用示波器显示、测量三角波的波形对称度。4.2实验步骤 1）作好使用示波器前的调亮、聚焦和校正等准备工作（1）打开示波器的电源开关后，先将示波器的两个通道的耦合方式置为地，然后分别通过调节示波器的辉度按钮“rw1”来改变荧光屏亮点的辉度即荧光屏的亮度，调节聚焦按钮“rw2”和辅助聚焦按钮“rw3”来使得电子束具有较细的截面，射到荧光屏上，以便在荧光屏上显示出清晰的聚焦很好的波形曲线。

（2）分别对示波器的两个通道进行调零，然后调节示波器的ch1的“位移”旋钮及ch2的“位移”旋钮，分别将通道1的扫描线及通道2的扫描线调至中心位置，以便更好的观察波形。

（3）调节“扫描微调”旋钮至校准位，将校准信号接入通道1，观测显示是否正确（其中示波器提供的是标准的1khz）。

（4）按下“ch2”按钮，显示通道2的扫描线，调节“触发电平”旋钮至锁定位置。2）各种波形参数测量（1）方波

①上升时间tr测量

对示波器进行调零完之后，再用同轴电缆将示波器和信号发生器连接 起来，在波形选择档选择方波的波形，当得到所要的方波波形之后，调节示波器的时基旋钮将波形展开，使波形放大，接着按下扫描因数³5的扩展键，调篇二：电子测量实验报告

电气工程学院

电子测量课程 实验报告

姓

名：

蜗牛的染色体

学

号： 同 组 人：

指导教师： 曾国宏 实验日期： 2012年10月28日

示波器波形参数测量 实验成绩评定表

指导教师签字：

年 月 日

示波器波形参数测量 实验报告

姓名： 学号 指导教师：曾国宏 实验台号： 17

一、实验目的本实验利用示波器测量波形的参数，进一步巩固和加强示波器的基础知识，熟练掌握示波器的使用方法和测量技巧。具体包括三个内容： 1.熟练掌握用示波器测量电压信号峰峰值，有效值及其直流分量。2.熟练掌握用示波器测量电压信号周期及频率。

3.熟练掌握用示波器在单踪方式和双踪方式下测量两信号的相位差。

二、实验预习

在做此实验前，预习工作主要由以下几个方面：

1、在做实验以前，熟悉了整个实验的内容以及实验过程中应该注意的注意事项有哪些；

2、认真查阅了示波器的型号以及其功能，凭借以往的经验，对示波器有了更深一步的认识；

3、学习示波器，对示波器的校准和各个键位功能进行进一步确定，了解怎样用示波器测定峰峰值以及确定其直流分量，另外确定波形的周期继频率；

4、了解单踪示波器和双踪示波器的差别，其次了解怎样用单踪方法和双踪方法分别测定相位差。

三、实验仪器与设备

1、ss7802a型示波器 a、主要参数： ss-7802模拟示波器²具有能够选择场方式、线路的tv/视频同步功能²附有光标和读出功能²5位数计数器 规格及性能²显像管：6英寸、方型8³10p(1p=10mm)约16kv²垂直灵敏度：2mv/p~5v/p（1-2-5档）（通道

1、通道2）精度：±2%²频率范围：20mhz²时间轴扫描a²100ns/p~500ms/p²tv/视频同步：能够选择场方式、能够选择odd、even、both、扫描线路²

b、主要功能描述

示波器操作板如图所示： ? 包括如下五个操作控制区域： 水平控制区

【?position?】：将【?position?】向右旋转，波形右移。fine 指示灯亮时，旋转【?position?】可作微调。mag³10 ：扫描速率提高10 倍，波形将基于中心位置向左右放大。alt chop ：选择alt（交替，两个或多个信号交替扫描）或chop（断续，两个或多个信号交替扫描）。? 垂直控制区

input ：输入连接器（ch1、ch2）,连接输入信号。ext input ：用外触发信号做触发源。外信号通过前面板的ext input 接入。

【volts/div】 ：调节【volts/div】选择偏转因数。按下【volts/div】；偏转因数显示“?”符号。在该屏幕下，可执行微调程序。

【▲position▼】 ：垂直位移，向右旋转，波形上移。ch1、ch2 ：通道选择，按下 ch1 或ch2 选择通道显示或不显示。gnd ：按下 gnd 打开接地开关。

dc/ac: 选择直流（dc）或交流（ac）耦合。add、inv ：显示（ch1+ch2）(相加〈add〉)或（ch1-ch2）(相减〈inv〉)。? 触发及扫描控制区

【time/div】 ：选择扫描速率。【trig level】 ：调整触发电平。slope ：选择触发沿（+、―）。source ：选择触发来源（ch1、ch2、line、ext、vert）。coupl ：选择触发耦合方式（ac、dc、hf rej 或lf rej）。tv ：视频信号触发选择（both、odd、even、或tv-h）。trig’d 指示灯 ：当触发脉冲产生时灯亮着。ready 指示灯 ：等待触发信号时灯亮着。auto、norm ：选择重复扫描。sgl/rst ：选择单次扫描。? 功能选择及控制区

【function】 ：可用此旋钮设定延迟时间、光标位置等。旋转时做为微调使用。如需粗调时，可单次或连续按下此钮，而光标移动方向为之前此钮旋转的方向。

→光标←: △v-△t-off ：选择△t（时间变化测量），选择△v（电压变化测量），或off。tck/c2 ：选择光标移动形式（c2 或tracking）。holdoff ：选择释抑时间。? 整体控制区 power：用于开启电源（on）或进入预备（stby）状态 屏幕灰度等的调整 校准信号及接地端口

cal 连接器：输出校准电压信号，此信号用于本仪器之操作检查及调整探头波形

屏幕显示分为以下三个区域： ? 触发及扫描信息显示区

在显示屏的上方，依次为：扫描速度、触发源、触发极性、触发耦合方式、触发电平、释抑时间等项目。? 波形显示区

显示信号波形。

? 信号源状态、测量结果显示区

位于屏幕的下方。

四、实验内容及步骤：

1、测量1khz的三角波信号的峰峰值及其直流分量： 步骤： a、打开示波器，并对示波器进行校准； b、将探头一段接到ch1另一端接到cal连接器,其扫描模式设置为acto,然后经过一系列操作，使示波器显示如下图的波形：篇三：电子测量技术 实验报告

《电子测量技术》实验报告

姓 名：xxxxxxx 学 号：xxxxxxxxxxx 班 级：电气xxxxx班

组

员：xxxxxxxxxxx

指导教师：xxxxxxxx 实验日期：xxxxxxxxxxxx 实验一 示波器波形参数测量

一 实验目的通过示波器的波形参数测量，进一步巩固加强示波器的波形显示原理的掌握，熟悉示波器的使用技巧。1.熟练掌握用示波器测量电压信号峰峰值，有效值及其直流分量。2.熟练掌握用示波器测量电压信号周期及频率。3.熟练掌握用示波器在单踪方式和双踪方式下测量两信号的相位差。

