一级a一级a爱片免费免会员2月|日本成人高清视频A片|国产国产国产国产国产国产国产亚洲|欧美黄片一级aaaaaa|三级片AAA网AAA|国产综合日韩无码xx|中文字幕免费无码|黄色网上看看国外超碰|人人操人人在线观看|无码123区第二区AV天堂

電子測(cè)量技術(shù)論文

時(shí)間:2022-04-24 11:03:14

導(dǎo)語(yǔ):在電子測(cè)量技術(shù)論文的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了一篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。

電子測(cè)量技術(shù)論文

電子測(cè)量技術(shù)論文:電子測(cè)量?jī)x器技術(shù)分析論文

中國(guó)電子測(cè)量?jī)x器經(jīng)過(guò)40多年的發(fā)展,為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)、科學(xué)教育、特別是國(guó)防軍事的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。隨著世界高科技發(fā)展的潮流,中國(guó)電子測(cè)量?jī)x器也步入了高科技發(fā)展的道路,特別是經(jīng)過(guò)“九五”期間的發(fā)展,我國(guó)電子測(cè)量?jī)x器在若干重大科技領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展,為我國(guó)電子測(cè)量?jī)x器走向世界水平奠定了良好的基礎(chǔ)。

一、成功研制出微波毫米波矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀

我們已經(jīng)成功地研制了被稱為“世界電子測(cè)量?jī)x器之王”的微波毫米波矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀。隨著我國(guó)新體制電子信息系統(tǒng)和新式武器裝備的發(fā)展,占領(lǐng)和利用有限的頻譜資源已經(jīng)成為高新技術(shù)發(fā)展和軍事電子技術(shù)及裝備發(fā)展的一個(gè)重要特點(diǎn),其中充分利用頻譜資源中的電磁波幅度、頻率、相位和極化信息是現(xiàn)代電子裝備的核心特點(diǎn)。而現(xiàn)代電子裝備的發(fā)展又急需能同時(shí)獲得被測(cè)對(duì)象的幅度、相位和群時(shí)延特性的高性能矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀。特別是雷達(dá)相控陣列技術(shù)的普遍應(yīng)用,對(duì)相位和群時(shí)延特性的測(cè)試要求越來(lái)越高,因此矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀便成為現(xiàn)代電子裝備必備的、關(guān)鍵的測(cè)試設(shè)備,是其他測(cè)試設(shè)備無(wú)法取代的重要檢測(cè)手段。另外微波毫米波有源器件CAD技術(shù)正在日益普及,而有源CAD的基礎(chǔ)是提取有源器件的S參數(shù),當(dāng)前只有矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀有能力同時(shí)獲得有源器件的S參數(shù),使CAD的設(shè)計(jì)結(jié)果更接近于實(shí)際應(yīng)用。除此之外,矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀已走出傳統(tǒng)的線性網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域,而在非線性、大功率網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試和分析中發(fā)揮著重要作用。另外,以矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀為核心可以組成天線、RCS、大功率、T/R組件等自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng),因此它的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑹欠浅V闊的。

為了適應(yīng)我國(guó)的急需,信息產(chǎn)業(yè)部電子第41研究所已成功研制成高水平的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀,該儀器的突出特點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面:

1.工作頻帶寬,一次掃描即可完成45MHz~40GHz全頻段幅頻特性和相頻特性的測(cè)量。

2.測(cè)量精度高,由于采用誤差修正技術(shù),大大減小了系統(tǒng)誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,即使采用非理想的硬件電路,也能獲得高精度測(cè)量。

3.大動(dòng)態(tài)范圍,由于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀采用高靈敏度幅相接收機(jī)技術(shù)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù),提高了小信號(hào)測(cè)試靈敏度,拓展了測(cè)試動(dòng)態(tài)范圍。

4.高速實(shí)時(shí)測(cè)試,由于采用了嵌入式高速計(jì)算機(jī)技術(shù),將測(cè)量校準(zhǔn)、測(cè)量控制、誤差修正、顯示控制等過(guò)程程序化、軟件化,提高了自動(dòng)化程度和測(cè)試速度,使實(shí)時(shí)測(cè)量成為可能。

信息產(chǎn)業(yè)部電子第41研究所,經(jīng)過(guò)多年的艱苦努力,該所研制的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀已實(shí)現(xiàn)系列化和家庭化,有十多個(gè)型號(hào)可供用戶選擇,包括同軸和波導(dǎo)校準(zhǔn)件在內(nèi)的測(cè)試附件齊全,配套性強(qiáng),能夠滿足不同層次用戶的測(cè)試要求,其頻率范圍可在0.0003~110GHz內(nèi)選用。

國(guó)產(chǎn)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的研制成功,使我國(guó)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的設(shè)計(jì)和制造水平跨入了世界先進(jìn)行列,成為繼美國(guó)之后世界上第二個(gè)掌握此項(xiàng)技術(shù)的國(guó)家,產(chǎn)品的技術(shù)水平和品種可以與國(guó)外同類產(chǎn)品相比,同時(shí)通過(guò)對(duì)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的研制,掌握了多種以矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀為核心的自動(dòng)測(cè)量技術(shù)和自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。

二、掌握了調(diào)制域測(cè)試技術(shù),研制成功調(diào)制域分析儀

調(diào)制域測(cè)試技術(shù)是二十世紀(jì)末出現(xiàn)的一個(gè)新的測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域,它與過(guò)去我們熟知的時(shí)域測(cè)試、頻域測(cè)試成為目前的“三域”測(cè)試技術(shù)。時(shí)域測(cè)試是測(cè)量輸入信號(hào)隨時(shí)間而變化的信號(hào)值,是信號(hào)幅度與時(shí)間的關(guān)系。頻域測(cè)試是測(cè)量輸入信號(hào)隨頻率而變化的信號(hào)值,是信號(hào)幅度與頻率的關(guān)系。調(diào)制域測(cè)試是測(cè)量輸入信號(hào)隨時(shí)間而變化的頻率值,所產(chǎn)生的顯示圖形代表信號(hào)的調(diào)制域,是信號(hào)的頻率值與時(shí)間的關(guān)系。調(diào)制域測(cè)試技術(shù)是一門新興的非常重要的而技術(shù)難度又非常大的測(cè)試技術(shù),這主要取決于科學(xué)技術(shù)和電子裝備的飛速發(fā)展。大家知道,過(guò)去大多數(shù)電子信息傳送的是幅度變化信息,現(xiàn)在轉(zhuǎn)向傳送數(shù)字信息以后,信息越來(lái)越多地作為數(shù)字脈沖之間的定時(shí)或相位關(guān)系的方式傳送出去,單單使用示波器或頻譜儀這類的以幅度為基礎(chǔ)的儀器,就不能滿足表征這些數(shù)字信號(hào)需要了。于是提出了相位數(shù)字化新方法。這種方法非常適合測(cè)量定時(shí)信號(hào)、相位編碼信號(hào)或頻率編碼信號(hào)。調(diào)制域測(cè)試技術(shù)的出現(xiàn),必將對(duì)眾多的測(cè)試問(wèn)題做出新貢獻(xiàn)。事實(shí)已經(jīng)證明,調(diào)制域分析技術(shù),在越來(lái)越多的應(yīng)用領(lǐng)域成為一種不可或缺的測(cè)試技術(shù),尤其是在軍事電子測(cè)試領(lǐng)域更有其重要的意義。

譬如,隨著綜合業(yè)數(shù)字網(wǎng)和同步光纖網(wǎng)絡(luò)等新的數(shù)字通信技術(shù)進(jìn)入主流電話系統(tǒng),其高速傳輸速率應(yīng)用傳統(tǒng)的測(cè)試手段已經(jīng)不能精確地測(cè)量傳輸信號(hào);再有通信傳輸中晃動(dòng)的精確測(cè)量,是傳輸中至關(guān)重要的一個(gè)問(wèn)題。由于調(diào)制域分析技術(shù)可以進(jìn)行二百萬(wàn)次/秒,64000次背對(duì)背的頻率測(cè)量,因而它是當(dāng)今唯一能直接顯示隨時(shí)間而變化的晃動(dòng)技術(shù);再有,調(diào)制域分析技術(shù)在軍事上具有其獨(dú)特的應(yīng)用,由于它可以測(cè)量、分析迅速變化的頻率、時(shí)間間隔或相位關(guān)系函數(shù),因此調(diào)制域分析技術(shù)可對(duì)這種信號(hào)進(jìn)行調(diào)諧,以達(dá)到電子裝備的最佳性能,以雷達(dá)而言,可以消除其盲點(diǎn),減少目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的負(fù)效應(yīng),改善雷達(dá)系統(tǒng)的作用距離和分辨率。此外,調(diào)制域分析儀還非常適合設(shè)計(jì)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)、可調(diào)節(jié)懸浮系統(tǒng)、自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)、防撞雷達(dá)、各種各樣的航天和防御系統(tǒng)等??傊?,調(diào)制域分析技術(shù)是可以用來(lái)加速設(shè)計(jì)和表征諸如雷達(dá)、電子戰(zhàn)、監(jiān)控系統(tǒng)、擴(kuò)頻通信等的工作和性能特征。

南京新聯(lián)電子設(shè)備有限公司已經(jīng)研制成10Hz~2.5GHz的調(diào)制域分析儀,達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品的水平,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白,為我國(guó)跳頻領(lǐng)域的電子設(shè)備和軍事裝備提供了低于國(guó)外價(jià)格1/3~1/2的測(cè)試手段。為了更好地滿足測(cè)試需要,下一步將繼續(xù)研制更高頻率的調(diào)制域分析儀。

三、VXI總線技術(shù)取得重大進(jìn)展

VXI總線技術(shù)是二十世紀(jì)末出現(xiàn)的一個(gè)新的母線技術(shù)。它首先出現(xiàn)于美國(guó),應(yīng)用于美國(guó)空軍電子測(cè)量?jī)x器。VXI總線將VME總線和GPIB結(jié)合起來(lái)構(gòu)成一個(gè)新的標(biāo)準(zhǔn),這種模塊式儀器平臺(tái)可以滿足未來(lái)儀器應(yīng)用的需要,使電子測(cè)量?jī)x器和系統(tǒng)步入一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期。VXI總線是一個(gè)新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口母線,是一種完全開放的、適應(yīng)多廠家儀器產(chǎn)品(模塊、插卡式)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的推出有三個(gè)原因:一是適應(yīng)技術(shù)發(fā)展的要求,二是多廠家的儀器缺乏互聯(lián)性,三是軍方的需要,而且這是最重要的一個(gè)方面。軍方需求什么?一是軍用電子測(cè)量?jī)x器戰(zhàn)爭(zhēng)現(xiàn)場(chǎng)所強(qiáng)調(diào)的便攜性,VXI可以大大減小設(shè)備的體積和重量;二是大大提高測(cè)試速度,VXI比GPIB的速度可提高40倍;三是測(cè)試系統(tǒng)的適應(yīng)性、靈活性大為提高;四是價(jià)格適中;五是有利于充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的作用。

這個(gè)新的總線標(biāo)準(zhǔn),在美國(guó)應(yīng)用之后,我國(guó)各界都非常欣賞,研究者眾多。我國(guó)經(jīng)過(guò)幾年的探索,已經(jīng)取得了較大的進(jìn)展,在若干方面實(shí)現(xiàn)了具體的應(yīng)用。如成都電子科技大學(xué)測(cè)試技術(shù)及儀器研究所CAD研究室研制的VXI總線測(cè)試軟件平臺(tái)是我國(guó)VXI測(cè)試技術(shù)的重大突破,其主要技術(shù)指標(biāo):1.硬件環(huán)境:內(nèi)嵌VXI控制器、MXI控制器和GPIB-VXI轉(zhuǎn)換器;有NIPCI-GPIB、AT-GPIB/TNTHP82350/82341和ES1400等GPIB接口,還有打印機(jī)和UPS等其它必要外設(shè)。2.軟件環(huán)境:Windows98操作系統(tǒng);支持標(biāo)準(zhǔn)模塊驅(qū)動(dòng)器(VISA32)。3.軟件特性:可編輯的圖形化編程環(huán)境;可自定義的虛擬面板;豐富的數(shù)據(jù)處理函數(shù);開放的外部程序接口;同時(shí)管理VXI、GPIB、1553B、RS232儀器和模塊;方便使用的幫助系統(tǒng)。該研究成果已應(yīng)用于“XXX型號(hào)遠(yuǎn)程雷達(dá)綜合測(cè)試系統(tǒng)”、“火控雷達(dá)綜合測(cè)試系統(tǒng)”和各種裝備的VXI總線自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)中。

四、電子測(cè)試儀器向毫米波推進(jìn)

眾多民用和軍用電子裝備都在向毫米波發(fā)展,特別是在軍事方面,其發(fā)展更為迅速。預(yù)計(jì)未來(lái)電子戰(zhàn)系統(tǒng)的信號(hào)環(huán)境將達(dá)100~200萬(wàn)個(gè)脈沖/秒,裝備系統(tǒng)可能要執(zhí)行幾十億條指令,目前集成電路的處理能力還不能滿足軍用電子設(shè)備的要求,這將影響新一代電子戰(zhàn)系統(tǒng)的作戰(zhàn)能力,為此必須發(fā)展超高速集成電路(VHSIC)。于是集成電路的測(cè)試將從幾十萬(wàn)門/芯片升至幾百萬(wàn)門/芯片,其測(cè)試難度相應(yīng)地大幅度增加。鑒于“現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的勝利屬于能駕馭電磁頻譜的一方”,因此從80年代起,美、蘇等國(guó)就將毫米波技術(shù)納入新式武器裝備研制計(jì)劃。由于微波/毫米波單片集成電路(MIMIC)能夠在一個(gè)基片上制作出寬帶接收機(jī)或?qū)拵Чβ式M件,從而能做出重量小于25磅,體積小于90立方英寸,能隨1000g沖擊加速度的小型寬帶靈巧的投擲式干擾機(jī)和多倍頻程相控陣干擾單元。但是從若干年的研究看,測(cè)試技術(shù)已成為制約MIMIC進(jìn)一步發(fā)展和提高的瓶頸。因此近幾年我們電子儀器重視向毫米波發(fā)展。

信息產(chǎn)業(yè)部電子第41研究所最近研制完成的AV3615三毫米S參數(shù)測(cè)試裝置及校準(zhǔn)件,與主機(jī)一起可以進(jìn)行三毫米波段的幅度和相位精確量;頻譜儀的毫米波擴(kuò)頻模塊與該所研制的高性能頻譜分析儀一起組成系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)9kHz~110GHz頻段的頻譜分析;毫米波功率計(jì)探頭系列與主機(jī)一起實(shí)現(xiàn)了微波/毫米波功率的直接測(cè)量。南京新聯(lián)電子設(shè)備有限公司研制完成的EE3395型毫米波頻率計(jì)數(shù)器,其頻率測(cè)量范圍達(dá)10Hz~110GHz,該產(chǎn)品可廣泛用于毫米波電子對(duì)抗系統(tǒng)、衛(wèi)星通信設(shè)備、高精度雷達(dá)及射電天文等領(lǐng)域。

五、通信測(cè)量?jī)x器達(dá)到高技術(shù)水平

通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度超過(guò)了人們的想象,所以我們必須適應(yīng)通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,以最快的速度發(fā)展我國(guó)的通信電子測(cè)量?jī)x器。近幾年成都前鋒電子儀器廠研制完成了無(wú)線尋呼檢測(cè)儀、電臺(tái)綜合測(cè)試儀、數(shù)字微波通信測(cè)試儀;信息產(chǎn)業(yè)部電子第41研究所研制完成了誤碼測(cè)試儀、數(shù)字傳輸/數(shù)據(jù)通信分析儀、七號(hào)信令測(cè)試儀等。這些產(chǎn)品都達(dá)到了二十世紀(jì)末國(guó)際先進(jìn)水平。

六、數(shù)字化儀器迅速發(fā)展

近幾年,數(shù)字化儀器在迅速發(fā)展,我國(guó)也在不斷研究推出各種新型數(shù)字化儀器,譬如數(shù)字示波器、數(shù)字調(diào)制裝置、數(shù)字化函數(shù)/任意波形發(fā)生器、數(shù)字化頻率計(jì)數(shù)器等眾多產(chǎn)品。其中四川川嘉電子有限公司的數(shù)字化視音頻測(cè)量?jī)x,是把若干硬件功能軟件化的電子測(cè)量?jī)x器,除去眾多的基本測(cè)量功能外,還可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸和測(cè)量,測(cè)量23個(gè)視頻項(xiàng)目和4個(gè)音頻項(xiàng)目,現(xiàn)為我國(guó)廣電系統(tǒng)選定的最佳儀器。

其他諸如在光通信測(cè)試儀方面,合成信號(hào)源方面,VXI總線儀器模塊方面、聲學(xué)測(cè)量?jī)x器方面等等,都研制出不少二十世紀(jì)末國(guó)際水平的產(chǎn)品,但與信息技術(shù)的飛速發(fā)展相比,我國(guó)電子測(cè)量?jī)x器必須瞄準(zhǔn)世界技術(shù)的發(fā)展方向,做出與信息技術(shù)發(fā)展相適應(yīng)的一流的電子測(cè)量?jī)x器產(chǎn)品。

電子測(cè)量技術(shù)論文:電子測(cè)量?jī)x器技術(shù)發(fā)展論文

中國(guó)電子測(cè)量?jī)x器經(jīng)過(guò)40多年的發(fā)展,為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)、科學(xué)教育、特別是國(guó)防軍事的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。隨著世界高科技發(fā)展的潮流,中國(guó)電子測(cè)量?jī)x器也步入了高科技發(fā)展的道路,特別是經(jīng)過(guò)“九五”期間的發(fā)展,我國(guó)電子測(cè)量?jī)x器在若干重大科技領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展,為我國(guó)電子測(cè)量?jī)x器走向世界水平奠定了良好的基礎(chǔ)。

一、成功研制出微波毫米波矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀

我們已經(jīng)成功地研制了被稱為“世界電子測(cè)量?jī)x器之王”的微波毫米波矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀。隨著我國(guó)新體制電子信息系統(tǒng)和新式武器裝備的發(fā)展,占領(lǐng)和利用有限的頻譜資源已經(jīng)成為高新技術(shù)發(fā)展和軍事電子技術(shù)及裝備發(fā)展的一個(gè)重要特點(diǎn),其中充分利用頻譜資源中的電磁波幅度、頻率、相位和極化信息是現(xiàn)代電子裝備的核心特點(diǎn)。而現(xiàn)代電子裝備的發(fā)展又急需能同時(shí)獲得被測(cè)對(duì)象的幅度、相位和群時(shí)延特性的高性能矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀。特別是雷達(dá)相控陣列技術(shù)的普遍應(yīng)用,對(duì)相位和群時(shí)延特性的測(cè)試要求越來(lái)越高,因此矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀便成為現(xiàn)代電子裝備必備的、關(guān)鍵的測(cè)試設(shè)備,是其他測(cè)試設(shè)備無(wú)法取代的重要檢測(cè)手段。另外微波毫米波有源器件CAD技術(shù)正在日益普及,而有源CAD的基礎(chǔ)是提取有源器件的S參數(shù),當(dāng)前只有矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀有能力同時(shí)獲得有源器件的S參數(shù),使CAD的設(shè)計(jì)結(jié)果更接近于實(shí)際應(yīng)用。除此之外,矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀已走出傳統(tǒng)的線性網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域,而在非線性、大功率網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試和分析中發(fā)揮著重要作用。另外,以矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀為核心可以組成天線、RCS、大功率、T/R組件等自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng),因此它的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑹欠浅V闊的。

為了適應(yīng)我國(guó)的急需,信息產(chǎn)業(yè)部電子第41研究所已成功研制成高水平的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀,該儀器的突出特點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面:

1.工作頻帶寬,一次掃描即可完成45MHz~40GHz全頻段幅頻特性和相頻特性的測(cè)量。

2.測(cè)量精度高,由于采用誤差修正技術(shù),大大減小了系統(tǒng)誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,即使采用非理想的硬件電路,也能獲得高精度測(cè)量。

3.大動(dòng)態(tài)范圍,由于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀采用高靈敏度幅相接收機(jī)技術(shù)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù),提高了小信號(hào)測(cè)試靈敏度,拓展了測(cè)試動(dòng)態(tài)范圍。

4.高速實(shí)時(shí)測(cè)試,由于采用了嵌入式高速計(jì)算機(jī)技術(shù),將測(cè)量校準(zhǔn)、測(cè)量控制、誤差修正、顯示控制等過(guò)程程序化、軟件化,提高了自動(dòng)化程度和測(cè)試速度,使實(shí)時(shí)測(cè)量成為可能。

信息產(chǎn)業(yè)部電子第41研究所,經(jīng)過(guò)多年的艱苦努力,該所研制的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀已實(shí)現(xiàn)系列化和家庭化,有十多個(gè)型號(hào)可供用戶選擇,包括同軸和波導(dǎo)校準(zhǔn)件在內(nèi)的測(cè)試附件齊全,配套性強(qiáng),能夠滿足不同層次用戶的測(cè)試要求,其頻率范圍可在0.0003~110GHz內(nèi)選用。

國(guó)產(chǎn)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的研制成功,使我國(guó)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的設(shè)計(jì)和制造水平跨入了世界先進(jìn)行列,成為繼美國(guó)之后世界上第二個(gè)掌握此項(xiàng)技術(shù)的國(guó)家,產(chǎn)品的技術(shù)水平和品種可以與國(guó)外同類產(chǎn)品相比,同時(shí)通過(guò)對(duì)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的研制,掌握了多種以矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀為核心的自動(dòng)測(cè)量技術(shù)和自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。

二、掌握了調(diào)制域測(cè)試技術(shù),研制成功調(diào)制域分析儀

調(diào)制域測(cè)試技術(shù)是二十世紀(jì)末出現(xiàn)的一個(gè)新的測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域,它與過(guò)去我們熟知的時(shí)域測(cè)試、頻域測(cè)試成為目前的“三域”測(cè)試技術(shù)。時(shí)域測(cè)試是測(cè)量輸入信號(hào)隨時(shí)間而變化的信號(hào)值,是信號(hào)幅度與時(shí)間的關(guān)系。頻域測(cè)試是測(cè)量輸入信號(hào)隨頻率而變化的信號(hào)值,是信號(hào)幅度與頻率的關(guān)系。調(diào)制域測(cè)試是測(cè)量輸入信號(hào)隨時(shí)間而變化的頻率值,所產(chǎn)生的顯示圖形代表信號(hào)的調(diào)制域,是信號(hào)的頻率值與時(shí)間的關(guān)系。調(diào)制域測(cè)試技術(shù)是一門新興的非常重要的而技術(shù)難度又非常大的測(cè)試技術(shù),這主要取決于科學(xué)技術(shù)和電子裝備的飛速發(fā)展。大家知道,過(guò)去大多數(shù)電子信息傳送的是幅度變化信息,現(xiàn)在轉(zhuǎn)向傳送數(shù)字信息以后,信息越來(lái)越多地作為數(shù)字脈沖之間的定時(shí)或相位關(guān)系的方式傳送出去,單單使用示波器或頻譜儀這類的以幅度為基礎(chǔ)的儀器,就不能滿足表征這些數(shù)字信號(hào)需要了。于是提出了相位數(shù)字化新方法。這種方法非常適合測(cè)量定時(shí)信號(hào)、相位編碼信號(hào)或頻率編碼信號(hào)。調(diào)制域測(cè)試技術(shù)的出現(xiàn),必將對(duì)眾多的測(cè)試問(wèn)題做出新貢獻(xiàn)。事實(shí)已經(jīng)證明,調(diào)制域分析技術(shù),在越來(lái)越多的應(yīng)用領(lǐng)域成為一種不可或缺的測(cè)試技術(shù),尤其是在軍事電子測(cè)試領(lǐng)域更有其重要的意義。

