电子测量仪

电子测量仪（精选12篇）

电子测量仪 篇1

一、技术特征

技术特征是钢轨电子平直度测量仪能否达到或者满足实际钢轨测量要求的最基本指标，而技术指标的差异也将导致在实际应用中电子测量仪的功能的差异，尤其在对高速铁路线路钢轨进行平直度测量时，不同电子测量仪的功能差异可能会导致不同的后果，比如对环境温度的要求决定了测量仪工作的环境，测量精度决定了测量仪的准确程度，测量时间决定了测量仪的工作效率，测量范围决定了测量仪应用的钢轨类别等。表1是德国SEC-RC和法国RECTIRAIL-DL两种钢轨电子平直度测量仪技术特征的比较。

二、硬件

德国SEC-RC电子测量仪硬件较为简单，主要是测量横梁、侧位挡板、PDA、启动按钮及显示灯等，此电子测量仪内置蓝牙天线，测量接触面是黑色非透明的密封罩。在使用中，按启动按钮后，电源指示灯亮起，当PDA与测量横梁通过蓝牙连接上后，使用PDA中软件即可进行测量。

德国SEC-RC电子测量仪的转位侧挡板可以实现两个位置旋转固定，因此，此测量仪只能放置在轨顶面、侧面两个位置进行测量。另外，由于SEC-RC电子测量仪无固定钢轨装置，在钢轨上测量时操作员需要手用力扶住测量仪，以保持测量仪的稳定，否则将导致测量偏差增加或损坏测量仪。

法国RECTIRAIL-DL电子测量仪硬件较为复杂，包括测量横梁、侧位挡板、PDA、启动按钮、固定磁体、蓝牙天线、控制杆、电池盖等，测量接触面是绿色透明的密封罩。在使用中，首先启动测量横梁电源，再用PDA与测量横梁进行蓝牙通信连接，成功后启动测量软件即可测量。

法国RECTIRAIL-DL电子测量仪转位侧挡板可以实现四个位置旋转固定，分别可以用于放置在轨顶面、侧面、轨肩45°圆弧角处三个位置的测量，还有一个位置是可以平稳放置地上。此外RECTIRAIL-DL电子测量仪具有固定钢轨的磁体装置，在钢轨上测量时按下横梁两端固定磁体，测量仪便吸附在钢轨上，从而使操作员不用或者只需轻扶测量仪即可进行稳定的测量操作。

三、软件

德国SEC-RC电子测量仪测量软件安装在PDA中，程序名为SEC-RC，在开始菜单中点击此程序进入测量程序界面(图3)，点击菜单进入主窗口菜单界面选择钢轨测量面(图4)，在确认测量仪已经放置在待测钢轨正确测量面上且设备开关按钮开启，确认测量仪与PDA已通过蓝牙连接，单击开始测量，测量仪开始测量工作，稍等几秒钟，测量结果曲线即显示在PDA主屏幕界面中(图5)。

如果需要将测量结果保存可以点击文件，进行保存或自动保存操作。SEC-RC测量程序中可以对每次测量的结果进行编号保存，也可以在测量出若干个数据后逐一进行编号保存。测量结果的数据存储在PDA中，如果需要对数据进行分析处理，则可以把测量数据转存到电脑中，在电脑中需安装SEC Desktop程序才可以打开处理SEC-RC测量文件。SEC-RC测量程序可以将轨顶面、轨侧面的测量曲线自动叠加在一个结果图中。SEC-RC测量程序操作项目较多，可以实现文件创建、编辑等功能。

法国RECTIRAIL-DL电子测量仪测量软件也安装在PDA中, 程序名为RectiRailPDA，点击此测量程序即进入测量界面(图6)，在确认测量仪已经放置在待测钢轨上且设备开关按钮开启，并确认测量仪与PDA蓝牙连接上后，单击开始测量图像，测量仪随即开始测量工作，稍等几秒钟，测量结果曲线即显示在PDA主屏幕界面中(图7)。

每次测量之后，点击保存测量值图像，并在弹出的菜单中输入保存测量值的编号按确认后，测量数据即被保存在PDA中，可以通过数据转存的方式将PDA中的测量数据放置到电脑中，在电脑中需要安装RectiPC程序才能打开和进行测量文件的相关分析处理。RectiRailPDA测量程序在测量中同一个焊接接头轨顶面和轨侧面的测量的结果不能叠加在一个曲线图中。RectiRailPDA测量程序操作过程简便，实现的功能较为简单。

四、工作原理

两种电子测量仪在硬件和软件方面的差异只是对测量方法有所影响，而两种测量仪在测量原理上的差别，则直接导致了两种测量仪本质的区别。

1. 传感器数量之别

德国SEC-RC电子测量仪只有一个测量传感器，而法国RECTIRAIL-DL电子测量仪拥有100个测量传感器，因此，SEC-RC电子测量仪精确度比RECTIRAIL-DL电子测量仪要低。

2. 测量方式之别

德国SEC-RC电子测量仪采用由四个电动马达推动的移动式传感器在测量梁里来回移动进行测量，这种测量将因传感器振动和移动而产生误差，从而影响测量结果的精确度。电动马达和移动式传感器也容易在运输时受振动影响而损坏。只要有传感器或是电动马达失灵，测量仪就无法进行测量。法国RECTIRAIL-DL电子测量仪采用100个固定传感器测量到的直径为12mm2的平直度面积形成轨面的平直度显示。这种测量方式能避免因移动传感器而产生测量误差，同时如果100个传感器中有传感器失灵，RECTIRAIL-DL也可采用重叠对比数据的相关技术，来进行比对以得到平直度数据和图形显示。

3. 测量原理之别

德国SEC-RC电子测量仪测量仪是通过测量传感器发射出信号到钢轨面上，然后根据反射的信号经过计算得到测量结果，这种测量原理对于物体表面的清洁度有较高要求。法国RECTIRAIL-DL电子测量仪测量原理是，电子测量仪在测量过程中，电子线路读取每个传感器的输出电压，并将其转换成距离数值显示在屏幕上。RECTIRAIL-DL测量仪使用的是三维传感器，这种传感器是电容式传感器(非接触型)，这种高效的技术提高了测量的精确度、线性度和速度，但这种测量技术要求传感器测量的钢轨有足够的导电性。

五、实际应用比较

1. 两种测量仪适合不同的地域

由于对于工作环境温度的要求不同，导致两种测量仪适合不同的地域。比如，法国RECTIRAIL-DL电子测量仪只能在环境温度0℃以上工作，因此这种测量仪更适合长年温暖的地域使用，而在冬季天气寒冷的北方，则应用限制较大。相反，德国SEC-RC电子测量仪可以在最低零下5℃的环境中测量，因此，该测量仪能够适应更大的地域要求。

2. 两种测量仪实际应用的范围不同

由于硬件的不同，导致两种测量仪实际应用的范围不同。在实际应用中，如果要实现轨顶、轨侧面、轨肩45°圆弧的测量时，只能使用法国RECTIRAIL-DL电子测量仪。因此进行测量前，应首先考虑测量位置，然后选择测量仪。另外在应用时，德国SEC-RC电子测量仪测量接触面材质较坚固，不容易受撞破损，法国RECTIRAIL-DL电子测量仪测量接触面材质较软，容易受磕碰而损坏。

3. 实际应用中可操作性不同

由于测量软件的不同，导致两种测量仪在实际应用中可操作性不同。一方面，在测量结果查看上，德国SEC-RC电子测量仪的SEC-RC测量软件可以实现轨顶面、侧面测量曲线叠加在同一个图形内，方便操作者直观查看测量结果，而法国RECTIRAIL-DL电子测量仪的RectiRailPDA测量软件只能单独显示每次测量结果，因此要看不同位置的测量结果需要分别打开测量文件。另一方面，测量时间上, 德国SEC-RC电子测量仪测量一次的时间比RECTIRAIL-DL电子测量仪测量一次的时间长，因此RECTIRAIL-DL电子测量仪的效率更高些。

4. 两种测量仪在后续数据处理方面不同

由于测量结果分析的软件不同，导致了两种测量仪在后续数据处理方面不同。德国SEC-RC电子测量仪的测量结果分析软件SEC Desktop只能单独对一个测量焊接接头的轨顶面、轨侧面的一组数据进行分析查看，而RECTIRAIL-DL电子测量仪的测量结果分析软件RectiPC可以实现多个或者任意两个测量结果的比较分析，方便使用者进行多个数据的比较。

5. 两种测量仪对被测物体表面的要求不同

工作原理上的差别，导致两种测量仪对被测物体表面的要求不同。德国SEC-RC电子测量仪通过测量传感器扫描被测物体表面而活动测量结果，因此对被测量物体表面要求尽可能的清洁，而RECTIRAIL-DL电子测量仪使用的是电容式传感器，因此要求被测物体表面只要没有铁屑等导电物质的干扰，测量结果一般都不受影响。另外，从对被测物体导电性能的要求方面来看，在实际应用中，德国SEC-RC电子测量仪可以用于胶结绝缘钢轨接头的平直度测量，而RECTIRAIL-DL电子测量仪则无法进行胶结绝缘钢轨接头的平直度测量。

六、结论

通过分析和实际应用的经验，认为德国SEC-RC钢轨电子平直度测量仪和法国RECTIRAIL-DL钢轨电子平直度测量仪各有优缺点和性能特点，在进行高速铁路钢轨平直度测量工作时，最重要的是根据实际测量工作需要，来选择使用哪一种电子测量仪，以达到最佳的工作效果。W11.11-12

电子测量仪 篇2

1.交流电压的测量方法有哪几种？

答：交流电压的测量方法很多，其中最主要的是用检波器吧交流电压转换为直流电压，然后再接到直流电压表进行测量。根据检波特性不同，有峰值检波、平均值检波和有效值检波，相应的电压表成为峰值电压表、平均值电压表和有效值电压表。2.DVM有哪些特点？DVM的测量误差如何计算？ 答：特点：

（1）测量结果以数字形式直接显示；（2）准确度高；

（3）用量程显示位数以及超量程能力来反映它的测量范围；（4）分辨力高；（5）测量速度快；（6）输入阻抗高；（7）抗干扰能力强。

测量误差：ΔU=±a % Ux±b % Um ΔU=±a % Ux±几个字 3.DVM的适用频率范围是多少？ 答：0~10MHz。

2.根据实验1.1-1.4，说明用万用表检测各种常用元器件的方法； 答：电阻的测量：将量程打到电阻挡，选取合适的量程后测量； 电容的测量：可直接将电容引脚插入插座中测量； 二极管的测量：将量程打到，直接测量； 三极管的测量：先将一支表笔接在某一认定的管脚上，另外一支表笔则先后接到其余两个管脚上，如果这样测得两次均导通或均不导通，然后对换两支表笔再测，两次均不导通或均导通，则可以确定该三极管是好的，而且可以确定该认定的管脚就是三极管的基极。若是用红表笔接在基极，黑表笔分别接在另外两极均导通，则说明该三极管是NPN型，反之，则为PNP型。最后比较两个PN结正向导通电压的大小，读数较大的是be结，读数较小的是bc结。功能量程开关转到hFE档，即可以直接从显示屏上读取hFE值。3.根据实验1.5-1.6，从减小测量误差角度说明如何选取量程； 答：万用表测量中，为了得到比较高的测量精度，在测电压、电流时，应该选择合适的量程，尽量让指针指到最大量程刻度附近；在测电阻时，选择量程，使指针指到刻度的中间位置。