二 实验设备

1.信号发生器, 示波器 2.电阻、电容等

三 实验步骤

1．测量1khz的三角波信号的峰峰值及其直流分量。2．测量1khz的三角波经下图阻容移相平波后的信号的峰峰值及其直流分量。3．测量1khz的三角波的周期及频率。4．用单踪方式测量三角波、两信号间的相位差。5．用双踪方式测量三角波、两信号间的相位差。

6．信号改为100hz，重复上述步骤1~5。

四 实验数据

1.本实验所用rc移相平波电路中，2.1khz三角波测量结果数据记录表 100hz三角波测量结果数据记录表 3.数据处理与分析（1）幅值

解：由于输出信号幅值基本保持不变，下面以幅值衰减倍数

为变量进行比较：

输入信号为1khz三角波时，幅值衰减倍数 作

输入信号为100hz三角波时，幅值衰减倍数

该移相平波电路对100hz三角波的衰减较小，推广到一般，rc移相平波

电路对低频信号的衰减较小（2）直流分量：

解：由于输出信号直流分量基本保持不变，可直接对输出信号的直流分量

进行比较，输入信号为1khz三角波时，输入信号为100hz三角波时，该移相平波电路对三角波的直流分量的阻隔作用近乎没有。推广到一般，rc移相平波电路对信号的直流分量没有阻隔作用。（3）相位差：

°

解：输入信号为1khz三角波时，采用单踪方式：

采用双踪方式：

输入信号为100hz三角波时，采用单踪方式：

采用双踪方式：

单踪方式较双踪方式准确

比较两项的相位差可知，该移相平波电路对1khz三角波的移相作用较明 显，推广到一般，rc移相平波电路对高频信号的移相作用较大

五 实验结论 1.rc移相平波电路对于100hz三角波信号，幅值衰减较小，直流分量阻隔作用较大，相位移动较小；对于1khz三角波信号，幅值衰减较大，直流阻隔分量较小，相位移动较大。推广到一般，rc移相平波电路对于低频信号，幅值衰减较小，直流分量阻隔作用较大，相位移动较小；对于高频信号，幅值衰减较大，直流阻隔分量较小，相位移动较大。2.对于示波器测量，单踪方式较双踪方式更为准确，且适用范围较广，因为双踪方式不可用于不相干信号的测量，否则会导致波形不稳定。

六 实验问题讨论 1.测量相位差时，你认为双踪、单踪测量哪种方式更准确？为什么？ 解：单踪测量更准确。

选用双踪方式时，使用两个输入通道，双踪方式的扫描分为交替方式（alt）和断续方式（chop）两种，均会产生更大系统误差，因而导致

双踪工作方式的准确度略低于单踪工作方式。2.你认为在实验过程中，双踪示波器的扫描是工作在交替、还是断续方式？为什么？ 解：当输入信号为1khz三角波时，示波器工作在交替方式；

当输入信号为100hz三角波时，示波器工作在断续方式；

交替扫描方式为非实时扫描，开关速度低，适用于高频信号，而断续、扫描方式为实时扫描，开关速度高，适用于低频信号。3.对于同一组移相电路，1khz和100hz三角波经过移相变换后，其相位、幅值有何不同？为什么

解：对于同一组移相电路，输入信号形式相同但频率不同时，会产生不同输 出信号。下面先进行理论分析： 根据基尔霍夫定律，得：篇四：电子测量实验报告7 电子测量实验报告

学 院： 姓 名： 学 号： 班 级： 指导老师：

完成时间： 2011-12-06 实验六 fft频谱分析实验

一、实验目的 1 通过实验加深对快速傅立叶变换（fft）的认识； 2 了解fft点数与频谱分辨率的关系；

熟悉掌握实验中所需设备及仪器的使用方法； 4 掌握常见波形的频谱特点。

二、实验器材

1、信号发生器 1台

2、dso-2902/512k型测试仪 1台

3、实验箱 1台

4、单管、多级、负反馈电路实验板 1块

三、实验原理

对于一个电信号，可以用它随时间的变化情况（即波形）来表示，也可以用信号所含的各种频率分量（即频谱分布）来表示。用示波器实现的波形测试方法称为时域分析法，用频谱分析仪观察信号频谱的方法称为频域分析法。频谱是指对信号中各种频率成分的幅度按频率顺序排列起来构成的图形。对于任意电信号的频谱所进行的研究，称为频谱分析。

一个周期信号，由基波和各次谐波组成。其频谱如图6-1所示。图中每一根纵线的长短代表一种正弦分量幅值的大小，并且只取正值。这些纵线称为“谱线”。

既然上述时域和频域两种分析方法都可表示同一信号的特性，那么它们之间必然是可以转换的。时域分析是研究信号的瞬时幅度u与时间t的关系，而频域分析是研究信号中各频率分量的幅值a与频率f的关系，它们分析的角度不同，各有适用场合。频域分析多用于测量各种信号的电平、频率响应、频谱纯度及谐波失真等。

时域与频域的关系可以用数学方法——付里叶级数和付里叶变换来表征。例如：一个周期为t的方波可用下列数学式表达 ?1?? f(t)?? ??1?? nt?t?nt?(nt? t2 t2)?t?(n?1)t（n=0，1，2，?）

函数表达式尽管很简单，但不连续。可以用付里叶级数写成正弦函数表达 f(t)? 4 ? ? ?2k?1sin(2k?1)?t k?0 1 任何周期函数都可以展开成付里叶级数，级数的每一项在频谱上都可以画

成一条直线，代表信号的一种成分。而且每一项的频率都是信号频率的整数倍，所以频谱图上各个谱线是依次等间距排列的。

四、实验步骤 1 频谱分析仪的使用

用信号发生器输出100hz、1vp-p的正弦波加到dso-2902/512k型测试仪的ch-a1通道，适当设置“电压/每格”、“时间/每格”的值，点“go”，再打开“fft”窗口，按表6-1进行实验。

信号频谱测量（1）正弦波的频谱测量

用信号发生器输出100hz、1vp-p的正弦波加到dso-2902/512k型测试仪的ch-a1通道，适当设置“电压/每格”“时间/每格”、的值，点“go”，再打开“fft”窗口，频谱类型选“magnitude”，窗口类型选“hanning”，存储点数选“1024”，缩放选“³1”，读取谱线对应的频率和幅值，填表6-2，并以信号源指示的幅度和频率为准，计算测量的相对误差。

