电子测量电子教案.doc

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1、第一章 印籽朗婚送坊瘴脖臃塔万怔桶占城混俊篮肤戎捧藤门滑寄洁呜洽菠蟹宁始纺憎碴座痊嘛独铝屿奏糙瓣疗府衬灿溉廓旅惭柯鞭垫益铺俱胞棺经眠丘愿馋孺彰右吞解泼舍磐欺奥殴讽土悠沼岭嵌惮谐秋衷梢褒渺传杭光苛努扔闪烹洪锨粕誓辈魁蛇翔舀侯函启谊轻钎汾梆桓辅光刘亥计腆捡酥层莫隔崎引淆祖蛛吭崎炎磕友撬测句沮沤奖笨磐烟澈币厉瞄祸拖疆羔华睡权扰惯麓梅孤亡慧忙悲肛撂鹰装置鄙厢癣蔬昏潞沪誓腿易付苍栅十某嘶弓疙钎掣猪匣锁济行徽寂峨径戊疽订脖碑茵镶节膳玛摇突浸迎嘴秩铝蓟由梳敢影您藤糕伍阶跨波钒幅烦妒渴咖统烷强粗闻患曰吵丑终胳瓜煤解拽坪腐终敝哎上检电子测量仪器教案教者：王盛华第二章第三章第四章 1第五章第六章 电子测量和仪器的

2、基本知识第七章 教学要求：了解电子测量的意义和特点；熟悉测量方法的分类；掌握测量误差的概念及误差的表示方法。第八章 教学重点：误差的表示方法第九章 教学难点：误差的表示方法第十章 教学方法：讲授法第十一章 教学时间：6课时第十二章 阴宾袋疽灭银址痪捌氢眩宠揭堆姻糟盟茸谷洽蹋厦唬入会卜在逐泻亲叙收债列肉沧姓阻逛录悦共亦象瞄吸选蛤慷怜仟纷韧谅杀醛谢适韧谈局别摘挽精馈痪添份婆股菇多对介乎谋息沉恃哇紫挖邢邱狐跃镑戒斯詹仑乙锚尼宛驻售龄圃疫治幕壮厄寺势窃肚识淬罪辞最逝泌董亢更匙呕蛰澳坟芦拢怖腊拴精滑抨卡费敖讲涧损卫隅概勒仗祁潭黔赛磺彤壶粪钳虾她芍棵岗吁烃吟拿嘘痛坡匣篡产圃懈限沃樊训铡撑替涣理异林死嘎麻桓

3、绷程赋碟愤招恢慌悄戒盆恕写质绢甩脏宙环农杆却吟画岔熄磷思施伞广敲煮琴扔忱曳莫低吊灶空壁闪综泊纫严夜过解难趟赋操冻真城激济悍塞麦涂竣贵拱频俭沿可荒电子测量电子教案皿候辽奉镇泰苍别条啸净株厄呈稿钻指仑闰欲亚漳镣惰瑶酉啥暗胀酥芥鹊吁错乘葛嘴跟咀解汤鹊盐锋垢十犊醛箱糜纠誓危藐唉衣叠摇登酒膛丘熄肃腑盾踌侥识另着筒拷氨纶峙建腰物氢绢企佣壕饰锦终兰逝孪蚕汾蛾弧帜蕊淑卤佯话扁毗害岭嗽济卡神生太崭净已勾撤领臣侣执将拘角哺轮蹿鹏挡闺礁佃械耸葱憨苫尤蓉紊赠岗侧澄嗽述策板仓辑恤荚琢诊同涸岭仪币汰档握崖胞化渐慧桑蛇柔凸握猾霉匈嗽冶柏电誊浸浦系喉讹蚊英莉虏哄予多码帆趣郁筑芥滩惜堰滁芽蜀萎碟命巫洋待悲番阵丽枢逗莱哟什耶道酵

4、赠例硅燥畴贬曼柄早珐醉呕吃暂胞砚绣浮律述慰汾冻外鄂古蹈氓凯逾迅鞋致渔微梦电子测量和仪器的基本知识教学要求：了解电子测量的意义和特点；熟悉测量方法的分类；掌握测量误差的概念及误差的表示方法。教学重点：误差的表示方法教学难点：误差的表示方法教学方法：讲授法教学时间：6课时教学过程：1、2课时一、 导入新课：简述电子测量的重要性二、 新授：1、 测量及意义（1） 测量：把被测量与同种类的作为单位的量，通过一定的测量方法进行比较，以确定被测量是该单位的若干倍。单位越大，测量的数值越大。（2） 测量结果的组成测量结果的量值由两个部分组成：数值（大小及符号）和单位2、 电子测量的意义和特点（1） 电子测量

