电子测量与仪器

电子测量与仪器（精选12篇）

电子测量与仪器 篇1

前言:电子测量实验仪器有很多, 其使用的频率较高, 所以出现故障的概率也较其他仪器大, 如果维护与检修不得当, 则会对整个实验教学和科研过程带来负面影响, 因此电子测量实验仪器的维护与检修工作是十分重要的。

一、故障原因的分析

由于经常被使用, 电子实验测量仪器出现故障的概率是比较大的, 要想做好电子实验测量仪器的维护与检修, 首先要明确其发生故障的原因, 常见的故障原因有以下几个方面:

(1) 操作不规范:在进行实验的过程中, 如果没有按照仪器使用说明进行规范的操作, 则会引起电子测量仪器的故障, 因此在进行实验之前, 要认真理解仪器的操作规范, 牢记使用过程中应当注意的问题, 教师要对学生加强指导, 对于一些使用相对复杂的仪器, 教师要耐心讲解仪器的构造及原理, 使学生充分理解仪器开关、微调旋钮等的作用, 有效减少了因操作不当而引起的仪器故障;

(2) 仪器正常的损耗、老化:一般来说, 电子实验测量仪器的调节大多为碳膜电位器, 一旦碳膜磨损或进入灰尘都会引起仪器故障, 从而造成测量误差, 致使测量结果失真[1], 此外波段开关的触点滑动在使用时间长后也会造成接触电阻的增加, 致使出现接触不良, 一些仪器塑料配件的老化也会引发开关动静片接触不良等故障;

(3) 元件损坏:电子元件一般都有极限参数, 在使用过程中的过电压、过电流现象会使得电子元件损坏, 造成电容击穿、线圈短路等故障。

二、维护与检修方法

2.1检修方法

(1) 直观检查法:在电子实验测量仪器出现故障的时候, 第一步要细心检查仪器, 查看仪器面板上的按钮、旋钮、开关等是否失灵, 此外还要对电源进行检查, 看接线柱、插头等连接电源的部位是否出现松动、滑脱、烧毁等接触问题, 第二步要将仪器的面板打开, 对内部的元件进行逐一排查, 看是否出现烧焦、脱焊等问题, 在发现问题之后及时处理; (2) 电压测量法:利用万用表测量经过仪器的直流电压, 通过测量结果与正常结果进行对比, 查看整个仪器电路是否处于正常的工作状态, 通过电路中的异常点判断故障位置, 最后进行检修; (3) 示波器测量法:示波器能够观察到电路中测试点的电压波形, 将观测到的电压波形与各测试点正常的电压波形进行比较找出异常波形, 确定出现故障的点, 从而找出异常部位, 确定部位后再通过其他方法找出具体故障, 最后进行检修; (4) 元件替代法:在我们不能确定是否是此元件出现故障时就可以利用这种方法, 我们将已知的性能完好的元件替代怀疑元件, 在替代后如果电子实验测量仪器运行正常则代表此元件出现故障, 可以采取修理或更换的方式进行检修, 如果替代后仪器依旧故障, 则再去寻找其他的故障点; (5) 电阻法:这种检修方法比较简单, 用万用表测量电路中各个元件的电阻, 将测量值与实际值进行对比, 通过各元件电阻的异常判断其是否出现故障。

2.2维护、维修方法

(1) 清洗方法:电子实验测量仪器中的电位器及转换开关容易受灰尘影响而出现故障, 因此可以采用专用的电子仪器清洁剂进行清洗, 打开后盖后, 找到仪器对应的转换开关、电位器等元件, 喷入专用的清洁剂, 反复调节后观察仪表显示, 直至仪表显示正常为止; (2) 更换相关元件:如果我们在直观的观察中能够发现开关或旋钮出现损坏, 或者在清洗之后仍然故障, 这时可以采用更换元件的方式进行维修, 需要注意的是, 转换开关为有着多个刀闸, 线路板上的插脚也较多, 因此要用空心针、吸锡器等专业设备进行更换, 同时要尽量缩短烫焊时间, 以免对线路造成损坏; (3) 校准:电子实验测量仪器由于长时间的使用其精度和准度会出现一定的偏差, 这时需要我们对测量仪器进行微调校准, 校准的过程中要理解电路的原理以及仪器的构造, 利用校准仪器一边调节一边观察显示屏[2]; (4) 仪器维修:在我们确定故障部位以及故障器件之后, 就要对出现损坏的仪器进行维修, 拆卸电路板之后, 要根据电路原理图对断线以及重要插头做好标记, 同时要注意拆卸顺序, 便于维修后的安装, 之后根据故障对损坏的元器件进行维修, 注意维修过程中不能焊接时间太久, 避免对其他元件以及整个电路的损坏, 维修好要对仪器进行调试, 确保其能够正常使用, 对于一些构造复杂的测量仪器可以送回厂家进行检修。

三、结论

综上所述, 在电子实验测量仪器维护与检修的过程中, 首先要明确仪器故障原因, 然后根据原因确定故障以及故障位置, 最后才能进行检修工作, 电子实验测量仪器的维护与检修是一项技术性较强的工作, 因此技术人员应当不断充实自己的专业技术, 积累维护和检修经验, 以保证电子实验测量仪器的完好率, 对实验教学以及科研做出贡献。

参考文献

[1]邢南亮.常用电子测量仪器引发实验异常现象分析[J].牡丹江教育学院学报, 2007, 04:125-126.

[2]陆飞.基于虚拟仪器的“电子测量与仪器”实验系统设计[J].兰州教育学院学报, 2012, 05:121-122.

