《电子测量与智能仪器》教学大纲 课程编号1610077总学时64理论48实验/上机16 学分3.5开课单位信息学院开深系电子系修订时间2006年4月4日 课程简介 教学内容 本课程主要讲授常用的电子测量原理和方法，常用的典型电子智能仪器的原理、 性能和使用，电子测量中误差分析和处理的方法，以及智能仪器的基本原理、设计方 法和最新发展动态。 修读专业：电子信息工程、测控技术与仪器、通信技术、自动化及计算机应用。 先修课程：本课程应在学完模拟电子技术、数字电子技术、概率论、信号与系统、微 机原理课程之后进行。 教材：林占江，电子测量技术，电子工业出版社，2003-09 一、课程的性质与任务 本课程是工科大学电子类专业的一门专业基础课，也是通信和信息系统专业本科生 的选修课。通过本课程的学习，能使学生掌握常用的电子测量原理，电子测量中误差分 析和处理的方法：常用的典型电子智能仪器的原理、性能和使用，以及近代电子测量仪 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。 二、课程的基本要求 1.掌握电子测量的基本原理和方法。 2.掌握电子测量中的误差分析及处理方法
《电子测量与智能仪器》教学大纲 课程编号 1610077 总学时 64 理论 48 实验/上机 16 学分 3.5 开课单位 信息学院 开课系 电子系 修订时间 2006 年 4 月 4 日 课 程 简 介 教学内容 本课程主要讲授常用的电子测量原理和方法，常用的典型电子智能仪器的原理、 性能和使用，电子测量中误差分析和处理的方法，以及智能仪器的基本原理、设计方 法和最新发展动态。 修读专业：电子信息工程、测控技术与仪器、通信技术、自动化及计算机应用。 先修课程：本课程应在学完模拟电子技术、数字电子技术、概率论、信号与系统、微 机原理课程之后进行。 教材：林占江，电子测量技术，电子工业出版社，2003-09 一、 课程的性质与任务 本课程是工科大学电子类专业的一门专业基础课，也是通信和信息系统专业本科生 的选修课。通过本课程的学习，能使学生掌握常用的电子测量原理，电子测量中误差分 析和处理的方法；常用的典型电子智能仪器的原理、性能和使用，以及近代电子测量仪 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。 二、 课程的基本要求 1. 掌握电子测量的基本原理和方法。 2. 掌握电子测量中的误差分析及处理方法。 1
3.掌握智能仪器仪表设备的基本原理，软、硬件设计和调试方法。 4.了解电子测量仪器的发展动态。 三、修读专业 电子信息工程、测控技术与仪器、通信技术、自动化及计算机应用。 四、本课程与其它课程的联系 本课程应在学完模拟电子技术、数字电子技术、概率论、信号与系统、微机原理课 程之后进行。作为本课程的深化与扩展，还可继续学习“智能仪表”、“自动测试系统” 等专业课程。 五、教学内容安排、要求、学时分配及作业 第一章：绪论(2学时) 第一节：测量与计量的基本概念(A) 第二节：电子测量的基本内容与特点(A) 第三节：电子测量仪器的分类(B) 第四节：电子测量方法(A) 第五节：计量的基本内容（®） 第二章：测量误差分析与数据处理(8学时) 第一节：测量误差的基本原理 研究误差的目的(B):测量误差的表示方法(A):电子测量仪器误差的表示方法(A): 一次直接测量是最大误差估计(B®) 第二节：测量误差的分类 误差的来源(A):测量误差的分类（®）：测量结果的评定（⑧）： 第三节：随机误差的统计特性及其估算方法 测量值的数学期望与标准差(A):贝赛尔公式及其应用（⑧）：均匀分布情况下的标 准差(A)：非等精度测量(B) 第四节：系统误差的特征及其减小的方法 2
3. 掌握智能仪器仪表设备的基本原理，软、硬件设计和调试方法。 4. 了解电子测量仪器的发展动态。 三、 修读专业 电子信息工程、测控技术与仪器、通信技术、自动化及计算机应用。 四、 本课程与其它课程的联系 本课程应在学完模拟电子技术、数字电子技术、概率论、信号与系统、微机原理课 程之后进行。作为本课程的深化与扩展，还可继续学习“智能仪表”、“自动测试系统” 等专业课程。 五、 教学内容安排、要求、学时分配及作业 第一章： 绪论(2 学时) 第一节：测量与计量的基本概念(A) 第二节：电子测量的基本内容与特点(A) 第三节：电子测量仪器的分类(B) 第四节：电子测量方法(A) 第五节：计量的基本内容(B) 第二章： 测量误差分析与数据处理(8 学时) 第一节：测量误差的基本原理 研究误差的目的(B);测量误差的表示方法(A);电子测量仪器误差的表示方法(A); 一次直接测量是最大误差估计(B) 第二节：测量误差的分类 误差的来源(A);测量误差的分类(B);测量结果的评定(B); 第三节：随机误差的统计特性及其估算方法 测量值的数学期望与标准差(A);贝赛尔公式及其应用(B);均匀分布情况下的标 准差(A); 非等精度测量(B) 第四节：系统误差的特征及其减小的方法 2
