电子测量2348自学考试大纲.docx
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电子测量2348自学考试大纲
电子测量(2348)自学考试大纲
、课程性质与设置目的
随着科学技术尤其是电子技术的迅速发展,电子技术领域内的各种技术指标、技术参量等的测量技术也得到了突飞猛进的发展。
在目前测量技术中电子测量占据举足轻重的地位,因为许多的物理量最终会被转化成电量进行测量、分析,如现代化的大地测量、气象遥感、地质勘探等少不了应用电子技术进行测量。
“电子测量”这门课程正是适应这种需要孕育而生的一门专业基础课程,对弱电类(如电子、通信、自控、计算机等)专业的
学生学习掌握这方面的知识尤其重要,它不但为适应今后生产和科研中将会遇到的大量现代测量业务进行必要的准备,也对加深对本专业其它课程尤其是实践环节课程的理解有很好的作用。
本课程为专业基础课,其内容基本分为三大部分,第一部分为测量误差和数据处理,着重介绍如何对测量的数据、误差进行科学地整理、分析,使表面独立离散的测量数据和误差能体现被测量的某种本质,学习这部分内容需要有一定的数学理论基础,是比较困难的一部分;第二部分为基本电子测量原理和方法,介绍电子测量中传统和经典的基本测量方法,其中许多方法是现代电子测量的理论基础,是本课程的重点,学习这部分内容之前必须学习某些相关专业课程,如电路分析、电子线路、信号等,需掌握一些待测对象相关参数的基本概念(如信号的电压、频率、噪声、频谱等);第三部分
为自动电子测量方法,介绍测量仪器微机化、测试系统自动化和一些新的测试技术(如数据城测量),该部分只提供入门知识,主要内容在“智能仪器”等相关课程中再进一步介绍。
二、课程内容与考核目标
第一章绪论
(一)、学习目的与要求:
深刻理解电子测量的基本概念和所含盖的基本内容,理解测量的基本方法和电子仪器的功能、性能,了解计量的基本概念和管理方式。
(二)、课程内容
第一节电子测量
一、电子测量的基本概念
二、电子测量的一般方法
第二节电子测量仪器
一、测量仪器的功能
二、测量仪器的主要性能指标
三、电子测量仪器的分类
3.2、测量仪的性能指标,达到“领会”层次
4、计量,达到“识记”层次
4.1、计量的基准
4.2、计量的管理
第二章测量误差与数据处理
(一)、学习的目的与要求
深刻理解误差分析的基本理论,熟练掌握数据记录整理的方法,掌握根据误差的规律正确选择测量仪器和测量方法来减小测量误差的方法,会用一些数学的理论帮助分析测量误差问题。
(二)、课程内容
第一节测量误差的基本概念
、测量误差的来源
二、测量误差的定义
三、测量误差的分类
四、测量误差对结果的影响
第二节随机误差分析
、数学期望和标准偏差
二、随机误差的正态分布
三、随机误差处理中的其它问题
第三节系统误差分析
、处理系统误差的一般方法
二、系统误差的消除
第四节测量误差的合成与分配
一、测量误差的合成
二、测量误差的分配
三、最佳测量方案的选择
第五节测量数据处理
、数据的整理二、数据的点线表示三、数据的函数表示(三)、考核知识点与考核要求
1、测量误差的基本概念,达到“识记”层次
1.1、测量误差的来源1.2、测量误差的定义1.3、系统误差1.4、随机误差1.5、粗大误差1.6、测量误差对结果的影响2、随机误差分析,达到“领会”和“简单应用”层次
2.1、有限次测量值的算术平均值及其分布2.2、有限次测量值的数学期望2.3、贝赛尔公式2.4、随机误差的正态分布2.5、有限次测量下测量结果的表达
3、系统误差分析
4、测量误差的合成与分配,达到“领会”和“简单应用”层次
4.1、测量误差的合成4.2、测量误差的分配4.3、最佳测量方案的选择5、测量数据处理,达到“领会”和“简单应用”层次
5.1、误差位对齐法5.2、有效数字的处理5.3、平滑法5.4、分组平均法
5.5、最小二乘法
5.6、回归分析法
第三章常用电子仪器
(一)、学习目的与要求
熟练掌握三种基本电子测量仪器
深刻理解三种基本电子测量仪器的基本工作原理的基本使用方法,为后面章节中能灵活应用这些仪器进行测量打下基础。
(二)、课程内容
第一节示波器
一、示波器的基本原理
二、通用示波器