实验二

1、示波器显示被测信号的波形的原理？

答：示波器是利用电子示波管的特性，将人眼无法直接观测的交变电信号转换成图像，显示在荧光屏上以便测量的电子测量仪器。它是观察数字电路实验现象、分析实验中的问题、测量实验结果必不可少的重要仪器。示波器由示波管和电源系统、同步系统、X轴偏转系统、Y轴偏转系统、延迟扫描系统、标准信号源组成。

2、旋钮“伏特/格”和“秒/格”的作用是什么？

答：通过控制伏特/格，可以把信号的幅度调整到期望测量范围内。

通过控制秒/ 格，可以显示屏中每一水平刻度代表的时间量。

“伏特/格”为垂直位置控制信号准确地上下移动波形。调节每刻度电压值（通常记为volts/div，伏特/格），显示波形大小会随之改变。

“秒/格”为水平位置控制使波形在屏幕上左右准确移动。秒/格设置（通常记为sec/div，秒/ 格）可以选择波形描绘到屏幕上的速率（也被称为时基设置和扫描速度），可以看到输入信号的时间间隔作增长和缩短的变化。

3、如何用示波器测量信号电压？ 答：

法一：示波器测量方法：

示波器定量测量时，垂直电压分度“VOLTS/div”旋钮和扫描时间旋钮“TIME/div”的“微调”旋钮应置于校准位置。

a．直流电压的测量

首先使屏幕显示一水平扫描线。输入耦合方式置于“GND”，此时显示的扫描线为零电平的参考基准线，再将输入耦合方式置于“DC”位置。输入端加上被测信号，此时，“VOLTS/div” 档位所指的数值与信号在垂直方向位移的格数相乘，即为测得的直流电压值。高于或低于零电平的电压分别为正值和负值。

例：被测点距基准电平为1.8格，如 “VDLTS/div” 档位置于5V/div，则直流电压为：

U=1.8×5=9V。b．交流电压的测量

如果“VDLTS/div” 档位置于2V/div（此数值在示波器屏幕显示区位置11或18处显示），幕上显示被测信号峰-峰之间的高度为4格，计算方法为：电压峰值Uvp-p=格数×档位所表示的值。

c.如果用光标测量，可将两条水平光标线移到波形两测试点，直接从示波器屏幕下方文字显示读出电压值。

法二：按下“测量”按钮，查看“测量”菜单。按下顶部中间的选项按钮，显示“测量3” 菜单。按下“类型”选项按钮，选择峰—峰值。值读数将显示测量结果及更新信息。按下返回选项按钮。如何用示波器测量电路的幅频特性？

利用“逐点法”测量幅频特性的原理：在相同条件下，按一定次序改变频率后，测出相应的幅值，利用测出的数据画出相应的幅频特性。用示波器分别测出频率跟电压值。方法：按下“测量”按钮，查看“测量”菜单。按下顶部的选项按钮，显示“测量1” 菜单。按下“类型”选项按钮，选择频率。值读数将显示测量结果及更新信息。按下返回选项按钮。按下“测量”按钮，查看“测量”菜单。按下顶部中间的选项按钮，显示“测量3” 菜单。按下“类型”选项按钮，选择峰—峰值。值读数将显示测量结果及更新信息。按下返回选项按钮。

实验三

1.理解电子计数器测频原理，测频误差主要与哪些因素有关？

答：电子计数器按照式f=N/T的定义进行频率测量的。在开门时间，被测信号通过闸门进入计数器计数并显示。若闸门开启时间为Tc和输入信号频率为fx，则计数值为：N=Tc/Tx=Tc*fx。闸门的宽度是由标准的时基经过分频得到的，通过开关选择分频比，是已知量。因此，只要得到计数器的计数值，就可以由上式得到被测信号的频率。测量的误差主要与仪器自身和测量原理的因素有关。

2.示波器测频和频率计测频有何区别？

答：示波器测频是需要人为的调节示波器上的横纵向微调按钮，网格的量程，还需要一些相关量程的调节以便能找到一个好的显示网格从而更好地读取网格数，人为因素对测量结果的影响较大，所以示波器在进行频率测量时测量精度较低，误差较大。用频率计测量时可以

很方便地直接读取数值，因此仪器本身的客观因素对测量结果的影响较大。

3.比较示波器测频和频率计测频的特点。

答：示波器测频可以从显示屏上通过读出信号波形的周期来计算频率，也可以从上面的自动测量的结果显示得到信号的频率，人为的主观因素对测量结果影响较大。频率计测频直接读得信号频率，能够快速准确的捕捉到被测信号频率的变化，测量仪器等客观因素是误差的主要来源。

实验四 李沙育图形的显示原理？

法一：要显示李沙育图形，只要将示波器的扫描置于X-Y显示档，然后给两个通道加信号，通常通道1是X轴信号，通道2是Y轴信号。李沙育图形主要是用来对比两个频率相同或成倍数关系的正弦信号的相位关系，需要强调的是，仅仅是正弦信号，不通的相位或频率倍数关系有不同的图形，这个相关书籍有参考图例可以对比。置于PWM信号，其实就是占空比可变的方波，不是正弦波，通常没有相位关系 所以显示可能是一条直线两边有两点，也可能一团不知名的图形，不是很具有参考意义。也就是说PWM不能直接看李沙育图形，要经过低通滤波成正弦信号显示图形才有价值。

法二：扫描速度旋钮置”X-Y”位置时，Y1通道变成x通道，在示波器的y通道(Y2)和x通道(Y1，与Y2通道对称)分别加上频率为fy和fx的正弦信号，则在荧光屏上显示的图形称为李沙育(或李萨如)图形。李沙育图形的形状主要取决于fy、fx的频率比和相位差。例如，当fy/fx=1，且相位差为0时，屏幕上显示一条对角线；当fy/fx=2，且相位差为0时，屏幕上显示“∞”；当fy/fx=1，但相位差不为0时，屏幕上显示一个椭圆。如何用李沙育图形法测量频率和相位？

（1）测量频率：示波器有关旋钮置“X-Y”图示仪位置。将待测信号加到Y2通道，用一个标准信号发生器输出一个幅度适当的信号加到X（Y1）通道。由小到大改变标准信号发生器的输出频率，当屏幕上出现一个稳定的椭圆时，标准信号发生器的输出频率即为待测信号的频率。

（2）测量相位：设ux = Uxm sin(t+)，uy = Uym sint，分别加到x通道（Y1通道）和Y2通道，扫描速度旋钮置”X-Y”位置，荧光屏上显示的李沙育(或李萨如)图形如图4-2所示。则

sin1x0 xm3 如何用“逐点法”研究电路的相频特性？

放大电路的相频特性是指输出信号与输入信号的相位差与信号频率的关系。采用李沙育图形法可以测量相位差。保持输入信号幅度不变，改变输入信号频率，逐点测量各频率对应的相位差，采用描点法作出相频特性曲线。

实验五和实验六的题目是一样的

1.DSO-2902/512K型示波器如何设置“电压/格”的值？

答：打开参数设置，即单击右键，再选择v/div项进行设置, 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: 打开参数设置，即单击右键，再选择probe项进行设置,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

3.DSO-2902/512k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：首调节电平触发游标，是波形的起点比较便于观测，使红色垂直游标处于0或者pi/2处，调节A游标是他们之间包含整数n个半波,而左侧参数框可以得出A—T值t,即周期T=2t/n.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：用垂直游标A和B，标出一个周期范围，在“设置/参数显示区”读出“A-B”的绝对值即可。

实验七 逻辑分析仪采样方式有哪几种？各有何用途？

答： 1）跳变采样--在具有数据突发的输入线路上捕获数据时，必须把采样率调节到高分辨率(如4ns)，以便在开始时捕获快速脉冲。

2）毛刺捕获--显示毛刺是一个非常实用的功能，同时它也有助于触发毛刺，显示毛刺前发生的数据。这可以帮助确定是什么因素导致了毛刺。通过这一功能，分析仪还可以只在希望时，也就是毛刺发生时捕获数据。如何根据被测信号选择采样周期（采样速率）？

答：采样定理表明采样频率必须大于被采样信号带宽的2倍，另外一种等同的说法是奈奎斯特频率必须大于被采样信号的带宽。

实验八

1．逻辑分析仪有哪些主要应用？请尽可能列举应用实例。

答：逻辑分析仪是利用时钟从测试设备上采集和显示数字信号的仪器，最主要作用在于时序判定。其应用包括：（1）定时分析；（2）跳变定时：如果我们要对一个长时间没有变化的采样并保存数据，跳变定时能有效利用存储器。使用跳变定时，定时分析只保存信号跳变后采集的样本，以及与上次跳变的时间。（3）毛刺捕获；（4）状态分析。2．如何设置触发字？

基于虚拟仪器的电子测量系统 篇3

关键词：虚拟仪器；电子测量；现实意义

中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 24-0000-01

科学信息化技术的不断发展，电子测量方法已经呈现出各种各样的姿态，早在20世纪80年代，美国著名的NI公司就率先提出了“软件就是仪器”这一虚拟仪器概念，通过这个概念，可以为用户提供其所需要的仪器系统，进而把计算机系统强大的计算处理信息的能力和仪器的测量、控制能力有机结合到一起，这样不仅仅减少了仪器设备的体积，而且大大减少了企业的成本[1]。虚拟企业实质上是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种各样的测试、测量和自动化的应用，利用计算机的显示功能来模拟传统仪器的控制面板，展示出检测结果，然后再利用计算机的运算、分析、处理信息的能力，对信息进行采集和测量，最终完成各种测试。此次研制使用的是一台工控机连接了4套测试平台，进而测量每套测试平台的各项数据，绘制出相应的波形，最终得出的数据经过自动处理后存放在报表文件中。

一、系统硬件组成

系统硬件的组成分成三个部分：电源部分、信号部分以及测试部分。

电源部分指的是在整个测试过程中提供高精度的电源，保持在50mV以内，电源纹波的有效值小于5mV，输出的电流量在500mA以上。

信号部分使用的是DDS方波发生器，由77E58单片机控制DDS芯片AD9850，生成频率为5MHz、精度为1Hz可调节的方波。在此次研究设计中，单片机以及测试系统之间利用串口保持通信，自动测量的时序信号使用FPGA来实现，使用这种方法产生的时序波形相对来说较为稳定，容易实现。对于此次的研究设计，采用的是一托四的系统，FAGA的逻辑进行编程[1]。

对于测试部分，该部分将返回整个系统的测量值。使用的是GPIB总线与计算机相连进行通信，不同的测量设备会发出不同的参数，通过计算机发送的不同指令进行相应的测量，最终经过分析处理，显示给用户，同时还会根据产品的指标对最终的测量结果自动进行评判，如果评判的最终结果超出了误差的范围，那么在屏幕上就会提示用户是否继续进行测量或者悬着检测设备连接，如果在正常值范围内，用户则把认可的数据存放在报表文件中，并进行备份。该系统的总体结构如图1所示。

二、系统实现难点

（一）在实际的实际控制过程中，在保证高速的闭环控制的同时，还要实现对大量数据完成有效的采集、存储、分析、处理工作，对于一台计算机而言，可能存在着诸多矛盾，所以此次研究设计就希望能够找到一个权衡点，通过合理布局的方法完成系统设计的要求。

（二）此次设计采用的是四托一的方式，所以对于信号而言，存在着一个共同问题，即信号的接受。有些信号是被测产品自身就已经拥有的，还有些信号是控制系统产生出来的，每一个产品的待测信号路都有很多种，所以此次研究设计使用了多片FPGA来进行扩展，进而让信号实现同步锁存输出。