譬如,隨著綜合業(yè)數(shù)字網(wǎng)和同步光纖網(wǎng)絡(luò)等新的數(shù)字通信技術(shù)進(jìn)入主流電話系統(tǒng),其高速傳輸速率應(yīng)用傳統(tǒng)的測(cè)試手段已經(jīng)不能精確地測(cè)量傳輸信號(hào);再有通信傳輸中晃動(dòng)的精確測(cè)量,是傳輸中至關(guān)重要的一個(gè)問(wèn)題。由于調(diào)制域分析技術(shù)可以進(jìn)行二百萬(wàn)次/秒,64000次背對(duì)背的頻率測(cè)量,因而它是當(dāng)今唯一能直接顯示隨時(shí)間而變化的晃動(dòng)技術(shù);再有,調(diào)制域分析技術(shù)在軍事上具有其獨(dú)特的應(yīng)用,由于它可以測(cè)量、分析迅速變化的頻率、時(shí)間間隔或相位關(guān)系函數(shù),因此調(diào)制域分析技術(shù)可對(duì)這種信號(hào)進(jìn)行調(diào)諧,以達(dá)到電子裝備的最佳性能,以雷達(dá)而言,可以消除其盲點(diǎn),減少目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的負(fù)效應(yīng),改善雷達(dá)系統(tǒng)的作用距離和分辨率。此外,調(diào)制域分析儀還非常適合設(shè)計(jì)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)、可調(diào)節(jié)懸浮系統(tǒng)、自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)、防撞雷達(dá)、各種各樣的航天和防御系統(tǒng)等。總之,調(diào)制域分析技術(shù)是可以用來(lái)加速設(shè)計(jì)和表征諸如雷達(dá)、電子戰(zhàn)、監(jiān)控系統(tǒng)、擴(kuò)頻通信等的工作和性能特征。

南京新聯(lián)電子設(shè)備有限公司已經(jīng)研制成10Hz~2.5GHz的調(diào)制域分析儀,達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品的水平,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白,為我國(guó)跳頻領(lǐng)域的電子設(shè)備和軍事裝備提供了低于國(guó)外價(jià)格1/3~1/2的測(cè)試手段。為了更好地滿足測(cè)試需要,下一步將繼續(xù)研制更高頻率的調(diào)制域分析儀。

三、VXI總線技術(shù)取得重大進(jìn)展

VXI總線技術(shù)是二十世紀(jì)末出現(xiàn)的一個(gè)新的母線技術(shù)。它首先出現(xiàn)于美國(guó),應(yīng)用于美國(guó)空軍電子測(cè)量?jī)x器。VXI總線將VME總線和GPIB結(jié)合起來(lái)構(gòu)成一個(gè)新的標(biāo)準(zhǔn),這種模塊式儀器平臺(tái)可以滿足未來(lái)儀器應(yīng)用的需要,使電子測(cè)量?jī)x器和系統(tǒng)步入一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期。VXI總線是一個(gè)新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口母線,是一種完全開放的、適應(yīng)多廠家儀器產(chǎn)品(模塊、插卡式)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的推出有三個(gè)原因:一是適應(yīng)技術(shù)發(fā)展的要求,二是多廠家的儀器缺乏互聯(lián)性,三是軍方的需要,而且這是最重要的一個(gè)方面。軍方需求什么?一是軍用電子測(cè)量?jī)x器戰(zhàn)爭(zhēng)現(xiàn)場(chǎng)所強(qiáng)調(diào)的便攜性,VXI可以大大減小設(shè)備的體積和重量;二是大大提高測(cè)試速度,VXI比GPIB的速度可提高40倍;三是測(cè)試系統(tǒng)的適應(yīng)性、靈活性大為提高;四是價(jià)格適中;五是有利于充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的作用。

這個(gè)新的總線標(biāo)準(zhǔn),在美國(guó)應(yīng)用之后,我國(guó)各界都非常欣賞,研究者眾多。我國(guó)經(jīng)過(guò)幾年的探索,已經(jīng)取得了較大的進(jìn)展,在若干方面實(shí)現(xiàn)了具體的應(yīng)用。如成都電子科技大學(xué)測(cè)試技術(shù)及儀器研究所CAD研究室研制的VXI總線測(cè)試軟件平臺(tái)是我國(guó)VXI測(cè)試技術(shù)的重大突破,其主要技術(shù)指標(biāo):1.硬件環(huán)境:內(nèi)嵌VXI控制器、MXI控制器和GPIB-VXI轉(zhuǎn)換器;有NIPCI-GPIB、AT-GPIB/TNTHP82350/82341和ES1400等GPIB接口,還有打印機(jī)和UPS等其它必要外設(shè)。2.軟件環(huán)境:Windows98操作系統(tǒng);支持標(biāo)準(zhǔn)模塊驅(qū)動(dòng)器(VISA32)。3.軟件特性:可編輯的圖形化編程環(huán)境;可自定義的虛擬面板;豐富的數(shù)據(jù)處理函數(shù);開放的外部程序接口;同時(shí)管理VXI、GPIB、1553B、RS232儀器和模塊;方便使用的幫助系統(tǒng)。該研究成果已應(yīng)用于“XXX型號(hào)遠(yuǎn)程雷達(dá)綜合測(cè)試系統(tǒng)”、“火控雷達(dá)綜合測(cè)試系統(tǒng)”和各種裝備的VXI總線自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)中。

四、電子測(cè)試儀器向毫米波推進(jìn)

眾多民用和軍用電子裝備都在向毫米波發(fā)展,特別是在軍事方面,其發(fā)展更為迅速。預(yù)計(jì)未來(lái)電子戰(zhàn)系統(tǒng)的信號(hào)環(huán)境將達(dá)100~200萬(wàn)個(gè)脈沖/秒,裝備系統(tǒng)可能要執(zhí)行幾十億條指令,目前集成電路的處理能力還不能滿足軍用電子設(shè)備的要求,這將影響新一代電子戰(zhàn)系統(tǒng)的作戰(zhàn)能力,為此必須發(fā)展超高速集成電路(VHSIC)。于是集成電路的測(cè)試將從幾十萬(wàn)門/芯片升至幾百萬(wàn)門/芯片,其測(cè)試難度相應(yīng)地大幅度增加。鑒于“現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的勝利屬于能駕馭電磁頻譜的一方”,因此從80年代起,美、蘇等國(guó)就將毫米波技術(shù)納入新式武器裝備研制計(jì)劃。由于微波/毫米波單片集成電路(MIMIC)能夠在一個(gè)基片上制作出寬帶接收機(jī)或?qū)拵Чβ式M件,從而能做出重量小于25磅,體積小于90立方英寸,能隨1000g沖擊加速度的小型寬帶靈巧的投擲式干擾機(jī)和多倍頻程相控陣干擾單元。但是從若干年的研究看,測(cè)試技術(shù)已成為制約MIMIC進(jìn)一步發(fā)展和提高的瓶頸。因此近幾年我們電子儀器重視向毫米波發(fā)展。

信息產(chǎn)業(yè)部電子第41研究所最近研制完成的AV3615三毫米S參數(shù)測(cè)試裝置及校準(zhǔn)件,與主機(jī)一起可以進(jìn)行三毫米波段的幅度和相位精確量;頻譜儀的毫米波擴(kuò)頻模塊與該所研制的高性能頻譜分析儀一起組成系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)9kHz~110GHz頻段的頻譜分析;毫米波功率計(jì)探頭系列與主機(jī)一起實(shí)現(xiàn)了微波/毫米波功率的直接測(cè)量。南京新聯(lián)電子設(shè)備有限公司研制完成的EE3395型毫米波頻率計(jì)數(shù)器,其頻率測(cè)量范圍達(dá)10Hz~110GHz,該產(chǎn)品可廣泛用于毫米波電子對(duì)抗系統(tǒng)、衛(wèi)星通信設(shè)備、高精度雷達(dá)及射電天文等領(lǐng)域。

五、通信測(cè)量?jī)x器達(dá)到高技術(shù)水平

通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度超過(guò)了人們的想象,所以我們必須適應(yīng)通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,以最快的速度發(fā)展我國(guó)的通信電子測(cè)量?jī)x器。近幾年成都前鋒電子儀器廠研制完成了無(wú)線尋呼檢測(cè)儀、電臺(tái)綜合測(cè)試儀、數(shù)字微波通信測(cè)試儀;信息產(chǎn)業(yè)部電子第41研究所研制完成了誤碼測(cè)試儀、數(shù)字傳輸/數(shù)據(jù)通信分析儀、七號(hào)信令測(cè)試儀等。這些產(chǎn)品都達(dá)到了二十世紀(jì)末國(guó)際先進(jìn)水平。

六、數(shù)字化儀器迅速發(fā)展

近幾年,數(shù)字化儀器在迅速發(fā)展,我國(guó)也在不斷研究推出各種新型數(shù)字化儀器,譬如數(shù)字示波器、數(shù)字調(diào)制裝置、數(shù)字化函數(shù)/任意波形發(fā)生器、數(shù)字化頻率計(jì)數(shù)器等眾多產(chǎn)品。其中四川川嘉電子有限公司的數(shù)字化視音頻測(cè)量?jī)x,是把若干硬件功能軟件化的電子測(cè)量?jī)x器,除去眾多的基本測(cè)量功能外,還可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸和測(cè)量,測(cè)量23個(gè)視頻項(xiàng)目和4個(gè)音頻項(xiàng)目,現(xiàn)為我國(guó)廣電系統(tǒng)選定的最佳儀器。

其他諸如在光通信測(cè)試儀方面,合成信號(hào)源方面,VXI總線儀器模塊方面、聲學(xué)測(cè)量?jī)x器方面等等,都研制出不少二十世紀(jì)末國(guó)際水平的產(chǎn)品,但與信息技術(shù)的飛速發(fā)展相比,我國(guó)電子測(cè)量?jī)x器必須瞄準(zhǔn)世界技術(shù)的發(fā)展方向,做出與信息技術(shù)發(fā)展相適應(yīng)的一流的電子測(cè)量?jī)x器產(chǎn)品。

電子測(cè)量技術(shù)論文:數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在電子測(cè)量?jī)x器領(lǐng)域上的應(yīng)用

摘 要:數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在電子儀器測(cè)量中是非常重要的,人類社會(huì)的發(fā)展是離不開測(cè)量的,電子儀器在使用的過(guò)程中主要的作用就是要進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)量,因此,將數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)應(yīng)用到電子測(cè)量?jī)x器領(lǐng)域就變得越來(lái)越重要。本文就是對(duì)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在電子測(cè)量?jī)x器領(lǐng)域上的應(yīng)用進(jìn)行分析,為相關(guān)的研究提供借鑒。

關(guān)鍵詞:數(shù)字信號(hào)處理技術(shù);電子測(cè)量?jī)x器;應(yīng)用

數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)就是指利用計(jì)算機(jī)或者是其他的信息設(shè)備來(lái)對(duì)相應(yīng)的信號(hào)進(jìn)行分析和處理,從而得到有用的信息的過(guò)程的一門技術(shù)。數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)可以將同一類型的信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào),這樣計(jì)算機(jī)就可以進(jìn)行相應(yīng)的處理。目前,人們對(duì)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在電子測(cè)量?jī)x器領(lǐng)域上的應(yīng)用進(jìn)行了大量研究,數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)對(duì)于電子儀器的測(cè)量有著非常重要的意義,必須要重視數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)。

一、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的重要性

(一)測(cè)量的作用

測(cè)量也可以使得生產(chǎn)活動(dòng)的行為更加規(guī)范,在機(jī)械零件制造的過(guò)程中,已經(jīng)生產(chǎn)完成的機(jī)械零件必須要進(jìn)行相應(yīng)的檢查,判斷這些零件是否符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),而且通過(guò)測(cè)量也可以了解相應(yīng)零件的各個(gè)環(huán)節(jié)是否符合零件的使用要求,工作人員對(duì)于零件的參數(shù)進(jìn)行充分的了解,才能夠在生產(chǎn)制造的過(guò)程中落實(shí)到每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)。

(二)數(shù)字信號(hào)處理的意義

測(cè)量技術(shù)在不斷地發(fā)展,目前測(cè)量工作使用的都是電子測(cè)量?jī)x器,電子測(cè)量?jī)x器的應(yīng)用使測(cè)量結(jié)果更加精確,也提高了測(cè)量的效率,但是電子測(cè)量?jī)x器的測(cè)量結(jié)果都是利用電信號(hào)的形式來(lái)進(jìn)行表示的,這樣測(cè)量人員就很難對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的分析,但是數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)可以將電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào),這樣工作人員就可以利用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)來(lái)對(duì)相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析,保證了后續(xù)工作的穩(wěn)定運(yùn)行。在電子測(cè)量?jī)x器測(cè)量的過(guò)程中,如果使用的是直流電壓,那么就要進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換,如果使用的是交流電壓,那么就要先進(jìn)行交流電壓和直流電壓的轉(zhuǎn)換,之后再進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換。這樣就可以使得測(cè)量的結(jié)果更加準(zhǔn)確。通過(guò)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)在利用的過(guò)程中可以對(duì)整個(gè)電子測(cè)量?jī)x器的測(cè)量過(guò)程進(jìn)行簡(jiǎn)化,這樣復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化,就使得工作人員的工作效率提升,減少了各種因素對(duì)于測(cè)量結(jié)果的不利影響。

二、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在電子測(cè)量?jī)x器領(lǐng)域的應(yīng)用

(一)在發(fā)生器上的應(yīng)用

發(fā)生器就是信號(hào)源,這是一種十分重要的電子測(cè)量設(shè)備,發(fā)生器使用的是頻率合成技術(shù),但是無(wú)論是直接的數(shù)字頻率合成技術(shù)還是間接的鎖相式頻率合成技術(shù),都必須要利用低通波濾器來(lái)完成相應(yīng)的測(cè)量工作,數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的主要內(nèi)容就是進(jìn)行濾波,而合成信號(hào)源能夠克服晶振僅僅能夠提供特定頻率的相應(yīng)缺陷,提高了信號(hào)輸出頻率的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性,還能夠使得輸出信號(hào)頻率達(dá)到與基準(zhǔn)頻率相同的高度,在這樣的情況下,數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)就能夠提高發(fā)生器的功能,使得信號(hào)源變得更加穩(wěn)定。

(二)在電業(yè)測(cè)量中的應(yīng)用

電子測(cè)量的過(guò)程中,電業(yè)測(cè)量是非常常見的,也是最為基本的測(cè)量方式。電業(yè)測(cè)量的機(jī)理就是將測(cè)量的電壓轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟妷褐笤龠M(jìn)行相應(yīng)的測(cè)量。目前電業(yè)測(cè)量已經(jīng)被數(shù)字化,數(shù)字信號(hào)處理的過(guò)程中涉及兩個(gè)核心的問(wèn)題:一個(gè)是交流電壓和直流電壓轉(zhuǎn)換之后再進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換,另一個(gè)就是在得到了直流電壓的時(shí)候直接進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。但是無(wú)論是哪一種轉(zhuǎn)換,A/D轉(zhuǎn)換所包括的量化和取樣都是數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)中非?;A(chǔ)的環(huán)節(jié)。在實(shí)際的應(yīng)用中,將這兩者應(yīng)用在了電壓表上,這樣電壓表的測(cè)量準(zhǔn)確性就得到了一定程度的提升,測(cè)量的范圍、抗干擾能力和分辨能力都得到了提高。

(三)在示波器中的應(yīng)用

示波器是一種利用波形硐允靜飭拷峁的一種電子測(cè)量?jī)x器,被測(cè)量的信號(hào)必須要將電子束打在相應(yīng)的熒光物質(zhì)上,這樣屏幕上就會(huì)顯示出相應(yīng)的圖像,工作人員就可以對(duì)所顯示的圖像進(jìn)行分析和解讀。如果使用的是常規(guī)的電量,那么示波器均能夠進(jìn)行相應(yīng)的顯示,例如頻率、峰值、電流和電壓。但是如果遇到了特殊的電量,就要通過(guò)一定的調(diào)整才能夠利用示波器進(jìn)行測(cè)量,例如調(diào)幅度和相位差等。示波器是一種常見的電子測(cè)量?jī)x器,但是示波器在使用的過(guò)程中必須要符合相應(yīng)的規(guī)范,如果違背了相應(yīng)的操作要求,就會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)偏差。在正常的情況下,示波器設(shè)備所顯示出來(lái)的圖形能夠準(zhǔn)確地描述出被測(cè)量的信號(hào),以下就是對(duì)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在電示波器中的應(yīng)用進(jìn)行分析:

如果將示波器設(shè)備當(dāng)作是信息系統(tǒng),那么就可以得到相應(yīng)的關(guān)系式:s0(t)=s(t)*h(t)。

其中,s(t)是我們需要測(cè)量與觀察的相應(yīng)信號(hào),s0(t)是在示波器上所顯示出的相應(yīng)的波形,*是一種卷積運(yùn)算的符號(hào),h(t)是指已經(jīng)輸入的信號(hào)源。因此為了保證測(cè)量人員所觀察的信號(hào)和示波器上所顯示出來(lái)的信號(hào)的契合度較強(qiáng),那么就要保證示波器的輸入激響能夠滿足迪拉克函數(shù)的要求。這一函數(shù)為h(t)=δ(t)。

只有這一函數(shù)成立的時(shí)候,s0(t)與s(t)才能夠相等,按照斯彭斯的信號(hào)理論可以得知,如果上述的說(shuō)法要想成立,那么就示波器的寬帶就要無(wú)限大,但是在實(shí)際的應(yīng)用中,這一條件是無(wú)法達(dá)到的。而且示波器在使用的過(guò)程中,還會(huì)受到相應(yīng)的3db帶寬的影響。進(jìn)行估算的時(shí)候,使用的是方根原則,而且被測(cè)量的信號(hào)就是高斯信號(hào),而且高斯信號(hào)也是方根原則能否成立的關(guān)鍵,在實(shí)際的應(yīng)用中,高斯信號(hào)極少,這樣就導(dǎo)致了高斯信號(hào)與示波器之間會(huì)出現(xiàn)較大的誤差。要想減少這一誤差就要利用數(shù)字信號(hào)處理中的反卷積技術(shù),相應(yīng)的關(guān)系式如下:s(t)=s0(t)(l/*)h(t)。

在這一公式中,l/*就是指反卷積計(jì)算,在這對(duì)關(guān)系式中可以將誤差縮小,這一計(jì)算公式在過(guò)去僅僅是在理論推力中得到廣泛的應(yīng)用,而在實(shí)際的應(yīng)用中很少被應(yīng)用。但是在科技不斷發(fā)展的今天,通過(guò)數(shù)字信號(hào)技術(shù)就可以將這一理論應(yīng)用到具體的項(xiàng)目測(cè)量中,使得電子測(cè)量?jī)x器的應(yīng)用范圍更加廣泛。

假設(shè)使用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),將其輸入到相應(yīng)的示波器中,并且將這一輸出信號(hào)設(shè)定為s(k),在這樣的情況下,就能夠準(zhǔn)確地計(jì)算出示波器對(duì)于信號(hào)的離散型算式h(k),在對(duì)這一離散型算式進(jìn)行存儲(chǔ)的過(guò)程中,需要加存一個(gè)信號(hào)重構(gòu)的反卷積算法,在這樣的情況下,就可以得到以下的結(jié)論:無(wú)論示波器達(dá)到了什么樣的標(biāo)準(zhǔn),信號(hào)是否存在著失真的現(xiàn)象,都能夠根據(jù)現(xiàn)有的信號(hào)進(jìn)行重構(gòu),從而得出我們想要得到的信號(hào)。這樣,進(jìn)行電量信號(hào)的觀測(cè)便無(wú)須再受到示波器的限制。

結(jié)論

人類社會(huì)發(fā)展的過(guò)程中永遠(yuǎn)離不開測(cè)量工作,其是社會(huì)生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)的重要基礎(chǔ),而電子測(cè)量技術(shù)與電子測(cè)量?jī)x器則是當(dāng)前測(cè)量工作所使用的高級(jí)手段,為實(shí)現(xiàn)測(cè)量工作的精確化提供了重要保障。通過(guò)上文我們可以看出,數(shù)字信號(hào)處理對(duì)于提高電子測(cè)量效果以及電子測(cè)量?jī)x器的使用有著非常重要的作用,甚至能夠讓電子儀器測(cè)量的性能提高至原效果的數(shù)倍以上。雖然當(dāng)前該種方式仍然存在著一定的問(wèn)題,但這也為我們的研究提出了更加豐富的思路,讓我們可以進(jìn)一步在科學(xué)的高峰上繼續(xù)攀登。

電子測(cè)量技術(shù)論文:虛擬電子測(cè)量?jī)x器技術(shù)

摘 要 近年來(lái)出現(xiàn)的虛擬儀器突破了傳統(tǒng)儀器的束縛,是儀器發(fā)展史上的一次革命。虛擬儀器技術(shù)是以計(jì)算機(jī)為核心的測(cè)試測(cè)量?jī)x器組建技術(shù),由計(jì)算機(jī)操縱,利用高性能的軟硬件平臺(tái)及模塊化硬件板卡,結(jié)合高效靈活的應(yīng)用軟件,完成各種測(cè)量、測(cè)試任務(wù)。

【關(guān)鍵詞】虛擬儀器 測(cè)量 LabVIEW

1 虛擬儀器概述

虛擬儀器(Virtual Instrumentation)是一種計(jì)算機(jī)控制的儀器系統(tǒng),以通用化計(jì)算機(jī)作為核心的硬件平臺(tái),由使用者自己設(shè)計(jì)定義,具有計(jì)算機(jī)操作界面,測(cè)試功能由軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。它通過(guò)應(yīng)用程序,將通用化計(jì)算機(jī)與功能化硬件相結(jié)合,這樣使用者可以通過(guò)友好圖形界面,自己操作計(jì)算機(jī),完成對(duì)被檢測(cè)量的采集、判斷、分析、顯示、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)等功能。

1.1 虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器的比較

虛擬儀器是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的軟硬件測(cè)試平臺(tái),它可代替?zhèn)鹘y(tǒng)測(cè)量?jī)x器并自由構(gòu)建專有儀器系統(tǒng)。傳統(tǒng)的測(cè)量?jī)x器受到硬件的限制不能發(fā)揮很大的互聯(lián)。而虛擬儀器將儀器硬件搭載到計(jì)算機(jī)平臺(tái),再加上應(yīng)用軟件,將計(jì)算機(jī)硬件資源與儀器硬件有機(jī)的融合,大大縮小硬件成本和體積,通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的顯示、存儲(chǔ)及分析處理。

1.2 虛擬儀器系統(tǒng)的構(gòu)成

虛擬儀器系統(tǒng)由硬件和軟件構(gòu)成,硬件是基礎(chǔ),軟件是核心。基本硬件是計(jì)算機(jī)和信號(hào)采集調(diào)理部件。計(jì)算機(jī)自身包括微處理器、儲(chǔ)存器、顯示器等部件;信號(hào)采集調(diào)理部件為GPIB儀器控制模塊,VXI/PXI,儀器模塊/總線標(biāo)準(zhǔn)模塊以及數(shù)據(jù)采集卡。軟件構(gòu)成主要有開發(fā)平臺(tái)軟件和用戶應(yīng)用軟件。目前使用最多的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言是美國(guó)國(guó)家儀器公司(national instruments,NI)的LabVIEW。LabVIEW全稱laboratory virtual instrument engineering workbench(驗(yàn)室虛擬儀器集成環(huán)境),是功能強(qiáng)大靈活的儀器和分析軟件應(yīng)用開發(fā)工具,圖形化,用圖標(biāo)來(lái)代替文本行,創(chuàng)建應(yīng)用程序。

LabVIEW具有以下主要特點(diǎn):圖形化的儀器編程環(huán)境;高效內(nèi)置的程序編譯器;靈活的程序調(diào)試手段;數(shù)據(jù)采集與儀器通信應(yīng)用的支持;數(shù)據(jù)處理和分析函數(shù)庫(kù);支持多種系統(tǒng)平臺(tái);開放式的開發(fā)平臺(tái)等。LabVIEW程序包括三個(gè)部分:前面板、框圖程序、圖標(biāo)和接線端口。前面板模擬真實(shí)儀器前面板;框圖程序利用圖形語(yǔ)言控制前面板上的對(duì)象;圖標(biāo)和接線端口把LABVIEW程序定義成子程序,實(shí)現(xiàn)模塊化編程。