电子测量与仪器 篇2

1、智能仪器仪表方向，我觉得这个方向主要是从事仪器仪表，电子产品的软件，硬件研发，测试，也可以从事仪表自动控制等方面的工作，这是一个偏向于电子的方向，最好要学好C语言，汇编语言，单片机，labview等并有相关的实践开发经验

2、电子测试计量技术与仪器方向，这个主要是从事计量，测试检测，品质检验等的工作，我觉得这个方向学术研究的成分比较重一点，一般本科生比较难找到较合适的工作。

3、计算机测控技术方向，这个方向有一个有一个亮点的课程就是图象检测与处理，是一个比较偏向与计算机的方向，与第二个有相类似的地方都是从事的检测测量，只是后者比较偏向于计算机操作平台的运用。

其实找工作不见得就是测控公司或仪表公司，学智能仪表的电子公司签的就有很多，而学后两种的我想几乎每个公司都用的上，就是你必须要考虑工资待遇问题和发展前途问题。最后我觉得做销售，和售后服务这个只要有一定的工科专业背景，都可以做，主要是要求有了良好的沟通说服能力，如果想从事这方面的工作最好早做准备，积累有价值的经验。

电子测量与仪器 篇3

关键词：理论 实践 一体化 职业 教学 合作 自主 学习

当今世界对技能人才的综合素质和技能水平要求越来越高，技工院校作为培养技能人才的主阵地，始终坚持为社会经济发展服务，为企业服务。技工教育正在探索建立以职业活动为导向，以职业能力培养为核心，理论教学与技能操作融合贯通的课程体系。正因如此，为了提高技校电子类专业学生动手能力，采用理论与实践一体化教学方式已经成为迫在眉睫的大事。下面就《电子测量与仪器》的一体化教学谈谈自己粗浅的看法。

1、技校电子类专业《电子测量与仪器》课程传统教学的弊端

《电子测量与仪器》课程是电子类专业的一门重要专业课，这门课程在保证必要专业基础知识的同时，加强实践性教学内容，教材既有对电子测量知识

和原理的阐述，又有对测量方法、测量仪器的介绍。以往的“填鸭式”教学，学生接受的仅仅是纯粹的理论知识，由于实践缺少，他们对知识理解不够深入，再加上这门课比较抽象，学生就算听明白了，但具体操作还是有困难，无法真正学以致用，根本不能掌握技能。久而久之他们对这门课程失去了兴趣和学习积极性，

这是作为教师所不愿看到的。

2、实行一体化教学的意义

（1）、采用一体化教学，有利于职业能力培养

“一体化”，在百度百科中被定义为“多个原来相互独立的主权实体通过某种方式逐步结合成为一个单一实体的过程”。技校电子类专业《电子测量与仪器》

课程的一体化教学是把理论知识和实践操作有机结合起来。理论和实践本是统一的，理论来自实践又指导实践，职业教育教学中不存在没有实践的理论，也不存在没有理论的实践。应用理论与实践一体化教学方式，可以达到课堂讲解、实践演示、实际操作同步开展，能有效让理论知识的教学和实际操作的学习统一成有机的整体。通过学习，学生不单掌握了职业知识（为什么要这样做），更掌握了职业技能（会做）。

（2）采用一体化教学，大大提高了学生的学习兴趣和学习过程的参与度

一体化教学过程中，以学生为中心，教师导、学生演的教学模式使课堂气氛活跃，学生课堂出勤率明显提高，课堂上玩手机、睡觉的现象大大减少。一体化教学改变了传统课堂以教师讲授为主的模式，让学生有了自我学习和动手操作的时间，大大提高了他们的学习积极性，使其从以往的被动学习转变为主动学习。一体化课程的学习是以学习任务为载体的学习与工作，当任务完成并且受到教师和同学们认可时，学生体会到了成就感，增强了自信心。

（3）采用一体化教学，有利于培养“双师型”一线教师

实施一体化教学首要条件是教师。一体化教学需要的是“双师型”教师，没有“双师型”教师，理论和实践还是割裂的。双师型教师必须具有综合职业能力，解决生产中的实际问题。《电子测量与仪器》课程任课教师在应用理论与实践一体化教学策略时，无论是理论知识，还是实践动手操作方面的知识都需要有系统性掌握，在此过程中，必然会带动一线教师应用各种方法提升自身的教学能力，进而培养出更多的“双师型”教师。

3、技校《电子测量与仪器》课程一体化教学的实施

（1）将课堂教学转向工作情景，让学生在“学习中工作，工作中学习”。

一体化课程来源于某一（类）职业的典型工作任务，学生通过完成完整的一项项学习任务实现综合职业能力的培养。整个教学过程是学习任务和工作任务完成的方法和途径，教师根据工作要求布置学习任务和工作任务，学生则通过学习和工作完成各项任务，即通常所说的工作中学习，学习中工作。教学场所由教室转为实训室（教学工作站），把课堂教学转向工作情景。具体到《电子测量与仪器》课程的一体化教学，实施时采用模块式教学，每一个模块又分成几个项目，每一个项目又划分成几个小任务。例如在进行电能量测量模块教学时，教师先讲授理论知识，然后演示电压、电流、功率及电能的测量方法，在此基础上，给他们布置学习、工作任务，让他们装接日常用的交流照明电路，测量该电路的电压、电流、功率及电能。从学生的接线、检查、通电、测量到断电，都严格按操作规程、企业规范来要求，让学生的学习过程与该职业在社会上的实际工作过程一致，使得学生能更全面地接触工作的每一个环节，为其将来的职业生涯发展奠定基础。