（三）为了满足用户的需求，采用了高性能射频接插件，将最终形成的信号直接发送到被测试的设备里，然后用户通过手动的方法进行相应的连接。电源输出采用的是负反馈的方式供电，保证稳定的电压值。

三、系统软件设计

考虑在实际的操作情况，后台对环境参数的监控不能够过多地占用CPU资源，所以在此次研究设计中采用的是VB中的Timer控件，为监控进程分配尽可能少的时间，每隔一分钟进行一次监控操作。当发现环境参数超出了误差的范围时，需要人工调整环境参数设置，进而让其能够快速地返回到预设值，研究中采用的是变尺度逼近的方法，在距离待调节值较远的地方使用较大的步长，如果情况相反，则采用较小的步长[2]。

系统使用的是小型的Microsoft Access数据库进行备份，采用基于ADO.NET编程技术进行编程，数据库引擎为Microsoft jet 4.0 OLEDB Provider，实现对数据库的搜索、修改、删除等操作。在卡板的控制上，在VB6中采用ActiveX DLL编程技术，生成ActiveX DLL文件，同时发布相应的COM组件，最终在VB.net中调用，解决关键的通信问题[3]。

四、结束语

本次研究设计采用了分时检测和高效的优化反馈控制的方法，这种设计方法在保证了安全可靠的基础上，同时也给用户提供了一个有效的监控平台，最终的控制精度也完全符合硬件组成的具体标准[4]。该系统已经通过了用户的验收，并开始使用，用户反应性能良好，数据精确，大大地减少了工作人员的劳动强度，降低了企业的生产成本和经济效益。

参考文献：

[1]肖浩，李锦涛，罗海勇.基于虚拟仪器架构的电子测量工作站设计[J].计算机工程，2008（14）：234-236.

[2]杨鹭怡.基于虚拟仪器的电子技术网络实验系统的设计与实现[A].中国仪器仪表学会.2010全国虚拟仪器大会暨MCMI2010’会议论文集[C].中国仪器仪表学会2010，04：24-27.

[3]梁涛，朱玉振，李成垚.基于虚拟仪器的纳米器件电学性能测量系统的实现[J].北京大学学报（自然科学版）网络版（预印本），2009，01：33-38.

[4]张伟东，袁昊，周荫清.基于虚拟仪器的电子测量系统[J].电子测量技术，2010，04：44-45.

基于单片机的电子血压模拟测量仪 篇4

关键词：单片机,语音芯片,柯氏音听诊法,血压测量

一、引言

血压测量疾病诊断中的主要手段, 也是体检中必不可少的常规项目。柯氏音听诊法 (Korotkoff音) 是无创血压测量中的标准方法, 它由俄国医生Nikolai Korotkoff发明并延续至今。能够熟练使用柯氏音听诊法测量血压, 是大中专院校医学专业学生的基本功。

二、设计思想

柯氏音听诊法采用袖带加压法测量血压, 当袖带中的压力大于收缩压时, 手臂中的动脉血流被阻断而无声音;当其等于或低于收缩压时, 血流开始恢复并引起湍流使得动脉壁振动, 此时可以通过听诊器听到声音并可触及脉搏;一旦袖带压降至舒张压水平, 血管完全通畅而无湍流, 此时声音消失。

基于单片机的电子血压模拟测量仪完整展示了柯氏音听诊法测量血压的全过程。它可以分为两部分, 一部分是手臂模型 (上臂) , 一部分是测量主机。

模拟测量仪的使用过程和真实的测量血压过程一致, 使用时要将袖带均匀缠于手臂模型上, 同时将听诊器轻置于肱动脉搏动上, 在肱动脉搏动处埋有扬声器, 用气囊给袖带加压, 然后给袖带缓慢放气, 用听诊器听诊扬声器所发出的脉搏跳动的声音。

测量主机以单片机为智能核心, 同时包括压力传感器、语音芯片以及LCD液晶屏等外围芯片。使用前需要在主机键盘上事先设定好舒张压和收缩压的压力值, 送给单片机, 并在LCD液晶屏上同步显示。然后给袖带加压, 压力传感器实时检测袖带中的压力, 转换为电信号送给单片机的数模转换口进行A/D转换。当A/D转换后的数值在事先预定的收缩压和舒张压之间时, 单片机就会启动语音芯片, 产生语音信号 (脉搏跳动的声音) , 并通过功放进行功率放大, 送给扬声器。这时, 通过听诊器就可以清晰的听到柯氏音。

三、解决方案

1. 硬件结构

基于单片机的电子血压模拟测量仪的硬件结构如图3.1所示。其中语音芯片中录入了心率为120~80范围内的10种脉搏音。扬声器也可用音箱代替, 便于教师在教室面向全班演示。通过键盘可以调节数字电位器的阻值, 起到调节音量的目的。键盘所设定的舒张压和收缩压, 在测量仪掉电或者电源关闭时, 可以立即存入可掉电存储器, 使用户不必在每次开机时重新设定两个压力值。液晶屏上同步显示所设定的舒张压和收缩压, 以及袖带中实时变化的压力值, 比水银式压力计更加直观。

2. 程序流程

软件工作流程如图3-2所示, 其中P代表袖带中的压力值, Pmin代表舒张压, Pmax代表收缩压。

四、结语

基于单片机的电子血压模拟测量仪可以代替真人示范的血压测量, 便于教师为同学演示柯氏音血压测量的全过程。同时, 语音芯片中录入了10种真实的脉搏音, 使学生可以更全面的掌握柯氏音听诊血压测量。

参考文献

[1]袁苑, 薛雷, 何金胜, 基于柯氏音识别法的自动血压测量系统[J], 电子测量技术, 2012

[2]曹柏荣, 瞿丹晨, 冯运达, 顾宏奎, 人体柯氏音测量方法的研究[J], 仪表技术, 2004

[3]张政波, 吴太虎, 无创血压测量技术与进展[J], 中国医疗器械杂志, 2003

电子测量技术基础总结 篇5

一、 综述

电子测量技术泛指以电子技术为基本手段的一种测量技术。除了对各种电量、电信号以及电路元器件的特性和参数进行测量外，它还可以对各类非电量进行测量。

我国法定计量单位采用国际单位制，包括基本单位、导出单位和辅助单位。

1、 电子测量技术分类：

按性质分：时域测量、频域测量、数字域测量、随机量测量。 按测量手段分：直接测量、间接测量、组合测量。 2、测量仪器分类：信号发生器（信号源）、电压测量仪器、波形测试仪器、频率测量仪器、电路参数测量仪器、信号分析仪器、模拟电路特性测试仪器、数字电路特性测试仪器 3、电子测量仪器的性能指标：频率范围（有效频率范围）、准确度、量程与分辨力、稳定性与可靠性、环境条件、响应特性、输入特性与输出特性

二、 测量误差及数据处理

误差来源：仪器误差、使用误差（操作误差）、人身误差、环境误差、方法误差 测量误差在所难免。

测量误差分类：根据性质的不同，可将测量误差分为系统误差、随机误差和粗大误差三类。

测量误差的表示方法：绝对误差和相对误差。 绝对误差：Δx ＝测量值x–实际值A

相对误差：

1）实际相对误差 A

2）测量值相对误差

测量结果表示方法：有效数字、有效数字加安全数字 数据处理：

用数字方式表示测量结果时，应该根据要求确定有效数字。不可以随意更改测量结果的有效数字位数。在对多余数字位进行删略时，必须遵循数字的“四舍六入五成双”的舍入规则。对数据进行近似运算也应遵循相应规则。

三、 常用电子元器件

1）标称值和允许误差是电阻、电容、电感等常用被动元件的两个主要参数。标称值的标识方法有直标法、色环法、数字法等。允许误差的标识有字母法、百分数法、分级法等，用字母F、J和K表示的常用允许误差值。

2）半导体器件以其封装形式的不同又可以分为分立器件和集成电路两类，常见的半导体分立器件有二极管、三极管和场效应管等。

3）贴片元件体积小，容易集成，但是它并不能够完全取代传统的直插式元器件。 四、 测量用信号源

直接式频率合成技术： 优点----频率转换速度快，具有较好的近载频相位噪声性能。

缺点----谐波、噪声和寄生频率难以抑制。

间接频率合成技术： 优点----易于得到大量的离散频率。

缺点-----频率切换时间较长、相位噪声也较大。

直接数字频率合成技术直接合成所需波形，频率分辨率高、相对带宽宽、具有任意波形输出能力和数字调制功能，但是输出信号杂散抑制差。

1、信号发生器的作用：

1） 作为电子设备的激励信号 2） 作为信号仿真 3） 作为标准信号源 2、信号发生器的分类

1）按输出信号的波形特性分：正弦信号发生器、非正弦信号发生器

2）按产生频率的方法分：谐振式信号发生器----由频率选择回路控制正反馈

产生振荡 、频率合成式信号发生器----由基准频率通过加、减、乘、除组合一系列频率 3）按输出信号频率覆盖范围分：低频信号发生器、高频信号发生器、微波信号发生器 4）按应用领域分：混合信号发生器——针对模拟信号；逻辑信号——针对数字信号 5）按调制方式分：调幅、调频、调相、脉冲调制等； 3、信号发生器的综合性能指标

1）频率特性：主要包括有效频率范围、频率准确度和频率稳定度

2）输出特性：主要包括输出阻抗、输出电平及其平坦度、输出形式、输出波形及谐波失真

3）调制特性：高频信号发生器能输出调幅波和调频波，有的还带有调相和脉冲调制功能

锁相环频率合成技术： 五、 电子示波器

1、 示波器的作用：将人眼看不到的电信号描绘成可见的图形曲线；水平轴表示时间，垂

直表示电压 2、 示波器的分类

按示波器对信号的处理方式不同分：

①模拟示波器：通用示波器、多束示波器、取样示波器、记忆示波器和专用示波器等 ②数字示波器：数字存储示波器、数字荧光示波器和采样示波器三种类型。 3、 示波器的技术指标

1） 扫描速度：显示屏上单位时间内光点水平移动的距离，单位为“cm/s” 2） 偏转因素：在输入信号作用下，光点在荧光屏上的垂直（Y）方向移动1cm（即1格）

所需的电压值

3） 耦合方式：直流（DC）、交流（AC）和接地（GND）三种方式 4） 工作方式：Y-T，X-Y或ROLL显示模式

4、 模拟示波器：示波器核心部件是阴极射线示波管即将电信号转换为光信号的部件 1） 示波管的结构：

①电子枪：作用-----发射电子并形成很细的高速电子束，轰击荧光屏使之发光 ②偏转系统：电子的位移与所加电压的大小成正比

③荧光屏：将电信号变为光信号，是示波管的波形显示部分 2） 示波管的作用：将电信号变换为光信号而加以显示 5、 数字存储示波器的存储方式

1）特点：波形的采样/存储与波形的显示是独立的、能长时间地保存信号、先进的触发功能、测量准确度高、很强的数据处理能力、外部数据通信接口 六、电压测量

1、电压测量的特点：电压测量具有频率范围宽、输入阻抗高、被测波形多样、抗干扰能力强等特点。

2、电压测量的方法和分类

根据测量频率范围分为直流电压测量和交流电压测量；根据测量原理分为模拟式电压测量和数字式电压测量。

1）按频率分：直流电压测量和交流电压测量

2）按被测信号特点分：脉冲电压测量、有效值电压测量等 3）按测量原理分：模拟式电压测量和数字式电压测量 3、交流电压的表征量

1）峰值：周期性交流电压在一个周期内偏离零电压的最大值；分为正峰值UP+、负峰值UP–;关于坐标轴对称的纯交流电压，数值上存在UP+ =UP- 2）有效值：交流电压的大小通常是指它的有效值U 3）平均值：波形中的直流成分。