2 虛擬電子測(cè)量?jī)x器概述

2.1 傳統(tǒng)儀器測(cè)量系統(tǒng)概述

傳統(tǒng)電子測(cè)量?jī)x器,如信號(hào)發(fā)生器、邏輯分析儀、示波器、頻譜分析儀等,都是硬件化的技術(shù)方案,因其結(jié)構(gòu)上的先天局限性,決定了相互之間沒有令人滿意的互聯(lián)與通信機(jī)制,不能實(shí)現(xiàn)充分的信息與資源共享,所以在不改變?cè)O(shè)計(jì)思路的情況下,難以組建成綜合測(cè)試系統(tǒng)或電子測(cè)量平臺(tái),也就不能完成對(duì)被測(cè)系統(tǒng)的綜合分析、評(píng)估,進(jìn)而得出準(zhǔn)確判斷。

2.2 虛擬電子測(cè)量?jī)x器集成系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述

虛擬儀器技術(shù)是以計(jì)算機(jī)為核心的測(cè)試測(cè)量?jī)x器組建技術(shù),由計(jì)算機(jī)操縱,利用高性能的軟硬件平臺(tái)及模塊化硬件板卡,結(jié)合高效靈活的應(yīng)用軟件,完成各種測(cè)量、測(cè)試任務(wù);除信號(hào)的輸入輸出外,測(cè)量、控制、分析、變換、顯示等功能均由軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2.3 虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器測(cè)量系統(tǒng)比較的優(yōu)點(diǎn)

虛擬儀器技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是,使用者可以自定義專用儀器系統(tǒng),功能靈活容易構(gòu)建,應(yīng)用面廣。它符合“硬件軟件化”發(fā)展趨勢(shì),被稱作“軟件儀器”。它的功能齊全且多樣化,價(jià)格合理,因此具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力,在儀器計(jì)量領(lǐng)域有很大的發(fā)展空間。它主要有以下特點(diǎn):軟件是虛擬儀器的核心;性價(jià)比高;縮小儀器廠商與使用者之間的距離;擴(kuò)展性強(qiáng),開發(fā)維護(hù)費(fèi)用低,可配置性強(qiáng);有良好的人機(jī)交互界面;信息量大,測(cè)試過(guò)程完全自動(dòng)化,數(shù)據(jù)可編輯、打印、存儲(chǔ),有完整的時(shí)間記錄和測(cè)試說(shuō)明;通過(guò)軟、硬件的升級(jí),可便捷地提升測(cè)試系統(tǒng)的水平和能力;信號(hào)電纜少,故障率低,有操作保護(hù);系統(tǒng)開放、靈活,功能可更改,技術(shù)更新快;可以和其他設(shè)備互聯(lián);軟、硬件都具有模塊化、開放性、可重復(fù)使用及互換性等特點(diǎn)。

3 虛擬電子測(cè)量?jī)x器設(shè)計(jì)原理

虛擬電子測(cè)量?jī)x器的軟件應(yīng)用程序,由LabVIEW編程環(huán)境開發(fā),動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)通過(guò)CLF節(jié)點(diǎn)調(diào)用,達(dá)到與USB控制器的互聯(lián)通信。LabVIEW程序編寫分為前面板和后面板,前面板有登陸界面和各個(gè)虛擬儀器界面。后面板是編程程序框圖,對(duì)前面板的各個(gè)模塊進(jìn)行編程,再把它們整合在一起,組成一個(gè)大的、整體的程序框圖。

程序設(shè)計(jì)中,使用軟件模板提供的旋鈕、按鈕、開關(guān)、數(shù)字顯示、圖表、圖形等控件,在前面板設(shè)置輸入輸出對(duì)象,按照使用者的實(shí)際需求,設(shè)計(jì)圖形化交互界面??驁D程序設(shè)計(jì)是圖形化程序的源代碼,與前面板一一對(duì)應(yīng),使用軟件提供的結(jié)構(gòu)控制、數(shù)值運(yùn)算、字符串運(yùn)算、數(shù)組運(yùn)算、布爾運(yùn)算、信號(hào)分析、波形處理、文件輸入輸出、儀器控制等控件,按照使用者的需求,控制和分配前面板的輸入輸出。程序中的數(shù)據(jù)信號(hào)根據(jù)程序邏輯關(guān)系,沿?cái)?shù)據(jù)線流動(dòng),滿足“數(shù)據(jù)流驅(qū)動(dòng)”。

在虛擬電子測(cè)量?jī)x器中,硬件部分由USB控制卡,信號(hào)發(fā)生卡和信號(hào)采集卡組成。12V電源供電,通過(guò)USB2.0連接到計(jì)算機(jī),與軟件連接相通。

作者單位

榆林職業(yè)技術(shù)學(xué)院神木校區(qū) 陜西省榆林市 719300

電子測(cè)量技術(shù)論文:《電子測(cè)量技術(shù)》課程中應(yīng)用Proteus仿真的教學(xué)改革實(shí)踐

【摘 要】分析目前高職《電子測(cè)量技術(shù)》課程教學(xué)中存在的問(wèn)題,研究將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用于課程教學(xué)中去,采用項(xiàng)目教學(xué)法,使得學(xué)生加深對(duì)基本知識(shí)的理解,提高學(xué)生的動(dòng)手能力和研發(fā)能力,培養(yǎng)學(xué)生成為與時(shí)俱進(jìn)的創(chuàng)新型人才。

【關(guān)鍵詞】電子測(cè)量技術(shù);Proteus仿真

1 電子測(cè)量教學(xué)中存在的問(wèn)題

《電子測(cè)量技術(shù)》是高等職業(yè)院校電子信息類專業(yè)的一門專業(yè)課,其目的在于使學(xué)生理解常用電子測(cè)量?jī)x器結(jié)構(gòu)、原理,會(huì)正確選擇和使用電子測(cè)量?jī)x器進(jìn)行測(cè)量,培養(yǎng)學(xué)生成為具有電子信息技術(shù)基本技能和綜合職業(yè)能力的,在電子信息領(lǐng)域適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理及服務(wù)第一線工作的高級(jí)技術(shù)應(yīng)用型人才。該課程傳統(tǒng)的教學(xué)方法多采用老師首先講授理論,然后再實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的方法,隨著現(xiàn)有高職生源水平的下降,傳統(tǒng)的教學(xué)方法已經(jīng)不能取得良好的教學(xué)效果,這就要求教師要根據(jù)實(shí)際情況,利用先進(jìn)的教學(xué)手段和技術(shù)條件進(jìn)行教學(xué)方法和形式上的改革。

多媒體技術(shù)是現(xiàn)代教育的一種有效的教學(xué)手段,教師可以將晦澀難懂的理論知識(shí)利用圖片,動(dòng)畫等多種形式演示出來(lái),既能引起學(xué)生興趣也能使學(xué)生更容易理解知識(shí)。但是單純的圖片或者動(dòng)畫演示對(duì)于《電子測(cè)量技術(shù)》這門課程顯然的不夠的,它涉及到很多具體電路和儀器的工作原理,這些儀器的構(gòu)成原理和使用方法較難理解。

2 Proteus仿真在電子測(cè)量教學(xué)中的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)已成為現(xiàn)代工程中的一種有效手段,所以我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中使用了電路仿真軟件Proteus。Proteus軟件是英國(guó)Lab Center Electronics公司出版的一款EDA工具,它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能,還能仿真單片機(jī)及外圍器件。

我們以信號(hào)發(fā)生器為例,將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用與教學(xué)中來(lái),采用項(xiàng)目教學(xué)法,讓學(xué)生利用之前所學(xué)的電路知識(shí)設(shè)計(jì)信號(hào)發(fā)生器。

信號(hào)發(fā)生器總方案如下:

信號(hào)發(fā)生器一般是指能自動(dòng)產(chǎn)生正弦波、三角波、方波及鋸齒波、階梯波等電壓波形的電路或儀器。根據(jù)用途不同,有產(chǎn)生三種或多種波形的函數(shù)發(fā)生器,使用的器件可以是分立器件,也可以采用集成電路。產(chǎn)生正弦波、方波、三角波的方案有多種,如首先產(chǎn)生正弦波,然后通過(guò)整形電路將正弦波變換成方波,再由積分電路將方波變成三角波;也可以首先產(chǎn)生三角波―方波,再將三角波變成正弦波或?qū)⒎讲ㄗ兂烧也ǖ鹊?。本課題采用先產(chǎn)生正弦波波―方波,再將方波變換成三角波的電路設(shè)計(jì)方法。由RC橋式正弦波振蕩器產(chǎn)生正弦波,經(jīng)過(guò)遲滯比較器產(chǎn)生方波,再由積分電路產(chǎn)生三角波。

學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)信號(hào)發(fā)生器的電路了解了信號(hào)的發(fā)生器的結(jié)構(gòu)原理,也對(duì)振蕩器,延遲比較器和積分電路原理和應(yīng)用有了更深的掌握。而且通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真軟件來(lái)設(shè)計(jì)和搭建電路也節(jié)約的時(shí)間和硬件等資源,同時(shí)也避免了搭建實(shí)際電路時(shí),由于焊接水平影響而出現(xiàn)的一些問(wèn)題和故障。

3 總結(jié)

將Proteus仿真技術(shù)應(yīng)用于《電子測(cè)量技術(shù)》這門課中,不僅使教學(xué)方式和考核方式多樣化,也激發(fā)了學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的興趣和主動(dòng)性,提高了教學(xué)效果和實(shí)踐能力,也有助與學(xué)生在國(guó)家電子類各項(xiàng)競(jìng)賽中取得優(yōu)異成績(jī),對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì),創(chuàng)新項(xiàng)目和課外活動(dòng)也起到了一定作用。

電子測(cè)量技術(shù)論文:以省精品資源共享課為契機(jī) 加強(qiáng)《電子測(cè)量技術(shù)》課程建設(shè)

摘要:以省精品資源共享課為契機(jī),從課程體系、教學(xué)方法、課程資源、教材建設(shè)、實(shí)踐教學(xué)等方面入手,加強(qiáng)《電子測(cè)量技術(shù)》課程建設(shè)。通過(guò)啟發(fā)式講授、案例法強(qiáng)化、探究力引導(dǎo)、前沿性引入、任務(wù)性溫故的教學(xué)手段,以及“仿真―調(diào)試―實(shí)驗(yàn)”的自主性實(shí)踐模式,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力和創(chuàng)新性思維的形成。

關(guān)鍵詞:電子測(cè)量;資源共享;精品課程;教學(xué)改革

一、引言

《電子測(cè)量技術(shù)》是高等院校儀器儀表類和電子信息科學(xué)技術(shù)類學(xué)生的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課,是電路理論、模擬電子線路和數(shù)字電路等基礎(chǔ)課知識(shí)的延續(xù)和深化,又和后續(xù)專業(yè)課程銜接,起著承上啟下的作用。課程具有較強(qiáng)的理論性、實(shí)踐性和應(yīng)用性。通過(guò)學(xué)習(xí),使學(xué)生能夠掌握電子測(cè)量的基本原理、方法及操作技能,在以后科學(xué)實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐中能制定先進(jìn)的測(cè)量方案,合理地選用測(cè)量?jī)x器,正確處理測(cè)量數(shù)據(jù),具有初步的科學(xué)研究和科技開發(fā)能力[1]。近年來(lái),測(cè)試技術(shù)迅猛發(fā)展,與其他學(xué)科交叉融合,為本課程的發(fā)展提供了一個(gè)廣闊的空間[2]。電子測(cè)量技術(shù)是學(xué)生將來(lái)從事科研開發(fā)是不可缺少的知識(shí)和技能,也是電子信息用人單位檢驗(yàn)學(xué)生工程能力的重要方面。根據(jù)近年畢業(yè)生的跟蹤調(diào)查,真正掌握了測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝及調(diào)試,具備一定科研素質(zhì)的同學(xué),在就業(yè)中深受用人單位青睞。因此,本課程的建設(shè)既要從專業(yè)自身發(fā)展的需要出發(fā),又要從社會(huì)上的廣泛需求出發(fā),改革電子測(cè)量課程的教學(xué)與實(shí)踐方法,培養(yǎng)學(xué)生工程項(xiàng)目開發(fā)實(shí)踐能力及創(chuàng)新思維,將本課程建設(shè)成為以培養(yǎng)綜合型人才為主要目的的高層次精品課程[3,4]。

二、課程體系構(gòu)建

1.教學(xué)內(nèi)容圍繞課程特點(diǎn)?!峨娮訙y(cè)量技術(shù)》不同于其他專業(yè)課程,在介紹測(cè)量原理的基礎(chǔ)上,更側(cè)重于測(cè)量方法運(yùn)用和測(cè)量?jī)x表的操作,具有相當(dāng)強(qiáng)的實(shí)用性和實(shí)踐性,因此其課程教學(xué)目標(biāo)有三個(gè):一是了解電子測(cè)量的意義及特點(diǎn)、新型數(shù)字儀表的發(fā)展趨勢(shì),掌握電子測(cè)量方法及儀器的分類,測(cè)量?jī)x器基本功能與性能,電子測(cè)量的基本組成原理,使學(xué)生了解專業(yè)的前沿發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)。二是能夠運(yùn)用誤差理論對(duì)各種電量和電參數(shù)的測(cè)量?jī)x器進(jìn)行誤差分析,并對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,使學(xué)生具有綜合運(yùn)用電子技術(shù)工程學(xué)科理論和技術(shù)手段分析并解決工程問(wèn)題的基本能力,并能夠?qū)ρ芯拷Y(jié)果進(jìn)行分析的能力。三是掌握電子示波器、數(shù)字萬(wàn)用表等常見電子測(cè)量?jī)x器的基本組成及工作原理和使用方法,使學(xué)生具有在電子測(cè)量工程實(shí)踐中掌握并使用電子技術(shù)、技能和現(xiàn)代化電子測(cè)量工程工具的能力,具有測(cè)量系統(tǒng)研究、開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造的基本能力。

2.知識(shí)結(jié)構(gòu)脈絡(luò)清晰。在整個(gè)課程的講授過(guò)程中始終貫穿測(cè)量原理―測(cè)量方法――測(cè)量系統(tǒng)―測(cè)量誤差分析―測(cè)量?jī)x表應(yīng)用這一主線,按照知識(shí)銜接順序,由易到難安排教學(xué)內(nèi)容。首先介紹誤差的基本概念、來(lái)源、性質(zhì)、估算法方法、減小措施、要求學(xué)生掌握誤差的表示及在電子測(cè)量范圍內(nèi)測(cè)量誤差的估計(jì)、測(cè)量數(shù)據(jù)的處理等。然后介紹電壓測(cè)量技術(shù),讓學(xué)生重點(diǎn)掌握交流電壓表的定度及波形誤差,掌握常用A/D轉(zhuǎn)換器工作原理。再依次介紹波形測(cè)試技術(shù)、頻率和時(shí)間的測(cè)量技術(shù)、集中參數(shù)測(cè)量方相位差測(cè)量技術(shù)等,知識(shí)結(jié)構(gòu)如下頁(yè)圖1所示。

3.教學(xué)內(nèi)容精練先進(jìn)。測(cè)量誤差分析及各參量測(cè)量原理理論性較強(qiáng),對(duì)這部分知識(shí)要?dú)w納提煉,把復(fù)雜的理論簡(jiǎn)單化、通俗化,使之易于理解。而對(duì)測(cè)量方法及測(cè)量?jī)x表的介紹要注重引入新知識(shí)、新器件、新儀表,力爭(zhēng)體現(xiàn)電子測(cè)量技術(shù)的最新發(fā)展方向,使學(xué)生掌握較前沿技術(shù),為將來(lái)步入工作崗位及盡快適應(yīng)工作打下基礎(chǔ)。

三、教學(xué)方法改革

1.啟發(fā)式講授。在課堂上,教師是指揮官,要讓學(xué)生跟隨著教師的指揮棒,教師就必須有足夠的吸引力。本課程理論性比較強(qiáng),若想吸引學(xué)生的注意力,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性,必須經(jīng)常提出一些具有啟發(fā)性、誘導(dǎo)性的問(wèn)題,讓學(xué)生發(fā)表自己的觀點(diǎn)和看法,增強(qiáng)課堂的教學(xué)氣氛。比如在講各種積分式AD轉(zhuǎn)換器原理時(shí),要讓學(xué)生注意積分器的輸入信號(hào)是什么,有什么特點(diǎn),讓學(xué)生先思考,然后帶著問(wèn)題聽講,這樣在師生互動(dòng)的基礎(chǔ)上,培養(yǎng)學(xué)生多思考、多提問(wèn)、多研究的良好習(xí)慣和積極、靈活的思維方式[5]。

2.案例法強(qiáng)化。在講授理論原理之后,要適時(shí)引入案例,加深與強(qiáng)化學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解。案例要通俗易懂,計(jì)算過(guò)程要簡(jiǎn)單,最重要的是案例之后要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)歸納總結(jié),得出重要的結(jié)論,意在培養(yǎng)學(xué)生的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。比如在講授完每一種AD轉(zhuǎn)換原理之后,給出該類型轉(zhuǎn)換器的典型芯片應(yīng)用實(shí)例,通過(guò)實(shí)例加深對(duì)原理的理解,在此基礎(chǔ)上讓學(xué)生自行歸納該方法的特點(diǎn)。案例強(qiáng)化法,一方面可以牽引學(xué)生思路,增加師生互動(dòng),活躍課堂氣氛;另一方面能夠加深學(xué)生的理解,引導(dǎo)學(xué)生把理論應(yīng)用到實(shí)際中,化抽象為具體,提高學(xué)生的理論應(yīng)用能力。

3.探究力培育。在專業(yè)工程認(rèn)證中要求學(xué)生能夠順利閱讀專業(yè)文獻(xiàn),能夠熟練使用技術(shù)語(yǔ)言進(jìn)行有效的技術(shù)溝通和交流,因此在專業(yè)課程的講授過(guò)程中應(yīng)該注意引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)科技閱讀。讓學(xué)生檢索一篇與電子測(cè)量技術(shù)相關(guān)的科技文獻(xiàn),并進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致的研讀,從論文研究什么、采用什么方法研究、完成哪些工作、怎樣完成以及研究結(jié)果是什么幾個(gè)方面撰寫讀書報(bào)告,讓學(xué)生深入體會(huì)原文獻(xiàn)的研究思路、研究方法和研究結(jié)論,培養(yǎng)學(xué)生的文獻(xiàn)檢索能力、歸納總結(jié)能力、文字撰寫能力,從而來(lái)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)。

4.前沿性引入。在該課程的教學(xué)過(guò)程中,充分結(jié)合教師所取得的科研成果,以及校外專家在本領(lǐng)域的報(bào)告、相關(guān)視頻材料,讓學(xué)生充分了解與掌握本領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外的前沿與最新發(fā)展動(dòng)態(tài),引發(fā)學(xué)生對(duì)該學(xué)科的濃厚興趣和求知渴望。

5.任務(wù)性溫故。在每章講授結(jié)束時(shí),都給學(xué)生留有作業(yè)思考題,以促進(jìn)學(xué)生的課下復(fù)習(xí)與總結(jié),達(dá)到溫故知新的效果。

四、課程資源建設(shè)

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,單一紙質(zhì)教材已不能滿足學(xué)生需求,開發(fā)網(wǎng)上課程資源,為學(xué)生自學(xué)開辟了一個(gè)新的渠道。本課程利用超星爾雅教育開放平臺(tái),從基本資源和拓展資源兩個(gè)方面建立了系統(tǒng)、完整的網(wǎng)上課程資源。

1.基本資源建設(shè)。根據(jù)遼寧省精品資源共享課的要求,基本資源必須要能夠反映教學(xué)思想、課程內(nèi)容、教學(xué)方法等內(nèi)容,包括課程簡(jiǎn)介、課程視頻、課程團(tuán)隊(duì)、教學(xué)大綱、授課教案、演示文稿、案例、練習(xí)、作業(yè)等反映教學(xué)活動(dòng)必需的資源?;举Y源按照理論、實(shí)踐兩類來(lái)組織,理論部分包括理論課程的知識(shí)模塊(課程模塊)構(gòu)成。模塊概要包括學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)指南、知識(shí)內(nèi)容、練習(xí)、實(shí)踐、作業(yè)、案例、常見問(wèn)題、測(cè)驗(yàn)(試題和試卷)、知識(shí)結(jié)構(gòu)和參考資料目錄等資源構(gòu)成。知識(shí)點(diǎn)由學(xué)習(xí)指導(dǎo)、知識(shí)內(nèi)容、教學(xué)錄像、練習(xí)、測(cè)驗(yàn)(試題和試卷)、案例、演示文稿和與之相關(guān)的資料素材構(gòu)成。實(shí)踐部分由實(shí)踐單元構(gòu)成,實(shí)踐單元由實(shí)踐目的、實(shí)踐內(nèi)容、實(shí)踐指導(dǎo)和素材等一系列資源構(gòu)成。

2.拓展資源建設(shè)。拓展資源是指導(dǎo)學(xué)有余力的學(xué)生進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)的資料,是多樣性和交互性輔助資源。包括對(duì)應(yīng)章節(jié)知識(shí)的網(wǎng)站鏈接、相應(yīng)芯片及測(cè)量?jī)x表的使用手冊(cè)、文獻(xiàn)資料及案例庫(kù)等。

五、教材建設(shè)

教材建設(shè)也是課程建設(shè)的一個(gè)重要組成部分,教材的好壞直接關(guān)系到授課質(zhì)量的優(yōu)劣。課題組經(jīng)過(guò)多方調(diào)研討論,搏眾家之所長(zhǎng),組成由沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)、沈陽(yáng)理工大學(xué)和大連交通大學(xué)聯(lián)合教材編寫小組,擬編寫高等學(xué)校儀器類“十三五”規(guī)劃系列教材之一《電子測(cè)量技術(shù)》教材,已與電子工業(yè)出版社達(dá)成出版意向。本教材內(nèi)容豐富、層次清晰、體系完整,強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐的結(jié)合。在講述電子測(cè)量中的基本概念的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)闡述電子測(cè)量的原理與方法,以及現(xiàn)代電子測(cè)量?jī)x器的原理與應(yīng)用。具有內(nèi)容的連貫性和全面性,知識(shí)的科學(xué)性和前瞻性。新穎之處在于該教材采用二維碼形式提供擴(kuò)展資源,方便學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

六、實(shí)踐教學(xué)改革

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等教育的重要組成部分,是影響人才培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵,實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、獨(dú)立思考和解決問(wèn)題能力起著至關(guān)重要的作用[1]。

1.精選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,合理安排時(shí)間,及時(shí)更新設(shè)備。由于學(xué)時(shí)有限,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要精練,實(shí)驗(yàn)時(shí)間要合理,要克服以往集中實(shí)驗(yàn)的弊端,每個(gè)實(shí)驗(yàn)都安排在相應(yīng)理論講授之后,稱熱打鐵,可以達(dá)到很好的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。?shí)驗(yàn)設(shè)備要及時(shí)更新,淘汰了原有的舊設(shè)備,新購(gòu)進(jìn)40套常用電子測(cè)量?jī)x器,對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行全面改革,編寫了新的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。

2.采取“仿真―調(diào)試―安裝―實(shí)驗(yàn)”模式,培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力。改革傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué),先利用仿真軟件進(jìn)行仿真設(shè)計(jì),改變輸入條件,觀察輸出結(jié)果;然后給學(xué)生發(fā)放裸板和元器件,由學(xué)生利用課外時(shí)間自行安裝調(diào)試,最后實(shí)驗(yàn)課上自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟,與仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。這樣學(xué)生由被動(dòng)實(shí)驗(yàn)變?yōu)橹鲃?dòng)實(shí)驗(yàn),既給學(xué)生充分展示自己的機(jī)會(huì),同時(shí)也讓授課老師了解學(xué)生對(duì)哪些知識(shí)點(diǎn)掌握有欠缺和不足。

3.與課程設(shè)計(jì)相結(jié)合,加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)。鑒于電子測(cè)量課程與其他學(xué)科聯(lián)系的緊密性,可以把電子測(cè)量課程與課程設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái),通過(guò)課程設(shè)計(jì)進(jìn)一步強(qiáng)化電子測(cè)量的理論知識(shí),把課堂中學(xué)到的知識(shí)與實(shí)際項(xiàng)目相銜接。比如與電路仿真課程設(shè)計(jì)相結(jié)合,通過(guò)對(duì)峰值檢波電路、均值檢波電路的仿真加深對(duì)電路的理解。再比如與單片機(jī)課程設(shè)計(jì)聯(lián)系起來(lái),以單片機(jī)為核心,設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的電壓表或頻率計(jì)。還可以利用設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單電路進(jìn)行測(cè)試,根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差分析,計(jì)算出測(cè)試精度等,這些可以加深學(xué)生對(duì)電子測(cè)量基本知識(shí)的理解和應(yīng)用,達(dá)到學(xué)以致用的目的[6]。