（2）分组合作，自主学习，提高学生的综合素质

《国家中长期教育改革和发展规划纲要》指出：职业教育要增强吸引力，需要改革教学模式，教学模式改革成功的一个重要标志就是学生个性化学习方法的形成和自主学习能力的发展。自主学习是一种以学习者为中心、强调学习者积极参与并结合合作，学习自主管理自己学习的新型教学模式。具体到《电子测量与仪器》课程的一体化教学实施，教师可以把学生分成小组，一般3至5人作为一组，并从中选一位学生作为小组长，做好这一步有利于更好地进行教学的组织工作，教师通过引导学生确定学习目标、制定学习进程、合作探究等手段完成学习（工作）任务，学生在完成任务的过程中，不断讨论学习（工作）方法，形成了各自独特的技巧，培养了他们解决问题、优化工作的方法能力，在此过程中，学生体验到了团队合作、与人沟通的重要性，并增加了对工作的认同感与责任心，综合素质明显提高。

（3）教师评价、学生成果展示，增强学生的成就感和自信心

学习（工作）任务完成后，让学生将自己的成果（设计、制作）进行展示，教师需要针对学生的知识掌握、操作情况及其在整个活动中的表现等方面进行点评，多给予鼓励，少批评，尽可能考量学生发展各方面的需要，进行层次化点评，让每位学生都有收益。

综上所述，技校《电子测量与仪器》课程的一体化教学是以职业能力为核心，以职业活动为导向，对提高学生的学习兴趣，增强他们的自主学习能力，提高他们的综合素质都有很大意义。

參考文献：

【1】李木杰主编技工院校一体化课程体系构建与实施【Z】中国劳动社会保障出版社

电子测量与仪器 篇4

1 测量的重要性

测量在现在社会上得到广泛应用的根本原因在于能够促使社会上出现的各种问题都得到有效的解决, 这也从很大的程度上说明了测量的重要性。以下笔者就针对于测量在社会上的应用进行全面的概述。

1.1 测量的对象

在对测量的研究过程中发现, 测量与比较之间有很大的联系, 简单的来说人们对某一项事物进行测量的过程中往往是通过对整个需要测量的事物与其他事物进行比较。这样从根本的角度上决定了测量在社会上的重要性。而且在我国现在需要进行测量的随想也不仅仅只局限在数学方面, 在其他科目和行业上也需要涉及相应的测量技术, 这也从根本的角度上决定了测量在社会上的重要性。

1.2 测量的目标

现在社会上应用的测量技术对社会的发展起到非常重要的作用。在研究过程中发现测量的目标主要表现在对社会上各种事物在本质上的获知。简单的来说在社会出现自然灾害或者其他事故的过程中, 进行相应防治措施时就需要对事项所处的环境进行有效的测量。举个例子, 在对发生土壤危害的时候, 制定防治措施的时候就需要对土壤内部有机物质的含量等因素进行合理有效的测量。

1.3 测量对应对措施的作用

在对土壤污染进行防治措施制定的过程中, 不仅仅需要对突然内部的元素进行全面的考虑, 还需要对发生土壤污染的根本原因进行全面的获知, 对发生土壤污染的各项因素进行全面的考虑, 从根本的角度上对土壤污染的成因进行深入的剖析, 只有这样哪个才能制定出针对性的解决措施。这也从根本的角度上决定了测量对措施制定的作用。

1.4 对结果进行测量

在进行有效的土壤污染解决测试的制定并实施之后, 还需要对土壤内部的元素进行再次测量。这次测量的根本目的在于检验相应的措施和方法是否有效, 土壤中污染成分是否减少, 这些数据的表现都是通过进行测量才能清楚知道的。

综合上述对测量的介绍, 可以看出在现在社会上测量的作用是非常广泛的, 不仅如此测量对社会上存在的各种事物都能发挥这非常重要的作用。这也从根本的角度上决定了我国测量得到广泛应用的根本原因。

2 数字信号处理对电子测量与仪器的影响

从前文中可以清楚的看出电子测量在社会会上有非常广泛的应用, 这也从根本的角度上决定了电子测量仪器在社会上进行使用的程度。总的来说电子测量仪器能够使得现在社会上各项事物的测量都能更加便利的进行, 对社会的发展起到非常重要的作用。而且在这项技术上使用合理有效的数字信号处理还能够将测量的结果更加清楚的表达出来, 对电子测量仪器性能的提高起到非常重要的作用。在这里笔者就对这两者之间的关系进行全面的论述。

信号源 (发生器) 是一种重要的常用电子测量仪器, 高质量信号源均采用频率合成技术, 无论是用直接数字频率合成 (DDS) 法, 还是用间接锁相式频率合成法构成的合成信号发生器, 都使用了低通滤波器;滤波是数字信号处理的基本内容。合成信号源不仅克服了“晶振”只提供特定频率的缺点, 而且还把输出信号的频率稳定度和准确度提高到与基准频率相同的水平。显然, 数字信号处理技术提高了信号源的性能。

电压测量是最基本、最常用、最重要的一种测量。它涵盖电参数以及非电量的测量, 其测量机理是先将被测量转换为直流电压, 再进行测量。目前这种测量已数字化, 这里涉及两个核心问题。一个是当能直接得到 (含非电量转换得来) 直流电压时, 就进行模/数 (A/D) 转换;另一个则是先进行交直流转换 (AC-DC) , 再进行A/D转换。模/数 (A/D) 转换包含取样和量化2个数字信号处理的基础环节。电压表是率先运用取样和量化, 付诸实践的数字电子仪表之一。这使得电压表在测量准确度、分辨力、测量范围、抗干扰能力等性能得到了大幅度的提高。

