电子测量原理教学大纲

电子测量原理

Principles of Electronic Measurement

课程编号： 开课学院： 课程类别：

B0502042S 自动化学院 专业基础课

学 分： 学 时： 课程性质：

3.5 56 必修

一、课程的性质和目的

课程性质：《电子测量原理》是高校工科电信、电子类专业的一门重要的专业基础课。 目的：电子测量综合应用了电子、计算机、通信、控制等技术，学生通过本课程的学习，要求能够正确地提出测试方案、设计测试方法、搭建测试系统、选择测试仪器、处理测试结果，为学生系统地掌握测量方面的理论知识和实际知识而进行必要的训练，为学生提高实验技能，培养严格的科学态度和科学的工作方法进行必要的准备。

二、课程教学内容及基本要求

本课程旨在阐明近代电子测量实践中所遇到的主要物理量的基本测量原理和方法；主要电子仪器的工作原理、性能指标、该领域的最新发展等。该课程的设置考虑了教学内容应适应近年来电子测量技术飞跃发展的状况，并为学生今后工作中将遇到的大量近代测量工作准备必要的理论基础和实际知识。 （一）课程教学内容及知识模块顺序

1. 知识单元一：测量的基本原理 （4学时） （1）知识点一：测量的基本概念 （2）知识点二：计量的基本概念 （3）知识点三：测量误差的基本概念 （4）知识点四：测量的基本原理

（5）知识点五：测量的基本实现技术 教学基本要求：

通过本单元的教学，要求学生掌握测量和计量的基本概念，了解测量的意义、基本要素及关系，了解基准和标准的定义及传递，掌握测量误差的基本概念，了解测量的信息获取原理和量值比较原理，了解测量的基本实现技术。

2. 知识单元二：测量误差及数据处理 （2学时） （1）知识点一：测量误差的分类、估计和处理 （2）知识点二：测量不确定度 （3）知识点三：测量数据处理 教学基本要求：

通过本单元的学习，掌握随机误差的统计特性及减少方法，系统误差的判断及消除方法，粗大误差及判断准则。测量结果的处理步骤，了解等精度测量和不等精度测量。了解测量不确定度概念和分类，标准不确定度的A类评定方法和B类评定方法；合成标准不确定度的计算方法；扩展不确定度的确定方法；测量不确定度的评定步骤。掌握有效数字的处理，测量数据的表示方法。

3. 知识单元三：时间与频率的测量 （8学时） （1）知识点一：时间、频率的基本概念 （2）知识点二：时间与频率标准

（3）知识点三：频率和时间的测量原理

（4）知识点四：电子计数器的组成原理和测量功能 （5）知识点五：电子计数器的测量误差

（6）知识点六：高分辨力时间和频率测量技术 教学基本要求：

通过本单元的教学，要求学生了解时间频率的基本概念、测量方法的分类，了解时间与频率标准，掌握频率和时间的测量原理，掌握电子计数器的组成原理和测量功能，掌握测频或测周时误差产生的原因及减小方法，了解高分辨力时间和频率测量技术。

4. 知识单元四：电压测量 （10学时）

（1）知识点一：电压测量的基本原理、方法和分类 （2）知识点二：电压标准

（3）知识点三：交流电压的测量

（4）知识点四：直流电压的数字化测量及A/D转换原理 （5）知识点五：电流、电压、阻抗变换技术及数字多用表 （6）知识点六：数字电压表的误差分析 教学基本要求：

通过本单元的教学，要求学生了解电压测量的基本原理，掌握表征交流电压的基本参量，掌握电压表的检波原理、方法和刻度特性，掌握数字电压表的组成原理、主要性能指标，理解各种A/D变换的基本工作原理，了解数字多用表的组成原理，了解数字电压表的误差分析。

5. 知识单元五：阻抗测量 （7学时）

（1）知识点一：阻抗定义、元件参数的测量原理和方法概述 （2）知识点二：阻抗标准

（3）知识点三：阻抗的模拟测量法 （4）知识点四：阻抗的数字测量法 教学基本要求：

通过本单元的教学，要求学生了解阻抗的定义和标准，了解元件的电路模型，了解并掌握阻抗的模拟测量法即电压电流法、电桥法、谐振法和Q表组成原理及测量原理，了解阻抗的数字测量法。

6. 知识单元六：信号波形测量 （10学时） （1）知识点一：示波器的功能、分类和发展 （2）知识点二：CRT显示原理 （3）知识点三：通用示波器 （4）知识点四：取样示波器

（5）知识点五：波形存储及显示技术 （6）知识点六：示波器的基本测试技术 教学基本要求：

通过本单元的教学，要求学生了解示波器的基本分类方式，了解示波器的基本技术指标，掌握波形显示的基本原理，掌握示波器的基本组成和工作原理，掌握示波器的各种基本测试技术。

7. 知识单元七：信号的产生 （4学时） （1）知识点一：信号源作用和组成及分类 （2）知识点二：正弦、脉冲及函数发生器 （3）知识点三：频率合成原理

（4）知识点四：直接数字合成技术 （5）知识点五：合成信号源简介 教学基本要求：

通过本单元的教学，要求学生了解信号源的作用、分类，掌握信号源的组成原理，掌握正弦信号源的主要性能指标的含义，了解正弦、脉冲及函数发生器的组成原理，掌握锁相频率合成和直接数字合成的基本原理，了解合成信号源。

8. 知识单元八：信号分析和频域特性测量 （4学时） （1）知识点一：信号的频谱 （2）知识点二：扫描式频谱仪 （3）知识点三：付里叶分析仪 教学基本要求：

通过本单元的教学，要求学生掌握频谱分析的基本内容，掌握频谱分析仪的分类，了解各种信号的付氏变换及信号频谱的特性，掌握各种频谱分析仪的基本原理和组成，了解相关参数的测量原理和方法。

9. 知识单元九：线性系统频率特性测量和网络分析 （2学时） （1）知识点一：线性系统频率特性测量 （2）知识点二：网络分析仪 教学基本要求： 通过本单元的教学，要求学生掌握线性系统频率特性测量的基本任务，掌握点频测量法和扫频测量法的特点，了解扫频源的原理和特性，了解相频特性测量方法，掌握网络分析的基本概念，掌握微波网

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