（2）方波的频谱测量

用信号发生器输出100hz、1vp-p的方波加到dso-2902/512k型测试仪的ch-a1通道，适当设置“电压/每格”“、时间/每格”的值，点“go”，再打开“fft”窗口，频谱类型选“magnitude”，窗口类型选“hanning”，存储点数选“1024”，缩放选“³1”，读取谱线对应的频率和幅值，填表6-2，并以信号源指示的幅度和频率为准，计算测量的相对误差。

（3）三角波的频谱测量

用信号发生器输出100hz、1vp-p的三角波加到dso-2902/512k型测试仪的ch-a1通道，适当设置“电压/每格”“时间/每格”、的值，点“go”，再打开“fft”窗口，频谱类型选“magnitude”，窗口类型选“hanning”，存储点数选“1024”，缩放选“³1”，读取谱线对应的频率和幅值，填表6-2，并以信号源指示的幅度和频率为准，计算测量的相对误差。3 频谱分析法测量放大器的最大不失真输出

实验板集成功放电路接+5v电源，用信号发生器输出频率为100hz、10mv的正弦波加到放大器输入端，放大器输出信号加到dso-2902/512k型测试仪的ch-a1通道，适当设置“电压/每格”、“时间/每格”的值，点“go”，再打开“fft”

窗口，频谱类型选“magnitude”，窗口类型选“hanning”，存储点数选“1024”，缩放选“³1”，读取谱线对应的频率和幅值。在输出波形无失真情况下读取输入信号和输出信号的波形高度，填表6-3，计算集成功放电路电压放大倍数。

五、实验数据

六、预习与思考题

1、dso-2902/512k型示波器如何设置“电压/格”的值？

答：显示通道对话框，在要设置的通道一栏下点开“v/div”下拉表，来设

置相应的“电压/格”的值。在选择模拟通道时，用每分区多少电压（v/div）来控制信号的垂直分辨率因数，要得到最好的输入信号表示法，设置每格电压时尽量在满屏上显示最大振幅，这样信号的幅值将得到最大的信号分辨率。

2、dso-2902/512k型示波器如何选择电压衰减比例？

答：显示通道对话框，在要设置的通道一栏下点开“probe”下拉表, 由探

头输入比例控制电压衰减，输入电压应与探头比例匹配, 1：1x, 1：10x,1：100x 或 1：1000x，当输入信号在10v以内时，用1：1x或1：10v比例都行，如果输入信号在10v以外时，使用1：10x探头设置在，注意用1：10x探头设置，当输入信号在10v以内时，由于较小的电压通过数字转换，将提供更好的频率响应。

3、dso-2902/512k型示波器中，不用“测量显示框“时，如何从波形准确读取信号周期？

答：若不用测量显示框，可通过设置游标条a和b来读取信号周期，在设置示

波器各参数使待测波形完整清晰的显示在屏幕上后，拖动游标条a到波形上的某一点，同时拖动游标b到波形下一周期的同一水平点，此时在软件左侧“a-b”一栏显示的数据就是要图区的信号周期。

七、实验心得：

通过本次实验，我们加深对快速傅立叶变换（fft）的认识和理解； 了解fft点数与频谱分辨率的关系；熟悉掌握实验中所需设备及仪器的使用方法； 同时我们也掌握常见波形的频谱特点。在实验的同时我们也增加了自己不少的动手能力和一些操作技巧，对我们增加了不少在生活中没有的细致和谨慎。也让我们更加熟悉了这门课程。篇五：电子测量实验报告2 电子测量综合实验报告

——直流可调稳压电源的设计

报告人: 学 号： 专 业： 指导老师： 2010年 12 月 25 日

摘要：

本稳定电源输出电压可以在2～12v范围调节，额定输出电流为300ma，当电网交 流电压在198v～242v范围变化时，输出电压稳定度<1.5%，当负载电流从0升到 300ma时，稳压电源内阻<0.5欧姆；当负载电流>500ma时，保护电路动作，自动限 制输出电流。关键词：

变压器；整流；滤波器；稳压管。

目录

实验目的 2实验任务与要求 3设计方案论证 4整体电路设计和分析计算 5电路仿真分析 6电路安装与调试 7实验结果和误差分析 8实验总结

9附录：元器件清单

一、实验目的

通过集成直流稳压电源的设计、安装和调试，要求学会：

（1）学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路。培养综合分析与调试能力；

（2）学会直流稳压殿宇的分析方法和性能指标测试方法。（3）培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。

二、实验任务与要求 1.集成稳压电源的主要技术指标

（1）输出1~25v的电压，输出电流不超过1a。（2）输出纹波电压小于5mv，稳压系数小于5³10-3 ；输出内阻小于0.1欧姆。2.设计要求

（1）电源变压器只做理论设计。

（2）合理选择集成稳压器及扩流三极管。

（3）完成全电路理论的设计、安装调试、绘制电路图，自制印制板。（4）撰写设计报告。

三、设计方案论证

直流稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路、和稳压电路四个部分组成，如下

图：

（a）电源硬件组成部分 1．电源变压器

电源变压器的作用是将来自电网的220v交流电压u1变换为整流电路所需要的交流电压u2。

电源变压器的效率为：

其中： 2 p 是变压器副边的功率，1 p 是变压器原边的功率。一般小型变压器的效率如表1所示：

表1 小型变压器的效率

因此，当算出了副边功率 2 p 后，就可以根据上表算出原边功率 1 p。2．整流和滤波电路

在稳压电源中一般用四个二极管组成桥式整流电路，整流电路的作用是将交流电压 u2 变换成脉动的直流电压 u3。滤波电路一般由电容组成，其作用是把脉动直流电压 u3中的大

部分纹波加以滤除，以得到较平滑的直流电压ui。ui与交流电压u2的有效值 u2的关系为：

在整流电路中，每只二极管所承受的最大反向电压为： 流过每只二极管的平均电流为：

其中：r为整流滤波电路的负载电阻，它为电容 c提供放电通路，放电时间常数rc应 满足：

其中：t = 20ms是50hz 交流电压的周期。3．稳压电路

由于输入电压 u1发生波动、负载和温度发生变化时，滤波电路输出的直流电压 ui会随 着变化。因此，为了维持输出电压 ui 稳定不变，还需加一级稳压电路。

电子测量技术实验报告 篇2

《电子测量与仪器》的实验教学课程主要都是关于各类电子测量仪器及系统的工作原理与应用, 内容比较枯燥乏味, 难懂不易理解, 且其实验教学课程都是由老师确定好实验内容和实验器材元件, 学生只需按照老师的要求按部就班的做下去即可, 学生能动性发挥有限, 缺乏思考和探索, 很难培养出适应社会发展需求的电子人才, 因此对《电子测量与仪器》的实验教学进行教学方法的创新势在必行。