示波器目前已数字化和半智能化。已经从开始的定性测量发展为精密定量测量的电子测量仪器。无论是模拟与数字混合型示波器、还是单处理器数字存储示波器、或者是多处理器数字存储示波器, 采样技术的运用水平, 决定了示波器的性能。众所周知, 一种技术或理论的发展是相辅相成的。数字化的采样技术提高了示波器的性能, 反之示波器的进步也促进了采样技术的发展。示波器运用实时采样, 可以观测单次 (非周期的) 信号;而运用非实时采样的随机采样或顺序采样, 可使示波器的等效带宽达到110GHz。

模拟示波器只能观测触发点以后的信号波形, 这是因为只有触发信号出现后才产生扫描锯齿波的缘故。而在数字存储示波器中, 被观测的信号波形是先存储在采样存储器中, 然后可根据需要将采样存储器中的某部分信号波形送至显示窗口。这样就可以自由地改变触发点的位置, 实现所谓正沿迟触发和负延迟触发;用正延迟可以观测触发点以后的信号波形, 用负延迟可以观测触发点以前的信号波形。

结束语

测量是人类生存的最基本且是必须的实践活动, 电子测量是测量的高级手段, 电子测量仪器是实现测量的先进设备。数字信号处理能更新某些电子测量的理念, 大幅度提升电子测量仪器的性能;反卷积技术可使数字存储示波器的无失真工作频率升至最高采样率的一半。遗憾的是, 迄今为止还没有厂家将这方法付诸生产实践。反卷积在学科上属于反问题, 从测量结果提取真值也可看做是反问题, 仿效反卷积, 构建其数学模型、编制算法, 可望从测量结果中获取一个尽量接近真值的数值, 这或许是人们进一步探讨的课题。

摘要：目前我国对数字信息化的重视也有了很大的提高, 这就从根本的角度上决定了数字信息化在我国的应用范围。在研究过程中发现现在社会上存在的数字信号处理对电测测量技术之间有非常紧密的关系, 这就需要对这两者之间的关系进行全面的研究。而且在数字信号处理的使用对进行电子测量的一起也有很大的影响, 主要表现在提高电子测量一起性能上面, 而且这种技术手段还能促使电子测量技术的发展得到相应的创新, 对进行电子测量起到不可忽视的作用。

关键词：数字信号处理,电子测量,电子仪器,影响

参考文献

[1]陈文灵.数字信号处理技术的发展及其思考[J].电子技术与软件工程, 2015 (1) .

[2]李影.浅析数字信号处理的发展与应用[J].科技与企业, 2015 (13) .

《电子测量仪器》教材之我见 篇5

《电子测量仪器》教材之我见

由高等教育出版社出版、全国中等职业教育教材审定委员会审定、李明生老师主鳊的教材<电子测量仪器>,是一本具有特色的职业教育教材,在我校的专业课教学中发挥了重要的`作用.提出我们在<电子测量与仪器>课程教学过程中发现的问题和修改意见,以便和李明生老师以及各界同行商榷,共同把<电子测量仪器>这本教材完善提高.

作 者：李靖 作者单位：陕西省电子工业学校,陕西,宝鸡,721001刊 名：科技信息英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：“”(7)分类号：G71关键词：《电子测量与仪器》 存在问题分析 修改意见

电子测量仪器抗干扰技术措施分析 篇6

[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

电子测量与仪器 篇7

《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.

电子测量与仪器 篇8

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.

浅谈电子测量仪器的日常维护 篇9

作为一种电子测量仪器, 经过一段时间的使用免不了出现一些问题。关键是要及时发现, 并加以维修与校正。按照国家的有关规定, 生产企业与科研机构的电子仪器每年均要经过多级计量部门的技术检定, 以保证测量结果的准确性与有效性。在日常维护中, 应时刻注意检查测量仪器的技术状态是否正常。检查的方法主要是比较法。

首先是与标准比, 在同一批仪器中, 可以将其中经过计量部门检定的一台作为“标准机”, 其余仪器均以此为参照系。在单个仪器工作是否正常的判断中, 如果该仪器自身有其标准, 可以通过“自校”来完成。如一般的示波器面板上均设有Vp-p=0.5V, f=1k Hz方波, 使用者使用前可对示波进行自我检测, 如显示正确, 则表示示波器包括探头等各部门均是正常的。老式的毫伏表均带有调零旋钮和100m V校正, 每次测量前均应进行校零和100m V校正。在没有明显标准的情况下, 可以通过多种仪器相印证的方式进行检查。比如, 在手中有一块数字万用表、一台数字毫伏表和一台示波器的情况下, 如果有一频率为1k Hz的信号, 示波器显示的Vp-p为3.0V, 数字万用表的交流电压挡指示为1.08V, 交流毫伏表指示为1.1V, 则这几种仪表均是正常的。如果其中有一台与其他几台指示的出入太大, 则该台测量仪器肯定是有问题的。