系统误差的特征(A):判断系统误差的方法(A):减小系统误差的方法(A) 第五节：疏失误差及其判断准则 测量结果的置信问题(A):不确定度与坏值的剔除准则(B): 第六节：测量数据的处理 数据舍入规则(A):等精密度测量结果的处理步骤(B):曲线修匀(A):最小二 乘法原理(A): 测量不确定度（⑧） 第三章：模拟测量技术(8学时) 第一节：电压测量概述(B) 第二节：交流电压的测量 交流电压的表征(A):交流电压的测量方法(A):平均电压的测量(A):有效值电 压的测量(A):峰值电压的测量(A):脉冲电压的测量(B): 第三节：噪声电压的测量：噪声的基本特性(A):用平均值表测量噪声电压(A):器件 和放大器噪声的测量（⑧） 第四节：分贝的测量 数学定义(A):分贝值的测量(B): 第五节：失真度的测量 非线性失真的定义(B):失真度测量仪原理(A):有源陷波电路(C):失真度测量 仪举例(C): 第六节：功率的测量 音频与较高频率信号功率的测量(B):误差分析(B) 第七节：Q值的测量 Q表的工作原理(A):用虚、实部分分离法测量阻抗(B) 第四章：数字测量方法(6学时) 第一节：电压测量的数字化方法 DVM的特点(A):DVM的主要类型(B):DVM的测量误差(A) 2
系统误差的特征(A);判断系统误差的方法(A);减小系统误差的方法(A) 第五节：疏失误差及其判断准则 测量结果的置信问题(A);不确定度与坏值的剔除准则(B) ; 第六节：测量数据的处理 数据舍入规则(A);等精密度测量结果的处理步骤(B);曲线修匀(A);最小二 乘法原理(A) ; 测量不确定度(B) 第三章： 模拟测量技术(8 学时) 第一节：电压测量概述(B) 第二节：交流电压的测量 交流电压的表征(A);交流电压的测量方法(A);平均电压的测量(A); 有效值电 压的测量(A) ;峰值电压的测量(A);脉冲电压的测量(B); 第三节：噪声电压的测量;噪声的基本特性(A);用平均值表测量噪声电压(A);器件 和放大器噪声的测量(B) 第四节：分贝的测量 数学定义(A);分贝值的测量(B); 第五节：失真度的测量 非线性失真的定义(B);失真度测量仪原理(A);有源陷波电路(C) ;失真度测量 仪举例(C); 第六节：功率的测量 音频与较高频率信号功率的测量(B);误差分析(B) 第七节：Q 值的测量 Q 表的工作原理(A);用虚、实部分分离法测量阻抗(B) 第四章： 数字测量方法(6 学时) 第一节：电压测量的数字化方法 DVM 的特点(A);DVM 的主要类型(B);DVM 的测量误差(A) 3
第二节：直流数字电压表(B) 第三节：多用型数字电压表(B) 第四节：频率的测量 标准频率源(A):电子计数式频率计的原理(A):频率计数器的组成(A): 高精度10Mz频率计（®）：脉冲累计的测量(A):用计数式频率计测量频率比(B):误差分 析(B) 第五节：时间的测量(B) 第六节：相位的测量 脉冲计数法测相位(A):数字相位计举例(B) 第五章：时域测量(6学时) 第一节：示波器分类(A) 第二节：模拟示波器 模拟示波器的基本构成(B):示波器显示波形的原理()：示波器及直流供电系 统(B):垂直系统(C):水平放大系统(C) 第三节：多波形显示 多线显示和多踪显示(A) 第四节：取样示波器(B) 第五节：记忆示波器(B) 第六节：数字存储示波器(C) 第七节：示波器功能扩展举例(B) 第八节：示波器的应用域选择(B)》 第六章：频域测量(4学时) 第一节：扫频仪常用基本概念及分类(B) 第二节：扫频分析仪 扫频法原理(A):获得扫频信号的方法(A):频率标记(C):频率特性测试仪(C): 扫频仪的应用举例(A) 4
