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01
单元课时
2
教学手段
多媒体+板书
教学方法
演示法、讲授法、项目法
教学课型
□理论□实训□(理论)
教学目标
能力目标
掌握单位和单位制的使用规则;
了解测量标准的传递原则;
知识目标
掌握计量的基本概念;
了解基准和标准的定义
情感目标
通过本节知识的学习,主要培养学生良好的学习方法和习惯。
任务定位
教学重点
单位和单位制的使用规则;
教学难点
测量标准的传递原则;
教学关键点
教学过程设计
备注
项目一电子测量和仪器的基本知识
任务一电子测量的内容、特点和基本方法
课前提问:
1、
什么是测量?
你身边有什么测量?
2、
观看“科学世界-面包与测量”影片。
一、导入新课:
简述电子测量的重要性
本课程的学习目标:
通过本课程的学习,能使学生掌握常用的电子测量原理和方法,常用的典型电子测量仪器的性能和使用,电子测量中误差分析和处理的方法,培养学生掌握现代化的分析、测量方法,使之具有电子测量方面的基础知识和应用能力,并培养学生分析与解决实际问题的能力,为深入学习后续课程和从事实际工作打下一定的基础。
二、新授:
电子测量的意义
(1)
测量:
把被测量与同种类的作为单位的量,通过一定的测量方法进行比较,
以确[定被测量是该单位的若干倍。
单位越大,测量的数值越大。
(2)
测量结果的组成
测量结果的量值由两个部分组成:
数值(大小及符号)和单位
问:
什么是电子测量?
你身边有什么电子测量?
电子测量的特点
a.
测量频率范围宽
其测量频率可以从直流到交流10HZ
b.
仪器测量量程范围广
量程是什么?
是在测量范围内上限值与下限值的差值。
例如:
一台电压表的测量上限为100V,下限值为0.5V,则该电压表的量程为99.5V。
由于被测量的数值相差很大,所以要求测量仪器的量程越宽越好。
c.
测量准确度高
精确度即精密度和准确度的总称。
精密度反映测量结果的离散程度;
准确度反映测量结果偏离真值的程度。
d.
测量速度快
电子测量是通过电子的运动和电磁波传播进行工作的,其速度可以用“瞬间”来形容,是其它速度无法比拟的。
e.
易于实现遥测
电信号可以通过电磁波的方式传播,借助于各种类型的传感器,电子测量可以实现遥测、遥控。
例如,人造卫星的发射,地面控制中心可以对卫星的运行状态、运行轨道等进行控制;
卫星也可以把测量数据传送给地面中心。
f.
易于实现测量自动化和测量仪器微机化
由于微机的普及,各种电子测量可以借助于微机的强大数据处理能力,使测量速度大大提高,同时,微机还具有“人工智能”,使电子测量过程实现自动化,也可以自动控制被测量。
3、学习方法指导
4、电子测量的内容
电能量的测量:
如电流、电压、功率等
b.
电路元件参数的测量:
如电阻、电感电容等
电信号特性的测量:
如频率、周期相位等
电路特性的测量:
放大倍数、灵敏度等
特性曲线的测量:
幅频特性等
基本参数:
频率、电压、时间、阻抗
5、
电子测量的基本方法:
1.
按测量手段分类
(1)直接测量。
利用电子仪器直接获得被测量的方法,如使用电压表测量电压,用万用表测量电阻等。
(2)间接测量。
通过直接测量几个参数,然后利用函数关系式运算出来被测量,这种测量方法称为间接测量。
例如,要测量某电阻上消耗的功率,需要先测量出电阻两端的电压和通过电阻的电流,再通过关系式算出功率。
(3)组合测量。
被测量与多个未知量有关,要得到被测量,需要使用直接测量和间接测量,最后通过运算才能得到被测量的测量方法。
2.
按被测量性质分类
(1)时域测量。
时域测量是指被测量是时间的函数,随时间变化而变化,如温度、随时间变化的电流等。
(2)频域测量。
频域测量是指被测量随频率变化而变化,如放大器的频率特性等。
(3)数据域测量。
6、电子测量仪器的分类
电子测量仪器可以分为通用仪器和专用仪器。
(1)通用仪器
信号发生器
示波器
扫频仪
晶体管测试仪
电子元件测量仪器
逻辑分析仪器
(2)专用仪器
专用仪器是指各个专业领域中测量特殊参量的仪器,如机械领域的超声波探伤;
医疗部门的彩超、频谱治疗仪;
电子产品生产线的在线测试仪等。
思考题
与作业
1、什么是测量、测量结果的组成
2、电子测量的意义
3、电子测量的基本参数
4、电子测量的特点
预习:
测量误差的表示方法,测量误差的来源,测量误差的分类
教材及
参考资料
教材:
[1]徐洁.电子测量技术与应用项目.大连理工大学出版社,2009.3
参考资料:
[1]姚庆峰.电子测量技术.中国科学技术大学出版社,2009.8
[2]杨拴科.电子测量技术基础.高等教育出版社,2009.8
[3]范泽良、吴政江.电子测量与仪器.清华大学出版社,2010.2
教学反思
学生对于《电工基础》、《模拟电子线路》、《数字电子线路》等课程的知识掌握得很差,对本课程的学习到来了灾难。
必须改变方法,只教授仪器的使用,仪器原理方面删除。
计量的基本概念
02
电子测量的意义与特点;
熟悉测量方法的分类;
了解电子测量的意义和特点;
了解电子测量的内容及特点;
测量的内容、及特点、测量方法的分类;
任务一计量的基本概念
1、通用电子测量仪器有哪几种类型?