七、建設(shè)成效

經(jīng)過(guò)課程組多年來(lái)的努力,《電子測(cè)量技術(shù)》課程已于2015年獲批為遼寧省精品資源共享課,并在超星爾雅教學(xué)平臺(tái)上共享使用,而且正進(jìn)行跨校選課的嘗試。

1.資源特色。①教學(xué)團(tuán)隊(duì)經(jīng)驗(yàn)豐富。經(jīng)過(guò)這幾年的努力,逐步形成了一支充滿活力、教學(xué)特色鮮明的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。課程組兩位主講教師教齡均為20年以上,長(zhǎng)期工作在教學(xué)第一線,有著非常強(qiáng)的責(zé)任心和豐富的授課經(jīng)驗(yàn),深受學(xué)生喜愛,其中賈丹平被評(píng)為沈陽(yáng)市三育人先進(jìn)個(gè)人、沈陽(yáng)市首屆高校青年教師師德先進(jìn)個(gè)人、沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)教學(xué)優(yōu)秀教師。②課程內(nèi)容適合共享。課程體系脈絡(luò)清晰,原理知識(shí)精練概括,應(yīng)用技術(shù)與時(shí)俱進(jìn),課程內(nèi)容涵蓋了電子測(cè)量技術(shù)的基本原理、基本方法、綜合應(yīng)用等,具有基礎(chǔ)性、科學(xué)性、可持續(xù)性特點(diǎn),適合在網(wǎng)上公開使用。③課程資源充足完備。運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù),進(jìn)行教學(xué)方法和手段的改革,不斷提高教學(xué)質(zhì)量。探索與實(shí)踐了現(xiàn)代教育技術(shù)與課程教學(xué)相整合的模式,構(gòu)建了包括教材、配套課件、授課電子教案及網(wǎng)絡(luò)課程等多種媒體構(gòu)成的立體化教材,為學(xué)生提供了良好的多媒體學(xué)習(xí)環(huán)境和豐富的教學(xué)資源。④師生交流便捷通暢。本課程的網(wǎng)絡(luò)資源可以對(duì)各類文件進(jìn)行瀏覽、下載、評(píng)價(jià),這大大地提高了課程資源的使用效率??梢酝ㄟ^(guò)答疑、討論、作業(yè)等多種方式進(jìn)行師生互動(dòng),發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)線上線下相結(jié)合、課上課下相結(jié)合,有效提高教學(xué)質(zhì)量,促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提高。

2.課程特色。①重視學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。采用案例式、啟發(fā)互動(dòng)式教學(xué),提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,將科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)融入課堂教學(xué),以講授內(nèi)容為主線,傳授科學(xué)思維、創(chuàng)新精神、研究方法,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。②跟蹤新技術(shù),教師科研成果進(jìn)課堂。融合最新技術(shù)和科研實(shí)踐,把最新技術(shù)帶給學(xué)生,使課堂成為培養(yǎng)創(chuàng)新能力的舞臺(tái),學(xué)生由被動(dòng)接受,變?yōu)橹鲃?dòng)探索與創(chuàng)新,為培養(yǎng)高質(zhì)量人才提供了有力支撐。③充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)資源。其不僅給學(xué)生提供了一個(gè)自學(xué)的空間,也給師生提供一個(gè)交流互動(dòng)的空間。④注重學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。通過(guò)“仿真―安裝―調(diào)試―實(shí)驗(yàn)”模式以及讀書報(bào)告訓(xùn)練,培養(yǎng)了學(xué)生自主思考、自主分析、自主設(shè)計(jì)的綜合實(shí)踐能力。

電子測(cè)量技術(shù)論文:電子測(cè)量技術(shù)》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的實(shí)踐與探索

摘要:為使學(xué)生更好的掌握電子測(cè)量技術(shù)的基本理論和相關(guān)儀器設(shè)置的使用,提高學(xué)生解決電子測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域問(wèn)題的能力,主要針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了改革的實(shí)踐。通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排和考核方式的調(diào)整,培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)電子測(cè)量技術(shù)理論和知識(shí)的理解和應(yīng)用的能力。實(shí)踐證明這些教學(xué)改革能提高學(xué)生對(duì)于專業(yè)知識(shí)的興趣,加深學(xué)生對(duì)課程的理解,提高學(xué)生的設(shè)計(jì)能力和綜合分析能力,獲得了較好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞:電子測(cè)量技術(shù);實(shí)驗(yàn)研究;設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)

電子測(cè)量是電子技術(shù)中進(jìn)行信息檢測(cè)的重要手段,它是一門發(fā)展快、應(yīng)用面寬、實(shí)踐性強(qiáng)的重要學(xué)科,在當(dāng)今的信息化社會(huì)中發(fā)揮著重要的作用?!半娮訙y(cè)量技術(shù)”課程是電子信息類專業(yè)中一門重要的專業(yè)必修課程。 “電子測(cè)量技術(shù)”課程的主要任務(wù)是使學(xué)生掌握近代電子測(cè)量的基本原理和方法,熟悉新型電子測(cè)量?jī)x器的應(yīng)用技術(shù),在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中能夠制定先進(jìn),合理的測(cè)量和測(cè)試方案,具備正確選用測(cè)量?jī)x器、設(shè)計(jì)合理測(cè)試方案、科學(xué)嚴(yán)格地處理數(shù)據(jù)、以獲得最佳結(jié)果的能力。

電子測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)一方面建立在理論教學(xué)的基礎(chǔ)之上,是對(duì)理論教學(xué)進(jìn)行服務(wù)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),它對(duì)理論教學(xué)有畫龍點(diǎn)睛的作用;另一方面其效果應(yīng)高于理論教學(xué)的內(nèi)容,是將理論教學(xué)轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)測(cè)試能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié),對(duì)理論教學(xué)有升華的作用。電子測(cè)量技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)對(duì)于電子信息類專業(yè)學(xué)生的綜合素質(zhì)的培養(yǎng)有著十分重要的意義,其教學(xué)效果直接影響后續(xù)專業(yè)課程及專業(yè)技能的培養(yǎng)。

1傳統(tǒng)電子測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題

受有限的資金和實(shí)驗(yàn)條件的限制,傳統(tǒng)電子測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,忽視能力培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)僅作為驗(yàn)證和鞏固理論教學(xué)的附屬,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏設(shè)計(jì)性、研究性、綜合性、創(chuàng)造性和實(shí)用性,忽略了對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)。而且,在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)和安排上,傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容大多是按照指導(dǎo)書使用一些測(cè)量?jī)x器進(jìn)行規(guī)定的測(cè)量,比較單調(diào)、片面,學(xué)生為了使用而使用,照本宣科的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,收獲甚少,且挫傷其對(duì)電子測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程的興趣;另一方面,實(shí)驗(yàn)中安排的儀器在前期課程中已有使用,如萬(wàn)用表、信號(hào)源、示波器等,使學(xué)生極其輕視電子測(cè)量實(shí)驗(yàn),認(rèn)為其無(wú)新內(nèi)容甚至可有可無(wú)。

傳統(tǒng)的驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)使電子測(cè)量實(shí)驗(yàn)偏離了實(shí)驗(yàn)的初衷,單一的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式,陳舊的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,使得電子測(cè)量實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的教學(xué)效果受到極大的限制。實(shí)驗(yàn)變成了對(duì)電子測(cè)量?jī)x器的認(rèn)識(shí)和簡(jiǎn)單操作,學(xué)生掌握了各種測(cè)量?jī)x器的使用方法,卻不能夠自主完成對(duì)某待測(cè)量的設(shè)計(jì)、測(cè)試、分析以及處理數(shù)據(jù)的測(cè)試過(guò)程;而電子測(cè)量實(shí)驗(yàn)的真正目的是培養(yǎng)學(xué)生具有正確選用測(cè)量?jī)x器、設(shè)計(jì)合理測(cè)試方案、科學(xué)嚴(yán)格地處理數(shù)據(jù)、以獲得最佳結(jié)果的能力。不難看出,電子測(cè)量實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)達(dá)不到本學(xué)科教學(xué)目的,離社會(huì)需求更是相差甚遠(yuǎn)。

結(jié)合學(xué)校的質(zhì)量工程建設(shè),對(duì)電子測(cè)量實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改革。改革堅(jiān)持“一個(gè)中心、兩個(gè)基本點(diǎn)”的原則,“一個(gè)中心”即以培養(yǎng)學(xué)生綜合測(cè)試能力為目標(biāo),“兩個(gè)基本點(diǎn)”即熟練掌握測(cè)量?jī)x器的原理和使用、熟練掌握測(cè)量原理和方法。改革的目標(biāo)確定為:在熟練掌握常用測(cè)量原理和方法和常用電子測(cè)量?jī)x器的原理和操作的基礎(chǔ)上,能根據(jù)被測(cè)對(duì)象正確選擇測(cè)量方案和儀器,能對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行正確的誤差分析和數(shù)據(jù)處理,切實(shí)提高學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí),增強(qiáng)學(xué)生的綜合測(cè)試能力。結(jié)合改革的目標(biāo),我們做了如下改進(jìn):

2電子測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的實(shí)踐探索

對(duì)于電子測(cè)量技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的問(wèn)題,我們針對(duì)學(xué)生的能力和認(rèn)知特點(diǎn),結(jié)合學(xué)院實(shí)際情況,對(duì)電子測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出了一些新的思路,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了實(shí)踐和探索。

1)在內(nèi)容方面,建立3個(gè)層次遞進(jìn)的實(shí)踐教學(xué)體系:驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)和綜合型實(shí)驗(yàn)。

驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)的目的是加深學(xué)生對(duì)測(cè)量?jī)x器原理的理解,掌握常用測(cè)量?jī)x器如萬(wàn)用表、信號(hào)發(fā)生器、示波器等的使用方法。改革后的實(shí)驗(yàn)體系中保留了1個(gè)代表性實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)1)。通過(guò)對(duì)電阻電容、二極管、三極管等常用分立器件量值的確定,熟悉萬(wàn)用表、LRC測(cè)試儀的使用;采用信號(hào)發(fā)生器發(fā)生波形,輸出給示波器觀察,從而熟悉信號(hào)發(fā)生器和示波器的使用。

設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)室已有的儀器設(shè)備和材料,自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,在實(shí)驗(yàn)室完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。一般要求在實(shí)驗(yàn)前一周查閱實(shí)驗(yàn)所需要用的設(shè)備的相關(guān)技術(shù)資料,閱讀使用說(shuō)明書,并觀看相關(guān)視頻,設(shè)計(jì)基本的實(shí)驗(yàn)方案和步驟;做好了前期的準(zhǔn)備工作,每組同學(xué)帶著設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)測(cè)試方案進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,實(shí)驗(yàn)時(shí)間學(xué)生就可以根據(jù)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案搭建簡(jiǎn)單的電路,并進(jìn)行測(cè)試,記錄相應(yīng)數(shù)據(jù);實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,要求對(duì)于所得到的數(shù)據(jù)要做詳細(xì)的、有計(jì)劃的、科學(xué)的數(shù)據(jù)處理,撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 改革后的電子測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)以設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)為主,實(shí)驗(yàn)2、3、4均為設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。

例如對(duì)于RC電路特性的測(cè)試實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)為4學(xué)時(shí),學(xué)生需要進(jìn)行無(wú)源RC電路仿真設(shè)計(jì),確定其電路元件參數(shù);進(jìn)而選擇電路元件搭建和焊接電路,根據(jù)自己的電路特點(diǎn)設(shè)計(jì)相應(yīng)的電路特性即幅頻特性、相頻特性測(cè)試方案。通過(guò)對(duì)RC電路特性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn),要求學(xué)生能夠熟練掌握基本測(cè)量設(shè)備的使用,并且熟練掌握幅頻特性、相頻特性測(cè)試方法,對(duì)電路中關(guān)鍵器件對(duì)電路特性的影響有一定的認(rèn)識(shí)。在改革前的實(shí)驗(yàn)中,要求學(xué)生用信號(hào)發(fā)生器發(fā)生不同信號(hào),用示波器對(duì)其進(jìn)行測(cè)試,以掌握電壓的測(cè)試方法。但是學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)索然無(wú)味,更不可能加以認(rèn)真的思考和分析。改革后的實(shí)驗(yàn)將電壓測(cè)量等知識(shí)點(diǎn)融入到實(shí)驗(yàn)中的各個(gè)環(huán)節(jié)中。學(xué)生在測(cè)量幅頻特性的時(shí)候需要考慮所測(cè)電壓的使用何種表征方法,電壓幅值和頻率的關(guān)系如何測(cè)試,示波器的頻率特性等;另外,相頻特性測(cè)量中需要考慮示波器測(cè)量相位差的方法等等。

2)在學(xué)生分組方面,我們按照班級(jí)人數(shù)確定,一般4人一組,要求小組成員分工明確,各司其責(zé),同時(shí)充分發(fā)揮團(tuán)隊(duì)精神,確定合理、完備的測(cè)試方案。在其實(shí)驗(yàn)報(bào)告中,列出本小組的成員以及分工情況,詳述本人分工的工作情況。同時(shí),在測(cè)試過(guò)程中,每位同學(xué)必須有各自獨(dú)立的測(cè)試,記錄各自獨(dú)立的測(cè)試數(shù)據(jù)并進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析。

3)在考核方面,我們對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)立了獨(dú)立的考核環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)考核內(nèi)容為開放式的綜合性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),時(shí)間為2周。通常電子測(cè)量技術(shù)課程的所在學(xué)期學(xué)生還有教學(xué)實(shí)習(xí)課程即收音機(jī)焊接實(shí)習(xí)課程,按照要求每位學(xué)生都要焊接的自己收音機(jī)作品。對(duì)于電子測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)的考核則結(jié)合收音機(jī)焊接實(shí)習(xí)開展,要求每位學(xué)生查閱資料,對(duì)自己焊接的收音機(jī)進(jìn)行電路特性的測(cè)試設(shè)計(jì)和調(diào)試,由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)水平、設(shè)備操作熟練程度以及調(diào)試結(jié)果現(xiàn)場(chǎng)打分,并最終提交一個(gè)完整的報(bào)告。作為本門課程實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的考核。通過(guò)改革考核方式,增強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和獨(dú)立解決問(wèn)題的能力;也為指導(dǎo)老師客觀、公正、全面地反映學(xué)生的掌握情況和能力。

3教學(xué)效果

改革后的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容體現(xiàn)出重應(yīng)用、重技能、重素質(zhì)的特點(diǎn),要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中運(yùn)用所學(xué)的理論基礎(chǔ)知識(shí)來(lái)指導(dǎo)設(shè)計(jì)并獨(dú)立完成,其成效是顯著的,一方面,在參與實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,一切由學(xué)生獨(dú)立思考和動(dòng)手,學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)的理論知識(shí)得到了驗(yàn)證和應(yīng)用,從而提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣,學(xué)生的設(shè)計(jì)技能、調(diào)試技能、測(cè)試技能和實(shí)驗(yàn)研究技能得到了充分的訓(xùn)練。另一方面,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的安排貫穿了整個(gè)電子測(cè)量技術(shù)理論教學(xué)的各個(gè)知識(shí)點(diǎn),學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要相應(yīng)的電子測(cè)量技術(shù)的理論知識(shí)支撐,從而促進(jìn)了學(xué)生對(duì)于課堂理論教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣,更激發(fā)了學(xué)生對(duì)于電子測(cè)量方法和原理和學(xué)習(xí)和探索欲望。

綜上,學(xué)生在進(jìn)行了電子測(cè)量技術(shù)的課堂及實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境的學(xué)習(xí)后,能夠在熟練掌握常用測(cè)量原理和方法和常用電子測(cè)量?jī)x器的原理和操作的基礎(chǔ)上,能根據(jù)被測(cè)對(duì)象正確選擇測(cè)量方案和儀器,能對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行正確的誤差分析和數(shù)據(jù)處理,切實(shí)提高了學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí),增強(qiáng)了學(xué)生的綜合測(cè)試能力。

4結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)不斷的改革與實(shí)踐,將電子測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)逐漸轉(zhuǎn)變成學(xué)生喜歡且重視的環(huán)節(jié),學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣明顯提高,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中更是培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神以及獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。改革后的實(shí)驗(yàn)大大增加了老師指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的工作量,十分辛苦,但是看到電子測(cè)量實(shí)驗(yàn)中涌現(xiàn)出一批理論知識(shí)扎實(shí),動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生,我們頗感欣慰。電子測(cè)量實(shí)驗(yàn)也成為后續(xù)的大學(xué)生創(chuàng)新大賽發(fā)現(xiàn)和選拔人才的重要環(huán)節(jié),電子測(cè)量實(shí)驗(yàn)室成為實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要基地。

電子測(cè)量技術(shù)論文:淺析電子測(cè)量技術(shù)的走向和發(fā)展

【摘要】隨著科技的日新月異,世界進(jìn)入了信息爆炸時(shí)代,層出不窮的新設(shè)備新技術(shù)誕生,逐漸改變著人們的生活方式。新的技術(shù)逐漸替代舊的技術(shù),其中之一,便是電子測(cè)量技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】電子測(cè)量,發(fā)展,走向

前言

科技改變生活,隨著改革開放的成功,我國(guó)人民的生活水平不斷提高,越來(lái)越多的新技術(shù)新設(shè)備應(yīng)用于我們的日常生活中,電子測(cè)量技術(shù)作為一種新興技術(shù),越來(lái)越廣泛的應(yīng)用到了我們的生活中,它的出現(xiàn),能夠精確測(cè)量許多之前很難檢測(cè)的數(shù)據(jù),為我們的各種工作,提供了安全保障,方便人民工作,現(xiàn)在,就讓我們一同來(lái)認(rèn)識(shí)一下電子測(cè)量技術(shù)的發(fā)展。

1電子測(cè)量技術(shù)發(fā)展

隨著電子測(cè)量技術(shù)的發(fā)展和成熟,電子測(cè)量技術(shù)慢慢從一種理念技術(shù),逐漸走入生產(chǎn)實(shí)際中,在人類的生產(chǎn)生活中,具有越來(lái)越重要的地位和作用,它廣泛應(yīng)用于測(cè)量電能量、信號(hào)特性及其所受干擾、元件及電路參數(shù)等電學(xué)專業(yè)的測(cè)量。

這是一門新興產(chǎn)業(yè),具有高知識(shí)密集性、高技術(shù)性的特質(zhì)。無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)際,都具有廣泛的市場(chǎng),特別是隨著市場(chǎng)的不斷成熟,電子測(cè)量技術(shù)可挖掘的空間將會(huì)越來(lái)越多。電子測(cè)量技術(shù)并非是一項(xiàng)獨(dú)立的科技,它包括了很多領(lǐng)域,比如微電子技術(shù),光學(xué),計(jì)算機(jī)技術(shù)等。電子測(cè)量技術(shù)是一門綜合性學(xué)科,隨著各種技術(shù)的成熟和發(fā)展,它的通用性和可實(shí)際操作性越來(lái)越得到廣大公司和用戶的認(rèn)可,數(shù)據(jù)的可信度越來(lái)越高。

隨著材料,儀器等的不斷提升,隨著新的測(cè)試?yán)碚摗y(cè)試方法、測(cè)試領(lǐng)域以及新的儀器結(jié)構(gòu)不斷涌現(xiàn),在電子、電力、航空、航天、能源、交通、廣播、電視、通信及其信息系統(tǒng)、微電子及電子元器件測(cè)試等方面已沖破了傳統(tǒng)儀器的概念。

2電子測(cè)量技術(shù)的走向

2.1電子測(cè)量技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

相對(duì)于傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)來(lái)說(shuō),隨著電子測(cè)量技術(shù)的成熟與發(fā)展,它的優(yōu)勢(shì)是毋庸置疑的。電子測(cè)量技術(shù)具有測(cè)量頻率范圍寬、量程大、精度高等優(yōu)勢(shì)。特別是在一些特殊環(huán)境下,比如深海壓力大,溫度高,環(huán)境險(xiǎn)峻等因素,傳統(tǒng)的測(cè)量方式是無(wú)法與其競(jìng)爭(zhēng)的?,F(xiàn)代的電子測(cè)量技術(shù)不僅降低了測(cè)量人員的工作量,也大大增強(qiáng)了他們的競(jìng)爭(zhēng)力和工作效率。

比如現(xiàn)在的房地產(chǎn)項(xiàng)目中,現(xiàn)代企業(yè)開發(fā)了很多簡(jiǎn)單實(shí)用的測(cè)量工具,比如激光電子測(cè)量。我們的測(cè)量人員在墻上定一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn),就能測(cè)出到對(duì)面墻壁的直線距離。從屋頂上打出激光,便能直接射到樓底,測(cè)量到我們需要的精確數(shù)據(jù)。這種工作效率和工作方式在傳統(tǒng)測(cè)量方式下是無(wú)法想象的,它既大大增加了工作效率,縮短工作時(shí)間,又得到了傳統(tǒng)測(cè)量無(wú)法實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)精確。而且,在特殊環(huán)境中,傳統(tǒng)測(cè)量的方式更是無(wú)法實(shí)現(xiàn)我們想要的數(shù)據(jù)參數(shù)。

隨著科技的發(fā)展,人們對(duì)數(shù)據(jù)要求的精確度越來(lái)越高,數(shù)量級(jí)越來(lái)越小,有些數(shù)據(jù)甚至要求到了納米級(jí)甚至更小。這個(gè)時(shí)候,傳統(tǒng)測(cè)量更是無(wú)法實(shí)現(xiàn)其要求,人類的肉眼是無(wú)法實(shí)現(xiàn)此數(shù)量級(jí)的。因此,電子測(cè)量的走向和發(fā)展必將越來(lái)越寬廣,也是將來(lái)發(fā)展的必然方向。

科技讓人類可適應(yīng)的環(huán)境越來(lái)越寬廣,人們從陸地走向河流,海洋,深海之底,甚至太空。在這樣的復(fù)雜環(huán)境下,傳統(tǒng)測(cè)量更是失去了可供施展的空間。在這樣的情況下,電子測(cè)量徹底成為主力,在廣度、精度、長(zhǎng)度、復(fù)雜環(huán)境等方面全面占優(yōu)。

2.2與信息技術(shù)的契合

計(jì)算機(jī)信息技術(shù)和電子測(cè)量技術(shù)是高度契合,不可分離的。在現(xiàn)代,是一個(gè)信息爆炸的時(shí)代,電子測(cè)量的發(fā)展前景是離不開計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展的。隨著材料技術(shù)的發(fā)展,電子計(jì)算機(jī)的成本越來(lái)越低,在不久的將來(lái),當(dāng)光子計(jì)算機(jī)技術(shù)和量子計(jì)算機(jī)技術(shù)成熟之后,電子計(jì)算機(jī)更將會(huì)向小型化,節(jié)約化發(fā)展,計(jì)算速度也將是一日千里。而且在方式方法上也呈現(xiàn)了多樣性。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和動(dòng)漫技術(shù)的興起,很多電子測(cè)量的方式方法也出現(xiàn)了變化。在惡劣環(huán)境中或者人類無(wú)法達(dá)到的環(huán)境中,比如火星,月球等表面的情況和數(shù)據(jù)的采集,漸漸通過(guò)動(dòng)畫虛擬的技術(shù)具象在人們的眼前。

現(xiàn)在,經(jīng)常通過(guò)電子測(cè)量的方式收集具體數(shù)據(jù),再通過(guò)動(dòng)畫呈現(xiàn)的方式,模擬出具體的地形。再通過(guò)對(duì)虛擬地形的研究來(lái)得到很多我們想要的參數(shù),分析出人們想要的結(jié)果。比如火星,比如其他星球,是否適合人類生存,這是個(gè)永恒的話題。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與智能傳感技術(shù)的不斷發(fā)展,檢測(cè)儀器也將朝著“更快、更寬、更深”方向發(fā)展。微型計(jì)算機(jī)的不斷發(fā)展,讓電子測(cè)量?jī)x器能夠更加便捷地?cái)y帶,能夠?qū)y(cè)量的數(shù)據(jù)、結(jié)果以及變化情況進(jìn)行記錄和保存,體現(xiàn)了電子測(cè)量技術(shù)多功能、高性能的特點(diǎn)。