4、电子电压表的分类：模拟电压表、数字式电压表 七、频域测量

1、频域测量的特点：

1）信号的`频域测量与频谱分析具有广义和狭义双重含义 2）时域测量和频域测量具有一定的相关性 2频域测量的分类

1） 频率特性测量：静态测量法和动态测量法

2） 选频测量：利用选频电压表，借助调谐滤波法，选出并测量信号中某些频率分量的大小 3） 频谱分析：利用频谱分析仪，分析信号中所含各频率分量的幅值、功率、能量和相位关

系等

4） 调制度分析 5）谐波失真度测量

3频谱分析仪：实时频谱仪和非实时频谱仪

以频谱分布图的形式来表示被测信号中所包含的频率成分。

4、失真度：失真度是原始信号经过传输设备以后所得的输出信号与原始信号的比值。失真度仪分为基波抑制式和频谱分析式两种

八、数据域测量 1、 数据域的概念：数据域测量技术用来测试数字量或电路的逻辑状态随时间而变化的特性。 2、 数据域测量的目的：确定系统是否存在故障、确定故障的位置。

3、 数据域测量的特点：数字信号按时序传递 、传递方式多种多样、单次或非周期性的信

号、被测信号速率变化范围宽、数字信号为脉冲信号、被测信号故障定位难 4、逻辑笔：主要用于逻辑电平的简单测试，测试结果较直观。 红灯指示高电平，即逻辑1；绿灯指示低电平，即逻辑0

1）工作原理：被测信号由探针接入，经输入保护电路后，同时加入高、低电平比较器，比较结果分别加到高、低脉冲展宽电路进行展宽。也可以检测频率高达50MHz、宽度最小至10ns的窄脉冲。

2）应用：通常兼容TTL逻辑电平和COMS逻辑电平两种逻辑电平的形式。

5、逻辑夹：可以同时显示多个被测点的逻辑状态、输入信号为高电平时发光二极管亮；否则，发光二极管不亮。

6、 逻辑分析仪：只对逻辑门限电平进行检测。

1）特点：输入通道多、多种触发方式、较大的存储深度、显示方式多样、负的延迟能力、限定能力

3） 工作原理：包括数据采集、数据存储、数据触发、数据显示等 4） 逻辑分析仪 =数据捕获+示波器

5） 分类：逻辑状态分析仪、逻辑定时分析仪 5、主要性能指标：

1）输入通道数：数据通道和时钟通道两种

2）定时分析最大时钟频率：可以是实际采样时钟最高频率，也可以是等效采样速率，对采样结果有十分重要的影响

3）状态分析最大速率：通常为50~200MHz 4）存储深度

5）触发方式：触发方式是评价逻辑分析水平的重要指标。 6）显示方式

电子测量仪 篇6

电子测量技术的现状及存在的问题

目前国内的电子测量技术已有了很大的发展，中国测量仪器的可靠性和稳定性问题得到了各个方面的重视，状况有了很大改观。测试仪器行业目前已经越过低潮阶段，重新回到了快速发展的轨道，尤其最近几年，中国的仪器取得了巨大的进步，特别是通用电子测量设备和汽车电子设备的研发方面，与国外先进产品的差距正在快速缩小，给国外电子仪器龙头的垄断造成了一定的冲击。随着模块化和虚拟电子技术的发展，为中国的测量仪器行业带来了新的契机，加上各级政府越来越重视，以及中国自主应用标准研究的快速进展，都在为该产业提供前所未有的动力和机遇。从中国电子信息产业统计中可以看出，中国的电子测量仪器每年都以超过30%以上的速度在快速增长。在此快速增长的过程中，无疑催生出了许多测试行业新创企业，也催生出了一批批可靠性和稳定性较高的产品，现在已基本上采用了标准化，模块化的设计体系，已从CAMAC、PC总线、STD总线向VXI、PXI总线发展，从堆叠式测试系统向标准化、模块化测试系统发展，并先后研制出国产化VXI模件、VXI测试系统及PXI系统，使我国测试系统技术水平逐步进入国际先进行列。

虽然国内的测试测量产业快速的发展，但客观地说中国的测试测量仪器还普遍落后，表面上看的有精度不高，外观不好，可靠性差等，深入分析则存在以下问题：

人们在整个产品的制作流程中对测试这个环节不够重视。在传统的产品的制造流程中，研发始终处于核心地位，而测试则处于从属和辅助位置，研究者对测试不够重视。

数字化、标准化、模块化结构有待提升。“数字化时代”是社会与经济现代化的最新标志，关系着一个国家在科技领域“核心竞争力”的高低。模块化则是国际电子测量仪器发展的方向。由于历史的原因，中国仪器配套行业的企业多为良莠不齐的小型企业，标准化的研究也没有跟上需求的快速发展，从而导致仪器的材料配套行業的技术水平较低。虽然目前已有较大的改观，但距离整个产业的要求还有一定距离。所以，还应把标准化和模块化的研究放到重要的位置。还有，在技术水平没有达到的条件下，一味地追求精度或追求高指标，而没有处理好与稳定性之间的关系。这些都是制约本国仪器发展的因素。

软件技术、集成技术不够发达。软件技术在电子测量仪器中的作用，就如同人的大脑一样，然而现代我国的电子测量仪器中的软件技术还远远没有体现出来。电子测量仪器硬件，即电子电路技术、同轴器件组件技术、波导器件组件技术的集成技术，在电子测量仪器中是其重要的核心技术，它与总线技术、软件技术、模块化技术共同组成现代化的电子测量仪器，这是我们电子测量仪器企业尚待攻克的一个难关。

面向应用和现代市场营销模式还没有真正建立起来。中国的仪器设备厂商只是重研发，重视生产，重视狭义的市场，还没有建立起一套完整的现代营销体系和面向应用的研发模式。传统的营销模式在计划经济年代里发挥过很大作用，但无法满足目前整体解决方案流行年代的需求。所以，为了快速缩小与国外先进公司之间的差距，国内仪器研发企业应加速实现从面向仿制的研发向面向应用的研发的过渡。特别是随着国内应用需求的快速增长，为这一过渡提供了根本动力，应该利用这些动力，跟踪应用技术的快速发展。

目前电子测量仪器的高技术成果

成功研制微波毫米波矢量网络分析仪。微波毫米波矢量网络分析仪是我们成功研制的被称为“世界电子测量仪器之王”的仪器。该仪器的突出特点主要有以下几个方面：工作频带宽；测量精度高；大动态范围；高速实时测试。

调制域分析仪的成功研发。调制域分析技术是可以用来加速设计和表征诸如雷达、电子战、监控系统、扩频通信等的工作和性能特征。调制域分析仪还非常适合设计防抱死制动系统、可调节悬浮系统、自适应巡航控制系统、防撞雷达、各种各样的航天和防御系统等。

VXI总线技术取得重大进展。VXI可以大大减小设备的体积和重量，还可以大大提高测试速度，VXI比GPIB的速度可提高40倍，它测试系统的适应性、灵活性大为提高并且价格适中，有利于充分发挥计算机的作用。该研究成果已应用于“XXX型号远程雷达综合测试系统”、“火控雷达综合测试系统”和各种装备的VXI总线自动测试系统中。

电子测试仪器向毫米波推进。通信测量仪器达到高技术水平。通信产业的发展速度超过了人们的想象，所以我们必须适应通信产业的发展，以最快的速度发展我国的通信电子测量仪器。近几年成都前锋电子仪器厂研制完成了无线寻呼检测仪、电台综合测试仪、数字微波通信测试仪；信息产业部电子第41研究所研制完成了误码测试仪、数字传输/数据通信分析仪、七号信令测试仪等。这些产品都达到了二十世纪末国际先进水平。

现代电子测量仪器的发展方向及趋势

电子测量仪器的生产和设计是衡量一个国家工业基础和工业生产能力的重要标志，因此在仪器仪表生产技术的研究中要注重解决好产品的设计和过程监管模式，研究新型的仪器仪表应注重高精度，高质量，稳定性，可靠性，可维护性，可操作性，易升级性等。

国产电子测量仪器发展探讨 篇7

关键词：电子测量仪器,VXI总线,LXI总线,模块化,数字化,虚拟化

二次世界大战以来, 随着科学技术进步, 特别是电子技术的发展, 电子测量技术成为了一门独立的专业, 电子仪器也已成为一个独立的产业。新中国成立后, 国家十分重视电子工业, 并十分重视电子测量仪器的发展。经过50多年的努力, 已形成一个较完整的电子仪器产业体系, 为我国科技进步、科学教育、经济建设及国防工程等做出了重要贡献。

近年来, 国际IT企业、汽车制造业等纷纷将生产基地移向中国。另外, 我国通信、广播电视等事业也有了巨大发展, 从而带动了国内电子仪器需求大幅增长。随着国家信息产业规模进一步扩大, 以及军队、企业、学校的需求, 电子仪器更新换代也在不断加快, 电子测量仪器产业将具有良好前景。因此, 对国产电子测量仪器发展状况及趋势的讨论与研究具有十分重要的意义。

1 国内电子测量仪器发展的过去与现状

我国电子测量仪器大致经历了“模拟式-数字式-智能式、程控式”的发展历程[1]。20世纪50年代, 新中国第一个五年计划在重点发展电子产业中就规划了电子测量仪器。经过50多年的发展, 我国不但具有一个较为完整的电子仪器产业体系, 还有一大批电子测量技术人才。最近几年, 随着世界高新技术的不断发展, 我国电子测量仪器在一些重大科技领域取得了突破性进展, 主要表现在以下几个方面[2,3]:

(1) 调制域分析仪研究成功。调制域测试技术是20世纪末出现的十分重要且技术难度很高的一门新兴测试技术, 它是用来测量输入信号随时间变化的频率值, 所产生的显示图形代表信号调制域, 是信号频率值与时间的关系。这种方法非常适合测量定时信号, 相位编码信号或频率编码信号, 必将对众多测试问题的解决做出突出贡献。

(2) VXI总线技术取得重大进展。VXI总线技术是二十世纪末出现的一种新的母线技术。它将VME总线和GPIB结合起来构成一个新的行业标准接口母线, 是一个完全开放的适应多厂家仪器产品 (模块、插卡式) 的行业标准。这种总线技术具有便携性、测试速度高、适应性和灵活性强、价格适中以及有利于充分发挥计算机作用的优点。我国经过几年的探索, 已在这一领域取得较大进展, 并在若干方面实现了具体应用。

(3) 微波毫米波矢量网络分析仪开发成功。矢量分析仪能同时获得被测对象的幅度、相位和群时延特性, 成为现代电子装备必备的、关键的测试设备。另外, 它还在非线性、大功率网络的测试和分析中发挥着重要作用。国产矢量分析仪的研制成功, 使我国掌握了多种以矢量分析仪为核心的自动测量技术和自动测试系统。

(4) 电子测量仪器向毫米波推进。众多民用和军用电子装备都在向毫米波发展, 特别是在军事方面, 其发展更为迅速。近几年, 我们十分重视电子仪器向毫米波发展。我国最近研制完成的AV3615三毫米S参数测试装置及校准件, 与主机一起可以进行三毫米波段的幅度和相位精确测量;频谱仪的毫米波扩频模块与该所研制的高性能频谱分析仪一起组成系统可实现9 kHz～110 GHz 频段的频谱分析;毫米波功率计探头系列与主机一起实现了微波/毫米波功率的直接测量。