二、电子测量仪器的日常维护

对电子测量仪器的维护包括按技术规范进行使用和按正常规程进行修理两个方面。所谓按技术规范进行使用, 就是要在仪器生产厂家给定的电源、温度、湿度、气压等条件下使用。并且注意通风、散热, 还要防止振动、冲击等, 对于有机械装置的特殊仪器需定期加润滑油。对于有使用寿命限制的元件{如老式仪表的电子管}, 要定期更换等。此外, 用量程为3V的毫伏表去检测220V的交流电, 会造成毫伏表的探头损坏, 用低压电压表去检测数万伏的高压, 不仅易损坏电压表, 还可能造成意想不到的外电路损坏。因此, 必须防止这类误用或误操作的发生。

在发现测量仪器不能正常工作的情况下, 维护工作的要求主要是按技术规程查明故障原因, 尽快修复, 如不能自行修理, 需送专业部门或生产厂家修理, 如最终确定不能修复, 则申请作报废处理。

电子测量仪器内部包含有各种电子元器件, 它们的性能容易受温度、湿度、电磁场、电源波动等外界环境的影响。若操作者使用不当, 也会造成仪器各种电性能和参数的不稳定, 引起仪器故障, 甚至危及人的生命。为了确保仪器的正常使用和人身安全, 使电子测量仪器保持良好的工作状态, 保证测量的准确度, 延长仪器的使用寿命, 有必要了解电子测量仪器的日常维护知识。

三、电子测量仪器日常维护应注意的几个方面

1、保持清洁

电子仪器应配备防尘罩, 平时注意防尘。使用仪器时, 应去除防尘罩。仪器使用完毕, 应切断电源, 等充分降温后在套上防尘罩。对仪器外壳灰尘应采用干布清除, 禁止使用湿布抹擦, 以免潮气侵入或水珠流入机内。清除内部积尘时, 可用小型吸尘器、毛刷、吹风器{冷风}等进行清除。对仪器散热网孔上得灰尘, 应及时清除, 以防止灰尘堵塞散热孔, 避免仪器温升过大而烧坏元器件。

2、保持干燥及通风

电子仪器应放在通风良好、阳光充足、干燥的房间内, 禁止把仪器长期搁置在水泥板上, 在放置仪器的柜橱里应放置干燥剂并定期检查干燥剂是否失效, 如发现硅胶结块、发黄等变质现象, 应予以更新。经常检查仪器周围是否有潮气源, 保持环境干燥。安放电子仪器的场所温度一般以20~25℃为佳, 要防止阳光直射, 远离发热电器或设备。

3、防腐

电子测量仪器应避免酸、碱等腐蚀性的物质靠近电子仪器, 更不能用它们来清洗仪器。使用干电池的仪器, 应定期检查, 以免电池漏液腐蚀仪器内德元器件等, 如仪器长期不用, 可取出干电池另行存放。

4、防振动

搬动电子仪器时, 应轻拿轻放, 避免剧烈振动或碰撞。在仪器工作台上, 严禁安装电动工具或会缠上剧烈振动的工具、设备。及时更换仪器已损坏的防振橡皮垫脚。

5、防漏电

由于大多数的电子仪器都使用交流电源来供电, 因此, 防止漏电是一项关系到人身安全的重要维护措施。特别是采用双芯电源插头而仪器的机壳又没有连接地线的情况, 如果仪器内部电源变压器的一次绕组对机壳严重漏电, 则仪器与地面之间就可能有较大的交流电压{100~200V}存在。这样当使用者的手接触机壳时, 就会感到麻电, 甚至发生触电的人身事故。

最安全的防漏电措施是采用三芯插头、插座。因为这种插头中最长的一芯与机壳相连, 通过插座与大地可靠连通, 即使仪器内部的电源变压器发生漏电, 电流也会流向大地, 对人身不会造成危险。必须指出, 在采用三芯安全插头、插座的场合, 一定要严格按规定的插头、插座解法, 即面对插座右面为相线、左面为中线、上方为接地。绝对不能用中线代替接地线, 否则, 会发生机壳带电或发生短路, 轻者烧坏电源熔丝, 重者危及人身安全。

为了防止可能出现的差错, 在采用三芯电源插头、插座时, 应借助电笔和万用表, 先检查电源插座和电源插头的相线、中线、接地端子的解法是否正确, 以保证仪器使用的绝对安全。

6、定期计量

所有电子仪器的技术指标都有时间界限, 有其是仪器大修之后, 其性能指标会发生变化。因此, 仪器必须定期送计量部门校验, 或按说明书所给出的技术条件, 借助于标准仪器进行校准, 以保证测量的精确度。

7、合理放置

学习电子测量仪器应双管齐下 篇10

怎样才能更好的学习电子测量仪器呢?怎样才能既将所学的专业基础知识融入其中, 又为技能操作打好基础呢?总的来说, 我们不仅要理解和掌握常用电子测量仪器的基本组成和工作原理, 而且要能够正确、熟练的使用仪器, 进行常规测量。

首先, 学习电子测量仪器, 不仅要让学生理解和掌握电子测量仪器的基本组成和工作原理, 更重要的是通过这个过程培养学生自主学习的能力。

古语说:授之以鱼, 不如授之于渔。电子测量仪器的学习不同于数理化的学习, 后者都有固定的规律和定理定义, 而电子测量仪器却不是一成不变的, 而是随着科学技术的发展在不断的改进, 不断的创新, 所以会有越来越多的新型的电子测量仪器出现。作为教师, 我们不仅要教学生学会使用课本中所讲到的仪器, 而且要教学生学会如何去学习和使用新型的仪器。使学生由“学会”转变为“会学”的过程是非常重要的, 它标志着学生整体素质的提高。所以, 在这个过程中, 我们强调以学生的自主学习为主, 以教师的引导教育为辅, 不断培养学生的自学能力, 使其能够独立地理解教材及有关课外书籍, 从中获取知识和方法, 并能运用这些知识和方法处理实际问题。