3電子測(cè)量技術(shù)的未來(lái)

科技發(fā)展是第一生產(chǎn)力,科技的領(lǐng)先進(jìn)步與否成為了衡量一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化水平和綜合國(guó)力的最重要標(biāo)志。電子測(cè)量技術(shù)便是其中的重要一環(huán)。電子測(cè)量技術(shù)復(fù)合在多項(xiàng)技術(shù)之中,成為其支點(diǎn)或者重要一環(huán),很多技術(shù)的發(fā)展都必須依托科學(xué)的數(shù)據(jù)。而電子測(cè)量技術(shù)的發(fā)展跟儀器、材料和多種科技密切相關(guān)。

由于電子測(cè)量技術(shù)的發(fā)展,材料參數(shù)的數(shù)量級(jí)越來(lái)越小,由于材料和其他技術(shù)的發(fā)展,電子測(cè)量技術(shù)的發(fā)展也越來(lái)越快。從模擬儀器到數(shù)字儀器、智能儀器,再到目前的虛擬儀器的發(fā)展歷程,微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展推動(dòng)了電子測(cè)量?jī)x器的發(fā)展。傳統(tǒng)的儀器與測(cè)量方法已經(jīng)很難適應(yīng)這種需求,必須大力發(fā)展測(cè)試系統(tǒng)技術(shù)、測(cè)試軟件技術(shù)等,用以研制開發(fā)新的儀器和新的測(cè)試方法。如能適應(yīng)這種需求,儀器行業(yè)將得到很大發(fā)展。

4結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)本文的研究,我們了解到電子測(cè)量技術(shù)對(duì)人類社會(huì)發(fā)展的重要性,也了解到它相對(duì)于傳統(tǒng)測(cè)量來(lái)說(shuō),不可替代的優(yōu)勢(shì),電子測(cè)量技術(shù)的發(fā)展,可以讓人類得到更寬、更廣、更精確數(shù)據(jù),也可以在更在復(fù)雜,人類無(wú)法長(zhǎng)期活動(dòng)的地方進(jìn)行作業(yè)。我們相信,電子測(cè)量技術(shù)的發(fā)展前景必定是廣闊的。

電子測(cè)量技術(shù)論文:大學(xué)電子測(cè)量技術(shù)課程改革探討

摘 要:“電子測(cè)量技術(shù)”是一門理論知識(shí)和實(shí)踐性都很強(qiáng)的一門學(xué)科,開設(shè)這門課程旨在培養(yǎng)大學(xué)生的基本動(dòng)手操作能力和提高綜合設(shè)計(jì)能力。教師從理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)和考核方式三個(gè)方面進(jìn)行探討,目的是通過(guò)改革激發(fā)大學(xué)生的內(nèi)在動(dòng)力,提高大學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

關(guān)鍵詞:電子測(cè)量?jī)x器;教學(xué)方法;教學(xué)效果

“電子測(cè)量技術(shù)”是一門理論知識(shí)和實(shí)踐性都很強(qiáng)的學(xué)科。“電子測(cè)量技術(shù)”這門課程的內(nèi)容包括測(cè)量誤差的性質(zhì)、特點(diǎn)、分類和測(cè)量結(jié)果的處理,常見元件(電阻、電容、電感)標(biāo)注方法和測(cè)量方法,電參量(電流、電壓、功率)的測(cè)量,常用的測(cè)量?jī)x器的原理、使用方法,時(shí)域測(cè)量頻域測(cè)量和數(shù)據(jù)域測(cè)量的基本特點(diǎn)。學(xué)習(xí)本課程的目的是使大學(xué)生初步學(xué)會(huì)選擇合適的測(cè)量?jī)x器、制定合理的測(cè)試方法,學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)一個(gè)最佳的測(cè)試方案,并且學(xué)會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行誤差分析和處理。開設(shè)“電子測(cè)量技術(shù)”課程旨在培養(yǎng)大學(xué)生的基本動(dòng)手操作能力和提高綜合設(shè)計(jì)能力。該課程涉及知識(shí)點(diǎn)多,數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)復(fù)雜,學(xué)習(xí)難度大,容易造成大學(xué)生學(xué)習(xí)疲勞,致使學(xué)習(xí)效率下降。因此,我們不僅要加強(qiáng)大學(xué)生理論知識(shí)的學(xué)習(xí),還要注重大學(xué)生創(chuàng)新和動(dòng)手能力的實(shí)踐培養(yǎng)。我們可將實(shí)驗(yàn)分為基礎(chǔ)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)和綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。在基礎(chǔ)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中要求大學(xué)生能夠識(shí)別常用元件,并能對(duì)簡(jiǎn)單的電路進(jìn)行測(cè)量。在綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中,要根據(jù)大學(xué)生電子協(xié)會(huì)和電子設(shè)計(jì)大賽比賽要求事先擬定題目,使課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)相融合,加強(qiáng)大學(xué)生的設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力。通過(guò)改革,我校大學(xué)生近幾年的參賽均取得了可喜的成績(jī)。本文從理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)和考核方式幾個(gè)方面進(jìn)行了改革,目的是為了激發(fā)大學(xué)生的內(nèi)在動(dòng)力,提高大學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,通過(guò)一系列的改革取得良好的效果。

一、課程內(nèi)容的改革

當(dāng)前的“電子測(cè)量技術(shù)”課程體系陳舊,過(guò)多的介紹一些繁雜的公式,對(duì)于??拼髮W(xué)生來(lái)說(shuō)難度過(guò)大,因此我們聯(lián)合黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院的教師編寫了適合大學(xué)生使用的“電子測(cè)量技術(shù)”“電子測(cè)量技術(shù)教學(xué)大綱”和“電子測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書”。該套教材介紹常見電參量的測(cè)量方法、常用元器件的特點(diǎn)以及測(cè)量方法和測(cè)量常用儀器的工作原理、使用方法和測(cè)試技能,并且介紹了誤差理論和誤差分析,時(shí)域測(cè)量、頻域測(cè)量和數(shù)據(jù)域測(cè)量的基本方法。該套教材的特點(diǎn)是突出應(yīng)用性和實(shí)踐性,在課程內(nèi)容上能夠?qū)⒅R(shí)點(diǎn)與能力點(diǎn)有機(jī)結(jié)合起來(lái),注重培養(yǎng)大學(xué)生解決現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際問(wèn)題的能力。在內(nèi)容安排上,力求廣度和深度的統(tǒng)一,對(duì)電子測(cè)量的主要方面做了全面、系統(tǒng)的介紹,對(duì)于具體測(cè)量問(wèn)題,選擇典型的具有代表性的例題,使大學(xué)生既能夠建立基本測(cè)量理論和基本概念的學(xué)習(xí),又能加強(qiáng)基本操作技能的培養(yǎng)和提高。在課程內(nèi)容上增加了現(xiàn)代測(cè)量新技術(shù)如無(wú)線通信測(cè)試、藍(lán)牙測(cè)試、光通信測(cè)試等,每一部分均附有例題和習(xí)題,供大學(xué)生練習(xí),以加深理解。在每章的開始部分增加實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,在選擇實(shí)訓(xùn)內(nèi)容時(shí),應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工作需要和我校實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備條件,所選擇的儀器都是全國(guó)各大高校普遍使用的測(cè)量?jī)x器。

二、課堂講授

在課堂講授中,不再采取滿堂灌的“填鴨式”的方式,而是將大學(xué)生進(jìn)行分組,選擇具有代表性的例子引導(dǎo)大學(xué)生自己去討論、自己制訂測(cè)量方案,使每個(gè)大學(xué)生都能夠全身心地投入到課堂的學(xué)習(xí)中來(lái)。授課過(guò)程中,對(duì)于基本公式、基本定理的推導(dǎo)采用傳統(tǒng)的板書形式,既能使大學(xué)生加深理解,又方便大學(xué)生記錄。對(duì)于電路的測(cè)試技術(shù)和方案,利用多媒體技術(shù)、動(dòng)畫演示等手段,通過(guò)形象直觀的演示,增加了傳授的信息量。在教學(xué)過(guò)程中以大學(xué)生為主體,使大學(xué)生參與到課堂中來(lái),改變了以往在課堂上教師乏味的講解方式,教師在課堂上起引導(dǎo)作用,大學(xué)生才是主體。對(duì)于難點(diǎn)、抽象的知識(shí)點(diǎn),教師要給大學(xué)生講解清楚。同時(shí),教師要在課堂上設(shè)置訓(xùn)練項(xiàng)目,讓大學(xué)生先對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行分析,然后到網(wǎng)上和圖書館查閱資料,通過(guò)自己搜集信息,了解每種測(cè)量?jī)x器的優(yōu)缺點(diǎn)、適用范圍和測(cè)量精度,從而學(xué)會(huì)建立一個(gè)優(yōu)化的切實(shí)可行的測(cè)量方案。

三、加強(qiáng)實(shí)踐技能訓(xùn)練

在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的安排上,增加實(shí)驗(yàn)臺(tái)、實(shí)驗(yàn)課時(shí)和實(shí)驗(yàn)數(shù)目。我們把整個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為基礎(chǔ)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)和綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn),在基礎(chǔ)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)中使大學(xué)生學(xué)會(huì)常用元器件的識(shí)別方法,學(xué)會(huì)常用測(cè)量?jī)x器的使用方法,會(huì)對(duì)簡(jiǎn)單的電路進(jìn)行測(cè)量;在綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中,強(qiáng)化大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和綜合設(shè)計(jì)能力的提高。同時(shí),布置一些難度適中的題目和一些高難度的題目,難度適中的題目能使大部分的大學(xué)生經(jīng)過(guò)自己的努力就可以完成,高難度的題目可以使少部分有探索精神和創(chuàng)新能力的大學(xué)生脫穎而出,從而帶動(dòng)其他的大學(xué)生,營(yíng)造一個(gè)優(yōu)良的學(xué)習(xí)氛圍。

四、考試方式的改革

為了杜絕考前突擊幾天就能過(guò)關(guān)的現(xiàn)象,對(duì)大學(xué)生的考核方式也進(jìn)行了改革。以前的測(cè)試就是筆試,以至出現(xiàn)了大學(xué)生眼高手低、只會(huì)紙上談兵的現(xiàn)象。為了徹底杜絕這種情況的發(fā)生,我們更注重大學(xué)生平時(shí)的課堂表現(xiàn)、出勤率、作業(yè)情況以及在實(shí)驗(yàn)操作中的具體表現(xiàn),這樣給出的成績(jī)更加客觀公正,能大大提高了大學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,使大學(xué)生在平時(shí)的課堂上能更好地參與到課堂討論中來(lái)。

五、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)這幾方面的改革,激發(fā)了高校大學(xué)生的學(xué)習(xí)的興趣,充分調(diào)動(dòng)了大學(xué)生的主觀能動(dòng)性。近年來(lái),我校的大學(xué)生參加河南省電子技能大賽、全國(guó)電子大賽還有電工證的等級(jí)考試,取得了良好的成績(jī),促進(jìn)了他們的成長(zhǎng)成才。

電子測(cè)量技術(shù)論文:《電子測(cè)量技術(shù)》課程教學(xué)方法的探索與實(shí)踐

摘要:《電子測(cè)量技術(shù)》是電子信息科學(xué)與技術(shù)、自動(dòng)化等高等教育專業(yè)的一門專業(yè)必修課。通過(guò)教學(xué)工作的探索與實(shí)踐,對(duì)該課程的理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)做了嘗試性的改革,將理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)融合為一體進(jìn)行授課,在理論教學(xué)內(nèi)容上突出原理及新技術(shù),在實(shí)驗(yàn)教學(xué)上充分運(yùn)用實(shí)驗(yàn)室開發(fā)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。、實(shí)踐教學(xué)結(jié)果證明教學(xué)效果獲得較大提高。、

關(guān)鍵詞:電子測(cè)量 教學(xué)方法 理論教學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)

1 引言

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,如現(xiàn)代數(shù)學(xué)、物理學(xué)、微電子學(xué)、材料學(xué)等科學(xué)的發(fā)展為電子測(cè)量技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造了條件。電子測(cè)量技術(shù)的發(fā)展又為各行各業(yè)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展提供了有利的工具,推動(dòng)了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步。當(dāng)今的各行各業(yè)都離不開電子測(cè)量技術(shù)和電子測(cè)量?jī)x器,甚至在一些原先與“電”無(wú)關(guān)的專業(yè),如化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)、土木建筑等行業(yè)也都得到了充分的利用。各式各樣的精密電子測(cè)量?jī)x器在各種實(shí)驗(yàn)室里早已成為不可替代的基本工具和設(shè)備,因此電子測(cè)量技術(shù)的課程絕對(duì)不是可有可無(wú)的。當(dāng)代大學(xué)生、研究生必須把電子測(cè)量技術(shù)和儀器作為一門基本功,認(rèn)真學(xué)好。不論哪行哪業(yè),在今后的工作中都將會(huì)大有益處、受益非淺?!峨娮訙y(cè)量技術(shù)》如此重要,如何更有效的展開本課程的教學(xué)工作,是一個(gè)值得我們深思的問(wèn)題,本文筆者從理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩個(gè)方面對(duì)《電子測(cè)量技術(shù)》課程的教學(xué)方法進(jìn)行探索與實(shí)踐。

2 理論教學(xué)

電子測(cè)量技術(shù)課程的內(nèi)容主要包括電路參數(shù)測(cè)量、頻譜分析、時(shí)域信號(hào)的測(cè)量、晶體管特性測(cè)量等電子測(cè)量的基本原理和測(cè)量誤差分析,并包含了相關(guān)電子測(cè)量?jī)x器的工作原理、性能指標(biāo)、實(shí)際應(yīng)用和相關(guān)儀器的最新成果等。與很多課程一樣,該課程的理論內(nèi)容非??菰?,如果在教學(xué)過(guò)程中將理論內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容嚴(yán)重脫節(jié),只是一味的介紹理論知識(shí),將使得學(xué)生無(wú)法全面掌握電子測(cè)量的核心技術(shù)。若要出色的完成這門課程的教學(xué)是一項(xiàng)非常有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。理論教學(xué)工作作者是從教材選擇、教師的自我提高、逆向思維教學(xué)法三個(gè)方面展開的。

2.1 教材的選擇

一本好的教材不僅可以使教師易教,大大提高教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量,而且還可引導(dǎo)教學(xué)改革和教學(xué)思想的轉(zhuǎn)變,而且可使學(xué)生易學(xué),啟發(fā)學(xué)生思維、引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新。

筆者選用的教材是電子工業(yè)出版社出版的由桂林電子科技大學(xué)陳尚松等編寫的《電子測(cè)量與儀器》,該書按高等學(xué)校電子信息科學(xué)與工程類專業(yè)的教學(xué)要求編寫,教材中的內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn),技術(shù)上跟進(jìn)更新。書中的內(nèi)容是按發(fā)展歷程講解儀器原理,容易入門,敘述深入淺出,圖文并茂,宜學(xué)宜懂,同時(shí)也包含了擴(kuò)展或深入的內(nèi)容可供教學(xué)和科研的不同需求選用;該書的具體內(nèi)容做到了理論聯(lián)系實(shí)際,既講電子測(cè)量原理,又講具體儀器應(yīng)用,通過(guò)實(shí)例與儀器型號(hào)參數(shù)介紹,加深對(duì)儀器的認(rèn)識(shí)和對(duì)國(guó)內(nèi)外技術(shù)水平的了解。在內(nèi)容上每章均附本章要點(diǎn)、小結(jié)和思考題與習(xí)題,便于學(xué)生預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)和總結(jié)。

2.2 教師的自我提高

在任何一門課程的教學(xué)過(guò)程中教師都具有主導(dǎo)作用,教師知識(shí)水平的提高可使教學(xué)質(zhì)量得到有效地提高。我們知道電子技術(shù)的發(fā)展是非常迅速的,電子產(chǎn)品的發(fā)展速度呈摩爾定律所描述的規(guī)律,即集成電路的規(guī)模和微處理器的性能每18個(gè)月都會(huì)提高一倍,在這一速度的帶動(dòng)下各種電子測(cè)量?jī)x器的生產(chǎn)廠家不斷發(fā)展更新自己的產(chǎn)品。作為《電子測(cè)量技術(shù)》的教師,一方面應(yīng)該時(shí)刻關(guān)注研制和生產(chǎn)電子測(cè)量?jī)x器的商家的產(chǎn)品動(dòng)態(tài),要實(shí)時(shí)關(guān)注Aglient、Tektronix等這些大的電子儀器生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品動(dòng)態(tài),定期查閱他們產(chǎn)品的資料,用來(lái)深化和擴(kuò)展教學(xué)內(nèi)容,將這些新內(nèi)容、新知識(shí)在課堂上呈現(xiàn)給學(xué)生,豐富課堂內(nèi)容激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情,拓寬學(xué)生視野做到與時(shí)俱進(jìn);另一方面教師要主動(dòng)進(jìn)行電子測(cè)量方面的科學(xué)研究,促使教師對(duì)該方面的知識(shí)有更深入的理解,多參加學(xué)術(shù)交流會(huì)議,到科研水平較高的國(guó)內(nèi)國(guó)際會(huì)議或其它相關(guān)的平臺(tái)學(xué)習(xí),通過(guò)與他人交流學(xué)習(xí)來(lái)提高教師自身的水平。

2.3 逆向思維教學(xué)法

任何一門課的理論學(xué)習(xí)都是一個(gè)枯燥的過(guò)程,如何化枯燥的理論學(xué)習(xí)為一個(gè)有趣的學(xué)習(xí)過(guò)程也是教師要思考的一項(xiàng)重要內(nèi)容。這要求教師明確教學(xué)目的,在雙重考慮教學(xué)目的和本專業(yè)實(shí)際情況的條件下,選取授課內(nèi)容和授課方法。本課程主要介紹電子測(cè)量的原理及儀器使用部分,教師將理論教學(xué)的陣地從教室轉(zhuǎn)移到實(shí)驗(yàn)室,直接面對(duì)儀器教學(xué),使用逆向思維的方法進(jìn)行理論教學(xué),先從教學(xué)生如何使用測(cè)量?jī)x器開始,讓學(xué)生對(duì)儀器的結(jié)構(gòu)有一個(gè)直觀的感性認(rèn)識(shí),懂得儀器的各個(gè)旋扭或按鍵分別實(shí)現(xiàn)了什么功能,以及各旋扭或按鍵間如何協(xié)調(diào)工作,以使用過(guò)程中遇到的問(wèn)題引發(fā)對(duì)理論知識(shí)的思考與學(xué)習(xí)。

以信號(hào)源和示波器的教學(xué)為例,這一教學(xué)過(guò)程將第三章和第六章的內(nèi)容結(jié)合起來(lái),先對(duì)信號(hào)源和示波器兩種儀器的表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行講解,讓學(xué)生使用示波器測(cè)量信號(hào)源輸出的信號(hào),學(xué)生使用儀器并利用儀器觀察到信號(hào)后學(xué)習(xí)積極性也被調(diào)動(dòng)起來(lái),教師由實(shí)際操作引導(dǎo)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)。如在信號(hào)源的使用過(guò)程中,信號(hào)的形狀會(huì)發(fā)生變化,由此引出怎樣才能使信號(hào)的波形發(fā)生改變,這就指引學(xué)生去學(xué)習(xí)“函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的基本組成”部分的內(nèi)容,這里講解了常見信號(hào)波形的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)換方法;再如我們可以從示波器上觀察到信號(hào)源的頻率可以從低頻段調(diào)到調(diào)頻段,在同一頻段內(nèi)頻率也會(huì)在一定范圍內(nèi)發(fā)生變化,信號(hào)源是如何實(shí)現(xiàn)這些頻率變化的呢?帶著這樣的問(wèn)題能引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)信號(hào)源內(nèi)部電路設(shè)計(jì)中的多種頻率合成方法。在示波器的使用過(guò)程中同樣提出問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生去學(xué)習(xí)示波器的理論內(nèi)容,如打開示波器觀察到光點(diǎn),通過(guò)輝度與聚焦的調(diào)整引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)示波管的原理及構(gòu)造,這一顯示原理也用于其他的顯示設(shè)備上,如頻譜儀、掃頻儀等,做到觸類旁通;通過(guò)示波器的觸發(fā)模式調(diào)節(jié)鍵觀察不同觸發(fā)模式下信號(hào)的顯示變化,反過(guò)來(lái)引導(dǎo)學(xué)生去研究是怎樣的設(shè)計(jì)變化促使了顯示屏信號(hào)的相應(yīng)變化,帶著學(xué)生學(xué)習(xí)示波器X通道中的觸發(fā)電路的組成、觸發(fā)耦合方式、觸發(fā)電平、觸發(fā)極性等知識(shí);再如使用示波器觀察信號(hào)源的同一個(gè)信號(hào)波形時(shí),通過(guò)調(diào)節(jié)垂直或水平偏轉(zhuǎn)旋扭觀察信號(hào)波形的變化,為何會(huì)出現(xiàn)這種變化?帶著同樣的思考引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)X通道、Y通道的放大電路設(shè)計(jì)等等。

3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)

本課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)采取驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的策略。

3.1 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)

驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的目的是讓學(xué)生通過(guò)操作各個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,使他們對(duì)電子測(cè)量的基本概念、原理及方法有更加深入的認(rèn)識(shí)和理解,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的習(xí)慣,提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力和分析、解決問(wèn)題的能力。在本課程的理論教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生已基本掌握了實(shí)驗(yàn)所用用儀器的操作和使用方法,學(xué)會(huì)利用現(xiàn)有設(shè)備采取正確方案進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的測(cè)試測(cè)量。教師設(shè)計(jì)一些具有鍛煉學(xué)生思考能力的實(shí)驗(yàn)給學(xué)生。如:通用計(jì)數(shù)器的應(yīng)用,該實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生理解通用智能計(jì)數(shù)器工作原理,掌握測(cè)量頻率周期的測(cè)量方法及其檢定高頻信號(hào)源頻率準(zhǔn)確度,熟悉計(jì)數(shù)器的其他擴(kuò)展功能;再如通用示波器的應(yīng)用,要求學(xué)生理解示波器的工作原理、技術(shù)指標(biāo),熟練掌握通用示波器測(cè)試信號(hào)參數(shù)的方法等。

3.2 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

《電子測(cè)量技術(shù)》課程綜合運(yùn)用了電子、計(jì)算機(jī)、通信、控制等方面的技術(shù)知識(shí),教師結(jié)合本專業(yè)的基礎(chǔ)課程,設(shè)計(jì)了本課程的設(shè)計(jì)訓(xùn)練題目,目的是培養(yǎng)學(xué)生將科學(xué)理論與實(shí)際工程相結(jié)合的能力,通過(guò)設(shè)計(jì)訓(xùn)練,要求學(xué)生在掌握電子測(cè)量?jī)x器基本理論的基礎(chǔ)上,能根據(jù)所學(xué)知識(shí)綜合設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的測(cè)量電路,運(yùn)用單片機(jī)、FPGA、Protel等工具對(duì)簡(jiǎn)易電子測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行仿真與設(shè)計(jì),從而提高學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)踐能力。

設(shè)計(jì)題目主要有簡(jiǎn)易信號(hào)源設(shè)計(jì)、簡(jiǎn)易計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)、簡(jiǎn)易頻率計(jì)設(shè)計(jì)、簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)采集卡設(shè)計(jì)等,讓學(xué)生通過(guò)這些題目進(jìn)一步對(duì)課本理論知識(shí)進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)。設(shè)計(jì)要求學(xué)生首先要寫出《設(shè)計(jì)任務(wù)書》,包括以下內(nèi)容:第一,儀器名稱、用途、特點(diǎn)及簡(jiǎn)要設(shè)計(jì)思想;第二,主要技術(shù)指標(biāo);第三,儀器應(yīng)具備的功能;第四,儀器的設(shè)備規(guī)模;第五,系統(tǒng)的操作規(guī)范等。該任務(wù)書反映同學(xué)的設(shè)計(jì)目標(biāo),同時(shí)也是教師作為設(shè)計(jì)完畢進(jìn)行驗(yàn)收的依據(jù)。在設(shè)計(jì)之前要先學(xué)習(xí)基本的設(shè)計(jì)方法;在設(shè)計(jì)過(guò)程中除寫好《設(shè)計(jì)任務(wù)書》外,還要做到理論聯(lián)系實(shí)際,實(shí)現(xiàn)書本知識(shí)到工程實(shí)踐的過(guò)渡,要求學(xué)生在每一步設(shè)計(jì)結(jié)束要及時(shí)與教師溝通,盡可能完善設(shè)計(jì)工作。硬件電路設(shè)計(jì)前要畫好硬件原理框圖,過(guò)程中要繪制詳細(xì)的電路圖,仿真無(wú)誤后方可制作電路板;硬件完成后要規(guī)劃軟件控制流程圖,根據(jù)流程圖逐步、逐點(diǎn)編寫程序;最后進(jìn)入軟、硬件聯(lián)調(diào)、實(shí)驗(yàn),最后還要撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告。教師根據(jù)任務(wù)書中的指標(biāo)逐項(xiàng)檢查設(shè)計(jì)成品。