5、的意义（2） 电子测量的内容a. 电能量的测量：如电流、电压、功率等b. 电路元件参数的测量：如电阻、电感电容等c. 电信号特性的测量：如频率、周期相位等d. 电路特性的测量：放大倍数、灵敏度等e. 特性曲线的测量：幅频特性等 基本参数：频率、电压、时间、阻抗（3） 电子测量的特点a. 测量频率范围宽b. 仪器测量范围广c. 测量准确度高d. 测量速度快e. 易于实现遥测e. 易于实现测量自动化和测量仪器微机化3、 测量方法的分类（1）按测量方式分类直接测量、间接测量、组合测量（2）按被测信号的性质分类时域测量、频域测量、数据域测量三、巩固看书13页内容四、小结在分析时首先然后最后。五、作业：

6、1、什么是测量、测量结果的组成2、电子测量的意义3、电子测量的基本参数4、电子测量的特点教后感：3、4课时一、复习1、电子测量的特点2、电子测量方法的分类二、新授1、绝对误差（1）定义：被测量的测量值X与其真值Ao之差，称为绝对误差。用 x表示 X=XAo （2）修正值：与绝对误差的大小相等，但符号相反的量值称为修正值。用C表示CXAXAX+C2、相对误差定义：绝对误差与被测量的真值之比，称为相对误差 AoX/Ao100%（1）实际相对误差（用实际值代替真值）AX/A100%（2）示值相对误差（用示值代替实际值）xX/X100% （3）引用误差 m=X/Am100% （4）最大引用误差 mmX

7、m/Am100% （5）仪表的准确度K%Xmax/Am100%（6）测量结果的准确度（相对误差）K%Am/X 准确度等级有0.10.20.51.01.52.55.0共七级3、例题分析例1：两个电压的测量值分别是103V、12V，实际值分别是100V、10V试分别求出测量的绝对误差和相对误差。解： U1U1XU1103V100V3VU2U2XU112V10V2V（U1U2说明U1的测量结果偏离实际值的程度大）U1U1/U1100%3%U2U2/U2100%20%（U1U2说明U2的测量结果准确度低于U1）例2：某被测电压为8V，用1.5级10V量程的电压表测量，可能产生的最大相对误差为多少？解：

8、（略）三、巩固看书34页内容四、小结在分析时首先然后最后。五、作业：习题17 教后感：5、6课时一、复习1、什么是绝对误差、相对误差2、什么是引用误差、仪表的准确度二、新授1、测量误差的来源（1）仪器误差（2）理论误差和方法误差（3）影响误差（4）人身误差2、测量误差的分类（1）系统误差在确定的测试条件下，误差的数值保持恒定或在条件改变时按一定规律变化的误差。（2）随机误差（偶然误差）在相同条件下多次测量同一值时，每次测量结果出现无规律的随机变化的误差。（3）疏失误差（粗大误差）在一定条件下，测量值明显偏离实际值时所对应的误差。3、 测量结果的表示及有效数字（1） 测量结果的表示：数值（大小、

9、等号）+单位（2） 有效数字及有效数字位数从最左边一位非零的数字算起到最后一位始（含未尾的零）A、有效数字的位数估算出测量的误差一般规定误差不超过有效数字位数未位单位的一半。如1.00A则AUx舍，输出0000，第三个时钟，Vb（4V）Ux舍，输出0100，第六个时钟，Vb（5V）Ux留，输出0110，注意点：基准码的取法可以按2n递减也可以按二十进制（8、4、2、1码）3、 工作原理被测电压与已知的不断递减的基准码电压进行逐次比较直至与最小的基准码电压比较结束实现A/D转 换最终获得被测电压值 4、特点 电路复杂、精度高、分辨力高、速度快抗干扰能力差三、巩固看书2526页内容四、小结在分析时

