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1、电子测量技术课程报告班级姓名XXX专业学号任课教师郑州科技学院电气工程学院二0五年十月1 课程的目的和意义11.1.1 主要研究内容和研究方法1主要研究内容1应用领域及研究方法2应用领域2研究方法21.2 国内外的发展状况3国内发展现状3国外发展现状42 我国电子测量技术的不足42.1 中国的高科技测量设备仪器5二次元测试仪5信号分析仪63 电子测量技术的发展趋势73.1.1 常用电子测量仪器的使用方法8熟悉掌握的电子测量仪器8示波器8钳型电流表8最有用的电子测量仪器10万用表10频谱分析仪10总结12参考文献131 课程的目的和意义通过本课程的学习，培养我们具有电子测量技术和仪器方面的基础知
2、识和应用能力；可开拓学生思路，培养综合应用知识能力和实践能力；培养我们严肃认真，求实求真的科学作风，为后续课程的学习和从事研发工作打下基础。（1）掌握测量误差基本理论，能进行测量误差分析和数据处理；（2）掌握电路参数、波形、电压、频率（时间）、功率（电能）、频域及数域测量的基本原理和方法；（3）了解电测中常用电工仪表、常用电子仪器的基本原理；（4）掌握常用电工仪表、常用电子仪器的使用方法；（5）对国内外电子测量新技术的发展有所了解。课程的意义：从某种意义上来说，近代科学技术的水平是由电子测量的水平来保证和体现的，电子测量水平是衡量一个国家科学水平的重要标志之一。（1）日常生活中处处离不开测量；
3、（2）科学的进步和发展离不开测量，离开测量就不会有真正的科学；（3）生产发展离不开测量；（4）在高新技术和国防现代化建设中则更是离不开测量。1.1 主要研究内容和研究方法主要研究内容随着电子技术的不断发展，测量研究的内容愈来愈多，按照测量仪器的功能，电子测量仪器主要研究内容可分为专用和通用两大类。专用电子测量仪器是为特定的目的而专门设计制作的，适用于特定对象的测量。例如：光纤测试仪器专用于测试光纤的特性；通信测试仪器专用于测试通信线路及通信过程中的参数。通用电子测量仪器是为了测量某一个或某一些基本电参量而设计的，适用于多种电子测量。按其功能又可细分为以下几类：（1）信号发生器：用来提供各种测量
4、所需的信号，根据用途不同，又有不同波形、不同频率范围和各种功率的信号发生器，如低频信号发生器、高频信号发生器、函数信号发生器、脉冲信号发生器、任意波形信号发生器和射频合成信号发生器。（2）电压测量仪器：用来测量电信号的电压、电流、电平等参量，如电流表、电压表（包括模拟电压表和数字电压表）、电平表、多用表等。（3）频率、时间测量仪器：用来测量电信号的频率、时间间隔和相位等参量，如各种频率计、相位计、波长表，以及各种时间、频率标准等。（4）信号分析仪器：用来观测、分析和记录各种电信号的变化，如各种示波器（包括模拟示波器和数字示波器）、波形分析仪、失真度分析仪、谐波分析仪、频谱分析仪和逻辑分析仪等。
5、（5）电子元器件测试仪器：用来测量各种电子元器件的电参数，检测其是否符合要求。根据测试对象的不同，可分为晶体管测试仪（如晶体管特性图示仪）、集成电路（模拟、数字）测试仪和电路元件（如电阻、电感、电容）测试仪（如万用电桥和高频Q表）等。（6）电波特性测试仪：用来测量电波传播、干扰强度等参量，如测试接收机、场强计、干扰测试仪等。（7）网络特性测试仪器：用来测量电气网络的频率特性、阻抗特性、功率特性等，如阻抗测试仪、频率特性测试仪（又称扫描仪）、网络分析仪和噪声系数分析仪等。（8）辅助仪器：与上述各种仪器配合使用的仪器，如各类放大器、衰减器、滤波器、记录器，以及各种交直流稳压电源。1.1.1 应用领