(5) 通信测量仪器水平达到新的高度。通信产业的发展十分迅速, 为适应通信产业的发展, 我国加快发展通信电子测量仪器。近年来研制成功的误码测试仪、数字传输/数据通信分析仪、七号信令测试仪、数字微波通信测试仪等产品都达到了20世纪末国际先进水平。

(6) 数字化仪器迅速发展。近几年, 数字化仪器在迅速发展, 我国也在不断研制并推出各种新型数字化仪器, 譬如数字示波器、数字调制装置、数字化函数/任意波形发生器、数字化频率计数器等众多产品。

2 我国电子测量仪器发展过程中存在的问题

电子测量仪器在国民经济、国计民生、国防、科研生产、教育等领域中都发挥着非常重要的作用。在经历了一段时间的发展之后, 我国的电子测量技术和仪器水平虽然取得一些进步, 但是由于种种原因, 国产电子仪器在发展过程中还存在一些问题[4]。

(1) 我国电子测量仪器的可靠性和外观设计存在一定问题。

在电子仪器用户的概念里, 国产电子仪器可靠性差, 经常修理不但影响工作, 而且费时费力。在近几年有所改进, 但与国外仪器仍然有差距。针对这一问题, 可以在装配仪器时采用贴装技术提高可靠性。

仪器造型美观对于国产电子仪器来说仍然是个大问题。现在国内主要是仿制国外产品外观, 这就牵涉到知识产权的问题。因此, 在进行仪器设计的时候要注意仪器的外观设计, 讲究美观。

(2) 自行设计才是成功之路。

在过去, 由于多方面原因, 我国的电子测量仪器以仿制为主。从长远发展来看, 仿制并不是一件不好的事, 关键要看怎么去仿。对于技术难度大的产品来说, 仿制也是促进电子测量仪器进步的一种重要手段, 要仿制就必须老老实实去仿, 要解剖, 要分析, 只有仿好了, 成了产品了, 才能去想改进。一般情况下, 边仿边改进很难成功。

我国电子测量技术及其产业的水平已经有很大提高, 基本从过去跟着国外走的状况到自行开发设计的局面, 电子测量仪器开发设计人员应该结合用户的实际需要和要求去改进, 并可以创新, 设计出具有自主知识产权的产品, 推进我国电子测量仪器的发展。

(3) 测量仪器人才培养观念应该转变。

过去, 我国的测量仪器人才培养主要集中在开发设计人员, 但是在仪器用户中有大批使用仪器的工程师, 有必要对他们进行培训, 使他们懂得测量方法, 使用测量仪器, 了解仪器发展动态方向。这样, 才能有利于先进电子仪器的推广和我国电子测量仪器行业的发展与进步。

据调研, 目前我国60%以上的高档仪器用户没有充分了解仪器性能, 使得这些高档仪器的很多功能没有被利用起来, 更是很少利用仪器进行二次应用开发, 对资源是一种浪费。另外, 由于信息闭塞, 对新技术不太了解, 不少用户提出购买过时仪器。因此, 对仪器用户的培训非常重要, 可以通过仪器行业媒体大力宣传推广新产品, 新技术。

(4) 科研成果没有迅速转化为批量生产。

虽然我国电子测量仪器产业走入低谷, 高档仪器长期需要进口, 但我国高校、研究所电子测量的科研成果累累, 令人遗憾的是这些成果中有许多没有转化成大批量的产品生产。例如中国电子科技集团公司第41研究所的每个系列产品在世界同行业都算得上是中高档产品, 但是所占市场份额太少, 其主要原因就是科研成果产业化问题。科研成果产业化从技术上来说仍有诸如结构设计、工艺加工、调试、生产、市场等课题需要去做。再则就是转化合作的关系问题, 要平等互利, 这些不仅要靠法制去解决, 更加需要电子测量仪器相关人员改变传统的理念。

3 国产电子测量仪器发展的机遇与挑战

随着科学技术的不断发展, 新产品新技术日新月异, 对电子测量仪器提出很多新需求, 由于测量仪器的先导作用, 所有电子技术的应用热点都会成为测量测试技术的生长点, 国内仪器企业研制并成功向市场推出了大量新技术、新型仪器产品, 适应市场需要。同时, 以新型产业发展为契机带动电子仪器产业发展。数字电视、新一代移动通信和下一代互联网等新兴产业、新的生产工艺和技术要求也为仪器发展创造了新的发展机遇。目前, 我国制造业发达、服务业兴旺, 各种电器产品的研制生产维修服务、各种用户需求都用到越来越多、划分细致的各种电子测量仪器, 市场前景乐观、产品开发大有作为。

目前, 虽然国产电子测量仪器发展面临着前所未有的机遇, 但是由于多种原因, 使得在这一行业发展过程中还存在着许许多多的挑战。为此, 需要在以下几个方面积极采取措施, 推进我国仪器产业发展[5]:

(1) 提倡国内电子仪器企业与科研院所、高校合作;

(2) 重视基础技术的研发、基础件的加工制造, 不断提高仪器的稳定性和可靠性;

(3) 仪器企业应以满足用户需求为目标, 开发出能够最大限度满足用户需求的产品, 并提供系统工程配套服务;

(4) 加强对国外先进技术的跟踪研究, 及时掌握技术的发展趋势和动态, 借鉴国外先进技术, 缩小与国际先进水平差距。

4 电子测量仪器发展趋势

随着科学技术和工业生产的发展, 测量范围日益扩大, 测量任务越来越复杂, 测量工作量随之加大, 对测量精度和速度的要求也越来越高。在实际测量中, 不仅要求连续实时显示, 而且要求实时处理大量的测试数据。传统仪器很难满足这些要求, 这就迫使仪器朝着数字化、智能化、多功能、小型化、模块化、虚拟化、标准化和开放型方向发展[1,6,7,8,9,10], 随着技术进步和应用领域的扩大, 这种演进的趋势也在明显加强。因此出现了以计算机或微处理器为核心, 将检测技术、自动控制技术、通信技术和网络技术等技术完美地结合起来的现代电子测量仪器 (系统) 。它主要有以下几种类型:

(1) 以通用微处理器为核心构成的智能化电子仪器。智能仪器又称为灵巧仪器 (Smart Instrument) , 它是将人工智能的理论、方法和技术应用于仪器, 使其具有类似人的智能特性或功能的仪器。它的硬件组成通常包括微处理器与存储器、键盘开关与显示输出、测试功能模块或测试信号源、总线与标准接口等部分。

(2) 以通用微型计算机为基础构成的个人仪器系统。个人仪器 (Personal Instrument) 系统将若干仪器的测试功能模块并联接入个人计算机 (PC) 的内部总线, 借助于测试软件, 各仪器模块与计算机灵活地结合起来, 实现计算机辅助测试 (CAT) 、程控操作、数据采集和运算处理, 以及多种方式输出测试结果。其硬件由个人计算机、多个测试功能模块及接口、仪用标准接口等组成。

(3) 以通用计算机为核心, 以国际上标准化的仪器接口总线为基础, 由可程控的通用电子仪器构成的现代自动测试系统。所谓自动测试系统 (Automatic Test System, ATS) , 就是在计算机的控制和管理下, 很少需要人工参与, 由各种测量仪器对电量、非电量进行自动测量、数据处理, 并以显示、打印等适当的方式给出测量结果的系统。自动测试系统的组成包括控制器、程控仪器设备、总线与接口、测试软件、被测对象5部分。

(4) 以通用计算机 (PC) 为基础建立的可编程虚拟仪器。虚拟仪器 (Virtual Instrument, VI) 是指以通用计算机作为核心的硬件平台, 配以相应测试功能的硬件作为信号输入/输出接口, 利用仪器软件开发平台在计算机的屏幕上虚拟出仪器的面板和相应的功能, 通过鼠标或键盘操作的仪器。

5 结 语

经过50多年从无到有的发展历程, 我国的电子测量仪器产业已形成一个完备的产业体系。但国产电子测量仪器在发展过程中还存在一些问题, 在对其发展现状进行分析基础上, 指出了当前我国电子测量仪器发展的机遇与挑战。

另外, 随着社会信息化程度不断加强, 测量需求也在不断改变, 例如测量范围不断扩大, 测量精度要求越来越高, 要求测量数据实时化处理等。为了满足这些改变的用户需求, 我国电子仪器工程师不断地在原有电子测量技术及仪器水平的基础上改革创新, 赶追世界先进水平, 使得国产电子测量仪器向以计算机为基础的功能越来越多, 处理信息量越来越大, 应用领域越来越广泛的现代电子测量仪器方向发展。

总之, 经过广大电子测量仪器人员的共同努力, 我国电子技术和电子产业水平有很大提高。目前与国外相比虽然还有些差距, 但已经基本改变过去跟着国外走的状况。针对这一情况, 还应该在研究国外电子测量仪器发展趋势的同时, 深入到我国仪器用户中去, 了解他们的需求, 研制出适合我国国情的电子测量仪器, 推进国产电子测量仪器向国际先进水平迈进。

参考文献

[1]代大山, 王勇.电子仪器发展趋势[J].电子质量, 2004 (10) :9-11.

[2]罗伟雄, 江柏森.电子测量仪器简述[J].电子世界, 2005 (7) :3-7.

[3]李锦林.电子仪器市场分析及其发展现状[J].国外电子测量技术, 2005 (4) :6-8.

[4]席大钊.我国电子测量仪器发展探析[J].黑龙江科技信息, 2007 (10) :36.

[5]向天明.振兴我国电子仪器[J].电子测量技术, 2007, 30 (11) :1-5.

[6]孙立辉.中国电子测量仪器向高技术发展研究[J].硅谷, 2008 (5) :25.

[7]黄望军.浅谈虚拟仪器及其发展前景[J].中国高新技术企业, 2008 (19) :141-144.

[8]刘延华, 桂万云.基于虚拟仪器的虚拟实验模块化研究[J].现代电子技术, 2006, 29 (19) :138-143.

[9]姜志玲, 唐蕾, 陈维荣.虚拟仪器的现状和前景[J].现代电子技术, 2002, 25 (4) :49-51.