第二节：直流数字电压表(B) 第三节：多用型数字电压表(B) 第四节：频率的测量 标准频率源 (A);电子计数式频率计的原理 (A);频率计数器的组成(A); 高精度 10MHz 频率计(B);脉冲累计的测量(A);用计数式频率计测量频率比(B);误差分 析(B) 第五节：时间的测量(B) 第六节：相位的测量 脉冲计数法测相位(A);数字相位计举例(B) 第五章： 时域测量(6 学时) 第一节：示波器分类(A) 第二节：模拟示波器 模拟示波器的基本构成(B);示波器显示波形的原理(A);示波器及直流供电系 统(B);垂直系统(C);水平放大系统(C) 第三节：多波形显示 多线显示和多踪显示(A) 第四节：取样示波器(B) 第五节：记忆示波器(B) 第六节：数字存储示波器(C) 第七节：示波器功能扩展举例(B) 第八节：示波器的应用域选择(B) 第六章： 频域测量(4 学时) 第一节：扫频仪常用基本概念及分类(B) 第二节：扫频分析仪 扫频法原理(A);获得扫频信号的方法(A);频率标记(C);频率特性测试仪(C); 扫频仪的应用举例(A) 4
第三节：信号的频谱分析方法 时域和频域的关系()：谐波分析仪的原理(B):频谱分析仪的原理与应用 B): 第七章：逻辑分析仪(3学时) 第一节：概述() 第二节：逻辑分析仪与模拟示波器比较（⑧） 第三节：逻辑分析仪的组成与技术指标 逻辑分析仪的基本组成(A):逻辑分析仪的主要技术指标(A):逻辑分析仪的发 展(C): 第四节：逻辑状态分析仪 逻辑状态分析仪的组成与流程图（®）：主要单元电路的原理（⑧）： 第五节：逻辑分析仪的应用(A) 第八章：自动测试系统(3学时) 第一节：概述 自动测试系统的组成(A):自动测试系统的发展(C);自动测试系统的总线(B) 第二节：个人仪器系统 DVM个人仪器(B):P-PC仪器系统(B) 第三节：VXI总线仪器系统 VXI总线仪器系统概述(B):VXI总线仪器系统软件(C):VXI总线仪器系统的组建 (B) 第四节：自动测试系统软件设计(C) 第五节：虚拟仪器及实现(B) 作业要求：每章布置12道思考愿或作业题 六、实验内容与要求 序号 实验内容 学时
第三节：信号的频谱分析方法 时域和频域的关系(A);谐波分析仪的原理(B);频谱分析仪的原理与应用 (B); 第七章： 逻辑分析仪(3 学时) 第一节：概述(B) 第二节：逻辑分析仪与模拟示波器比较(B) 第三节：逻辑分析仪的组成与技术指标 逻辑分析仪的基本组成(A);逻辑分析仪的主要技术指标(A);逻辑分析仪的发 展(C); 第四节：逻辑状态分析仪 逻辑状态分析仪的组成与流程图(B);主要单元电路的原理(B); 第五节：逻辑分析仪的应用(A) 第八章： 自动测试系统(3 学时) 第一节：概述 自动测试系统的组成(A);自动测试系统的发展(C);自动测试系统的总线(B) 第二节：个人仪器系统 DVM 个人仪器(B);HP-PC 仪器系统(B) 第三节：VXI 总线仪器系统 VXI总线仪器系统概述(B);VXI总线仪器系统软件(C);VXI总线仪器系统的组建 (B) 第四节：自动测试系统软件设计(C) 第五节：虚拟仪器及实现(B) 作业要求:每章布置 1~2 道思考题或作业题 六、 实验内容与要求 序号 实验内容 学时 5
1 示波器的校准及主要性能指标的检验： 波形参数测量，测正弦信号的幅值、频率、周期、相位及脉冲信号的上 2 升时间等： 3电压测量实验 2 4通用电子计数器的校准、测试及误差分析 2 5扫频测量实验 2 6 逻辑分析仪的应用研究 2 7简单虚拟仪器的设计 2 七、教材与参考书 本课程选用教材：林占江，电子测量技术，电子工业出版社，2003-09 本课程推荐参考书： [1]蒋焕文、孙继《电子测量》（第二版）中国计量出版社1988年 [2]张乃因《电子测量技术》邮电出版社1985年 [3】赵新民《智能仪器原理与设计》 哈尔滨工业大学出版社 [4赵茂泰《智能仪器原理及应用》电子工业出版社 执笔：赵桂艳 审核 批准人： 时间：2006.1.1 赵艳 李昌利 信号检测与信息处理类课程组 6 张培珍 赵桂艳 李昌利
1 示波器的校准及主要性能指标的检验； 2 2 波形参数测量，测正弦信号的幅值、频率、周期、相位及脉冲信号的上 升时间等； 2 3 电压测量实验 2 4 通用电子计数器的校准、测试及误差分析 2 5 扫频测量实验 2 6 逻辑分析仪的应用研究 2 7 简单虚拟仪器的设计 2 七、 教材与参考书 本课程选用教材：林占江，电子测量技术，电子工业出版社，2003-09 本课程推荐参考书： [1] 蒋焕文、孙继《电子测量》（第二版） 中国计量出版社 1988 年 [2] 张乃国 《电子测量技术》 邮电出版社 1985 年 [3] 赵新民 《智能仪器原理与设计》 哈尔滨工业大学出版社 [4] 赵茂泰 《智能仪器原理及应用》 电子工业出版社 执笔：赵桂艳 审核： 批准人： 时间：2006.1.1 信号检测与信息处理类课程组 张培珍 赵桂艳 李昌利 信号检测与信息处理类课程组 6 张培珍 赵桂艳 李昌利