6、域及研究方法应用领域随着通信技术的迅速发展，电子测量技术在通信领域中的应用显得更为重要。电子测量与仪器在电子技术领域也成为一门独立的学科。目前，电子测量与仪器随着电子技术和电子工业的发展而迅速的发展。通信测量仪表是通信设备修理人员的得力助手，在检修通信设备的过程中，借助于测量仪表，不仅可加快检修速度，而且可提高检修质量，有的通信设备的某些故障，离了测量仪表甚至无法修复。可以说，没有了测量技术，我们就不能自由的通信，通信的质量就得不到保证。电子测量技术的一系列特点，使它广泛应用于自然科学的一切领域大到天文观测、宇宙航天，小到物质结构、基本粒子，从复杂深奥的生命、细胞、遗传间题到日常的工农业生产、
7、医学、商业各部门，都越来越多地采用了电子测量技术和设备。1.1.2 研究方法（1）观察法：观察法是指研究者根据一定的研究目的、研究提纲或观察表，用自己的感官和辅助工具去直接观察被研究对象，从而获得资料的一种方法。科学的观察具有目的性和计划性、系统性和可重复性。（2）调查法：调查法是科学研究中最常用的方法之一。它是有目的、有计划、有系统地搜集有关研究对象现实状况或历史状况的材料的方法。调查方法是科学研究中常用的基本研究方法，它综合运用历史法、观察法等方法以及谈话、问卷、个案研究、测验等科学方式，对教育现象进行有计划的、周密的和系统的了解，并对调查搜集到的大量资料进行分析、综合、比较、归纳，从而为
8、人们提供规律性的知识。（3）实验法：实验法是通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果联系的一种科研方法。其主要特点是：第一、主动变革性。观察与调查都是在不干预研究对象的前提下去认识研究对象，发现其中的问题。而实验却要求主动操纵实验条件，人为地改变对象的存在方式、变化过程，使它服从于科学认识的需要。第二、控制性。科学实验要求根据研究的需要，借助各种方法技术，减少或消除各种可能影响科学的无关因素的干扰，在简化、纯化的状态下认识研究对象。第三，因果性。实验以发现、确认事物之间的因果联系的有效工具和必要途径。1.2 国内外的发展状况国内发展状况中国电子测量技术经过40多年的发展，为我国国民经
9、济、科学教育、特别是国防军事的发展做出了巨大贡献。随着世界高科技发展的潮流，中国电子测量仪器也步入了高科技发展的道路，特别是经过“九五”期间的发展，我国电子测量技术在若干重大科技领域取得了突破性进展，为我国电子测量仪器走向世界水平奠定了良好的基础。进入21世纪以来，科学技术的发展已难以用日新月异来描述。新工艺、新材料、新的制造技术催生了新的一代电子元器件，同时也促进电子测量技术和电子测量仪器的发展。（1）国产矢量网络分析仪研制成功国产矢量网络分析仪的研制成功，使我国矢量网络分析仪的设计和制造水跨入了世界先进行列，成为继美国之后世界上第二个掌握此项技术的国家，掌握了多种以矢量网络分析仪为核心的自
10、动测量技术和自动测试系统。（2）掌握了调制域测试技术研制成功调制域分析仪调制域测试技术是一门新兴的非常重要的而技术难度又非常大的测试技术，南京新联电子设备有限公司已经研制成10Hz2.5GHz的调制域分析仪，达到国外同类产品的水平，填补了国内空白，为我国跳频领域的电子设备和军事装备提供了低于国外价格1/31/2的测试手段。为了更好地满足测试需要，下一步将继续研制更高频率的调制域分析仪。（3）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个新的母线技术。它首先出现于美国，应用于美国空军电子测量仪器。这个新的总线标准，在美国应用之后，我国各界都非常欣赏，研究者众多。我国经过几年的探索
11、，已经取得了较大的进展，在若干方面实现了具体的应用。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。（4）电子测试仪器向毫米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。例如南京新联电子设备有限公司研制完成的EE3395型毫米波频率计数器，其频率测量范围达10Hz110GHz，该产品可广泛用于毫米波电子对抗系统、卫星通信设备、高精度雷达及射电天文等领域。3.2国外发展状况最近，美国确定了在2020年前发展的几项高新电子技术，这几项技术既可用于国防，又可应用于民。（1）虚拟现实技术。这种技术可描述