电子测量技术应用与探究 篇8

1 电子测量技术取得的成绩和存在的问题

1.1 电子测量技术取得的成绩

我国电子测量技术一度处于落后的状态,但是通过不断的努力,电子测量技术已经得到了快速的发展。追赶上了世界的步伐。尤其是在通用类的相关设备上,采用电子测量技术生产的通用设备已经和世界领先水平接近。把原有的国外全面的垄断的形式打破,形成了自己的产品圈。从政策支持角度讲,政府给予了政策倾斜,帮助电子产业发展。出台了多项我国的电子类应用标准。同时,我国已经能通过电子测量技术的模块化设计,自主进行总线发展。自主研发模件。提升虚拟测试系统水平。

1.2 电子测量技术存在的问题与不足

首先,企业和厂家过于注重生产和研发技术,对于测量和测试缺乏重视。使得产品精度不理想,稳定性低。这种对于测量技术的轻视,造成了电子测量技术得不到充分的发展。

其次,缺乏制造精良的电子测量仪器设备。古语有云 :“工欲善其事,必先利其器”。而我国电子测量仪器设备的自主生产自主研发起步较晚。这是历史原因造成的。技术水平离世界先进水平还有一定的差距。在这种情况下,为了满足测量工作的需要,仍然需要制作精度要求高的电子测量仪器,会导致仪器的使用稳定性低,工作的生命周期短。

2 电子测量技术的应用简介

2.1 应用于远端遥测,为地理信息系统服务

电子测量技术可以与数字化技术融合,能够克服恶劣的地理环境,对于人们很难到达的地理位置进行地理信息的采集。采集的数据可以实时传送,测量结果精确度高,远远超过人工测量的精确度。同时可以通过电子测量急速把采集的信息可视化的呈现给工作人员。

2.2 能够进行海洋压力测试

电子测量技术可以进行频率测试。频率测试范围较广。海洋中伴随深度的增加压力会不断增大。测试人员在深海中进行测量工作是很危险的。使用电子测量技术,可以精准的测量海洋压力,同时保障了测量精度,避免了人工测量带来的安全威胁。

2.3 利用电子测量技术可以研发电子测试工具与设备

电子测量技术中的调制域分析技术是可以用来加速设计和表征诸如雷达、电子战、监控系统、扩频通信等的工作和性能特征。调制域分析仪还非常适合设计防抱死制动系统、可调节悬浮系统、自适应巡航控制系统、防撞雷达、各种各样的航天和防御系统等。VXI总线技术取得重大进展。VXI可以大大减小设备的体积和重量 , 还可以大大提高测试速度,VXI比GPIB的速度可提高40倍,它测试系统的适应性、灵活性大为提高并且价格适中,有利于充分发挥计算机的作用。该研究成果已应用于“XXX型号远程雷达综合测试系统”、“火控雷达综合测试系统”和各种装备的VXI总线自动测试系统中。

2.4其它应用方向介绍

电子测量技术还与许多技术融合,在多个工作领域发挥作用。首先电子测量技术可以应用于总线生产中。总线生产中要考虑兼容性、体积、以及电子器件的组合。这就需要使用到电子测量技术。从阻值、体积大小、工作稳定性进行判断。另一方面,电子测量技术也常常应用与虚拟测试系统中。采用虚拟的环境,不断改变测量的精度与测量的相关参数,去探测实际工程生产中可能发生的情况。预判可能存在的问题与危险。使得电子测量技术不断完善,电子测量仪器生产更加稳定精度更高。最后可以使用互联网数据测量,通过大量的信息采集,不断对测量中出现的问题加以研判,通过实例让电子测量系统工作的灵活性更强。

3 结束语

高职电子测量教学法探讨 篇9

有一种观点认为高职学生不怎么愿意学习,讲得再好也是枉然。其实不然,通过这些年的教学,我发现学生们还是很愿意学习的,只不过他们要比较感兴趣才行,不能超出他们的接受能力太多,即乐学,而不愿意为了某个目的苦学。特别是有的学生在学会了他们比较感兴趣的东西,并且得到认同或者表扬的时候,他们一般都会增加自信,增添成就感。然后会主动学习,并在这个学习的过程中产生一种愉悦的心情,形成一个良性的循环。而我们老师要做的,首先就应该让学生们觉得现在学习的东西是有趣的,有意义的,有实际的应用,可以切身体会和感知的东西,而不仅仅是一个抽象的概念,或者是一个公式。

现在首要的就是要培养和激发学生的学习兴趣。

一是明确学习目的。就是我们学习这个知识的目的是什么,有什么作用,需要怎么学习,以及在整个专业知识中的地位。这个目的越明确越好,越具体越好,尽量不要给学生一个模糊的印象。例如某次课的任务是测量纹波电压的大小,这可能只是一个稳压电源测试的一部分内容。可以先讲什么是纹波电压,然后讲怎么测量,以及如何计算和评价。让学生带着明确的目的去做,否则他们可能不知道怎么下手。这样做的好处是,完成一个小任务之后,会比较有成就感,自信心得到提高,有了继续下去的意愿,这将是一个良好的开始。当然这可能需要我们老师做更多的工作,将任务进行具体的分解,同时可能需要教学环境的配合,例如教学做一体化的实验室。

二是让课程内容更有趣。就是让学生对上课内容更感兴趣一点,不会觉得很枯燥无味,跟我没有太大关系的感觉,不仅仅是硬着头皮去学这个知识,而是尽量感觉是鲜活的,有用的,跟我们的生活是有联系的。最好不要一上来就开始了公式啊,概念啊这些内容。也许让每个知识点都做到这样的一一对应有些困难,但至少我们应该尽量去做,在学生进入新的学习情景的时候做一些有趣生动的引导。比如作为电子测量仪器中重要而基础的测量仪器:示波器和信号发生器,我们可以做出这样的引导:首先引出我们人类耳朵一般听到的频率范围是20Hz到20k Hz,然后讲一下音乐格式MP3,以及无损音乐的差异。这里就可以解释一下MP3 这种音乐格式为什么这么流行的原因。在使用信号发生器的时候使用它产生不同频率的信号,输出到扬声器上,测试一下耳朵对于频率的听力范围。在讲到示波器的时候可以提一下心电图示仪,在实验室的时候可以用来测量手机的音频信号或者收音机电视的信号。我想经过这些类似的引导,学生们肯定更愿意去学习,因为这些都是他们身边的很熟悉的事物,现在可以用这些仪器来进行测试,我们学习的东西都是很有用的,这些都是看得见摸得着的东西,不再是想象中的概念,书上的公式,原来我学习的东西就在我们身边。我相信学生们肯定有会一个良好的印象,愿意去学,这就是一个良好的开始。做这些事情需要教师们付出更多,要做好教学设计,做出学什么喜闻乐见的接受方式。

2 理论结合实践

理论结合实践是我们常说的话。在我教学的过程中,我发现一个现象。就是学生们对以前上过的课很多都淡忘了,有的课程是一个学期以前开的,甚至有的就是在同一学期上的课。如何理论结合实践呢?我认为就是要创造一个合适的环境,及动脑又动手。在我实际的教学过程中,一般是将这门课程安排在实训室里进行的,在进行理论讲解的之后,可以随时让学生们动手实际的查看一下,尽可能地创造这样边学边做的环境。言之有物,边学边做,这样的学习才会更有效率,更有效果,学生们记得更牢,理解的更深。例如,在讲示波器的之前,我会先让学生们在网上自行下载将要使用的型号的示波器的说明书,比如模拟示波器的具体型号:固纬GS620这样一款带宽为20M模拟示波器,要求从网上下载官方文档,自己先看说明书,首先有一个大致的印象,然后带着问题进实验室学习这款模拟示波器。为了引起同学们的兴趣,我的第一个实验就是要求将示波器打到X-Y模式,使用信号发生器产生一定频率比的信号,观察李莎茹图形,这个时候同学们都很有兴趣,赶紧自行动手练习。在讲到示波器的带宽与被测信号最高频率之间的关系时,我会让学生们使用信号发生器测量产生比较高的频率的方波信号,比如,分别观察1KHz和5MHz的防方波信号,它们上升沿的差异。为了说明模拟示波器和数字示波器在观察被测信号的适用范围时,要求学生分别使用信号发生器产生0.1Hz、1Hz、10Hz和100Hz的正弦波,分别使用20M的模拟示波器、数字示波器分别观察波形的显示,学生对于在低频信号下两种示波器的表现印象深刻。为了说明带宽的重要性,要求学生们分别使用25M和100M的数字示波器观察频率为5MHz的方波信号,观察在测量同一信号时使用不同带宽的示波器的显示差异。为了表现数字示波器捕捉单次瞬变信号的能力,我设计了一个按键抖动的波形捕捉实验。同学们看了之后很有兴趣,纷纷自行摸索,同时也对它们以后的单片机课程中按键抖动为什么要进行延时处理提供了帮助,体现了示波器的强大功能和作为基础性仪器的重要性。

3 加强动手能力

动手能力是可以通过不断训练和总结来提高的。但是要让学生们愿意不断训练需要注意两个问题。一是做错后“丢脸”的感觉,一是面对挫败感。学习新东西,必然会有失败,有不会和做错的时候,作为教师我们应该始终向学生们灌输这样一种观念:不要怕犯错误,你不做当然不会犯错误,但是你不会学到真本事,你就不会进步。应反复告诉学生们,我们都是这样走过来的,并不“丢人”。怕做错而什么事都不做才最要不得。其次是如何面对做错的挫败感。做错后难免会有挫败感,进而觉得比较难,不想继续训练,此时我们应该耐心的辅导学生,帮助他们进步,在他们有进步的时候及时鼓励,取得更大的进步,形成一个良性循环。除此以外,在被测量的对象上,应该由简单到复杂,后面可以设置一个需要同时用到多种仪器的综合性测量练习。

总之,需要教学工作者付出更多精力和时间,方法再好,也需要耐心和细心地去实施、组织和管理,并且针对学生们的不同情况,随时改善教学方法。

参考文献

[1]王瑞丽.高职《电子测量与仪器》,课程教学改革思路探讨[J]职业与教育,2009(9).

《电子测量》课程实验教学的探讨 篇10

要实现上述的培养目标, 做好该课程的实验教学则成为重要的基础。为了使实验教学适应于培养学生的实际工作能力, 提高实验课的教学质量, 本文对电子测量实验教学的特点、方法、效果等进行了一些研究和总结。并探索和提出对于实施开放型实验教学模式的一些观点和思路。

1 实验教学的特点和方法

《电子测量》在本学院是电子信息、通信工程、自动控制等专业学生的一门重要的专业基础课, 是实践性较强的课程。该课程涉及到常用的电子测量原理和方法, 常用的典型电子测量仪器的原理、性能和使用方法, 电子测量中误差分析和处理的方法, 以及电子测量仪器的发展动态, 并培养学生分析与解决实际问题的能力, 为深入学习后续课程和从事实际工作打下一定的基础。因此电子测量的实验教学环节非常重要。本文结合自己的教学经历和研究, 针对《电子测量》课程的实验教学有以下一些总结和体会。

(1) 联系技术发展, 制定实验内容。

好的实验指导书对实验教学将起到积极的作用, 但通常情况下都不容易找到能完全适合自己教学实际的实验指导教材。我们根据本学院培养学生的特点和实验室的具体实验环境和条件, 并参考相关的实验指导资料, 自己编写切合实际需要的实验指导书, 实验内容根据实际情况和相关技术的发展, 不断地进行修改和完善。

在实验内容的选取和安排上, 遵循以下的几条原则:其一, 根据现有实验条件和仪器设备设计实验内容。实验的设计以学院和实验室现有的仪器设备为基础, 结合《电子测量》课程的教学内容, 将实验大致分为以示波器、信号源、时间与频率测量仪器、参数测量仪器和频域、调制域测量仪器为主的几类实验。其二, 注重理论联系实际。将电子测量的理论知识与实践内容紧密结合。同时, 注意培养学生的实践能力和综合应用知识的能力。其三, 联系技术发展, 更新实验内容。近年来, 学院购进一批新的较先进的测量仪器, 在实验的设计上我们尽量考虑充分运用仪器设备的各种不同功用, 使学生对仪器及测量方法有全面的认识和掌握。此外, 我们关注技术的发展状况, 及时更新实验内容。例如, 目前基于Labview的虚拟仪器正在不断发展和成熟, 也属于我们考虑增加的教学内容之一。