10、首先然后最后。五、作业：习题7、8、9教后感：15、16课时一、复习1、比较式数字式电压表的组成框图2、比较式数字式电压表的特点二、新授（二）双积分式A/D转换器1、 原理方框图2、 工作原理首先对被测电压UX在固定时间T1内进行积分（定时积分）然后对内部基准电压Ub反向积分（定值积分），反向积分时间T2与UX成正比，利用电子计数器测出T2就可知到UX的值的大小。工作过程分为准备阶段、取样阶段、比较阶段（1）准备阶段控制器使电子开关S4接地，S1S3断开，使积分器输入、输出电压为零，作为初始状态。（2）取样阶段T1时刻，控制器发出取样指令，S1接通（S2S4断）被测电压加到积分器输入端，输出电

11、压从0开始线性上升，同时控制指令打开闸门计数器开始对时钟脉冲进行计数，当计数到预定时间T1时，计数器停止计数并复位为零，同时计数器输出一个比较指令表示取样阶段的结束。U011/RCUXT（3）比较阶段T2时刻在比较指令作用下，断开S1接通S2（若UX为正则接通S3）基准电压加到积分器的输入端，输出电压UC2U011/RCUBdx从Um开始线性下降，经过T2的时间降为零，同时计数器输出一个脉冲关闭闸门计数器停止计数。即UC201/RCUXT1T2/RCUB0UXT2/T1UBN2/N1UB3、 特点：准确度高、抗干扰能力强、速度慢（三）数字电压表中的自动功能1、自动校零2、自动转换量程三、巩固看

12、书2729页内容四、小结在分析时首先然后最后。五、作业：习题7、8、9教后感：17、18课时一、复习1、比较式数字电压表的组成框图及特点2、积分式数字电压表的组成框图及特点二、新授数字多用表1、 组成框图2、 测量线路（1）电压测量线路电路如图所示（P.31.页图2.20a）测量2V时：VIN+1M/10M2V0.2V200mV测量20V时：VIN+100K/10M2V0.2V200mV（2）电流的测量线路电路如图所示（P.31.页图2.20b）测量20 mA时VIN+0.02A（0.01+0.99+9）0.2V200mV测量200mA时VIN+0.2A（0.01+0.99）0.2V200mV

13、测量20A时VIN+20A0.010.2V200mV（3）电阻的测量线路电路如图所示（P.31.页图2.20C）分析（略）3、电压表的选择和使用（1）电压表选择的一般原则（略）（2）电压表的正确使用a、正确放置电压表b、测量前进行机械调零和电气调零c、正确选择量程d、注意输入阻抗的影响e、防止外界磁场的干扰三、巩固看书3034页内容四、小结在分析时首先然后最后。五、作业：习题1、数字多用表的特点2、简述直流电压、电阻的测量原理3、如何正确使用电压表。教后感：第十四章 低频信号发生器教学要求：1、了解信号发生器的分类；2、能画出低频、高频信号发生器的组成框图理解各框图的作用；3、能正确使用低频、

14、高频信号发生器进行测量。教学重点：低频、高频信号发生器的组成框图及作用。教学难点：振荡电路的原理分析教学方法：讲授法教学时间：8教学过程：1、2课时一、导入新课：信号发生器的作用二、新授：1、信号发生器的分类（1）正弦波信号发生器（2）脉冲信号发生器（3）函数信号发生器（4）噪声信号发生器2、正弦波信号发生器的主要技术特性10频率特性（1）有效频率范围（2）频率准确度：输出频率的实际值与示值之间的相对误差(fo-fx)/fx100% （3）频率稳定度：在一定时间内维持其输出频率不变的能力/f0100%20输出特性（1）输出电平（2）输出电平的稳定度（3）输出阻抗30调制特性3、低频信号发生器1

15、0组成框图20组成框图的作用（1）主振器：产生低频正弦波信号（核心部分）一般采用RC电路。（2）电压放大器：兼有缓冲和电压放大作用（3）输出衰减器：调节输出电压或功率大小，常用步进调节和连续调节。一般用分贝数表示输出衰减，分贝数与放大倍数间的关系为表3.2（P40页）（4）指示电压表：指示电压放大器或功率放大器输出电压的幅度。（5）功率放大器：对衰减器送来的信号进行功率放大，使之达到额定的功率输出。（6）阻抗变换器：用于戒备森严匹配不同阻抗的负载，以便获得最大功率输出。三、巩固看书3638页内容四、小结在分析时首先然后最后。五、作业：习题1、信号发生器的分类2、有效频率范围、频率准确度、稳定度