项目教学法是以工程实践需要为导向, 通过老师的引导, 主要由学生们确定项目且能独立的完成预定“项目工作”的学习方式;虚拟仪器技术是新型电子测试技术发展的必然趋势, 其利用了计算机强大的硬件平台, 强调“软件就是仪器”的理念, 且建立虚拟电子实验室一方面可明显的减少实验设备的投资费用, 另一方面符合当下互联网+ 时代的学习模式, 有利于提高教学质量, 是对实验教学的辅助性补充。本文把虚拟仪器技术与项目教学法有机的结合, 通过把实验教学课程设计成若干个项目, 由老师的引导, 学生们自主的确定实验项目, 通过完成项目来获得技能知识。

1 虚拟仪器技术概述

虚拟仪器技术经过30 多年的高速发展, 在电子测试及仪器仪表设计领域中都有广泛的应用, 作为一种新型的电子测试技术, 其设计理念、功能定位和组成结构都发生革命性的变化;从组成上而言, 虚拟仪器就是利用计算机系统通过相应的测试功能卡和软件来实现测量的, 实质上就是具有电子测量仪器功能的计算机系统, “软件就是仪器”是其核心理念, 通过软件系统来实现被测量的采集、分析处理、显示、存储及传输;从使用上而言, 虚拟仪器利用计算机的强大的显示功能, 建立界面友好的虚拟仪器软面板, 用户可通过图形界面 (GUI) 和图形化编程语言来控制仪器的运行, 操作方便, 可极大地提高工作效率和质量。它相比传统电子测量仪器, 具有以下有点:

(1) 功能多、性能指标好、性价比高, 虚拟仪器能突破传统仪器在被测量的分析处理、显示、存储和传输等方面的限制, 技术更新周期快, 开发和维护的成本低。

(2) 软件的高度开放性和灵活性, 用户可自定义仪器功能, 可扩充性好, 并与计算机技术的发展保持同步, 方便构建自动测试系统 (ATS) , 实现测试和控制过程的网络化, 数据分析处理的实时性和全面性。

(3) 硬件的模块化、系列化, 提高了仪器之间资源的可重复利用率, 减少虚拟仪器系统的构建时间, 可以节省仪器设备投资费用, 提高管理工作水平, 规范测量。

2 基于虚拟仪器技术的项目教学法

笔者结合自身的多年的实验教学经验, 以徐洁主编的《电子测量与仪器》为参考, 提出了基于虚拟仪器技术的项目教学法的改革方式, 把实验教学课程中的内容项目化, 设计出硬件电路和软件系统, 共设计出了“基本信号参数的测量”、“示波测试与仪器”、“频率和时间测量与仪器”、“信号发生器与仪器”、“集中参数元件的测量”、“虚拟仿真与智能技术”等六个项目, 项目中的内容设计全面, 重点突出, 可操作行强, 理论与实践联系紧密。

2.1 虚拟仪器的构建

虚拟仪器通常包含三大部分由计算机系统、硬件电路和软件系统。在实验教学中常用的虚拟仪器构建的方法有两种[5]: 1、把现有的传统仪器硬件通过仪器借口与计算机软件技术结合起来的设计, 以扩展现有仪器的功能;2、设计信号调理、数据采集电路, 通过串口与计算机软件相连接。虚拟仪器技术在一定程度上缓解了实验教学资源的不足, 利用计算机的强大计算能力和灵活的软件技术, 在有限的硬件的基础上, 学生也可以自行设计出符合需要的完全不同的各种仪器, 这也是一种有效的培养学生的创新意识和动手设计能力方式。

2.2 实施项目教学

首先老师可采用开发出来的虚拟仪器进行实验教学, 介绍该仪器的一般组成和测量原理, 然后让学生结合实际的电子元件重新做实验。例如:数字万用表目前在电子行业广泛的使用, 这也是高职学生必须掌握的仪器设备, 故在项目“基本信号参数的测量”中, 可先采用虚拟仪器技术开发出虚拟数字万用表的进行实验教学, 着重介绍原理, 缩短理论知识讲解时间, 再结合实际的数表, 来进一步加强理论知识点的理解。

2.3 虚拟仪器项目设计

老师实验教学完成后, 学生完成了该项目的理论知识的储备后, 可成立虚拟仪器项目小组。首先老师应确定好项目的分组情况, 由项目小组成员共同推荐项目负责人和各个成员的职责, 例如可由项目组长负责决定系统总体的结构, 如CPIB通用接口中性、 VXI总线等;负责硬件部分的项目成员是要找到相关的电子元器, 如接口仪器串行, 传感器, 信号调理、数据采集卡等, 组建并调试硬件电路;负责软件部分的项目成员开发相应程序, 组建软件调试功能模块。最终在组长的主持下, 将硬件部分和软件部分结合起来进行总体调试。

3 总结

虚拟仪器作为一种新型的电子测试技术, 很适合应用于《电子测量与仪器》实验教学中, 结合项目教学法, 可极大丰富实验教学手段, 且在整个虚拟仪器实验过程中, 学生都是直接的参与者, 不仅可以深化对仪器结构及原理的理解, 更可培养学生的思考、分析、解决、实践操作和创新等综合能力。通过实践证明, 基于虚拟仪器的项目教学法, 必将极大的推动《电子测量与仪器》的实验教学效果, 同时, 也更加切合电子专业技术的培养方向, 为学生以后就业、创业和发展创造了条件。

摘要：目前高职教育中《电子测量与仪器》课程的实验教学存在诸多不足, 如实验教学手段单一、实验教学项目缺乏创新、与生产实际联系不密切等, 很难适应现代化企业对电子人才的要求, 因此本文讨论了基于虚拟技术的项目教学法在电子实验教学中的必要性, 并给出了一套全新的《电子测量与仪器》项目实验教学方法。

关键词：电子测量与仪器,实验教学,虚拟技术,项目教学法

参考文献

[1]陈尚松.《电子测量与仪器》课程的沿革与发展[J].国外电子测量技术, 28, (1) :3—4, 2009.

[2]哈申图雅.项目教学法在高职电子专业中的应用[J].教育与职业, 2014 (21) :136—137.

[3]张学军, 回文静.基于虚拟仪器的实验教学研究[J].仪器仪表用户, 2011, (01) :57—59.

[4]王槐生, 李娟娟.虚拟仪器在“电子测量技术”教学中的改革与应用[J].中国电力教育, 2011 (11) :107-108.