(2) 改革考核方式, 促进实验教学。

电子测量教学分为课堂教学和实验教学两部分。一般来讲, 课堂教学以考试作为考核方式, 而实验教学以考察方式进行考核, 即综合学生的实验情况和结果, 以及实验报告成绩给出实验总成绩。这样的考核方式较为传统和平均化, 不能充分调动学生的实验积极性和创造性。为此, 我们对本学院部分专业的学生试采取以操作考试作为实验考核方式的做法, 操作考试即是对每个学生独立操作指定实验内容的过程和结果进行综合评分。实践证明, 考核方式的转变, 使电子测量实验受到了学生的普遍重视, 促进了实验教学。学生在实验前能主动进行预习, 实验过程中认真积极, 主动向老师提问。在实验操作中发现问题, 通过询问老师及查阅相关资料, 能够较好地解决问题。学生的学习积极性和独立操作能力均大有提高, 达到了实验辅以教学, 通过实验教学培养学生实践能力的教学目标。改革后的考核方式还有利于选拔出实践动手能力强、勤于思考和钻研的学生, 对其进行更进一步的培养, 可以作为参加学校的各种科技活动和省级、国家级电子设计大赛等的有力后备人选。

(3) 注重互动交流, 鼓励学生创新。

进行实验教学时, 我们注重与学生之间的交流和互动。在实验的整个进行过程中, 作为实验指导老师, 我们一直在实验室巡回指导, 督促和协助学生的实验过程, 解答学生在实验中出现的问题, 并帮助他们分析、思考和解决问题。在实验前做实验讲解的时候, 除了我们指导老师的讲解之外, 有时候会让某位同学自愿来介绍仪器的工作原理和使用方法;有时候则采用提问的方式检查学生的实验预习情况;经常会让基础好的、动手能力强的, 以及先做完实验的学生协助老师, 给其他的同学解决实验中的问题。对于上述表现良好的同学, 对其实验成绩进行酌情加分。这种互动交流的方式加强了师生之间、学生之间的沟通和联系, 极大地调动了学生的实验积极性和参与性, 实验氛围也更加和谐。

实验教学中我们鼓励学生的创新和设计。例如, 在“直流稳压电源的纹波系数测量”实验中, 实验要求对直流稳压电源的纹波系数进行测量和计算, 实验可选用的仪器设备有数字示波器、交流毫伏表、万用表、若干电阻、电容等电路元件。鼓励学生设计出多种实验方案, 如:可以采用数字示波器测量方法 (测量直流稳压电源输出的直流电压用“直流”耦合档位, 测量直流稳压电源输出的交流电压 (即纹波电压) 用“交流”耦合档位) 。直流稳压电源输出低电压时, 也可以采用交流毫伏表并选取合适的阻值、容值的电阻、电容等元件, 按照图1的接线方式分别测量其输出的直流和交流电压。还可以将图1中的交流毫伏表替换为万用表进行测量。各种测量方法具有不同的测量准确度和优缺点, 要求学生分析和比较采取各种测量方法的测量误差和可行性。鼓励学生在实验中进行创新和设计, 有利于充分发挥学生的主观能动性, 培养其创新意识。

2 开放型实验教学的探讨

电子测量实验课在一定程度上培养了学生的实践能力和动手能力。但实验课目前一直还是作为理论课的辅助课程, 而且现在所开设的实验项目仍是以验证型实验为主。这种形式的实验教学不利于学生动手能力和创新思维的培养。因此, 改变传统的实验教学模式, 建立开放型实验教学模式, 可以有效地培养和发展学生的探究精神, 分析、解决问题的能力和综合实践能力。

开放实验, 就是实验室对学生全天候开放, 学生通过预约登记, 按照实验教学要求, 自由安排实验时间, 自行确定实验项目, 自己掌握实验进度。学生完成规定实验内容以后, 可以选做其它实验项目或自己设计实验, 还可以参与实验室的科研项目、科技活动等相关工作。开放型实验教学即是建立一个新的教学模式, 使学生由被动实验转变为主动实验, 最大限度地调动学生的学习积极性。实施开放型实验既要给学生较多的自主权, 教师也要精心组织安排, 对学生进行有效的引导、把关和解疑。教学中着重于学生的能力培养, 使学生在实践活动中得到锻炼, 提高动手能力、培养理论联系实际以及分析问题、解决问题的技能, 同时促进学生中创造型人才的培养。总之, 主动学习, 自学为主, 培养能力, 利于创新是开放型实验教学最显著的特征。

以下是对于实施开放型实验教学模式的一些探讨和思路。

(1) 预约安排。电子测量实验涉及的仪器设备较多, 而且本学院需要进行实验的学生人数较多, 很难为学生同时提供足够多的仪器设备。因此需要学生在规定时间内跟老师预约实验时间, 并在规定时间段完成实验任务, 以便老师进行统筹安排。

(2) 实验内容。可以按照以下三部分内容进行实验的安排: (1) 验证性实验。这部分实验是对于课程的理论教学中涉及到的电子测量仪器的基本原理和测量方法进行验证。 (2) 综合性实验。主要是进行综合测试或多种仪器的综合应用。 (3) 设计性实验。拟定一定数目的设计课题, 题目内容具有综合性和实用价值。学生自选题目, 并组成若干设计小组, 每个小组的所有成员共同完成一个设计题目。使学生综合运用所学知识, 解决实际问题, 并同时培养学生相互协作的团队精神。

(3) 指导原则。指导教师原则上对学生的实验不做具体指导, 允许学生之间进行讨论和协作。指导教师帮助学生解决在实验中出现的问题, 在技术设计环节上与学生进行交流, 启发、引导学生发现设计中存在的问题, 并提出解决问题的方法。

总之, 开放型实验教学模式力求营造一种独立、严谨、宽松的科学实验氛围。这种实验模式更有利于学生专业知识的学习, 学科知识的综合, 有利于提高学生的综合素质, 激发其创新意识。

3 结语

随着电子工业的迅速发展, 电子测量技术和电子测量仪器也得到了新的快速发展。本文对电子测量课程实验教学的特点和方法进行介绍, 并且对开放型实验教学模式的实施进行一些研究和探索。电子测量实验是学生学习《电子测量》课程的重要实践环节, 我们将进一步探索和完善其教学方法, 不断深化实验教学改革, 提高实验教学质量。

参考文献

[1]王华, 傅彦, 崔金钟.微机原理与接口课程实验教学改革的实践[J].实验科学与技术, 2007, 5 (1) :68～70.

[2]赵珂, 王琪, 袁伟勤.综合和开放型实验教学模式的探讨[J].实验室研究与探索, 2004, 23 (11) :59～61.

[3]林奕戎.在探索中改进电子测量课程的实验教学[J].中国教育技术装备, 2004, 9:30～31.

电子测量仪 篇11

《电子测量与仪器》传统教学顺序是开设在《电工基础》(以下简称《电工》)和《模拟电路》(以下简称《模电》)之后，主要采取理论与实验结合的形式。近年来，随着工科高职教育的迅速发展，现代化教学手段在教学中被广泛应用，在本课程讲授过程中作了一些改革尝试，教学开始采用《电子测量与仪器》与《电工基础》《模拟电路》同时开设的顺序；教学模式采用“实验室(含多媒体)——教室——专业课”的多点教学模式。理论课做到精讲多练，以教师为主导，学生为主体，提高学生主动参与意识。改进实验课内容和方法，让学生都有动手机会。精选一些切合实际的实验项目，让学生既学到知识，又得到实践应用能力培养。本文就传统教学、现代化教学和多点教学在本课程教学中的应用进行探讨。

一、课程开设改革

1、开设顺序改革

根据高职院校教学要求，应用电子专业《电子测量与仪器》课程在第二学期开设，经过这样一轮教学后，发现一些问题。

比如高职《电工》课中实验内容比例增大，要用到基本测量工具——万用表；《模电》课程中第一章节内容就是PN结和晶体管，要想使学生真正搞清楚二极管的单向导电性，三极管的管型和管脚，教师一般就要先通过实验让学生有个感性认识，然后再上升为理性认识，最后将抽象的理论知识变成实践应用知识。这样又要用到基本的测量工具——万用表，而万用表内容又要等到第二学期《电子测量与仪器》中讲授，这就给《电工》和《模电》课教师带来一系列不方便。迫于使用测量工具，对万用表进行讲解，由于课时因素，只能简单介绍，使学生使用掌握不好，造成学生的实验操作效果不好，达不到各实验课预期教学目的，同样达不到理论教学目标。等第二学期《电子测量与仪器》教学中讲万用表时，同学们认为已学过，产生不重视心理。真正让学生测量一只三极管时，多数学生已不能正确测量出三极管的管型和管脚。这就对后续专业课实验教学产生较大影响，小则不会读表，大则导致档位置错，损坏万用表或实验教具。

再如，在《模电》中讲低频放大电路章节时，放大电路的实验是必不可少的，而且是重点掌握内容，这就要用到信号源和双踪示波器。同样，这些教学实验仪器需要在第二学期《电子测量与仪器》教学中讲。所以我们发现放大电路章节的验证性实验内容学生普遍掌握不好，更谈不上创新实验内容，这样严重影响后续教学。

经教研组决定，在05级应用电子专业作试点，将《电子测量与仪器》课程提前至第一学期，这样就与《电工》和《模电》课同时开设，根据这两门课教学进度，《电子测量与仪器》课紧随服务，必要时自己内部作调整，使实验课内容与《电子测量与仪器》操作课内容相同步，这样，不但增加了学生动手练的时间，更重要是将抽象的原理变得好理解，使学生能够感兴趣，以达到预期教学目标。经调整后，教师虽然忙了一些，但教学效果比较明显。

2、章节顺序改革

教学时更要注意本课程章节与其他课程的同步关系，使教学内容有利于知识的记忆、理解、迁移与应用。提高学生学习知识和掌握技能的效率，达到传授知识、培养能力的目标。某种意义上说，《电子测量与仪器》的教学比一般课程更强调理论联系实际。

比如，《模电》中讲低频电压放大器时，《电子测量与仪器》就将电子示波器章节提前来讲。当作晶体管放大电路实验时，双踪示波器使用刚好讲完，这样，对观察三极管放大现象和波形失真有非常直观认识。在降低理论教学的同时，注重加强实践性教学环节，加强仪器的基本理论与仪器的实际使用之间的联系，使学生通过放大电路实验这一环节，不但理解放大电路的基本原理，而且掌握双踪示波器的正确操作和使用，使教学既符合知识的逻辑顺序，又符合学生的思维规律，有利于学生对知识的领会和接受。

二、课程内容改革

根据当前学生的实际情况和社会对学生工作的定位，理论教学不应强调课程的系统性和完整性，而应以足够、适度为原则，主要培养学生熟练掌握常用电子测量仪器的操作技能，以及正确使用仪器完成基本测量任务的能力。比如，传统教材中的绪论、误差分析和数据处理两章，我们将它们合并为电子测量仪器的基本知识。再如，对于机电一体化专业的学生，频域测量仪章节的内容删除不讲。所授测量仪器也只讲与仪器操作有关的部分。而对仪器工作原理不多作理论上的探讨。另外，学校的教育也为他们毕业后续学习、终身受教育打下基础。所以，要把理论教学控制在适度的水准，不能过度地低。

三、教学方法改革

传统教学的模式是教师先讲授，然后学生按教师要求去操作，最后进行测试方式完成。在05级《电子仪器与测量》课中打破了传统教学模式，试着采用以下教学方法，这样增强学生的感性认识，提高他们的学习积极性，收到事半功倍的效果。