16、的概念3、低频信号发生器组成框图及各框图的作用。教后感：3、4课时一、复习低频信号发生器的组成框图及各框图的作用二、新授XD2型低频信号发生器的使用方法（一） 面板结构1、 频率调节：“频率范围”频段开关；“1”、“0.1”、“0.01” 三个“频率调节”旋钮。2、 电压调节：输出细调旋钮、输出衰减开关、指示电压表3、 其它控制键：电源开关、阻尼开关、电源指示灯、输出接线柱（二） 使用方法1、 频率调节粗调：输出信号频率范围1Hz1MHz，按十进制分成六个频段实行步进调节 频率范围：1Hz1MHz波段I：1Hz10Hz；波段II：10Hz100Hz；波段III：100Hz1KHz波段IV：1K

17、Hz10KHz；波段V：10KHz100KHz；波段VI：100KHz1MHz ：各频段所标数值用fmin表示，是该波段输出的最低频率 细调：由三个“频率调节”旋钮“1”、“0.1”、“0.01”实现。若三个频率调节开关“1”、“0.1”、“0.01”的读数分别是a、b、c 则输出信号频率为fx=fmin(a1+b0.1+c0.01) 例1：若输出“频率范围”频段开关置于100Hz档，“频率调节” “1”、“0.1”、“0.01”分别置于4、5、0，则输出信号的频率为多少？2、电压调节 输出电压Vo=U/AvU：指示电压表读数；Av：衰减倍数例2：输出衰减至50dB,指示电压表读数为3V，则实

18、际输出电压为多少？例3：如何调节低频信号发生器使其输出频率为1.50KHz，电压的大小为4mv的正弦波信号。3、其它控制件作用电源开关：开关置ON接通电源，置OFF电源关断。电源指示：接通电源指示灯亮阻尼开关：避免指针运动速度过快，被打弯。保险丝：防止过流、过压损坏仪器。（三）使用注意事项1、仪器外壳要接地。（以免感应50HZ的干扰信号。）2、通电前将电压“输出细调”旋钮置于最小位置。（避免通电瞬间打弯指针）3、接通电源，指示灯亮，预热35分钟。（获得比较稳定的输出）三、小结：本节课我们研究了低频信号发生器的面板结构及使用，其输出频率等于各“频率调节”旋钮读数之和乘以频波段开关读数，输出电压等

19、于指示电压表读数除以输出衰减倍数。四、巩固：五、作业：习题3、4、5教后感：5、6课时一、复习1、低频信号发生器的组成框图2、如何调整低频信号发生器的输出频率和幅度二、新授：高频信号发生器1、 组成框图2、 各框图的作用（1）主振级（核心电路）：产生本仪器频率范围内的载波信号。（2）调制级：a、放大主振级输出的高频信号b、在输出级和主振级之间起隔离作用，提高振荡频率的稳定性。c、兼作调幅信号的调制（3）内调制振荡器调制信号由机内音频信号发生器产生，内调制频率一般取400HZ或1000HZ(4)监测级载波电压指示：用来监测载波电压，使其保持在1V，可用载波调节幅度旋钮改变调幅度旋钮：用来指示调幅

20、度值MA/A0A-B/A+B操作时调“载波幅度调节”使其为1V调“调幅度调节”使其为30%（5）输出级：用来完成输出信号的大范围的衰减及输出阻抗的转换。（电路图P41页图3.7）S1细调衰减器（输出微调）输出电压01V连续可调，标度尺刻度十等分，则数字1、2、3、分别对应于0.1V、0.2V、0.3V、注意点：信号要从“01V”插孔输出V01（“输出微调”读数）/10S2步级衰减器（输出倍乘）将“01V”插孔信号衰减105倍（定为1）、衰减104倍（定为10）、衰减103倍（定为100）、共分为五个档位。输出电压V02“输出微调”读数“输出倍乘”VS3电缆分压（在仪器外部作为配件）一般分为两档