电子测量技术课程实验教学探讨 篇3

关键词： 电子测量技术；实验教学；实验内容设置

中图分类号：G642.4 文献标识码：A 文章编号：1671-864X（2015）12-0192-01

一、引言

实验教学在高职理工专业课程教学中占有举足轻重的地位，这是由高职学生的学习特点和高职院校人才培养目标决定的。 高职院校学生基础差，学习能力弱，理解接受能力不足，单是枯燥高深的理论教学是很难渗透到学生的头脑中的，为了克服理论抽象、难以理解所带来的学习困难，实验教学就成了课程教学中必不可少的重要环节。实验教学一方面能够使抽象的理论具体化、形象化，从而降低理解掌握的难度，另一方面也能通过实践提高学生动手实践能力。因此，实验课时在专业课教学中至少也要占到课程总课时的三分之一。

就电子测量技术课程来说，它是电子信息技术专业的重要的专业课，课程教学目标是使学生对常用电子测量仪器的结构、原理有基本的了解，从而能够正确的使用电子测量仪器进行电子测量。

二、课程原有实验教学内容及问题

我们原来的电子测量课程实验教学内容围绕电子测量课程的主要内容：电压测量与电压表，示波测试技术、电子计数器、信号发生器等内容开设了电压测量及误差分析、RC二阶移相网络与李沙育图形观察、带通滤波器通频带测量、录音机、激光唱机性能指标测试、电视信号发生器指标测量等10个实验。

通过这些实验，学生对相关理论知识的理解相对更容易了，有力促进了课程教学，缩短了从理论到实践、到应用的距离。另外，学生也明显地对动手做实验比对理论知识学习更有兴趣，看到实验成果也有了成就感。

在实验教学过程中，如前所述，固然实验起到了不可低估的重要作用，但仍存在不尽人意之处。突出的是有些实验内容陈旧，实际应用价值不大，实验设备陈旧损坏严重，集中表现在录音机、激光唱机性能指标测试两方面的实验中。这些实验所用设备是录音，激光唱机一体的设备，由于用的时间较长设备很多已经不能使用，而且磁带式录音机现在也几乎不使用了。这两方面的实验除了实际应用价值不大外，通过实验本身能够学习的内容不多，实验内容局限于机械的实验操作，没有相关的配套理论知识的学习。所以这些方面综合在一起，决定了最终被淘汰。

三、实验教学内容的更新及问题

淘汰了原有的录音机、激光唱机性能指标测试这些实验项目拿什么新的实验项目来替代呢？选了三个设备上容易实现和有相关知识可以学习的实验，分别是调幅信号测量、调频信号测量、扫频信号测量。从实验设备上看不需另外增加什么设备，原有的信号发生器和示波器就够了。通过这三个实验，学生可以学习调频、调幅、扫频的原理、参数测量的方法及参数的意义作用。应该说这种实验内容的更新起到了以实验更好的促进学习的作用。

目前的实验内容相比原来的实验内容在有效开展实验、紧密和理论内容结合、促进理论知识学习、增强应用性等方面都有了明显提高。

电压测量和误差计算实验覆盖交流电压参数测量、误差计算、信号发生器基本功能及使用等内容。RC二阶移相网络与李沙育图形观察实验将RC二阶移相网络的作用通过对输入、输出波形的观测直接显现出来，使学生感觉一目了然。 而且该实验还用RC二阶移相网络的输入、输出信号来观察李沙育图形立竿见影地体现了应有且起到了对示波器X-Y显示模式的应用。一个实验涵盖了较多的知识。带通滤波器通频带测量在综合应用信号发生器、数字示波器进行实际电路特性测量上是一个较好的实验，体现了电子测量的意义和应用价值。既不难做又可学到不少的知识和实际测量技能。电视信号发生器指标测量实验在扩展和巩固示波器应用上能起到相应的作用。通过这个实验对电视信号的组成、作用会有更直观、深入的认识。调幅信号测量、调频信号测量、扫频信号测量三实验从电子测量课程本身内容看更多地是体现信号发生器相对高端的功能，通过这些实验除了让学生体会到信号发生器除了产生常见周期信号外，还可产生调制信号。通过对这些信号的测量学生对调制的认识会在一定程度上建立起来，在示波器应用上更加全面，不但观察时域上的波形，还可以用数字示波器上的FFT功能观察信号频谱。

现在的实验教学内容上还有一定的问题，一方面是与电子计数器测周期频率部分相对应有相应的实验安排，但没有专用的功能齐全的电子计数器，往往只能用信号发生器附带的简单的电子计数器来替代，只能体现测频率，测周期功能没有，相应实验内容无法做，只能停留在理论讲解和分析上。另一方面是，电子信息工程技术专业的学生对通信知识的学习较少，单纯在电子测量技术课程上通过做实验来学习和认识调制还是有难度的。

四、小结

探讨了电子信息工程技术专业电子测量技术课程实验教学内容，通过实际教学检验更新实验内容，使实验教学更好促进课程教学，以实现课程教学目标。

参考文献：

[1]寸巧萍. 电子测量技术实验教学改革探讨[J]. 实验科学与技术， 2014， 12（6）： 81-83.

[2]陈爱菊. 电子测量实验教学探讨[J]. 内江科技， 2010 （1）： 184-184.

[3]戴小波， 林祝亮. 电子测量课程实验教学的改革与探讨[J]. 职业教育研究， 2007 （3）： 125-126.

作者简介：

刘新红（1971-），女，河南平顶山人，硕士，讲师，主要教授课程电子测量技术、数字电视技术等。

电子测量技术实验报告 篇4

总结报告

基于 4 LM324 的温控 D LED 系统

电子信息类 2015 级 1501 班 指导老师：徐雯娟 学号：*********** 日期：2016 年 9 月 28 日

摘要

本设计以 LM324 电压比较器和热敏电阻为核心，让 10kΩ热敏电阻和 1kΩ电阻来组成的分压电路，接 LM324 的反相输入端。当环境温度升高，热敏电阻阻值变小，使反相输入端电压小于正向输入端的参考电压，从而使 LM324 输出端输出参考电压，令 LED 灯发光。温度越高，热敏电阻阻值越小，亮的 LED 灯越多，以此来反应环境的大致温度。

该系统原理简单，但却非常实用，成本较低，在生活和工业设计中都有广泛使用。

一、

设计内容和要求

（一）

设计内容

温度是一个十分重要的物理量，对它的测量与控制有十分重要的意义。随着现代工农业技术的发展及人们对生活环境要求的提高，人们也迫切需要检测与控制温度。温度控制电路在工农业生产中有着广泛的应用。日常生活中也可以见到，如电冰箱的自动制冷，空调器的自动控制等等。