通過(guò)課程設(shè)計(jì)同學(xué)們學(xué)習(xí)了硬件電路設(shè)計(jì)、軟件程序設(shè)計(jì)、電路調(diào)試等知識(shí),使學(xué)生深入理解并掌握了測(cè)量?jī)x器的基本原理,硬件結(jié)構(gòu)和工作原理。掌握程序的編制方法和程序調(diào)試的方法,掌握常用接口的設(shè)計(jì)及使用。學(xué)生為其它課程、項(xiàng)目和畢業(yè)設(shè)計(jì)做了大量的知識(shí)儲(chǔ)備,也為將來(lái)在自動(dòng)化、智能檢測(cè)、電子信息工程、測(cè)試計(jì)量技術(shù)及儀器、電子科學(xué)與技術(shù)及其它領(lǐng)域工作打下良好基礎(chǔ)及應(yīng)用實(shí)踐能力。

4 結(jié)論

作者在課程教學(xué)過(guò)程中采用理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)模式。教師在“做中教”,學(xué)生在“做中學(xué)”。教師充分利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)儀器、智能儀器控制軟件、虛擬儀器軟件等,較為全面地介紹電子測(cè)量技術(shù)的基本知識(shí)、電子測(cè)量?jī)x器及測(cè)試系統(tǒng)的工作原理以及它們?cè)诠こ虒?shí)際中的具體應(yīng)用,讓學(xué)生盡可能廣的學(xué)習(xí)到本課程所涉及的專業(yè)知識(shí)。經(jīng)實(shí)踐,本文提出的理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法證明了該方法的構(gòu)建激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,鞏固和加深了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握與理解,提高了學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力并加大了授課的信息量,符合創(chuàng)新人才培養(yǎng)和社會(huì)發(fā)展的要求。

電子測(cè)量技術(shù)論文:《電子測(cè)量技術(shù)與儀器》課程基于工程應(yīng)用的實(shí)踐教學(xué)改革

摘 要:電子測(cè)量技術(shù)與儀器教學(xué)改革引起了高職院校教學(xué)改革的熱點(diǎn)討論。根據(jù)我院實(shí)際教學(xué)情況和學(xué)生自身特點(diǎn),對(duì)電子測(cè)量技術(shù)與儀器”課程的教學(xué)進(jìn)行了討論、探索和實(shí)踐,并提出理論指導(dǎo)實(shí)踐、強(qiáng)化應(yīng)用、分組指導(dǎo)教學(xué)等良好的建議。

關(guān)鍵詞:電子測(cè)量技術(shù)與儀器;工程應(yīng)用;分組指導(dǎo);教學(xué)改革

1 強(qiáng)化實(shí)踐操作的《電子測(cè)量技術(shù)與儀器》課程教學(xué)內(nèi)涵

目前,《電子測(cè)量技術(shù)與儀器》課程作為移動(dòng)通信專業(yè)的必修理論課,該課程對(duì)理論和實(shí)踐的要求都比較高,高職學(xué)生在移動(dòng)通信工程中所需的測(cè)量技能以及微波理論知識(shí)需要有較高的要求,傳統(tǒng)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)操作較少,電子測(cè)量?jī)x器種類較少,如何通過(guò)教學(xué)改革,強(qiáng)化學(xué)生的理論知識(shí)和實(shí)踐操作技能,形成具有高職自身特色的教育課程,值得我們深入研究和思索。

結(jié)合該課程特點(diǎn),我認(rèn)為其教學(xué)內(nèi)涵應(yīng)體現(xiàn)任務(wù)驅(qū)動(dòng)的本質(zhì),一是理論性和實(shí)踐性。理論性是指對(duì)學(xué)生的基本理論知識(shí)要求較高,因?yàn)橐苿?dòng)通信專業(yè)的知識(shí)外聯(lián)性較低,學(xué)生以前接觸的很少,因此我們要求學(xué)生掌握基本的電子測(cè)量技能,并能夠運(yùn)用理論去指導(dǎo)本專業(yè)的實(shí)踐操作。實(shí)踐過(guò)程必須以提高學(xué)生基礎(chǔ)和應(yīng)用能力為主線,使其能夠勝任崗位基本要求。二是任務(wù)性?!峨娮訙y(cè)量技術(shù)與儀器》課程教學(xué)將工作任務(wù)細(xì)分,同時(shí)配備多種電子測(cè)量?jī)x器,讓學(xué)生在實(shí)際操作中練習(xí)各種測(cè)量技能,學(xué)和做相輔相成,更重要的是在學(xué)習(xí)中以實(shí)際電子儀器作為載體,遴選、重構(gòu)課程內(nèi)容,將工作任務(wù)作為終極努力目標(biāo)。

2 教學(xué)改革實(shí)施

依據(jù)高職院校培養(yǎng)高端技能型專門人才的培養(yǎng)目標(biāo),本課程實(shí)踐教學(xué)改革的原則如下:⑴以電子儀器或模塊作為課程載體。⑵將實(shí)際工程應(yīng)用引入實(shí)踐教學(xué)。⑶以實(shí)踐作為教學(xué)的主線,通過(guò)實(shí)踐帶動(dòng)知識(shí)、技能的學(xué)習(xí)與職業(yè)素養(yǎng)的養(yǎng)成。

在上述原則的指導(dǎo)下,對(duì)該課程教學(xué)進(jìn)行如下改革:

⑴在教學(xué)中以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo),充分發(fā)揮主導(dǎo)的導(dǎo)向作用,使主體具有自主學(xué)習(xí)的能力。主導(dǎo)教師應(yīng)加強(qiáng)自身理論知識(shí)水平的提高和技能的鍛煉,同時(shí)及時(shí)更新專業(yè)動(dòng)向。主體學(xué)生需要在理解理論知識(shí)的基礎(chǔ)上,著重鍛煉自身實(shí)踐操作。通過(guò)調(diào)查分析及學(xué)生反饋,移動(dòng)通信專業(yè)對(duì)于電子測(cè)量的能力要求為熟練使用各種電子儀器,運(yùn)用自己所學(xué)理論指導(dǎo)實(shí)踐,進(jìn)行高頻微波各種信號(hào)的測(cè)試,對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄分析并處理。因此,本課程從專業(yè)需求入手,充分利用實(shí)訓(xùn)室條件,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題,解決問(wèn)題的能力。

⑵充分采用多種教學(xué)方法,逐步培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。在實(shí)踐教學(xué)中,引入實(shí)際工程應(yīng)用,以任務(wù)作為驅(qū)動(dòng),積極引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。主導(dǎo)教師介紹任務(wù),將學(xué)生分組,每組同學(xué)分貝完成不同任務(wù),在同一組中,每位同學(xué)輪流當(dāng)組長(zhǎng),指導(dǎo)該組學(xué)生進(jìn)行整個(gè)任務(wù)的完成流程。在授課過(guò)程中采用課前預(yù)留,讓同學(xué)們?cè)谡n下時(shí)間充分利用網(wǎng)絡(luò)資源豐富和準(zhǔn)備即將學(xué)習(xí)的知識(shí),在后續(xù)課中鼓勵(lì)同學(xué)們上臺(tái)展示,給學(xué)生發(fā)揮的空間。將教學(xué)內(nèi)容分為基本模塊和拓展模塊兩部分,基本模塊用于提高電子測(cè)量能力,拓展模塊用于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

⑶以電子儀器作為載體,聯(lián)合企業(yè)開發(fā)多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,構(gòu)建理論實(shí)踐統(tǒng)一的教學(xué)體系。通過(guò)整合電子測(cè)量實(shí)踐教學(xué),合理有序的安排實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,根據(jù)不同的工程環(huán)境、工作任務(wù)及精度要求,選取科學(xué)合理的測(cè)量方案,選取正確的測(cè)量?jī)x器。主導(dǎo)教師給定測(cè)量要求,學(xué)生自行確定實(shí)驗(yàn)方案,配置實(shí)驗(yàn)儀器,分組制定實(shí)驗(yàn)步驟,完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。比如測(cè)量射頻放大器參數(shù)實(shí)驗(yàn),不同組別的學(xué)生可以選取不同測(cè)量模塊,自行查閱實(shí)訓(xùn)手冊(cè),分別制定不同實(shí)驗(yàn)步驟,最終完成測(cè)量任務(wù)。同時(shí)提出擴(kuò)展性任務(wù),添加學(xué)生自己的新思維,鍛煉學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。構(gòu)建虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái),引入Lab View虛擬儀器平臺(tái),利用虛擬儀器測(cè)量相關(guān)實(shí)際電路測(cè)試點(diǎn),得出仿真結(jié)果,從而掌握電子產(chǎn)品發(fā)展新方向。

在綜合性課程設(shè)計(jì)中,要求學(xué)生使用DXP、Multisim等軟件進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)與仿真。根據(jù)仿真通過(guò)的電路結(jié)構(gòu)與參數(shù),進(jìn)行搭建實(shí)際電路并進(jìn)行實(shí)際參數(shù)測(cè)量,要求學(xué)生提交測(cè)量結(jié)果,完成課程實(shí)習(xí)報(bào)告的書寫,同時(shí)在實(shí)訓(xùn)結(jié)束前預(yù)留一定時(shí)間,自行講解實(shí)訓(xùn)原理、數(shù)據(jù)處理過(guò)程、實(shí)訓(xùn)過(guò)程中碰到的問(wèn)題及如何解決等,指導(dǎo)教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)與打分。整個(gè)過(guò)程其他同學(xué)均可參與討論,學(xué)生分析與解決問(wèn)題的能力得到了進(jìn)一步的升華。

3 總結(jié)

通過(guò)對(duì)電子測(cè)量技術(shù)與儀器課程進(jìn)行的教學(xué)改革,學(xué)生有了較強(qiáng)的自信心,理論知識(shí)在不斷的展示講解中得到了進(jìn)一步的提高,而有目的的實(shí)踐又能夠幫助學(xué)生從全局角度完善整個(gè)任務(wù),進(jìn)而提高學(xué)生整體思路思考方式的鍛煉。師生在教學(xué)過(guò)程中關(guān)系融洽,面對(duì)問(wèn)題能夠共同討論解決,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性有了明顯的提高,真正落實(shí)了理論實(shí)踐深層次理論的過(guò)程,學(xué)生探究性的學(xué)習(xí)精神得到提高。課改過(guò)程中學(xué)校和企業(yè)關(guān)系進(jìn)一步增進(jìn),教學(xué)內(nèi)容貼近實(shí)際要求,因此,基于工程應(yīng)用的電子測(cè)量技術(shù)與儀器課程實(shí)踐教學(xué)意義深刻。

電子測(cè)量技術(shù)論文:基于案例引導(dǎo)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在《電子測(cè)量技術(shù)與儀器》課程教學(xué)中的應(yīng)用

【摘要】對(duì)于《電子測(cè)量與儀器》課程的教學(xué)改革,通過(guò)基于案例引導(dǎo)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法提高學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)出發(fā),適當(dāng)調(diào)整理論教學(xué)的內(nèi)容、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)、積極改進(jìn)教學(xué)方法、擴(kuò)展課程外延,培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力和創(chuàng)新能力等觀點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】案例引導(dǎo);任務(wù)驅(qū)動(dòng);教學(xué)

《電子測(cè)量技術(shù)與儀器》是一門注重理論性、應(yīng)用性及綜合性很強(qiáng)的課程。課程內(nèi)容包括測(cè)量誤差及誤差分析、常規(guī)儀器的工作原理及儀器操作使用。除了學(xué)習(xí)和掌握必要的理論知識(shí)外,更重要的是能掌握各種電子測(cè)量?jī)x器的選擇原則以及使用方法。但我們一般的教材理論部分較多,具體測(cè)量方法特別實(shí)例分析、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目等內(nèi)容介紹較少,教學(xué)也相對(duì)枯燥,學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情不高,學(xué)習(xí)效果不佳,所以需要更多的實(shí)踐課程,利用案引導(dǎo)和任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué),更好地學(xué)習(xí)《電子測(cè)量技術(shù)與儀器》。

1.案例引導(dǎo)和任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)的應(yīng)用

1.1 案例引導(dǎo)

20世紀(jì)初,哈佛大學(xué)創(chuàng)造了案例教學(xué)法。就是圍繞一定培訓(xùn)的目的把實(shí)際中真實(shí)的情景加以典型化處理,形成供學(xué)員思考分析和決斷的案例(通常為書面形式),通過(guò)獨(dú)立研究和相互討論的方式。來(lái)提高學(xué)員的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力的一種方法。

以往在講解電子測(cè)量基本儀器的原理時(shí),教師按課程的理論體系闡述知識(shí)點(diǎn),學(xué)生聽老師講解,適當(dāng)時(shí)候教師提問(wèn)。這樣課堂氣氛沉悶,不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。采用案例引導(dǎo)教學(xué)法有利于改變這種狀況。例如講解頻率測(cè)量這一章節(jié),教師可先拿教師自己或上一屆學(xué)生設(shè)計(jì)的一個(gè)簡(jiǎn)易數(shù)字頻率計(jì)向?qū)W生演示,介紹其功能和設(shè)計(jì)過(guò)程,再介紹其基本工作原理,這樣學(xué)生的積極性被有效地調(diào)動(dòng)起來(lái),學(xué)習(xí)興趣大增。講完后,再讓學(xué)生思考這個(gè)作品還存在什么問(wèn)題,或者還可以采用什么新的方案,并及時(shí)布置與之相關(guān)的研究性學(xué)習(xí)任務(wù),以小組為單位進(jìn)行學(xué)習(xí)交流與研究。在這個(gè)過(guò)程中每個(gè)學(xué)生根據(jù)興趣選擇一個(gè)內(nèi)容完成開學(xué)時(shí)布置的小制作及小論文。上交作品或小論文時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行面試,以避免抄襲現(xiàn)象。另外,教師在平時(shí)的教學(xué)科研工作過(guò)程中要注意收集與電子測(cè)量相關(guān)的小產(chǎn)品,充實(shí)到案例教學(xué)中。這種教學(xué)方法對(duì)理論基礎(chǔ)相對(duì)較差的學(xué)生幫助也很大,其動(dòng)手能力、應(yīng)用能力可得到較好的鍛煉。案例引導(dǎo)應(yīng)著眼于學(xué)生正確和熟練地使用儀器這一教學(xué)目標(biāo),圍繞這一主線展開討論。對(duì)于電子測(cè)量?jī)x器,主要強(qiáng)調(diào)其基本組成與整機(jī)工作原理,不對(duì)整機(jī)電路作較多的討論。教學(xué)中的儀器內(nèi)容及選型注意與當(dāng)前生產(chǎn)、科研實(shí)踐相聯(lián)系,使其具有一定的代表性。在介紹典型儀器產(chǎn)品時(shí),把儀器的面板構(gòu)成和原理框圖相聯(lián)系,有利于學(xué)生把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合。

不過(guò)需要注意的是:(1)案例的來(lái)源往往不能滿足培訓(xùn)的需要。研究和編制一個(gè)好的案例,需要較長(zhǎng)時(shí)間。同時(shí),編寫一個(gè)有效的案例需要有技能和經(jīng)驗(yàn)。因此,案例可能不適合現(xiàn)實(shí)情況的需要。(2)案例法需要較多的培訓(xùn)時(shí)間,對(duì)教師和學(xué)員的要求也比較高。在案例引導(dǎo)的過(guò)程中建議:1)案例討論中盡量摒棄主觀的成分,教師要掌握會(huì)場(chǎng),引導(dǎo)討論方向,要注意培養(yǎng)能力,不要走過(guò)場(chǎng)。2)案例教學(xué)耗時(shí)較多,因而案例選擇要精當(dāng),開始時(shí)組織案例教學(xué)要適度。3)學(xué)生一般都具有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),不必?fù)?dān)心討論不起來(lái),但一定要有理論知識(shí)作底襯,即案例教學(xué)一定要在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行。

1.2 任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)就是在學(xué)習(xí)信息技術(shù)的過(guò)程中,學(xué)生在教師的幫助下,圍繞共同的任務(wù)活動(dòng)中心,在問(wèn)題動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下,通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)資源的積極主動(dòng)應(yīng)用,進(jìn)行自主探索和互動(dòng)協(xié)作的學(xué)習(xí),引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生一種學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)。它要求“任務(wù)”的目標(biāo)性和教學(xué)情境的創(chuàng)建。使學(xué)生帶著真實(shí)的任務(wù)在探索中學(xué)習(xí)。學(xué)生獲得成就感,激發(fā)他們的求知欲望,形成感知心智活動(dòng)的良性循環(huán),從而培養(yǎng)出獨(dú)立探索、進(jìn)取的自學(xué)能力。

把課堂搬到實(shí)驗(yàn)室,針對(duì)具體的測(cè)量?jī)x器來(lái)介紹工作原理及電路組成,同時(shí)觀察實(shí)驗(yàn)效果。鼓勵(lì)講授理論的教師同時(shí)承擔(dān)實(shí)驗(yàn)教學(xué),此教學(xué)形式的改進(jìn)能幫助教師拓展知識(shí)結(jié)構(gòu),理論教師通過(guò)實(shí)驗(yàn)課程指導(dǎo),能深刻體會(huì)實(shí)驗(yàn)對(duì)理論教學(xué)的重要促進(jìn)作用,提升教師自身教學(xué)和工程實(shí)踐能力。令學(xué)生學(xué)生能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)測(cè)量方案、熟練運(yùn)用電子儀器、利用已學(xué)理論知識(shí)分析測(cè)量結(jié)果。通過(guò)任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)讓學(xué)生充分掌握以下幾點(diǎn):(1)了解主要電子技術(shù)中如電壓、電流、頻率、元器件參數(shù)、阻抗、噪聲等物理量的測(cè)量原理;(2)了解電壓表、信號(hào)發(fā)生器、電子示波器、掃頻儀、邏輯分析儀等電子測(cè)量?jī)x器的工作原理并能熟練操作和使用這些測(cè)量?jī)x器;(3)針對(duì)具體的物理量的測(cè)量,能夠設(shè)計(jì)出合理的測(cè)量方案、正確操作測(cè)量?jī)x器、并對(duì)測(cè)量結(jié)果能科學(xué)分析。

在儀器的新技術(shù)方面,我們建立了虛擬儀器實(shí)驗(yàn)室。通過(guò)Virt ualBench 等軟件在教學(xué)中應(yīng)用,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到在虛擬儀器中,一臺(tái)計(jì)算機(jī)可當(dāng)作多臺(tái)儀器使用,“軟件即儀器”;還可以根據(jù)自己的需要,應(yīng)用Lab VIEW 等圖形化編程軟件編制軟件,使計(jì)算機(jī)變成自己所需要的儀器。這樣,大大地?cái)U(kuò)寬了學(xué)生的視野,提高他們的學(xué)習(xí)興趣,也培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新能力。

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)需要注意的是:(1)教學(xué)進(jìn)度不易把握。每一組的探究程度和進(jìn)度教師很難把握,實(shí)訓(xùn)結(jié)束時(shí),有的組提前完成,有的組不能完成,影響效果。所以后需采取一些措施,要既能保證探究效果,又不影響進(jìn)度。(2)課堂管理待改進(jìn)。探究性學(xué)習(xí)法的課堂更為生動(dòng),這也導(dǎo)致個(gè)別學(xué)生干擾他人。采取措施在行動(dòng)上約束學(xué)生,最好能使學(xué)生都積極參與起來(lái)。(3)評(píng)價(jià)上有困難。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法,可能有個(gè)別學(xué)生濫竽充數(shù)、混水摸魚,給教師造成教學(xué)質(zhì)量好的錯(cuò)覺,影響到教學(xué)效果。

1.3 小結(jié)

總之,案例引導(dǎo)和任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式改變了傳統(tǒng)的教與學(xué)的結(jié)構(gòu),使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體,教師除了具有輔導(dǎo)者、引導(dǎo)者的身份外,不具備其他任何權(quán)威。在這一模式下,學(xué)生將可能通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)獲取幫助,并隨時(shí)成為教師。這種教學(xué)方式全面應(yīng)用到技能教學(xué)相信只是一個(gè)時(shí)間上的問(wèn)題,它將完全改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式,使因材施教真正落到實(shí)處,讓每個(gè)學(xué)習(xí)者將學(xué)習(xí)當(dāng)作一種享受。

2.建立新型的考核評(píng)價(jià)體系

傳統(tǒng)的考試制度比較注重理論和筆試,實(shí)驗(yàn)成績(jī)雖占有一定的比例,但比重較小,這不利于人才的培養(yǎng),理論測(cè)試與實(shí)踐動(dòng)手能力考核應(yīng)同等對(duì)待。理論考核應(yīng)從培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)造能力出發(fā)。而實(shí)踐考核中,既為不同層次學(xué)生提供更加公平的評(píng)價(jià)方式,也為那些擅長(zhǎng)動(dòng)手和創(chuàng)造的學(xué)生提供空間和時(shí)間,幫助他們脫穎而出,對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)更客觀、更全面。突出了實(shí)踐環(huán)節(jié)的重要性。

3.重視教師自身素質(zhì)的提高

教師在教學(xué)活動(dòng)中是處于主導(dǎo)地位的,很難想像一個(gè)專業(yè)化程度不高、業(yè)務(wù)一般的教師能教出一批好的學(xué)生。而且隨著新技術(shù)、新方法、新儀器的不斷出現(xiàn),測(cè)量應(yīng)用領(lǐng)域的拓展,對(duì)教師知識(shí)結(jié)構(gòu)、素質(zhì)和能力也提出了新的挑戰(zhàn)。為此教師一方面必須積極參加科研,掌握學(xué)科前沿動(dòng)態(tài),另一方面定期到企業(yè)掛職鍛煉,掌握相關(guān)電子產(chǎn)品生產(chǎn)測(cè)試實(shí)際情況,豐富實(shí)用教學(xué)案例,把自己獲得的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)、所掌握的最新信息傳授給學(xué)生。

4.小結(jié)

21世紀(jì)是知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代,知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代對(duì)人才的素質(zhì)和創(chuàng)造能力提出了越來(lái)越高的要求,對(duì)人才培養(yǎng)工作產(chǎn)生極其深刻的影響。大學(xué)作為培養(yǎng)高級(jí)人才的搖籃,只有緊跟時(shí)代的發(fā)展脈搏,改革人才培養(yǎng)模式,轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,更新教學(xué)內(nèi)容,探索各種教學(xué)方法和教學(xué)手段,切實(shí)提高教學(xué)質(zhì)量,才能很好擔(dān)當(dāng)起為社會(huì)輸送合格人才的重任。在本課程的教學(xué)過(guò)程中,我們采取了多種教學(xué)方法,雖然取得了一定的成績(jī),但教學(xué)改革畢竟是一個(gè)長(zhǎng)期探索、不斷完善的過(guò)程,需要我們?nèi)ゲ粩嗫偨Y(jié)經(jīng)驗(yàn),探索更有益的方法。

電子測(cè)量技術(shù)論文:淺談電子測(cè)量技術(shù)和儀器的重要性

摘 要:本文對(duì)電子測(cè)量技術(shù)與電子測(cè)量?jī)x器在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步中的重要性進(jìn)行了分析和討論。本文首先對(duì)電子測(cè)量的對(duì)象及其應(yīng)用特點(diǎn)進(jìn)行了介紹,然后重點(diǎn)對(duì)其應(yīng)用場(chǎng)景和重要性進(jìn)行了討論,最后對(duì)其發(fā)展前景做了分析。