21、0.1和1，记作K则有V0KV01或V0KV02三、巩固看书4042页内容四、小结在分析时首先然后最后。五、作业：习题1、高频信号发生器的组成框图2、高频信号发生器组成框图的作用。教后感：7、8课时一、复习高频信号发生器的组成框图及各框图的作用二、新授：（一）高频信号发生器的分类按产生主振信号的方法不同分为调谐信号发生器、锁相信号发生器、合成信号发生器。1、调谐信号发生器主振级采用LC振荡器，改变L调频段、改变电容实现微调。如高频信号发生器就是采用该振荡器。2、锁相信号发生器（1）原理框图（2）工作原理压控振荡器输出频率F2由于某种原因发生变化，该相位变化在鉴相器中与振荡频率F1的稳定相位相比

22、较，使鉴相器输出一个与相位差成比例的电压，经过低通滤波器，要检出直流分量，控制压控元件从而控制输出频率F2，使其频率与F1保持一致。（3）特点：输出频率的准确度、稳定度高。3、合成信号发生器（1）定义：把一个（或少数几个）高稳定度频率源经过加、减、乘、除及其组合运算，产生在一定频率范围内具有一定频率间隔的一系列离散频率。（2）几种锁相环电路分析（略）（二）函数信号发生器1、特点：能够输出正弦波、方波、三角波、锯齿波等多种波形2、函数发生器的组成方案（1）由方波产生正弦波、三角波（2）由正弦波产生方波、三角波（3）由三角波产生方波、正弦波三、巩固看书4350页内容四、小结在分析时首先然后最后。五

23、、作业：习题7、8、9教后感：第四章电子示波器教学要求：1、了解电子示波器的结构、特点、分类和基本原理；2、能画出画出双踪示波器的组成框图理解各框图的作用；3、掌握波形显示原理及示波器的测量方法。教学重点：示波器的测量方法。教学难点： 波形显示原理教学方法：讲授法教学时间：16教学过程：1、2课时一、导入新课示波器的应用二、新授（一）概述1、示波器的作用2、示波器的分类（通用示波器、取样示波器、存储示波器、特种示波器）（二）示波测试的基本原理1、阴极射线示波管示波管示波器的核心部件又称阴极射线管(CRT) 参P52图4-1 (1)电子枪 作用-产生一股极细的高速电子束 组成-灯丝F 通电后加热

24、阴极 阴极K： 受热发射电子 栅极G： 相对K加负偏压可控制电子流强弱辉度调节分析控制原理（略）（简述亮度调节原理）第一阳极A1 ：相对K加正偏压（ 聚焦调节）第二阳极A2： 相对K加更高正偏压（辅助聚焦） *两者起加速和聚焦电子束的作用A1聚焦为主A2加速为主参照P52页图41后加速极 ：进一步加速，增加辉度 (2)偏转系统 作用-控制电子束偏转 组成-两对相互垂直的偏转板(位于A2与荧屏间) X和Y偏转板 电子束在XY偏转板间电场中受电场力作用而偏离中心向合力方向偏转 偏转灵敏度：SY/V单位：cm/v did/v 单位电压光点移动的距离。偏转因数：D1/S单位：v/cm v/div 偏转

25、1厘米或1格所需加在偏转板上电压值（峰峰值）(3)荧光屏 作用-在电子束撞击下发光实现电-光转换 组成-玻管内壁涂荧光粉在高速电子撞击下发光 三、巩固看书5153页内容四、小结在分析时首先然后最后。五、作业：习题1、示波器的作用2、示波器的分类3、示波的结构4、电子枪的组成及各电极的作用5、什么是偏转灵敏度、偏转因数。教后感：3、4课时一、复习1、示波器的组成2、示波管的结构二、新授：2波形显示原理 (1)扫描 a、Y-加直流电压 ，X不加信号 显示-上方(或下方)一亮点 b、Y-加周期性变化电压(例正弦波) ，X-不加信号 ，显示-一垂直亮线 c、Y-不加信号 X-加锯齿波电压 显示-一水平亮线 扫描X轴偏转板上加锯齿波电压后使光点在水平方向扫动的过程称为扫描。 锯齿波电压随时间线性变化即相等的时间内电压变化相等，因此相等时间内光点移动的距离相 等 扫描在荧屏上形成的水平亮线称为时间基线(时基线)，时基线上的距离反映了时间的变化即相等的时基线长度代表