（二）设计要求

1.设计温控 LED 电路：即环境温度控制 LED 的亮灭。

2.三盏 LED 灯，环境温度低于某一数值时，全部熄灭；随着环境温度升高，逐 渐点亮一盏、两盏、三盏 LED 灯。

3.用仿真软件画出原理图并进行仿真（仿真软件中的热敏电阻可用电位器代 替）。

4.组装出实际电路，焊出电路板并验证实验结果。

二、

方案比较及可行性分析

（一）

1、用仿真软件画出基本电路图，并 进 行 仿 真 验 证。

因 为 要 求 用MULTISIM 仿真实现，所以这里的热敏电阻用可变电阻器代替。、设 计 基 本 电 路 图，并 用MULTISIM 画出，如图一所示。

图 1.1

（二）

对完成的仿真电路进行测试，改变电阻器的阻值，依次点亮三盏LED 灯，仿真结果如图二、图三和图四所示。

图 1.2

图 1.3

图1.4

三、单元电路设计、参数计算和器件选择

（一）单元电路设计

1.这个电路的核心就是 LM324比较器 将两个电压值输入其两个输入端，根据运放工作在非线性区：

图 3.1

由此根据其电压传输特性搭成了一个电压比较器单元电路：

图 3.2

2.为了保护二极管，应在二极管前后加一个限流电阻。

（二）参数计算

1.这里采用的是用热敏电阻来控制输入同相输入端的信号电压的大小，但在仿真中中用 Ri=1kΩ电阻与电位器串联来达到控制的目的。由此可以计算出：

硬度测量实验报告 篇5

2.洛氏硬度 洛氏硬度测量法就是最常用的硬度试验方法之一。它就是用压头(金刚石圆锥或淬火钢球)在载荷(包括预载荷与主载荷)作用下,压入材料的塑性变形浓度来表示的。通常压入材料的深度越大,材料越软;压入的浓度越小,材料越硬。下图表示了洛氏硬度的测量原理。

图: 未加载荷,压头未接触试件时的位置。

2-1:压头在预载荷 P0(98、1N)作用下压入试件深度为 h0 时的位置。h0 包括预载所相起的弹形变形与塑性变形。

2-2:加主载荷 P1 后,压头在总载荷 P= P0+ P1 的作用下压入试件的位置。

2-3:去除主载荷 P1 后但仍保留预载荷 P0 时压头的位置,压头压入试样的深度为 h1。由于 P1所产生的弹性变形被消除,所以压头位置提高了 h,此时压头受主载荷作用实际压入的浓度为h= h1-h0。实际代表主载 P1 造成的塑性变形深度。

h 值越大,说明试件越软,h 值越小,说明试件越硬。为了适应人们习惯上数值越大硬度越高的概念,人为规定,用一常数 K 减去压痕深度 h 的数值来表示硬度的高低。并规定 0、002mm 为一个洛氏硬度单位,用符号 HR 表示,则洛氏硬度值为: 002.0-Hh kR  3、布氏硬度 布氏硬度的测定原理就是用一定大小的试验力 F(N)把直径为 D(mm)的淬火钢球或硬质合金球压入被测金属的表面,保持规定时间后卸除试验力,用读数显微镜测出压痕平均直径 d(mm),然后按公式求出布氏硬度 HB 值,或者根据 d 从已备好的布氏硬度表中查出 HB 值。

测量范围为 8~650HBW

由于金属材料有硬有软,被测工件有厚有薄,有大有小,如果只采用一种标准的试验力 F 与压头直径 D,就会出现对某些工件与材料的不适应的现象。因此,在生产中进行布氏硬度试验时,要求能使用不同大小的试验力与压头直径,对于同一种材料采用不同的 F 与 D 进行试验时,能否得到同一的布氏硬度值,关键在于压痕几何形状的相似,即可建立F与D的某种选配关系,以保证布氏硬度的不变性。

特点:一般来说,布氏硬度值越小,材料越软,其压痕直径越大;反之,布氏硬度值越 大,材料越硬,其压痕直径越小。布氏硬度测量的优点就是具有较高的测量精度,压痕面积大,能在较大范围内反映材料的平均硬度,测得的硬度值也较准确,数据重复性强。

四、实验内容 1.测量滚动轴承表面洛氏硬度值 使用洛氏硬度计对轴承外圈进行硬度测定,记录相关测量数据:

加载力(kgf)=

1471 N

硬度值测定平均值 测量次数 第一次 第二次 第三次 HRC 61、9 61、2 62、6 61、9 2.测量试块表面布氏硬度值 在布洛维硬度计上,使档位调至布氏硬度测定档,试块进行表面硬度测定,记录相关测定数据: 加载力(kgf)=

980 N

凹痕直径(mm)平均值(mm)测定次数 第一次 第二次 第三次 X 方向 254、9 251、2 250、1 252、1 Y 方向 256、3 244、6 250、5 250、5)-D-(D22 2d DPHB

(D=2、5 mm;

d=读数差×0、004)五、思考题 1.测量硬度前为什么要进行打磨？ 答:测试样品与工作台的接触面不平。按照国家标准 GB/T 230、1-2004,洛氏硬度值=100-h/0、002,式中 h 为洛氏硬度计压头压入样品的深度,也就就是说每 0、002 毫米或 2 微米代表 1HRC硬度单位,因此被测试样品与工作台接触面的平整度将对测试结果产生极大的影响。当试样底面不平时,载荷完全施加时只要试样因为不平整而导致轻微的偏转,就可能使压头多向下移动几个微米,测试结果就可能引起 1-5HRC 的误差,甚至更大。因此,测试前被测样品的底面必须用机械加工(如磨床)或手工方法(如砂纸打磨)磨平,以减小测试误差。

2.HRC、HB 与 HV 的试验原理有何异同? 答:1、布氏硬度(HB)

以一定的载荷(一般 3000kg)把一定大小(直径一般为 10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2(N/mm2)。

2、洛氏硬度(HR)

当 HB>450 或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它就是用一个顶角 120°的金刚石圆锥体或直径为 1、59、3、18mm 的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同,分三种不同的标度来表示:

HRA:就是采用 60kg 载荷与钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。

HRB:就是采用 100kg 载荷与直径 1、58mm 淬硬的钢球,求得的硬度,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。

HRC:就是采用 150kg 载荷与钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。维氏硬度(HV)

以120kg以内的载荷与顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面,用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值,即为维氏硬度 HV 值(kgf/mm2)。

3.HRC、HB 与 HV 各有什么优缺点？各自适用范围就是什么？举例说明 HRC、HB 与 HV适用于哪些材料及工艺？

工程测量实验报告 篇6

一、实验时间2011.9.16

二、实验地点：馨园广场

三、小组成员：组长:周斌华；组员：兰林芳、黄成伟、刘万雄、黄永平、孙佩文、占宇豪、王博俊、赵秋阳、张伟鹏、姚利君

四、指导老师：肖启艳老师

五、实验目的：

1、水准仪的安置、整平、瞄准与读数，2、掌握水准仪基本的操作要领

六、实验设备：水准仪、水准尺、三脚架

七、实验内容：闭合路线水准测量

八、实验步骤：1.水准测量：（1）水准测量原理： 水准测量是利用水准仪提供的水平视线，借助于带有分划的水准尺，直接测定地面上两点间的高差，然后根据已知点高程和测得的高差，推算出未知点高程。