關(guān)鍵詞:電子測(cè)量技術(shù);電子測(cè)量?jī)x器;

信息技術(shù)的發(fā)展拓展了參數(shù)測(cè)量的應(yīng)用場(chǎng)景,提升了對(duì)參數(shù)測(cè)量的應(yīng)用需求,為獲得更高精度、更快速度以及更多功能的測(cè)量結(jié)果,電子測(cè)量技術(shù)及電子測(cè)量一起得到了飛速的發(fā)展。完善有效的測(cè)量方法配合先進(jìn)的電子測(cè)量設(shè)備逐漸成為電子專業(yè)測(cè)量的主要實(shí)現(xiàn)方式。

一、電子測(cè)量的特點(diǎn)

(一)電子測(cè)量的對(duì)象

早期的電子測(cè)量主要是對(duì)被測(cè)量對(duì)象的電參數(shù)信號(hào)、傳輸特性、受干擾特性進(jìn)行測(cè)量,之后隨著信息技術(shù)的發(fā)展,電子測(cè)量技術(shù)及其相關(guān)設(shè)備也被逐漸應(yīng)用到其他內(nèi)容的測(cè)量當(dāng)中,如通過(guò)傳感器等設(shè)備將諸如機(jī)械物理量、熱物理量以及光物理量等轉(zhuǎn)化為量化的電信號(hào)量進(jìn)行分析等。目前電子測(cè)量技術(shù)和儀器主要被應(yīng)用的場(chǎng)景為:電能量信號(hào)的測(cè)量,如電功率、電壓與電流等;干擾量及干擾后的信號(hào)特性測(cè)量,如信噪比、頻譜、相位、失真度等;電路元器件測(cè)量,如電容與三極管的參數(shù)測(cè)量、集成電路的性能參數(shù)測(cè)量等。

(二)電子測(cè)量的優(yōu)勢(shì)

現(xiàn)代電子測(cè)量?jī)x器的應(yīng)用拓展了參數(shù)可測(cè)量的范圍,現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用拓展了可被測(cè)量參數(shù)的種類,傳統(tǒng)測(cè)量方式下所無(wú)法獲得的測(cè)量,都可以通過(guò)相應(yīng)的電子測(cè)量技術(shù)獲得高精度的測(cè)量結(jié)果。具體來(lái)說(shuō),應(yīng)用電子測(cè)量技術(shù)和設(shè)備所具有的測(cè)量?jī)?yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.能夠在更寬范圍內(nèi)對(duì)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。電子測(cè)量?jī)x器的量程更廣,精度更高,量程數(shù)量級(jí)更大,可測(cè)量的頻帶范圍更寬。如電阻電子測(cè)量設(shè)備的量程寬度可達(dá)到六至七個(gè)數(shù)量級(jí),這是普通的歐姆表所無(wú)法達(dá)到的。

2.測(cè)量精度和測(cè)量準(zhǔn)確度更高,測(cè)量速度更快。電子測(cè)量?jī)x器對(duì)參量的測(cè)量主要是通過(guò)電磁波或電子運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,因而所能夠?qū)崿F(xiàn)的測(cè)量精度和測(cè)量準(zhǔn)確度更高,特別是在時(shí)間量和頻率量測(cè)量方面其優(yōu)勢(shì)更為明顯。同時(shí),相較于其他信號(hào)而言,電磁信號(hào)的速度更快,能夠在更短時(shí)間內(nèi)獲得測(cè)量結(jié)果。

3.可進(jìn)行在線測(cè)量和遠(yuǎn)程測(cè)量。電子測(cè)量技術(shù)可以在相關(guān)儀器中添加多種類型的傳感器,這些傳感器可被放置于不便于停留或無(wú)法達(dá)到的區(qū)域?qū)ο嚓P(guān)信號(hào)進(jìn)行采集,若能夠集成到相關(guān)位置,還能夠在不改變被測(cè)量對(duì)象工作狀態(tài)的情況下實(shí)現(xiàn)不間斷在線測(cè)量,并將測(cè)量結(jié)果以有線或者無(wú)線的方式傳輸給接收端進(jìn)行顯示、存儲(chǔ)或打印等。

4.便于計(jì)算機(jī)處理。電子測(cè)量所獲得的數(shù)據(jù)大多都是數(shù)字信息,這些信息更加便于在計(jì)算機(jī)端進(jìn)行處理與分析,配合使用計(jì)算機(jī)能夠有效擴(kuò)展被測(cè)量的應(yīng)用范圍。

二、電子測(cè)量技術(shù)與儀器的應(yīng)用重要性分析

電子測(cè)量技術(shù)和儀器以測(cè)量技術(shù)為基礎(chǔ),吸收融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字處理技術(shù)、傳感器技術(shù)、通信技術(shù)等多種計(jì)數(shù)方式,可以將被測(cè)量對(duì)象或系統(tǒng)的參數(shù)以電量、光量以及其他非電量的方式傳遞給處理端進(jìn)行處理和分析。電子測(cè)量技術(shù)和儀器已經(jīng)在各行業(yè)各領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,是推動(dòng)科技進(jìn)步和科技創(chuàng)新的重要條件。

電子測(cè)量技術(shù)和儀器配合使用基本能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)任何參數(shù)的測(cè)量,因而其應(yīng)用場(chǎng)景非常廣泛,幾乎涉及到了人們生活與社會(huì)發(fā)展的各個(gè)方面。其測(cè)量結(jié)果對(duì)各項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展具有指導(dǎo)意義。如對(duì)無(wú)線通信速率的測(cè)量以及空間噪聲特性的測(cè)量可以有效指導(dǎo)無(wú)線通信系統(tǒng)的技術(shù)革新;光柵、磁尺以及激光測(cè)量設(shè)備等在機(jī)械行業(yè)的應(yīng)用推動(dòng)了高精度數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,使得越來(lái)越高精度的器件生產(chǎn)成為可能。

特別地,電子測(cè)量技術(shù)與儀器的發(fā)展更是同步甚至于超前其他技術(shù)進(jìn)行發(fā)展的。統(tǒng)計(jì)資料顯示,二十世紀(jì)九十年代的發(fā)達(dá)國(guó)家中,電子測(cè)量技術(shù)與儀器所占的國(guó)民生產(chǎn)總值只有百分之四左右,但是其對(duì)整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)作用卻占據(jù)了超百分之六十的份額,與國(guó)民經(jīng)濟(jì)的關(guān)聯(lián)度達(dá)百分之九十。電子測(cè)量技術(shù)和儀器是國(guó)家綜合技術(shù)的客觀體現(xiàn),是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要保障。

三、電子測(cè)量技術(shù)和儀器的發(fā)展前景

總體來(lái)看,電子測(cè)量?jī)x器的未來(lái)發(fā)展方向主要集中在通用化與平臺(tái)化、模塊化、虛擬測(cè)試化等方面。

通用化與平臺(tái)化是指現(xiàn)代測(cè)量?jī)x器和技術(shù)正在逐漸由依賴硬件性能向依賴軟件性能轉(zhuǎn)變,各種測(cè)量軟件和功能逐漸被集成到一臺(tái)測(cè)量?jī)x器中,且測(cè)量對(duì)象與測(cè)量設(shè)備相互獨(dú)立,只需要根據(jù)測(cè)量需求適當(dāng)?shù)母能浖δ芗纯蓪?shí)現(xiàn)單臺(tái)測(cè)量?jī)x器的多參數(shù)、多用途測(cè)量。

模塊化是指整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)提供總線接口,各功能采用模塊化思想進(jìn)行設(shè)計(jì),在應(yīng)用時(shí)可實(shí)現(xiàn)快速配置和模塊更新。這樣既能夠有效減小測(cè)量?jī)x器的體積和重量,還能夠依照最新的測(cè)量技術(shù)和方案對(duì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行更新或升級(jí),使得整個(gè)測(cè)量?jī)x器的兼容性更強(qiáng)。

虛擬測(cè)試化是指應(yīng)用虛擬測(cè)試技術(shù)對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化,對(duì)具體參數(shù)測(cè)量過(guò)程進(jìn)行改進(jìn),增強(qiáng)電子測(cè)量技術(shù)的工程實(shí)用性,進(jìn)而提升測(cè)量效率和數(shù)據(jù)測(cè)量進(jìn)度。

四、總結(jié)

隨著被測(cè)試系統(tǒng)和器件的發(fā)展速度越來(lái)越快、體積越來(lái)越小、應(yīng)用場(chǎng)景越來(lái)越廣泛,人們對(duì)測(cè)量技術(shù)和測(cè)量?jī)x器提出了更高層次的要求,促進(jìn)了新技術(shù)和新方法在電子測(cè)量技術(shù)和儀器中的應(yīng)用。電子測(cè)量技術(shù)和儀器的應(yīng)用對(duì)整個(gè)社會(huì)的發(fā)展具有先導(dǎo)作用,代表著一個(gè)國(guó)家的科技實(shí)力,影響著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度。可見,正確認(rèn)識(shí)電子測(cè)量技術(shù)和儀器的作用和功能具有重要的指導(dǎo)意義。

電子測(cè)量技術(shù)論文:電子測(cè)量技術(shù)實(shí)踐課程教學(xué)改革淺析

摘 要:本文分析了電子測(cè)量技術(shù)課程在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)存的問(wèn)題,并結(jié)合實(shí)際情況提出了實(shí)驗(yàn)課程改革措施。

關(guān)鍵詞:電子測(cè)量;實(shí)驗(yàn);教學(xué);改革

電子測(cè)量是高等院校電子信息工程專業(yè)和電子信息科學(xué)技術(shù)類學(xué)生的一門重要專業(yè)課。是具有較強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性的課程。包括電子測(cè)量的基本理論和方法、主要電子儀器的工作原理、誤差分析、電參數(shù)的測(cè)試方法、實(shí)際應(yīng)用以及該領(lǐng)域的最新發(fā)展等。電子測(cè)量技術(shù)綜合應(yīng)用了電子、計(jì)算機(jī)、通信、控制等技術(shù)。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生具有電子測(cè)量技術(shù)與儀器方面的基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用能力,以后在科學(xué)實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐中能制定先進(jìn)的測(cè)量方案,合理地選用測(cè)量?jī)x器,能正確處理測(cè)量數(shù)據(jù),以獲得最佳的測(cè)量結(jié)果。課程較強(qiáng)的實(shí)踐性要求在教學(xué)過(guò)程中要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié),提高學(xué)生的動(dòng)手能力。

1 電子測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)存在的問(wèn)題

⑴測(cè)量課程的理論內(nèi)容相對(duì)獨(dú)立。在好多電信學(xué)生的心目中,測(cè)量課程是獨(dú)立的,實(shí)驗(yàn)更是由于本課程的特點(diǎn)即與其他課程內(nèi)容的有機(jī)聯(lián)系和綜合應(yīng)用,使得學(xué)生容易產(chǎn)生誤覺,好象在重復(fù)其它課程的實(shí)驗(yàn),無(wú)太大新意,而變得好象索然無(wú)味,使得本課程成為了一門抽象難懂、深不可測(cè)、高不可攀、望而卻步的“難學(xué)難用”課程了。而使得學(xué)生對(duì)此門課程興趣不大或興趣全無(wú)。其實(shí)不然,測(cè)試一直貫穿于學(xué)生的整個(gè)大學(xué)階段。剛?cè)胄r(shí)所學(xué)的高數(shù)是測(cè)試技術(shù)的理論依據(jù);計(jì)算機(jī)是現(xiàn)代測(cè)試的重要工具;電路、低頻電路、高頻電路就是講解的測(cè)試電路;信號(hào)與系統(tǒng)、數(shù)字信號(hào)處理、信息論與編碼講解的就是測(cè)試原理。也就是說(shuō)學(xué)生的知識(shí)不應(yīng)是孤立的,而應(yīng)有機(jī)的聯(lián)系成一體。

⑵本課程具有很強(qiáng)的實(shí)踐性,必須結(jié)合實(shí)驗(yàn)等實(shí)踐環(huán)節(jié)才能理論聯(lián)系實(shí)際提高綜合應(yīng)用能力。但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各學(xué)校為了培養(yǎng)寬口徑的人才,增開各種課程,使得電子測(cè)量的學(xué)時(shí)數(shù)日漸減少,與其在專業(yè)里的重要性不相符合。一般高校的測(cè)試技術(shù)大概就是40多學(xué)時(shí),有的學(xué)校實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)還包含在里面,對(duì)于學(xué)生的理論知識(shí)的掌握和實(shí)踐上的應(yīng)用及創(chuàng)新思維和能力的培養(yǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

⑶實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容不盡合理?,F(xiàn)有的測(cè)試技術(shù)的實(shí)驗(yàn)不外乎是一些基本測(cè)試儀器的使用,非常片面。使得學(xué)生容易產(chǎn)生誤覺,一是好象在重復(fù)其它課程的實(shí)驗(yàn),二是學(xué)生好象有點(diǎn)知道,但又感覺知道的不是很透徹,覺得無(wú)太大新意,而變得

索然無(wú)味,使得本課程成為了一門抽象難懂、深不可測(cè)、高不可攀、望而卻步的“難學(xué)難用”課程了。其實(shí)測(cè)試技術(shù)應(yīng)該貫穿于整個(gè)電子信息專業(yè)的實(shí)踐當(dāng)中。

2 電子測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程改革措施

⑴研究電子測(cè)量實(shí)驗(yàn)可與其他課程實(shí)驗(yàn)的整合。測(cè)量在電信工程專業(yè)中起著舉足輕重的作用,并一直貫穿始終。無(wú)論是從高數(shù)、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)到電路、低、高頻電路,再到信號(hào)與系統(tǒng)、數(shù)字信號(hào)處理、信息論與編碼;從微機(jī)原理、單片機(jī)到EDA、MATLAB、DSP、ARM,無(wú)不與測(cè)試技術(shù)相關(guān)。高數(shù)是測(cè)試技術(shù)的理論依據(jù);測(cè)量電路與系統(tǒng)由各種電路、傳感器和計(jì)算機(jī)構(gòu)成;測(cè)量?jī)x器的使用和測(cè)量電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試過(guò)程中可利用一些計(jì)算機(jī)語(yǔ)言進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)和仿真。測(cè)量技術(shù)的講解可以站在信號(hào)的高度上講解,使得學(xué)生起點(diǎn)更高,更能充滿信心的找到自己未來(lái)的人生目標(biāo)。故而可將學(xué)生四年的實(shí)驗(yàn)課統(tǒng)一安排,統(tǒng)籌規(guī)劃;先從實(shí)驗(yàn)儀器的基本使用,到應(yīng)用實(shí)驗(yàn)儀器測(cè)量基本電路及其電參數(shù),再到實(shí)驗(yàn)儀器的熟練使用、擴(kuò)展使用;最后到自行選用實(shí)驗(yàn)儀器,計(jì)算參數(shù),構(gòu)成測(cè)量電路,設(shè)定實(shí)驗(yàn)步驟,完成各種任務(wù)。這樣即可合理安排學(xué)時(shí),避開學(xué)時(shí)壓縮對(duì)課程帶來(lái)的不利影響;又可避免重復(fù)勞動(dòng)所帶來(lái)的厭倦心理;還方便開設(shè)一些綜合性課題。

⑵合理設(shè)置實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為電子測(cè)量課程的重要組成部分在內(nèi)容安排上也不能一成不變照本宣科,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選取要做到適應(yīng)不同層次學(xué)生的需要,將單純的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)逐步向綜合應(yīng)用實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)類型發(fā)展,增強(qiáng)學(xué)生的參與意識(shí),提高學(xué)生的動(dòng)手能力。就是以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,對(duì)于設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)我們都是要求學(xué)生利用傳感器等來(lái)間接測(cè)量一些與實(shí)際應(yīng)用有關(guān)的參數(shù),如溫度、液位、重量、位移等。這樣一方面提高了實(shí)驗(yàn)的難度,另一方面提高了實(shí)驗(yàn)的趣味性。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)方案,確定實(shí)施方法與手段;對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題進(jìn)行多方位思考并借助于測(cè)試儀器認(rèn)真地分析,教師僅在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候加以啟發(fā)引導(dǎo)。在參與實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,一切都由學(xué)生獨(dú)立思考和動(dòng)手,自己尋求正確答案,真正成為實(shí)驗(yàn)的主體,從而提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣,激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力??梢宰寣W(xué)生較系統(tǒng)地掌握電子測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程的選項(xiàng)立項(xiàng)、方案論證、工程設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)、系統(tǒng)調(diào)試、文檔整理等全過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié),充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造力,培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作能力和團(tuán)隊(duì)精神。

⑶建立虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái),電子測(cè)量課程面臨兩個(gè)難以回避的瓶頸,其一是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)手段落后的瓶頸,其二是實(shí)驗(yàn)設(shè)備資源的瓶頸,構(gòu)建基于軟硬件結(jié)合的仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái),既可充分利用學(xué)校計(jì)算機(jī)房的現(xiàn)有設(shè)備減少實(shí)驗(yàn)設(shè)備的硬件投入及維護(hù)工作量,又可以幫助學(xué)生更好、更快地掌握理論教學(xué)內(nèi)容,加深對(duì)概念原理的理解,有利于促成課程和教學(xué)改革更有利于具備工程實(shí)踐能力的應(yīng)用性人才的培養(yǎng)。

電子測(cè)量技術(shù)論文:我國(guó)電子測(cè)量技術(shù)的發(fā)展

【摘 要】21世紀(jì)以來(lái),我國(guó)已經(jīng)進(jìn)入了科技化信息化時(shí)代。各種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)都在涌現(xiàn),其中也包括電子測(cè)量技術(shù)。它是新時(shí)代不斷發(fā)展創(chuàng)新的產(chǎn)物,具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?

【關(guān)鍵詞】電子測(cè)量;技術(shù)發(fā)展;廣闊前景

0 前言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,我國(guó)居民的生活水平都在提高,使用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)是必然趨勢(shì)。電子測(cè)量技術(shù)應(yīng)用于我們生活的方方面面,能夠精準(zhǔn)高效率的測(cè)量許多數(shù)據(jù),方便人民的生產(chǎn)生活,下面我們就來(lái)闡述一下電子測(cè)量技術(shù)的發(fā)展歷程。

1 電子測(cè)量技術(shù)的簡(jiǎn)單介紹

新形勢(shì)下,隨著現(xiàn)代化科技的蓬勃發(fā)展,電子測(cè)量技術(shù)在實(shí)際生活中的發(fā)展及應(yīng)用越來(lái)越受到人們的廣泛關(guān)注和重視。電子測(cè)量技術(shù),作為大多數(shù)電子產(chǎn)品精密及準(zhǔn)確測(cè)量的重要技術(shù),廣泛應(yīng)用于測(cè)量電能量、信號(hào)特性及其所受干擾、元件及電路參數(shù)等電學(xué)專業(yè)的測(cè)量。就目前的電子技術(shù)市場(chǎng)來(lái)看,可以說(shuō),電子測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用早已進(jìn)入了一個(gè)較為理想和成熟的發(fā)展環(huán)境。電子測(cè)量?jī)x器是知識(shí)密集、技術(shù)密集、高速發(fā)展中的行業(yè)。由于微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展及其在電子測(cè)量技術(shù)與儀器中的應(yīng)用,新的測(cè)試?yán)碚?、測(cè)試方法、測(cè)試領(lǐng)域以及新的儀器結(jié)構(gòu)不斷涌現(xiàn),在電子、電力、航空、航天、能源、交通、廣播、電視、通信及其信息系統(tǒng)、微電子及電子元器件測(cè)試等方面已沖破了傳統(tǒng)儀器的概念。電子測(cè)量主要應(yīng)用于電學(xué)專業(yè)的測(cè)量,例如,電信號(hào)傳輸特性的測(cè)量。電子測(cè)量也廣泛的應(yīng)用于非電學(xué)專業(yè)的測(cè)量,例如,它通過(guò)各種類型的傳感器,能量轉(zhuǎn)化器把非電量(如熱力學(xué)、光學(xué)、機(jī)械學(xué)的物理量)轉(zhuǎn)換為電量(如電流、電壓、頻率等)進(jìn)行研究,而后得出反映出非電量的測(cè)量結(jié)果。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展,測(cè)量的內(nèi)容愈來(lái)愈廣泛,通常包括以下幾個(gè)方面:(1)電能量的測(cè)量,包括對(duì)于電流、電壓、電功率的測(cè)量。(2)信號(hào)的特性及所受干擾的測(cè)量,例如信號(hào)的失真度、頻率相位、脈沖參數(shù)、調(diào)制度、信號(hào)頻譜、信噪比等。(3)元件和電路參數(shù)的測(cè)量,例如電限、電感、電容、電子器件(電子管、晶體管、揚(yáng)效應(yīng)管等)的測(cè)量,集成電路的測(cè)量,電路頻率響應(yīng)、通頻帶寬度、品質(zhì)因數(shù)、相位移、延時(shí)、衰減和增益等的測(cè)量。然而目前國(guó)際上著名儀器公司電子儀器銷售額所占比例不斷下降,國(guó)內(nèi)電子儀器廠所處的狀況大致類同。因而研究我國(guó)當(dāng)前電子測(cè)量?jī)x器行業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略決策,已成為儀器行業(yè)專家們共同關(guān)注的問(wèn)題。

2 電子測(cè)量技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

2.1 電子測(cè)量技術(shù)的測(cè)量頻率范圍廣

相對(duì)于以往的測(cè)量技術(shù)來(lái)說(shuō),電子測(cè)量技術(shù)具有測(cè)量頻率范圍寬、量程大等優(yōu)勢(shì)。通過(guò)電子測(cè)量技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用,能夠利用電子測(cè)量?jī)x器,進(jìn)行深海壓力、高溫爐溫度等特殊環(huán)境下的測(cè)量工作,一定程度上降低了測(cè)量人員的工作強(qiáng)度,同時(shí)也有效保證了測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和客觀性。此外,電子測(cè)量技術(shù)的測(cè)量頻率范圍寬、量程廣,還表現(xiàn)在測(cè)量電子歐姆表的測(cè)量能力上。由于所測(cè)量的大小相差極大,要求測(cè)量?jī)x器的量程也極寬,同一臺(tái)電子儀器,經(jīng)常能做到量程涉及很多數(shù)量級(jí)。例如一臺(tái)普通的歐姆表,可以測(cè)出幾歐姆至幾十歐姆電阻,量程寬達(dá)六、七個(gè)數(shù)量級(jí)。

2.2 電子測(cè)量技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)遙測(cè)

電子測(cè)量技術(shù)的遙測(cè)優(yōu)勢(shì),具體表現(xiàn)在電子測(cè)量技術(shù)能夠幫助人們解決在不便長(zhǎng)期作業(yè)或是難以直接到達(dá)的區(qū)域的測(cè)量工作,而且不間斷測(cè)量,又能夠保證測(cè)量的數(shù)據(jù)具有高度的實(shí)時(shí)性,同時(shí)它擁有直觀、清晰的顯示方式,能夠?yàn)闇y(cè)量人員的測(cè)量工作帶來(lái)更大的便捷性。電子測(cè)量技術(shù)能夠?qū)鞲衅髟O(shè)置在人類無(wú)法到達(dá)或者無(wú)法長(zhǎng)期停留的地方,在對(duì)象運(yùn)行的狀態(tài)下能夠持續(xù)進(jìn)行測(cè)量,并直觀地記錄下相關(guān)的數(shù)據(jù),這樣就方便人們對(duì)被測(cè)對(duì)象進(jìn)行了解和分析。例如在測(cè)量發(fā)光二極管時(shí),電子測(cè)量技術(shù)將數(shù)據(jù)以數(shù)字的直觀形式顯示出來(lái),將頻率以示波的方式顯示在熒光屏上,都能起到直觀、清晰分析參數(shù)信息的重要作用。同時(shí),電子測(cè)量技術(shù)在實(shí)現(xiàn)遙測(cè)和不間斷測(cè)量時(shí)能夠利用熒光示波法和發(fā)光二極管來(lái)直接顯示出測(cè)量的結(jié)果,具有直觀、清晰的效果,便于測(cè)量人員直接對(duì)被測(cè)對(duì)象的行為特征進(jìn)行認(rèn)識(shí)和掌握。熒光屏示波法,便于形象直觀地給出被測(cè)量的特征。測(cè)量結(jié)果還便于打印、繪圖或啟動(dòng)指示燈顯示。