1、动脑式教学

在示波器章节教学中，直接到实验室进行教学，一边讲一边进行操作。在讲面板旋钮认识与使用时，我们直接将仪器使用说明书发给学生，在屏幕上提出许多相关内容的问题。两人一组，给一定时间，让学生对照说明书去讨论、寻找答案。每组用最拿手的问题，在讲台大屏幕上给全班讲述，这样就迫使学生必须很快会使用仪器面板旋钮。大家争先恐后回答问题，生怕剩下较难的问题答不上，最后再做一个全面讲解和点评。这种教学是“逼”学生动手，实际动手过程就动了脑，经过动脑的过程才能理解、熟悉和掌握。我们称之为“动脑式教学”。

2、开放式教学法

在函数信号源一节中，双稳态触发器可产生方波信号，密勒积分器可将方波变换成三角波，二极管变换网络将三角波变换成正弦波。这一系列变化过程，既用到模拟电路知识，又用到测量工具。试着让学生自己动手设计电路，用刚学过振荡器知识，分组设计一个最简单正弦波发生器；或给出一个简单方波，让学生利用学过的电容充放电知识设计一个三角波发生器：或给出一个三角波让学生设计一个正弦波发生器。三个简单信号发生器的组合就成为我们所讲的函数信号源，这样，既让学生学过的内容得到应用，又让学生知道了信号源产生原理。

3、互动教学法

为提高同学的学习情趣，锻炼他们的语言表达能力，选择一部分容易理解的内容，让学生登上讲台，向全体同学讲解。如在讲授万用表测量串、并联电路时，表的使用要求，电路之间特点等，这都是大家从初中就学习的内容。选择2名同学登上讲台，台上的同学准备得很充分，讲得有声有色，下面的同学精力集中，听得专一，还有的同学及时纠正讲课同学不准确的术语。这种方式较好地活

跃了课堂气氛，许多同学都跃跃欲试，想登台演讲，使学生在兴趣中掌握了知识，表达能力也得到了锻炼。

四、教学手段改革

教学手段和教学方法是一个问题的两个方面。既相辅相成、相互制约，又有各自的不同面。相同之处在于，都是实现教育过程的载体；不同之处是，方法是软件，手段是硬件。教学方法，主要受教师主观因素的影响，而教学手段则主要受客观条件的限制，即：受到社会发展水平和学校教学资源配置的限制。

1、提高实验课教学比例

2003年，在教育部支持下，我校购进了一批现代化的教学设备，随着教学条件的改善，我们的教学手段有了质的飞跃。实验课理论课已超过1:1，多数章节内容可以直接在实验室上课，两人一组，边讲边操作，这样既提高学生操作能力、分析和观察能力，又让学生参与实验设计、实验准备、实验操作的全部过程，对每一项实验步骤达到全面了解。在实验教学中发现学生动手操作的积极性远大于课堂听课积极性，根据此特点，充分利用实验室开展实验教学，在实验目的上变验证性为趣味性、自主开放型，交实验项目内容统一性为多样性，引发学生学习兴趣。

2、现代化教学手段

结合传统教学的优点和现代化教学手段的先进性，使学生接受知识更快。多媒体教学不仅直观、逼真，更重要的是能提高课堂教学的效率。计算机仿真教学，不仅提高了学生在整个教学过程中的参与度，更大优点是解决了在实验台上无法做到的极限试验。比如实物做实验，当给定极限参数时，电子元件易损坏，而采用仿真教学，则没有这个问题：再如：通过电路仿真让学生学习常用仪器、仪表的使用方法。与传统的实验方法相比较，采用计算机虚拟技术进行电路的分析和测量，突出了实验教学以学生为中心的开放模式，这种“以虚代实”、“以软代硬”的教学方法也是当代社会发展的潮流之一，在大幅提高实验效率的同时，还进一步培养了学生的综合分析能力、排除故障能力和开发创新能力。总之，两种教学方法各有利弊，相互结合，形成优势互补。

3、多点教学考核

考核内容与评价方式是引导师生如何教学的指挥棒，对课程质量有着重大影响。为了符合高职教育特点，更客观地评价学生的学习效果。从2005年开始按“4(期末)+4(操作)+2(平时)”考评方法。另一方面，在后续专业课中仍保持本课程考核内容。比如，《电视机原理与维修》课中，万用表或示波器操作不正确，造成读值错误或损坏教具，就会从本门课考核中扣除一定分数，这样，避免学生学完结束的思想观念，加强平时基本技能的考核，明显提高教学效果。

通过《电子测量与仪器》课程改革与探索的实践表明，教学模式并不是统一公式，教学方法多种多样，教学手段“因地制宜”。合适的教学模式对提高学生动手能力，增强学生的创新意识，进而提高学生的综合素质起到举足轻重的作用。同时，也能激发学生强烈的求知欲望，培养学生浓厚的学习兴趣，使学生学到真本领，达到预期的教学目标，从而获得良好的教学效果重要保证，才能为社会培养出高素质的应用性人才。

中等职业学校电子测量教学探究 篇12

1中等职业学校电子测量课程的特点和不足

电子测量这门课程的特点是学科内容十分广泛和复杂,除了包括一些误差的分析和测量数据的处理方法,还包括常用测量仪器的测量原理和方法,并在实践中不断的充实和更新测量仪器和测量方法, 以满足各种场合对电子测量的技术需求, 也包括对新测量领域的开发上,由于课程时间的制定,不可能对全部内容都予以介绍,只选取重点内容进行讲解。近年来,电子测量课程都在不断的改革中,但是课堂教学形式仍然以讲授为主,这种机械的灌输方式并没有改变教学的实质,应该打破传统的教学方式,从而达到改进课堂教学效果的目的。

2电子测量实验教学进行改革的意义

在教学改革过程中, 其目的就是让学生从传统教育模式当中的被动教育, 转换到主动学习的位置,打破传统教育只有教而无学的弊端。没有任何一个企业可以离开电子测量技术,具备这方面专业知识的人才太少了,为了更好的适应现代化产业的发展,满足社会对复合型人才的需求, 就要改进教学。电子测量课程与学生今后的工作关系十分密切,如果从事现代化的工作就必然要接触现代化的仪器和技术, 电子测量课程可以使学生适应电子测量技术的迅速发展,为了改变传统单一的教学模式,应该结合电子测量教学的特点和教学培养的目标,对教学进行改革和创新,以提高教学水平和效率。

3电子测量教学改革的主要措施

3.1安排好课堂教学的各个环节,加强基础性教育

进行教学改革可以从教学的各个环节入手,将一次课分成多个教学环节来讲,在课堂上注重对学生的教学练习,鼓励学生在课外养成自学的良好习惯,这样就会从本质上改变课堂“满堂灌”的教学模式,在每一次教学课堂上首先是教师提问,检查学生在上一次课堂上的掌握情况,同时也渗透上次课堂教学中应该重点掌握的知识点,回顾完旧知识后,进行新课程的要点分析,重点突出电子测量课程要求掌握的测量原理和方法,再根据教学内容让学生进行适当的课内练习,练习过程中可以让学生自己讨论,大胆说出自己的观点,同时也培养了学生之间的相互协作能力,再由老师进行点评,再结合适当的课外作业练习,让学生自己养成预习新教学内容的习惯。由于中等职业学校的教育学时是有限的,不可能让学生掌握全部的电子测量知识,但是教学至少要保证可以让学生在毕业之后理解和使用新型仪表,鼓励教师在课堂教学中自编讲义,进行教学创新,提高学生的学习兴趣,促进他们掌握更多的电子测量基础知识。

3.2实行自学的培养模式,增强学生的自学能力

电子测量课程的主要任务是让学生学会电子测量的相关技术,并能够独立进行操作,是一门实践性很强的课程,电子测量的范畴十分广泛,内容也十分复杂, 并且是在不断更新和完善中的,在课堂上不能进行全面的讲解,对于一些新的测量领域或者新的教学方法,需要学生自己去了解,教师可以在课堂上结合着做少量的讲授,更多的是让学生自己去挖掘和发现,这样也会提高学生的自学能力,培养他们发现问题、解决问题的本领,这样教学的目的也是扫清学生在自学中存在的障碍,弥补缺漏和和克服片面性,帮助学生养成良好的自学习惯,不仅把眼光放在书本上的讲解,还要学会举一反三,教师也应该重视学生自学中存在的理解偏差问题,对于概念、原理的理解不能只停留在字句上,学生在自学过程中要学会提出问题,如果提不出问题,教师可以引导学生去提问,这样就可以增强学生的自学能力,让学生意识到学习方法的重要性,改变传统的教学计划。

3.3增加课堂的实践教学环节

学校扩招直接导致教学实验室紧张, 实验室面积狭小、实验经费紧张,造成学生动手实验的能力下降,甚至不重视教学实验环节,为了解决这个问题,很多学生采用了试验台的试验方法,学生只需要简单的操作就可以得出实验结果,虽然效率是提高了,但是学生的实际动手操作机会却减少了,这样的教学方式只是为了完成教学任务,并没有从学生主体出发,使实验只流于形式,走走过场罢了。电子测量课程应该增加课堂的实践教学环节,以真正实现让学生自己动手做实验的教学目的,也可以成立一些实验兴趣小组,让学生充裕又对电子测量比较感兴趣的同学积极参加到小组中来,在课外协助教师做一些教学研究,或者由学生自己组团进行小科研。

3.4鼓励学生多了解先进的测量技术

在电子测量的理论教学中,可以脱离教材上的知识,让学生充分利用网络的便利来了解更多更先进的测量技术,建议学生了解测量技术的最新发展状况,这些内容不适合开课,可以聘请校内外的一些专家进行专题讲座,学生可以自愿选择性的参加,可以给学生提供了解先进测量技术的平台,让有兴趣的学生自己去研究和学习,针对该课程的特点, 对于一些新的测量领域, 或者一些新的测量方法的引入,可以做为学生的自学内容。

3.5实验教学内容要实现多层次化

实验教学内容在类别上可以分为认知性、验证性、综合性和设计性四个层次, 传统的电子测量教学内容以认知和验证为主,综合性为辅,在新的教学要求下,电子测量课程内容应该减少认知性和验证性的内容,而增加综合性和设计性的实验比例,尽量做到各教学内容的层次多样化,均衡化。

3.6运用多媒体的教学手段

在电子测量实验教学中,可以运用多媒体教学的方式来结合教学,这样可以更好地完成实验教学的功能,增强实验教学的效果。在电子测量实验教学过程中, 教师可以利用多媒体课件的动画效果, 生动、形象、直观地将这些仪器的操作过程展示出来, 使学生更快、更好地掌握电子测量工具的正确使用方法。多媒体教学在学校已经普及,在教学中应该充分发挥多媒体教学的优点,避免它的缺点,这就需要教师在教学中选取合适的内容,适当的利用多媒体进行教学,利用多媒体通过动画逐步逼真的加以演示,能够让学生非常容易的理解无限剖分的过程。

4结语

电子测量以电子科学技术为手段、以电子测量仪器和设备为工具进行测量,是集应用电子、机电一体化、电气自动化和数控技术等融为一体的一门课程,根据应用技能型人才的培养目标,通过完善电子测量教学,培养更多适应社会发展的应用型人才。

摘要：电子测量是一门较复杂的学科,涉及到了误差的分析和测量数据的处理等问题,通过不断的改进仪器和测量方法来满足不同场合对测量的需求,并且对一些新的测量领域的开发上,学校应该与时俱进,对电子测量教学加以研究,以满足社会对电子测量专业学生的需求。本文从中等职业学校电子测量课程的特点和不足进行研究,分析了电子测量实验教学进行改革的意义,进而着重探讨了教学改革的主要措施。