九、实验中引起误差原因及解决方法

一、各种误差的来源：

(1)、仪器误差

(2)、观测误差

二、减少误差的方法：（1）在仪器选择上要选择精度较高的合适仪器。

（2）提高自身的测量水平，降低误差水平。

（3）通过各种处理数据的数学方法如：距离测量中的温度改正、尺长改正，多次测量取平均值等来减少误差。

十、实验心得：

相比于以往的教学型实习，真正的工程（实习）显然能够更好的体会所学到的知识。事实也确实是如此，通过这次实习，我真正的体会到了理论联系实际的重要性。

测量学首先是一项精确的工作，通过在学校期间在课堂上对测量学的学习，使我在脑海中形成了一个基本的、理论的测量学轮廓，而实习的目的，就是要将这些理论与实际工程联系起来，这就是工科的特点。测量学是研究地球的形状和大小以及地面点位的科学，从本质上讲，测量学主要完成的任务就是确定地面目标在三维空间的位置以及随时间的变化。在信息社会里，测量学的作用日益重要，测量成果做为地球信息系统的基础，提供了最基本的空间位置信息。构建信息高速公路、基础地理信息系统及各种专题的和专业的地理信息系统，均迫切要求建立具有统一标准，可共享的测量数据库和测量成果信息系统。因此测量成为获取和更新基础地理信息最可靠，最准确的手段。

通过这次实习，锻炼了很多测绘的基本能力。首先，是熟悉了仪器的用途，熟练了仪器的各种使用方法，掌握了仪器的检验和校正方法。其次，在对数据的检查和矫正的过程中，明白了各种测量误差的来源，了解了如何避免测量结果错误，最大限度的减少测量误差的方法，第三，除了熟悉了仪器的使用和明白了误差的来源和减少措施，还应掌握一套科学的测量方法，在测量中要遵循一定的测量原则，如：“从整体到局部”、“先控制后碎部”、“由高级到低级”的工作原则，并做到“步步有检核”。这样做不但可以防止误差的积累，及时发现错误，更可以提高测量的效率。

电子测量技术实验报告 篇7

电子测量与仪器课程是测控相关专业的重要课程, 主要运用电子科学的原理、方法和设备对各种电量及电路元件的特性和参数进行测量[1]。使学生掌握电子测量的基本概念, 测量误差理论及数据处理方法, 掌握基本电参量的测量原理、方案设计及结果分析方法。

该课程所包含的实验要求学生熟悉常用仪器仪表 (电压表、示波器、计数器、信号源等) 的使用[2], 掌握仪器仪表工作原理, 学会利用现有设备采取正确的测试方案进行一些简单的测量, 能根据所学知识综合设计简单的测量电路。

二、实验教学过程中的不足

以计数器实验为例, 计数器实验要求了解和掌握通用计数器的组成及工作原理和操作方法, 掌握频率比测量方法和测量误差处理方法。在以往的实验过程中, 直接使用通用计数器进行相关参数的测量。虽然在实验之前会向学生讲解相关测量原理, 但学生往往只记住了通用计数器的操作方法, 即如何测量频率、 周期和频率比, 而对于通用计数器的内部工作原理则没有结合理论课上的内容进行深究。这样, 实验效果大打折扣, 学生的认识还只是停留在表面, 没有自觉的深入探讨工作原理, 理论与实际没能结合到一起。

三、改进思路

针对这个问题, 可以将实验改成设计性实验。设计性实验教学对学生技能的提高, 思考方法的训练, 知识的综合运用起了很好的作用[3]。如果让学生自己设计制作一个简易的通用计数器, 当然会有一定的改进效果。但又有可能让学生的注意力转移到了调试细节上, 而又重新忽视了测量原理。因此, 在细节的划分上要有一个折中, 模块化设计是一个解决方案。我们重新设计了实验项目, 制作了实验板, 将通用计数器内部的主要模块分离出来, 体现在实验板上。

计数器测量信号频率的原理框图如图1所示, 其中, fA为被测信号, 经过放大整形后变成标准的方波。 门控电路产生门控信号, 控制闸门的开启和关闭。闸门可以用逻辑门电路中的与门来实现, 门控信号为低电平时, 与门关闭, 方波信号不能通过与门;门控信号为高电平时与门打开, 方波信号能通过, 此时要求门控信号的频率要小于方波信号。门控信号的高电平持续时间为闸门时间。闸门时间内通过的方波送入计数器进行计数, 并将计数结果显示出来。计数结果N再除以已知的闸门时间即得到fA的频率。

将图1所示的原理框图稍作修改就可以用来测量信号周期。将fA整形后的方波看成门控信号, 而将原来的门控信号频率提高并看成被测信号fg, 此时fg的频率要高于fA且fg的周期已知。这样, 在fA的方波高电平持续期间, fg信号可以通过闸门, 计数器对fg进行计数。计数结果N再乘以fg的周期tg即得到高电平持续的时间, 若高低电平时间相等, 那么fA的周期应为N*tg*2。

计数器测量两个信号频率比的原理框图如图2所示, fA与fB为不同频率的两个输入信号, 假设fA的频率大于fB的频率。fA经过放大整形后直接送到闸门的输入端, 而fB经过放大整形后的信号作为闸门信号输入。此时, 在fB高电平持续期间, fA整形后的方波能通过闸门进入计数器进行计数, 计数的结果是fB的半个周期内 (假设fB的正负半周期相等) 通过的fA的脉冲数, 因而频率比为计数结果N*2。

根据以上的分析, 测量电路中的关键模块为:放大整形电路、闸门、门控电路、计数器及显示器。因此, 设计图3所示的电路模块。其中, 计数器及门控电路由单片机构成, 可以通过键盘设置标准闸门信号的时间长短。将这几个模块使用PCB电路板实现, 要求学生根据测量原理在这几个模块之间进行连线, 搭建正确的电路对信号的频率、周期以及频率比进行测量。并写出计算表达式。期间, 要求学生使用示波器对连线的各个结点的波形进行测量记录, 进一步领会相应的测量原理。这样, 学生面对的是这几个抽取出来的主要模块, 对通用计数器内部结构会有一个更清晰的认识, 能够将注意力放在测量原理上。

四、结论

该实验板在我院2012级测控专业与自动化专业中进行了使用, 取得了较好的实验效果。主要体现在以下几个方面:

1.将通用计数器内部结构通过若干主要模块体现出来, 屏蔽了一定细节, 减少了学生的重复劳动, 有助于学生将注意力集中到理解测频原理上来;

2.同样的几个模块, 连接方法不同, 实现的测量目标 (测频、测周、测频率比) 也不同, 有助于学生灵活运用所学知识, 提高动手能力;

3.通过使用示波器测量各个连接点的波形, 有助于学生理论联系实际, 提高电路调试能力。

参考文献

[1]陈尚松, 郭庆.电子测量与仪器 (第二版) [M].北京:电子工业出版社, 2009.