各举例说明。
按不同的分类方式,电子测量的基本方法有哪些?
一、计量的定义和意义
1.计量的定义
计量是一种特殊形式的测量,它把被测量与国家计量部门作为基准或标准的同类单位量进行比较,以确定合格与否,并给出具有法律效力的《检定证书》。
计量是利用技术和法制手段实现单位统一和量值准确可靠的测量。
计量的三个主要特征是统一性、准确性和法制性。
计量包含了为达到统一和准确一致所进行的全部活动,如单位的统一、基准和标准的建立、进行量值传递、计量监督管理、测量方法及其手段的研究等。
2.计量与测量的关系
计量的任务是确定测量结果的可靠性。
计量是测量的基础和依据。
没有计量,也谈不上测量。
计量和测量相互配合,才能在国民经济各个领域发挥重要作用。
测量发展的客观需要才出现了计量。
测量是计量应用的重要途径。
没有测量,计量将失去价值
为了保证测量结果的准确性,必须定期对仪器进行检定和校准,这个过
程就是计量。
计量工作是国民经济中一项极为重要的技术基础工作,它在工农业生产、科学技术、国防建设以及人民生活等各个方面起着技术保证和技术监督的作用。
二、单位和单位制
根据定义而令系数为1的量称为单位。
单位是表征测量结果的重要组成部分,
国际单位制是由国际单位制单位、国际单位制词头和国际单位制的十进倍数单位三部分组成。
国际单位制词头表示使单位增大或缩小的十进倍数。
例:
5.4X10-9s=5.4ns
三、基准和标准
1.基准
基准用来复现某一基本测量单位的量值,只用于鉴定各种量具的精度,不直接参加测量。
(1)一级基准,又称主基准和国家基准
具有最高水平的基准。
一个国家只有一个。
(2)二级基准,又称副基准
副基准的量值精度由主基准确定,用以代替主基准向下传递或代替主基准参加国际比对
(3)三级基准,又称工作基准
工作基准用来直接向下属标准量具进行量值传递,用以检定下属计量标准量具的精确度。
2.标准
根据工作基准复现出不同等级的便于经常使用的计量标准量具或仪器,简称标准。
计量标准的准确度等级在工作基准之下,工作计量器具之上。
按精度高低又分为一级标准、二级标准和三级标准。
通过这些标准经常性地对日常工作仪器进行检定,确定其量值的精确度大小。
除标准器具外,还有标准物质
3.几个术语
(1)计量器具:
凡是能用以直接或间接测出被测对象量值的量具、计量仪器和计量装置都统称为计量器具。
计量器具按作用可分为计量基准、计量标准和工作计量器具三类。
(2)计量标准器具:
准确度低于计量基准,用于检定计量标准或工作计量器具的计量器具。
(3)工作计量器具:
工作岗位上使用,不用于进行量值传递,而是直接用来测量被测对象量值的计量器具。
(1)比对
在规定条件下,对相同准确度等级的同类基准、标准或工作计量器之间的量值进行比较,其目的是考核量值的一致性。
(2)检定
是用高一等级准确度的计量器具对低一等级的计量器具进行比较,以达到全面评定被检计量器具的计量性能是否合格的目的。
一般要求计量标准的准确度为被检者的1/3到1/10。
(3)校准
校准是指被校的计量器具与高一等级的计量标准相比较,以确定被校计量器具的示值误差(有时也包括确定被校器具的其他计量性能)的全部工作。
一般而言,检定要比校准包括更广泛的内容。
(4)量值的传递
指的是指一个物理量单位通过各级基准、标准及相应的辅助手段准确地传递到日常工作中所使用的测量仪器、量具,以保证量值统一的全过程。
四、测量基准的权威性和相对性
1.基准的权威性2.基准的相对性
五、测量标准的传递
1、什么是电子测量?
测量误差
03
掌握测量误差理论
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