学习电子测量仪器的内部组成和测量原理时, 可以通过学生自己阅读教材来完成。通常, 在学生自己阅读时, 如果对所看内容没有任何疑问, 那说明他并没有真正的理解教材, 那么教师就应适当地进行引导, 使学生在阅读中发现疑难;然后通过学生自己归纳和教师的讲解, 帮助学生解决疑难。例如, 在学习示波器时, 对于辉度调节的过程, 部分学生粗看好象懂了, 但仔细分析就会发现问题。我们在旋转辉度调节旋钮时, 究竟是在调节内部的哪一部分呢?这种调节是如何实现的呢?教师在学生自学时应指导他们发现并解决类似的问题。这样, 通过“无疑—有疑—无疑”这个过程, 不仅加深了学生对教材的理解, 而且锻炼了学生的自学能力。

学习电子测量仪器, 必须知道仪器的面板结构, 掌握面板上各旋钮的作用。这个过程可以在实验室来完成。在以往的教学中, 通常是教师拿着仪器对应课本来讲面板结构, 这样不仅有部分学生看不清楚, 而且不能亲手去触摸, 无法在大脑中形成具体的概念, 记忆并不深刻, 这种讲授方法效果不理想。如果在实验室, 2~3名学生就有一台仪器, 这时候并不需要教师的讲解, 教师所要做的就是引导学生利用说明书认识仪器, 进而准备实验。这种能力的培养将会为学生以后的学习以及就业提供很大的帮助。

其次, 学习电子测量仪器, 必须掌握仪器的使用方法, 并在此基础上不断提高学生动手操作的能力。

中等职业学校, 以培养应用型人才为目标。所以我们必须不断提高学生的动手能力, 适应市场经济发展的要求, 培养出与社会岗位相适应的技能型人才。

对操作技能的训练我们共分四个步骤:一看、二练、三听、四再练。对技能操作的文字叙述部分, 以学生自学为主, 教师只对其中应该注意的事项加以说明;然后由学生按照书面说明进行操作练习, 通过这个过程可以使学生发现操作中存在的疑难;第三步是由教师对操作过程进行讲解, 强调注意事项和操作重点;最后, 学生通过教师的讲解, 找到自己操作过程中存在的问题, 加以纠正后再次进行测量, 巩固所学知识, 加深对新知识的理解和记忆。

以万用表的使用为例, 在练习用万用表判断三极管的管脚和型号时, 首先由学生阅读教材及说明书中关于这项操作技能的叙述, 理解实验原理, 理顺操作思路。用万用表的欧姆挡判断三极管的管脚和型号, 首先学生必须掌握欧姆挡的使用方法, 其次要知道PN结的单向导电性及PNP、NPN型三极管的结构。这就是第一步——“看”。然后, 由学生根据文字叙述, 分组进行测量。在这个过程中, 学生会发现书上的讲解与实际操作存在着差距。在用万用表判断NPN型三极管的发射极和集电极时, 学生根据教材所给出的操作方法, 用手指将假定的集电极与已经测出的基极捏住, 然后用红、黑表笔分别去接触假定的集电极和发射极, 得一阻值;然后再将假定的集电极和发射极对调, 又得一阻值。两次测量中阻值较小的一次假设正确, 且黑表笔所接为集电极。这就是第二步——“练”。但在实际操作中, 有很多学生两次测得的阻值很相近, 无法判断集电极和发射极, 这是为什么呢?这时候教师可以对练习结果进行总结, 指出在测量过程中应注意的问题。原来, 学生在用红 (或黑) 表笔去接触集电极时, 没有注意到已经用手指将集电极与基极捏在了一起, 误将红 (或黑) 表笔同时接触了集电极和基极。这点小小的疏忽足以影响整个的测量结果。这就是第三步——“听”。最后, 学生在经过教师的指点后, 再次进行操作练习, 弥补上次的不足, 提高动手操作的能力和测量的准确度。这就是第四步——“再练”。

总之, 在学习电子测量仪器时, 我们必须双管齐下, 不仅要培养学生自主学习的能力, 而且要提高学生动手操作的能力。在市场经济的条件下, 在素质教育的浪潮中, 不断提高学生的整体能力, 为祖国培养出更多的高素质的技能型人才。

摘要：通过对电子测量仪器的分析, 指出学习电子测量仪器应双管齐下, 既要培养学生的自学能力, 又要提高学生动手操作的能力。

关键词：学习,电子测量仪器,双管齐下,提高能力

参考文献

[1]李明生.电子测量仪器[M].北京:高等教育出版社, 2002.