[2]林占江.电子测量实验教程[M].北京:电子工业出版社, 2010.

电子测量仪器抗干扰技术措施分析 篇8

[关键词]电子测量仪 干扰 抗干扰 问题 技术 措施

[中图分类号]TN97

[文献标识码]A

[文章编号]1672-5158（2013）05-0166-01

一、干扰现象

（一）、干扰的定义

干扰是指对系统的正常工作产生不良影响的内部或外部因素。对于电测系统来说，干扰就是指对电测系统或仪器的测量结果产生影响的各种内部或外部的无用信号。干扰因素包括电磁干扰、温度干扰、湿度干扰、振动干扰和声波干扰等等，其中，电磁干扰是最为常见的干扰方式，电磁干扰对于系统的影响也最大。电磁干扰容易对系统的性能或信号传输产生有害的影响，使信号的数据发生瞬态变化，加大误差，严重时可能会导致整个系统出现故障。

（二）、干扰的来源

产生干扰必须具备三个因素：干扰源、传播途径和接受载体。对于电磁干扰来说，许多的设备都能够成为干扰源，例如继电器、变压器、微波电器、电动机、高压电线等，这些设备都能够产生电磁信号，对电子测量仪器进行参数检测造成影响。另外，宇宙射线、太阳光和雷电这些自然现象也会产生电磁信号，成为干扰源。电磁信号在空中是直线传播的，具有极强的穿透能力，电磁信号还能够通过导线传人电子测量仪器，传播的途径众多，也是电磁干扰现象十分广泛的原因之一。电子测量仪器就是很好的接受载体，它会吸收干扰信号，影响参数检测。所以，干扰是会对系统造成有害影响的，除去干扰形成因素的任何一个，都能够有效地避免干扰。抗干扰技术就是针对干扰的三个要素进行研究和处理，破坏其中的一个或几个干扰生成的要素。

二、几种常用的电子测量仪器抗干扰技术措施

电子测量仪器容易出现干扰问题，通过干扰现象的来源进行分析，可以知道，提高电子测量仪器抗干扰性能最理想的方法就是抑制干扰源，使其不向外产生干扰或者将其产生干扰造成的影响限制在允许的范围之内。对于生产车间来说，想要生产的过程中不产生干扰源几乎是不可能的。有些干扰是避免不了的，例如电网和外界环境的干扰。所以，在电子测量仪器来说，除了要对一些干扰源进行抑制之外，还需要在产品自身设计方面进行研究，提高其抗干扰性能。常见的电子测量仪器抗干扰技术措施如下所述：

（一）、屏蔽技术

屏蔽技术室利用导电或导磁材料制成的盒状的或壳状的屏蔽体，可以将干扰源或者受干扰对象包围起来，这样就可以割断或者削弱干扰源的空间耦合通道，组织干扰源向受干扰对象传输电磁能量。根据屏蔽的干扰场的性质的不同，一般可以将屏蔽分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽三种类型。通常采用电场屏蔽的方式来消除或者抑制由于电场耦合而引起的干扰，使用铜和铝等导电性能良好的金属材料充当屏蔽体，且屏蔽体要保持良好的接地。磁场屏蔽是为了消除或者抑制由于磁场耦合而引起的干扰，一般可以用高磁导率的材料来充当屏蔽体，从而保障磁路的畅通。对于一些电气设备，既存在电场耦合，又存在磁场耦合，例如，变压器、发电机等等，变压器的电磁屏蔽一般采取的是在变压器绕组线包的外面包一层铜皮作为漏磁短路环，漏磁短路环会产生反磁通来抵消部分的漏磁通，从而使变压器外的磁通减弱。另外，在同轴电缆中，可以在电缆线中设置屏蔽层，防止信号在传输的过程中受到电磁干扰。同时，为了防止电磁干扰发生在通信电缆里面，可以在生产车间的通信电缆外面包裹一层薄膜，这样就能够起到屏蔽外界电磁干扰的作用。需要注意的是，对电磁干扰的屏蔽效果与屏蔽层的数量和每一层的厚度是有很大关系的。

（二）、隔离技术

隔离技术是抑制干扰的有效手段之一，它是指把干扰源与接收系统隔离开来，从而让干扰耦合通道被切断，使得干扰信号无法传输。比较常见的隔离方法有光电隔离、变压器隔离和继电器隔离等方法。光电隔离需要用到的仪器是光电耦合器，光电隔离借助光作为媒介来耦台隔离两端输入和输出的电信号，它所具有的隔离能力比较强，能够有效地提高电子测量仪器的抗干扰能力；变压器隔离主要用在传输交流信号的过程中，需要用到隔离变压器来阻断交流信号中的直流干扰和抑制低频干扰信号的强度；继电器隔离主要是利用继电器的线圈来接受电信号，在利用其触电来控制和传输电信号，这样就可以通过不和电产生联系而将强电和弱电分离开来。

（三）、滤波技术

滤波的形式有多种，主要有波形滤波、频率滤波、时间滤波、空间滤波、软件滤波和幅度滤波等。滤波主要是通过挡住噪声，只让有效地信号输出。干扰源发出的电磁干扰的频谱往往比要接收的信号的频谱宽很多，所以可以采取滤波的方式来抑制干扰。根据滤波器频率的特性，可以将滤波器分为低通、高通、带通、带阻等类型。

（四）、接地技术

为了提高电子测量仪器的抗干扰性能，还可以通过接地技术来实现。接地技术主要是将电路、设备机壳等与大地相连，这样就能够给系统提供一个基准电位。接地可以分为保护接地、屏蔽体接地和信号接地三种类型。通过接地的方式，不仅能够防止设备使用时漏电造成人身安全，还能够有效地抑制干扰。

三、结束语

综上所述，在电气化的环境下，干扰现象时有发生。如果干扰源不能够消失，就需要想办法让其对其他设备的使用造成的干扰降低到最小。通过屏蔽技术、隔离技术、滤波技术和接地技术能够有效地抑制干扰信号的传输，保证电子测量仪器能够在允许的范围内进行参数检测。

参考文献

[1]诸帮田.电子电缆实用抗干扰技术[M].北京：人民邮电出版社，2010

[2]徐科军，陈荣保，张素巍.自动检测和仪表中的共性技术[M].北京，清华大学出版社