12、为一种使人进入完全由计算机创造科学世界的手段。采用这种技术，参与者使用硬件，例如数据手套、操纵杆、头盔式显示器、护目镜、耳机及衣服以获得必要的感知反应，来体验计算机世界。它可应用于训练、设计、通信等领域。（2）高清晰度电视和显示器。它是一种民用的清晰度更高的电视，是将视频信号压缩后通过卫星或光纤传输，所提供的图像质量可与电影媲美,音质接近数字激光唱片。高清晰度电视的核心是高清晰度显示器，美国已投资进行了显示技术的研究。预计到2020年，高清晰度电视市场销售额大约为770亿美元。（3）光子学与光电子学。为了同高速集成电路发展相适应，电子处理正向着光子技术和光电子技术方向发展。未来，计算机处理器之
13、间将利用光子技术互连和通信。同时，有关专家在许多应用项目中研究将光束和电子脉冲结合起来。美国电报电话公司贝尔实验室正在研制一个可用于卫星、高速光学数字计算机网络，其中就应用了大量纤维光学技术。2 我国电子测量技术的不足现在人们通过实践已越来越认识到测试技术的重要性，国内测试技术也已有了很大的发展，现在已基本上采用了标准化、模块化设计体制。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。虽然我国电子测量仪器行业在近几年取得了很大进步，但
14、与国外相比差距仍然很大，不足的地方主要体现在以下几方面：（1）数字化电子测量仪器的普及率尚待提升。“数字化时代”已经到来，“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，如果对此重视不够，一个国家将失去在技术上的领先地位。（2）模块化。这是国际电子测量仪器发展的方向，实际上模块化与总线技术、软件技术是三位一体的，并不是“机械式”的模块化，其难度不亚于总线技术和软件技术，在我们的电子测量仪器企业中还没有很好地启动。（3）总线技术差距很大。VXI、PXI、LXI、USB接口、总线技术在电子测量仪器中已经发展到很高水平。目前，有三个趋势推动测试测量行业的发展
15、：第一，要有系统就绪的硬件，即模块化的产品，可以很快构建一个系统。第二，要有基于标准的与PC兼容的输入输出接口，以及输入、输出驱动程序，可以基于局域网，也可以基于互联网。第三，要有灵活的软件解决方案，不论客户需要的是Excel界面、是文字界面都可以给客户灵活的选择。国际LXI联盟的产生，就是为了迎合这个变化。国外企业已经开发出LXI总线产品，国内一些大学已开始研究，国内电子测量仪器尚未涉及，如果涉及太晚，将会再一次拉大我国电子测量仪器与国际技术水平的差距，因此我国电子测量仪器企业应该尽快启动LXI总线技术在电子测量仪器中的应用。（4）软件技术。电子测量仪器没有软件技术，就好像我们的电子测量仪器
16、还处于“冷兵器”时代，然而软件技术在我们的电子测量仪器中还远远没有体现出来，这一点不解决我们的电子测量仪器就永远不是现代水平的电子测量仪器。（5）集成技术。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。2.1 中国高科技测量设备仪器二次元测试仪二次元测量仪又叫影像测量仪，是一种由高解析度CCD彩色摄像器、连续变倍物镜、彩色显示器、视频十字线发生器、精密光学尺、多功能数据处理器、2D数据测量软件与高精密工作台结构组成的高精度光学影像测量仪器。用于测量二维平面尺寸，广泛应用在各种不同的精密产业中。其主要用于卡尺、角度尺很难测量到或根本测量不到的但在装配中起着