电子测量与仪器 篇11

[关键字]精密仪器测量高技能教育

一、研究背景

在大型设备和精密设备的安装调试过程中，经常会使用一些精密仪器进行测量，如经纬仪、自准直仪和双频激光干涉仪等精密仪器，用以检测设备的安装中心、平面、直线等精度。目前，在各类技能培训过程中，很少涉及到这类项目的教学。就企业高级工培训来说。较少开设有这些精密测量实训项目，原因是没有设计出相应的课题和制定合适的具体项目，同时也没有配套的培训教材和相应的教学器件。因此，培训的内容不全面，达不到理想的培训效果。

针对目前状况，应开发与研究高级工精密仪器测量课程，制作、配置合适的器件，构建实训项目，以解决现场生产中遇到的实际问题。同时，还可以应用实训项目解决实际问题，通过实训教学让学员运用他们已有的知识和经验，通过自己实际操作，在实际情境中解决工程测量问题。此外，在教学中教师要注重整合理论与实践，合理设计项目，通过制作出符合特定标准测量的器件产品，利用工作任务提出引导性问题，编制相应的校本培训教材，满足学员在完成工作任务中的实际需要，从而更有效地提高教学培训工作。

二、研究过程

(一)明确精密仪器测量教学的相关要求

1、精密仪器测量教学要求教师熟悉职业实践。教师只有具有职业经验。了解企业的工作过程和经营过程，才能从整体联系的视角选择具有典型意义的职业工作任务作为具有教育价值的工作内容。同时，由于工作内容是以典型的职业工作任务来组织教学，也就是说理论知识和实践知识要通过典型的职业工作任务有机地结合起来，因此。当前教师若只具有专业理论知识，而不熟悉职业实践将很难胜任教学工作。这就要求教师通过企业见习、实习等途径了解企业，积累工作经验，编制适合企业高级工的培训校本教材。

2、精密仪器测量教学要求教师具有跨学科和团队合作能力。课题教学涉及多学科教学内容，因此，绝大多数教师很难独自一人很好地完成教学工作。这一方面要求教师具有跨学科的能力，不仅要娴熟掌握本学科的专业知识与技能，还要了解相邻学科、相关学科及跨学科的知识与技能；另一方面要求教师具有团队合作的能力，要从个体的工作方式走向合作。不同专业领域的教师联合起来进行项目教学，对教师而言，这是工作方式的根本改变。教师必须与同事建立联系，关注其他专业领域的发展，这样，编制出来的教材才具有实用性，设计制作的实训器件才具有正对性，培养出来的高级工才具有综合价值。

3、精密仪器测量教学要求高技能教育。高技能包含几个方面：有较强的动手能力和解决问题能力，既能动手又能动脑，“手脑并用”；有比较高的立足点并与国际接轨；有较强的现场适应能力，做到“一专多能”；具有很高的职业素养和敬业精神，等等。为达到以上效果，在课程开发中，要求教师具有较高的理论和技能水平，熟悉项目内容、步骤，针对项目的难点要进行深入研究，并准备好项目开展过程中可能涉及到的有关知识，引人相关的理论教材；注重培养高技能人才教育教学理念；编制教学内容要讲究深度和广度，并与企业生产相结合，激发受训员工的积极性和创造性。

课题研究分为三个阶段，即项目的准备、实施与评价，每个阶段所要完成的任务不同。精密仪器测量课题研究与实践教学，对教师素质提出了更高的要求，在教学中教师将面临许多新的问题与挑战；对学员提出高技能教育的要求，在实训过程中，培养学员较强的动手能力和实践能力。

(二)研究任务与目标

1、研究的具体任务是：(1)调查企业高级工在装配精密测量中应用。深入现场进行调查研究，了解现场生产需要，结合生产岗位实际，确定项目的培训内容，使高级技工精密测量培训工作任务不偏离方向。(2)确定切合实际的精密测量培训项目，完善高级工培训项目。研究高级工培训实训项目内容。进一步完善高级工培训项目，为企业培养综合高级技能人才作贡献。(3)编制高级工精密测量校本教材。课题组以工作任务为基础，编制高级工精密测量校本教材，满足培训教学的需要。同时，为学员的自学提供资料。形式采用课题引导式，学生能充分发挥主观能动性。(4)制作精密测量元器件。根据需要，添置部分精密测量仪器，设计制作部分配套精密测量元器件。

2、研究的目标在于提高企业高级钳工和高级机加工的培训质量，满足高级工在设备精密装配的精度检测要求，学会使用各种精密量具。确定高级工精密实训教学项目。编制配套的校本教材，制定相应的精密测量教具。完善高级技工教学内容，力争直接为企业生产服务。

三、研究内容

(一)本课题研究的内容。

本课题研究包括以下内容：

任务一：测量平面度误差。

任务：测量导轨直线度误差。

任务三：测量零件表面粗糙度。

任务四：CA6140车床G1、G3、G7、G11精度的检测。

任务五：用双频激光干涉仪测量机床导轨溜板精密位移距离和数显累积误差。

(二)研究方法

课题研究采用实验研究法，调查研究法和经验研究法，理论和实践相结合，形成教学模式和标准。

四、研究成果

经过不断实践。不断摸索与研究，课题研究取得了预期的效果：

(一)完成了高级工精密测量校本教材的编制

课题组成员深入生产现场调查研究，了解现场生产需要，结合生产实际，确定本项目的高级工精密测量培训工作任务。理论与实际相结合，编制完成五个工作任务的校本培训教材。满足高级工精密仪器测量课程的培训。

(二)提高了专业教师的教研水平

俗话说，教而不研则浅，研而不教则空。一个教师只有走教学与科研相结合之路，才能将教育教学提高到一个新的境界，这是教师成为学术之师、研究之师的必由之路。课题组教师，从课题的调查论证、工作任务的项目确定、教材的编写等过程中，不断论证和研究，广泛搜集、整理资料，反复论证，教研水平不断提高。同时，通过教研活动，改变了教师的教学理念，克服过去只重教学，不注重总结和教研的思想。

(三)完善了培训内容和提高了培训质量

培训教材的编写和补充，改变了教师的教学没有相应教材的局面，使培训能从实际出发具有针对性，充实了培训的内涵和深度。同时，改变了学员学习没有学习资料的被动地位，学员能按工作任务，一步一步训练，极大地提高了培训质量。从对部分中级工和企业高级工的培训教学来看。效果比较理想。