2.3 與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合

電子測(cè)量技術(shù)的高速發(fā)展離不開計(jì)算機(jī)技術(shù)的大力支持,因此電子測(cè)量技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的緊密集合是又一個(gè)應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)。隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展、計(jì)算機(jī)硬件價(jià)格的不斷下降,通用硬件平臺(tái)和虛擬儀器也正在成為趨勢(shì)。通用硬件平臺(tái)主要包括用于數(shù)據(jù)采集、信號(hào)分析處理和信號(hào)輸出顯示等帶有共性的硬件,例如微型計(jì)算機(jī)、A/D和D/A變換器、顯示器等,有了這些通用硬件平臺(tái),根據(jù)不同儀器的具體技術(shù)要求,開發(fā)出相應(yīng)的軟件,就可以產(chǎn)生不同的測(cè)試功能,輸出多種測(cè)試信號(hào)。虛擬儀器充分利用了微型計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的軟硬件技術(shù),可以設(shè)計(jì)出風(fēng)格不同的人機(jī)操作界面,并且易于隨著計(jì)算機(jī)軟、硬件的升級(jí)而升級(jí)。虛擬儀器允許用戶在通用硬件平臺(tái)上根據(jù)自己的需要構(gòu)造儀器,充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)或數(shù)字信號(hào)處理器的作用,對(duì)儀器功能進(jìn)行變換組合,因而比實(shí)物儀器更具有靈活性。在當(dāng)今科技的高速發(fā)展中,測(cè)量技術(shù)和實(shí)驗(yàn)手段的現(xiàn)代化已成為科技現(xiàn)代化的重要條件和標(biāo)志。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與智能傳感技術(shù)的不斷發(fā)展,檢測(cè)儀器也將朝著“更快、更寬、更深”方向發(fā)展。微型計(jì)算機(jī)的不斷發(fā)展,讓電子測(cè)量?jī)x器能夠更加便捷地?cái)y帶,能夠?qū)y(cè)量的數(shù)據(jù)、結(jié)果以及變化情況進(jìn)行記錄和保存,體現(xiàn)了電子測(cè)量技術(shù)多功能、高性能的特點(diǎn)。

3 電子測(cè)量技術(shù)的發(fā)展前景

隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展,信息和信息化已成為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和社會(huì)發(fā)展的要素,它反映了當(dāng)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的趨勢(shì),被認(rèn)為是國(guó)家現(xiàn)代化水平和綜合國(guó)力的主要標(biāo)志之一,從而成為各國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的熱點(diǎn)。對(duì)此各發(fā)達(dá)國(guó)家均把實(shí)現(xiàn)社會(huì)信息化作為重要的國(guó)策競(jìng)相投入了大量的人力、物力和財(cái)力。電子測(cè)量?jī)x器與測(cè)試技術(shù)正是這些系統(tǒng)與技術(shù)的支撐。傳統(tǒng)的儀器與測(cè)量方法已經(jīng)很難適應(yīng)這種需求,必須大力發(fā)展測(cè)試系統(tǒng)技術(shù)、測(cè)試軟件技術(shù)等,用以研制開發(fā)新的儀器和新的測(cè)試方法。如能適應(yīng)這種需求,儀器行業(yè)將得到很大發(fā)展。電子測(cè)量?jī)x器經(jīng)歷了從模擬儀器到數(shù)字儀器、智能儀器,再到目前的虛擬儀器的發(fā)展歷程,微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展推動(dòng)了電子測(cè)量?jī)x器的發(fā)展。隨著電子測(cè)量?jī)x器的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)代化工業(yè)大生產(chǎn),必定會(huì)對(duì)電子測(cè)量?jī)x器提出更高的要求,相應(yīng)地,電子測(cè)量?jī)x器的發(fā)展會(huì)呈現(xiàn)出新的特點(diǎn),主要會(huì)包括:測(cè)量?jī)x器的通用化;測(cè)量?jī)x器的模塊化;融合大量的高新技術(shù);測(cè)量?jī)x器的網(wǎng)絡(luò)化。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)本研究的介紹,我們對(duì)于電子測(cè)量技術(shù)的發(fā)展有了一定的了解。根據(jù)它的諸多優(yōu)點(diǎn),相信在未來(lái)一定會(huì)有更好的發(fā)展前景,應(yīng)用到我們的生產(chǎn)和實(shí)踐中去,為我們提高優(yōu)質(zhì)的生活。

電子測(cè)量技術(shù)論文:電子測(cè)量?jī)x器抗干擾技術(shù)措施分析

[摘要]隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,人們對(duì)電子產(chǎn)品提出了越來(lái)越高的要求。許多企業(yè)都在使生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的過(guò)程中需要用到較多的電子測(cè)量?jī)x器來(lái)檢測(cè)生產(chǎn)過(guò)程中的參數(shù),通過(guò)檢測(cè)到的參數(shù)來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)操作。所以,電子測(cè)量?jī)x器必須要保證其測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,防止出現(xiàn)誤差。在實(shí)際的操作過(guò)程中,利用電子測(cè)量?jī)x器檢測(cè)參數(shù)容易出現(xiàn)干擾問(wèn)題,干擾問(wèn)題的出現(xiàn)會(huì)降低信號(hào)的質(zhì)量,影響設(shè)備的正常使用。因此,提高電子測(cè)量?jī)x器的抗干擾性能非常重要本文對(duì)干擾現(xiàn)象進(jìn)行了介紹,研究了幾種常用的電子測(cè)量?jī)x器抗干擾技術(shù)和措施,并得到了相關(guān)的結(jié)論。

[關(guān)鍵詞]電子測(cè)量?jī)x 干擾 抗干擾 問(wèn)題 技術(shù) 措施

一、干擾現(xiàn)象

(一)、干擾的定義

干擾是指對(duì)系統(tǒng)的正常工作產(chǎn)生不良影響的內(nèi)部或外部因素。對(duì)于電測(cè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),干擾就是指對(duì)電測(cè)系統(tǒng)或儀器的測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響的各種內(nèi)部或外部的無(wú)用信號(hào)。干擾因素包括電磁干擾、溫度干擾、濕度干擾、振動(dòng)干擾和聲波干擾等等,其中,電磁干擾是最為常見的干擾方式,電磁干擾對(duì)于系統(tǒng)的影響也最大。電磁干擾容易對(duì)系統(tǒng)的性能或信號(hào)傳輸產(chǎn)生有害的影響,使信號(hào)的數(shù)據(jù)發(fā)生瞬態(tài)變化,加大誤差,嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)故障。

(二)、干擾的來(lái)源

產(chǎn)生干擾必須具備三個(gè)因素:干擾源、傳播途徑和接受載體。對(duì)于電磁干擾來(lái)說(shuō),許多的設(shè)備都能夠成為干擾源,例如繼電器、變壓器、微波電器、電動(dòng)機(jī)、高壓電線等,這些設(shè)備都能夠產(chǎn)生電磁信號(hào),對(duì)電子測(cè)量?jī)x器進(jìn)行參數(shù)檢測(cè)造成影響。另外,宇宙射線、太陽(yáng)光和雷電這些自然現(xiàn)象也會(huì)產(chǎn)生電磁信號(hào),成為干擾源。電磁信號(hào)在空中是直線傳播的,具有極強(qiáng)的穿透能力,電磁信號(hào)還能夠通過(guò)導(dǎo)線傳人電子測(cè)量?jī)x器,傳播的途徑眾多,也是電磁干擾現(xiàn)象十分廣泛的原因之一。電子測(cè)量?jī)x器就是很好的接受載體,它會(huì)吸收干擾信號(hào),影響參數(shù)檢測(cè)。所以,干擾是會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成有害影響的,除去干擾形成因素的任何一個(gè),都能夠有效地避免干擾??垢蓴_技術(shù)就是針對(duì)干擾的三個(gè)要素進(jìn)行研究和處理,破壞其中的一個(gè)或幾個(gè)干擾生成的要素。

二、幾種常用的電子測(cè)量?jī)x器抗干擾技術(shù)措施

電子測(cè)量?jī)x器容易出現(xiàn)干擾問(wèn)題,通過(guò)干擾現(xiàn)象的來(lái)源進(jìn)行分析,可以知道,提高電子測(cè)量?jī)x器抗干擾性能最理想的方法就是抑制干擾源,使其不向外產(chǎn)生干擾或者將其產(chǎn)生干擾造成的影響限制在允許的范圍之內(nèi)。對(duì)于生產(chǎn)車間來(lái)說(shuō),想要生產(chǎn)的過(guò)程中不產(chǎn)生干擾源幾乎是不可能的。有些干擾是避免不了的,例如電網(wǎng)和外界環(huán)境的干擾。所以,在電子測(cè)量?jī)x器來(lái)說(shuō),除了要對(duì)一些干擾源進(jìn)行抑制之外,還需要在產(chǎn)品自身設(shè)計(jì)方面進(jìn)行研究,提高其抗干擾性能。常見的電子測(cè)量?jī)x器抗干擾技術(shù)措施如下所述:

(一)、屏蔽技術(shù)

屏蔽技術(shù)室利用導(dǎo)電或?qū)Т挪牧现瞥傻暮袪畹幕驓畹钠帘误w,可以將干擾源或者受干擾對(duì)象包圍起來(lái),這樣就可以割斷或者削弱干擾源的空間耦合通道,組織干擾源向受干擾對(duì)象傳輸電磁能量。根據(jù)屏蔽的干擾場(chǎng)的性質(zhì)的不同,一般可以將屏蔽分為電場(chǎng)屏蔽、磁場(chǎng)屏蔽和電磁場(chǎng)屏蔽三種類型。通常采用電場(chǎng)屏蔽的方式來(lái)消除或者抑制由于電場(chǎng)耦合而引起的干擾,使用銅和鋁等導(dǎo)電性能良好的金屬材料充當(dāng)屏蔽體,且屏蔽體要保持良好的接地。磁場(chǎng)屏蔽是為了消除或者抑制由于磁場(chǎng)耦合而引起的干擾,一般可以用高磁導(dǎo)率的材料來(lái)充當(dāng)屏蔽體,從而保障磁路的暢通。對(duì)于一些電氣設(shè)備,既存在電場(chǎng)耦合,又存在磁場(chǎng)耦合,例如,變壓器、發(fā)電機(jī)等等,變壓器的電磁屏蔽一般采取的是在變壓器繞組線包的外面包一層銅皮作為漏磁短路環(huán),漏磁短路環(huán)會(huì)產(chǎn)生反磁通來(lái)抵消部分的漏磁通,從而使變壓器外的磁通減弱。另外,在同軸電纜中,可以在電纜線中設(shè)置屏蔽層,防止信號(hào)在傳輸?shù)倪^(guò)程中受到電磁干擾。同時(shí),為了防止電磁干擾發(fā)生在通信電纜里面,可以在生產(chǎn)車間的通信電纜外面包裹一層薄膜,這樣就能夠起到屏蔽外界電磁干擾的作用。需要注意的是,對(duì)電磁干擾的屏蔽效果與屏蔽層的數(shù)量和每一層的厚度是有很大關(guān)系的。

(二)、隔離技術(shù)

隔離技術(shù)是抑制干擾的有效手段之一,它是指把干擾源與接收系統(tǒng)隔離開來(lái),從而讓干擾耦合通道被切斷,使得干擾信號(hào)無(wú)法傳輸。比較常見的隔離方法有光電隔離、變壓器隔離和繼電器隔離等方法。光電隔離需要用到的儀器是光電耦合器,光電隔離借助光作為媒介來(lái)耦臺(tái)隔離兩端輸入和輸出的電信號(hào),它所具有的隔離能力比較強(qiáng),能夠有效地提高電子測(cè)量?jī)x器的抗干擾能力;變壓器隔離主要用在傳輸交流信號(hào)的過(guò)程中,需要用到隔離變壓器來(lái)阻斷交流信號(hào)中的直流干擾和抑制低頻干擾信號(hào)的強(qiáng)度;繼電器隔離主要是利用繼電器的線圈來(lái)接受電信號(hào),在利用其觸電來(lái)控制和傳輸電信號(hào),這樣就可以通過(guò)不和電產(chǎn)生聯(lián)系而將強(qiáng)電和弱電分離開來(lái)。

(三)、濾波技術(shù)

濾波的形式有多種,主要有波形濾波、頻率濾波、時(shí)間濾波、空間濾波、軟件濾波和幅度濾波等。濾波主要是通過(guò)擋住噪聲,只讓有效地信號(hào)輸出。干擾源發(fā)出的電磁干擾的頻譜往往比要接收的信號(hào)的頻譜寬很多,所以可以采取濾波的方式來(lái)抑制干擾。根據(jù)濾波器頻率的特性,可以將濾波器分為低通、高通、帶通、帶阻等類型。

(四)、接地技術(shù)

為了提高電子測(cè)量?jī)x器的抗干擾性能,還可以通過(guò)接地技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。接地技術(shù)主要是將電路、設(shè)備機(jī)殼等與大地相連,這樣就能夠給系統(tǒng)提供一個(gè)基準(zhǔn)電位。接地可以分為保護(hù)接地、屏蔽體接地和信號(hào)接地三種類型。通過(guò)接地的方式,不僅能夠防止設(shè)備使用時(shí)漏電造成人身安全,還能夠有效地抑制干擾。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述,在電氣化的環(huán)境下,干擾現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。如果干擾源不能夠消失,就需要想辦法讓其對(duì)其他設(shè)備的使用造成的干擾降低到最小。通過(guò)屏蔽技術(shù)、隔離技術(shù)、濾波技術(shù)和接地技術(shù)能夠有效地抑制干擾信號(hào)的傳輸,保證電子測(cè)量?jī)x器能夠在允許的范圍內(nèi)進(jìn)行參數(shù)檢測(cè)。

電子測(cè)量技術(shù)論文:現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù)與儀器儀表的發(fā)展

近幾年來(lái)科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展,以信息技術(shù)為代表的新科技促進(jìn)了電子行業(yè)的飛速增長(zhǎng),也極大地推動(dòng)了測(cè)試測(cè)量?jī)x器儀表的快速發(fā)展。電子測(cè)量?jī)x器的發(fā)展為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)、企業(yè)發(fā)展,科學(xué)教育、特別是國(guó)防軍事的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。隨著世界高科技發(fā)展的潮流,中國(guó)電子測(cè)量?jī)x器也步入了高科技發(fā)展的道路,鑒于中國(guó)在全球制造環(huán)節(jié)和設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的重要地位,使得中國(guó)成為全球各大儀器廠商青睞的大戰(zhàn)場(chǎng),同時(shí),也帶動(dòng)了中國(guó)測(cè)試測(cè)量?jī)x器的研發(fā)與測(cè)試技術(shù)應(yīng)用的迅速發(fā)展。

電子測(cè)量技術(shù)的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

目前國(guó)內(nèi)的電子測(cè)量技術(shù)已有了很大的發(fā)展,中國(guó)測(cè)量?jī)x器的可靠性和穩(wěn)定性問(wèn)題得到了各個(gè)方面的重視,狀況有了很大改觀。測(cè)試儀器行業(yè)目前已經(jīng)越過(guò)低潮階段,重新回到了快速發(fā)展的軌道,尤其最近幾年,中國(guó)的儀器取得了巨大的進(jìn)步,特別是通用電子測(cè)量設(shè)備和汽車電子設(shè)備的研發(fā)方面,與國(guó)外先進(jìn)產(chǎn)品的差距正在快速縮小,給國(guó)外電子儀器龍頭的壟斷造成了一定的沖擊。隨著模塊化和虛擬電子技術(shù)的發(fā)展,為中國(guó)的測(cè)量?jī)x器行業(yè)帶來(lái)了新的契機(jī),加上各級(jí)政府越來(lái)越重視,以及中國(guó)自主應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)研究的快速進(jìn)展,都在為該產(chǎn)業(yè)提供前所未有的動(dòng)力和機(jī)遇。從中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計(jì)中可以看出,中國(guó)的電子測(cè)量?jī)x器每年都以超過(guò)30%以上的速度在快速增長(zhǎng)。在此快速增長(zhǎng)的過(guò)程中,無(wú)疑催生出了許多測(cè)試行業(yè)新創(chuàng)企業(yè),也催生出了一批批可靠性和穩(wěn)定性較高的產(chǎn)品,現(xiàn)在已基本上采用了標(biāo)準(zhǔn)化,模塊化的設(shè)計(jì)體系,已從CAMAC、PC總線、STD總線向VXI、PXI總線發(fā)展,從堆疊式測(cè)試系統(tǒng)向標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化測(cè)試系統(tǒng)發(fā)展,并先后研制出國(guó)產(chǎn)化VXI模件、VXI測(cè)試系統(tǒng)及PXI系統(tǒng),使我國(guó)測(cè)試系統(tǒng)技術(shù)水平逐步進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)行列。

雖然國(guó)內(nèi)的測(cè)試測(cè)量產(chǎn)業(yè)快速的發(fā)展,但客觀地說(shuō)中國(guó)的測(cè)試測(cè)量?jī)x器還普遍落后,表面上看的有精度不高,外觀不好,可靠性差等,深入分析則存在以下問(wèn)題:

人們?cè)谡麄€(gè)產(chǎn)品的制作流程中對(duì)測(cè)試這個(gè)環(huán)節(jié)不夠重視。在傳統(tǒng)的產(chǎn)品的制造流程中,研發(fā)始終處于核心地位,而測(cè)試則處于從屬和輔助位置,研究者對(duì)測(cè)試不夠重視。

數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化結(jié)構(gòu)有待提升?!皵?shù)字化時(shí)代”是社會(huì)與經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化的最新標(biāo)志,關(guān)系著一個(gè)國(guó)家在科技領(lǐng)域“核心競(jìng)爭(zhēng)力”的高低。模塊化則是國(guó)際電子測(cè)量?jī)x器發(fā)展的方向。由于歷史的原因,中國(guó)儀器配套行業(yè)的企業(yè)多為良莠不齊的小型企業(yè),標(biāo)準(zhǔn)化的研究也沒有跟上需求的快速發(fā)展,從而導(dǎo)致儀器的材料配套行業(yè)的技術(shù)水平較低。雖然目前已有較大的改觀,但距離整個(gè)產(chǎn)業(yè)的要求還有一定距離。所以,還應(yīng)把標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化的研究放到重要的位置。還有,在技術(shù)水平?jīng)]有達(dá)到的條件下,一味地追求精度或追求高指標(biāo),而沒有處理好與穩(wěn)定性之間的關(guān)系。這些都是制約本國(guó)儀器發(fā)展的因素。

軟件技術(shù)、集成技術(shù)不夠發(fā)達(dá)。軟件技術(shù)在電子測(cè)量?jī)x器中的作用,就如同人的大腦一樣,然而現(xiàn)代我國(guó)的電子測(cè)量?jī)x器中的軟件技術(shù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有體現(xiàn)出來(lái)。電子測(cè)量?jī)x器硬件,即電子電路技術(shù)、同軸器件組件技術(shù)、波導(dǎo)器件組件技術(shù)的集成技術(shù),在電子測(cè)量?jī)x器中是其重要的核心技術(shù),它與總線技術(shù)、軟件技術(shù)、模塊化技術(shù)共同組成現(xiàn)代化的電子測(cè)量?jī)x器,這是我們電子測(cè)量?jī)x器企業(yè)尚待攻克的一個(gè)難關(guān)。

面向應(yīng)用和現(xiàn)代市場(chǎng)營(yíng)銷模式還沒有真正建立起來(lái)。中國(guó)的儀器設(shè)備廠商只是重研發(fā),重視生產(chǎn),重視狹義的市場(chǎng),還沒有建立起一套完整的現(xiàn)代營(yíng)銷體系和面向應(yīng)用的研發(fā)模式。傳統(tǒng)的營(yíng)銷模式在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)年代里發(fā)揮過(guò)很大作用,但無(wú)法滿足目前整體解決方案流行年代的需求。所以,為了快速縮小與國(guó)外先進(jìn)公司之間的差距,國(guó)內(nèi)儀器研發(fā)企業(yè)應(yīng)加速實(shí)現(xiàn)從面向仿制的研發(fā)向面向應(yīng)用的研發(fā)的過(guò)渡。特別是隨著國(guó)內(nèi)應(yīng)用需求的快速增長(zhǎng),為這一過(guò)渡提供了根本動(dòng)力,應(yīng)該利用這些動(dòng)力,跟蹤應(yīng)用技術(shù)的快速發(fā)展。

目前電子測(cè)量?jī)x器的高技術(shù)成果

成功研制微波毫米波矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀。微波毫米波矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀是我們成功研制的被稱為“世界電子測(cè)量?jī)x器之王”的儀器。該儀器的突出特點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面:工作頻帶寬;測(cè)量精度高;大動(dòng)態(tài)范圍;高速實(shí)時(shí)測(cè)試。

調(diào)制域分析儀的成功研發(fā)。調(diào)制域分析技術(shù)是可以用來(lái)加速設(shè)計(jì)和表征諸如雷達(dá)、電子戰(zhàn)、監(jiān)控系統(tǒng)、擴(kuò)頻通信等的工作和性能特征。調(diào)制域分析儀還非常適合設(shè)計(jì)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)、可調(diào)節(jié)懸浮系統(tǒng)、自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)、防撞雷達(dá)、各種各樣的航天和防御系統(tǒng)等。

VXI總線技術(shù)取得重大進(jìn)展。VXI可以大大減小設(shè)備的體積和重量,還可以大大提高測(cè)試速度,VXI比GPIB的速度可提高40倍,它測(cè)試系統(tǒng)的適應(yīng)性、靈活性大為提高并且價(jià)格適中,有利于充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的作用。該研究成果已應(yīng)用于“XXX型號(hào)遠(yuǎn)程雷達(dá)綜合測(cè)試系統(tǒng)”、“火控雷達(dá)綜合測(cè)試系統(tǒng)”和各種裝備的VXI總線自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)中。

電子測(cè)試儀器向毫米波推進(jìn)。通信測(cè)量?jī)x器達(dá)到高技術(shù)水平。通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度超過(guò)了人們的想象,所以我們必須適應(yīng)通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,以最快的速度發(fā)展我國(guó)的通信電子測(cè)量?jī)x器。近幾年成都前鋒電子儀器廠研制完成了無(wú)線尋呼檢測(cè)儀、電臺(tái)綜合測(cè)試儀、數(shù)字微波通信測(cè)試儀;信息產(chǎn)業(yè)部電子第41研究所研制完成了誤碼測(cè)試儀、數(shù)字傳輸/數(shù)據(jù)通信分析儀、七號(hào)信令測(cè)試儀等。這些產(chǎn)品都達(dá)到了二十世紀(jì)末國(guó)際先進(jìn)水平。

現(xiàn)代電子測(cè)量?jī)x器的發(fā)展方向及趨勢(shì)

電子測(cè)量?jī)x器的生產(chǎn)和設(shè)計(jì)是衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)基礎(chǔ)和工業(yè)生產(chǎn)能力的重要標(biāo)志,因此在儀器儀表生產(chǎn)技術(shù)的研究中要注重解決好產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和過(guò)程監(jiān)管模式,研究新型的儀器儀表應(yīng)注重高精度,高質(zhì)量,穩(wěn)定性,可靠性,可維護(hù)性,可操作性,易升級(jí)性等。

我國(guó)電子測(cè)量技術(shù)的發(fā)展應(yīng)保證產(chǎn)品性能更加優(yōu)異,逐步與計(jì)算機(jī)融為一體,使測(cè)試及仿真軟件在儀器中廣泛應(yīng)用,提高自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的性能,測(cè)量數(shù)據(jù)采集和處理的自動(dòng)化,實(shí)時(shí)化,數(shù)字化,測(cè)量數(shù)據(jù)管理的科學(xué)化,標(biāo)準(zhǔn)化,規(guī)格化,測(cè)量數(shù)據(jù)傳播于應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)化、多樣化、社會(huì)化,GPS技術(shù)、RS技術(shù)、GIS技術(shù)、數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)以及先進(jìn)的地面測(cè)量?jī)x器等廣泛應(yīng)用與工程測(cè)量中,并發(fā)揮其主導(dǎo)作用。