(四)设计添置了项目教学器材

课题组研究添置的教学器材有：测量平板300X300规格12块，MJS5A普通型双频激光干涉仪1台，JB-1C型表面粗糙度测试仪1台，表面粗糙度对比块4套，百分表及表座5套，框式水平仪2个，HYQ03光学平直仪1台。设计制作4000mm凸型测量导轨一条。有了精密量具和设备，可以满足高级工培训教学的使用。

五、结论与反思

电子测量仪器IO模拟器设计 篇12

自动测试系统经常使用各种电子测量仪器进行系统集成。由于订货周期限制, 这些仪器可能要到系统集成的后期才能到货, 因此软件系统被迫延迟到到货后才能进行与仪器设备进行联调。由于联调中发现的问题引发的设计更改, 将大大延缓系统交付的时间。

通过预先得到的技术资料设计IO模拟器, 模拟实际设备的IO响应, 可以在仪器设备到货前开始与软件系统的联调。另一方面, 开发人员常常需要并行进行系统和分机调试, 采用模拟器也可解决实际设备数量限制问题, 提高系统开发效率。

本文提出的I O模拟器, 根据输入IO数据流进行状态转换, 并由当前状态实现模拟数据输出。由于采用文本格式的自定义数据文件控制模拟器实例化过程, 测试系统内可以同时模拟多种不同测量仪器的IO响应, 并具有良好的可扩展性。

模拟器工作原理

如图1所示, 应用程序的IO操作由虚拟IO驱动程序传递入模拟设备。IO模拟器通过加载描述设备工作模式的数据文件实现设备IO行为仿真。当物理IO驱动与虚拟IO驱动程序继承于同一个父类时, 应用程序可以通过配置驱动程序在运行时进行物理设备IO与模拟设备IO的动态切换。对实际设备的写入操作就自动转发给模拟设备, 并由模拟设备对读出等操作进行响应, 返回相应数据流到应用程序。

IO模拟器根据数据文件实现一个用户定义的有限状态机。如图2所示:继承自抽象基类 (IOManager) 的VISimulator类用于实现IO模拟器。将模拟器替代实际IO管理器对象 (VisaIOManger) 进行配置后, 模拟器将截获上层应用程序发出的IO指令, 并模拟实际设备进行响应。

VISimulator的成员states为模拟器可用状态表, variables为变量表, current为当前状态。状态表是状态类 (VIState类) 对象的集合, 变量表为变量类 (VIVariable类) 对象的集合, 变量值可用于状态和变量值的入口检查及计算。

当写入操作 (Write) 发生时, 模拟器遍历所有的变量及状态, 检查其入口条件 (entrance) , 对符合入口条件的变量, 更新 (U p d a t e) 变量值 (value) 。如符合状态入口条件, 则将该状态设置为当前状态。对于当前状态, 还需检查其出口条件 (exitus) , 如符合则设置当前状态为空。

当读出操作 (Read) 发生时, 模拟器由当前状态的模拟方法 (Simulate) 计算并返回模拟实际测量结果的数据。如当前状态设置读操作为出口条件, 则模拟器在读出完成后返回空闲状态。如当前状态为空或非可读状态, 模拟器将按照变超时设置延迟后返回无效数据, 真实地模拟IO指令序列错误造成的测试过程现象。

Vi Simulator的Load方法用于数据文件装入, 由数据文件的描述建立状态表和变量表。由状态和变量的静态方法Parse完成解析并返回实例对象。

实现及模拟结果

笔者在实际测试系统开发过程中设计了前述模拟器, 并根据仪器程控手册编写Agilent公司的HP8753E和E5071C等矢量网络分析仪的数据文件, 实现了对这些实际仪器IO功能的模拟。下面以HP8753E电压驻波比测量为例详细介绍IO模拟器实现方法。

矢量网络分析仪用于测量射频元件的端口特性, 常用于测量端口电压驻波比、衰减、阻抗等参数。因此其测量结果就包括多种格式不同的数据组合。当用HP8753E进行电压驻波比测试时, 网络分析仪会返回一个坐标数组, 坐标的两维分别是驻波测量值和测量频率。

根据H P 8 7 5 3 E程控手册定义状态SWRWaveform用于模拟电压驻波比测量状态:

以上文本描述了状态的工作模式, 当在写入数据流中检测到字符串outpform时, 如模拟器变量表中变量Format=swr时模拟器进入状态SWRWaveform。此时如收到读出指令, 模拟器将由SWRWaveform状态模拟输出电压驻波比波形, 返回一个101点的两维坐标数组, 其中X为1到1.1之间的随机数, Y为从模拟器变量表中变量StartFreq到EndFreq的线性递增数值。

图3为测试系统由模拟器实际得到的测量波形, 模拟器根据IO数据流正确地进入了SWRWaveform状态, 并以正确的频率范围返回了仿真数据。

结语

本文介绍的模拟器适用于文本格式的控制指令集, 在电子测量系统开发过程中已得到了验证和实际应用。

摘要：本文介绍一种电子测量仪器IO模拟器实现方法。以网络分析仪HP8753E为例讨论了模拟器的部分实现细节及模拟结果。

关键词：仪器,IO模拟器,状态机,网络分析仪

参考文献

[1].　Meilir　Page-Jones, UML面向对象设计基础, 人民邮电出版社, 2001.4