三、示波器的多波形显示
四、取样技术在示波器中的应用
五、波形的存贮与记忆
六、示波器的使用
第二节信号发生器
、信号发生器的分类
二、信号发生器的工作特性
三、信号发生器基本工作原理
四、信号发生器举例
第三节电压表
一、电压测量的基本要求
二、电压表的分类
三、电压表的基本工作原理
四、电压表举例
(三)、考核知识点与考核要求
1、示波器,主要达到“领会”和“简单应用”层次
1.1、阴极射线示波器
1.2、图像显示基本原理
1.3、示波器的基本组成
1.4、取样示波器的基本原理
1.5、双踪示波器的显示原理
1.6、示波器的电压测量、时间测量、相位测量、功能扩展,达到“综合应用”层次
1.7、示波器的正确使用
2、信号发生器,主要达到“领会”层次
2.1、信号发生器的分类,达到“识记”层次
2.2、信号发生器的频率、电压、输出特性,达到
2.3、波段式信号发生器基本工作原理
2.4、差频式信号发生器基本工作原理
识记”层次
2.5、频率合成式信号发生器基本工作原理
3、电压表,主要达到“领会”和“简单应用”层次电压测量的基本要求,达到“识记”层次峰值电压表工作原理
3.1、
3.2、
3.3、
均值电压表工作原理
3.4、
有效值电压表工作原理
第四章电压测量
(一)、学习目的与要求熟练掌握电压的基本测量方法,深刻理解电压数字测量的基本方法,了解噪声电压的基本测量方法,理解电压的另一种表示方法--分贝的测量方法和表示方法。
(二)、课程内容
第一节交流电压测量
、均值电压表测量低频交流电压及误差分析
二、有效值电压表测量低频交流电压及误差分析
三、峰值电压表测量高频交流电压及误差分析
第二节脉冲电压测量
、用示波器测量脉冲电压
二、用脉冲电压表测量脉冲电压
第三节分贝测量
一、数学定义
二、分贝的测量方法
三、选频测量
第四节噪声测量
、平均值电压表测噪声时读数的修正二、带宽准则三、满度波峰因数和测量时间的影响
第五节电压的数字测量
、DVM的工作原理二、DVM的主要工作特性三、在DVM中的自动功能四、以电压测量为基础的数学仪表(三)、考核知识点与考核要求
1、交流电压测量,达到“领会”和“简单应用”的层次
1.1、均值电压表测量低频交流电压及误差分析1.2、有效值电压表测量低频交流压及误差分析1.3、峰值电压表测量高频交流电压及误差分析2、脉冲电压测量,达到“领会”层次
2.1、用示波器测量脉冲电压的基本原理
2.2、脉冲电压表测量脉冲电压的基本原理3、分贝测量3.1、分贝的定义,达到“识记”层次
3.2、分贝测量的基本原理,达到“领会”层次
3.3、功率电平与电压电平的换算,达到“简单应用”层次
3.4、选频测量,达到“领会”层次
4、噪声测量
4.1、平均值电压表测噪声时读数的修正,达到
领会”和“简单应用”层次
4.2、带宽准则,达到“识记”层次4.3、满度波峰因数,达到4.4、测量时间的影响,达到5、电压的数字测量,达到
领会”层次
领会”层次
领会”层次
5.1、非积分式DVM
5.2、积分式DVM的特点
5.3、双斜式积分DVM
5.4、DVM的主要工作特性
5.5、数字多用表基本工作原理
5.6、阻抗的数字化测量的基本原理
第五章频率与时间的测量
(一)、学习目的与要求深刻理解和熟练掌握用电子计数测频、测周、测时间间隔的经典方法,理解这三种方法带来的测量误差,了解其它测量频率的方法和对标准频率源的基本指标测量。
(二)、课程内容
第一节概述
、时间的原始基准
二、频率的定义与标准
三、频率测量方法概述
第二节电子计数测频方法
一、电子计数测频的原理
二、误差分析
三、频率计数器的组成
第三节电子计数测周方法
一、电子计数器测周的原理
二、误差分析
三、倒计数器
第四节电子计数法测量时间间隔
、电子计数测量时间间隔的原理
二、误差分析
第五节其它测量频率的方法
一、直读法测频
二、比较法测频
第六节标准频率源的测量
一、频率准确度
二、频率稳定度
(三)、考核知识点与考核要求
1、概述,达到识记”层次
1.1、时间的原始基准
1.2、频率的定义与标准
1.3、频率测量方法概述
2、基本原理,达到领会”层次
2.1、电子计数测频的原理
2.2、电子计数器测周的原理
2.3、电子计数测量时间间隔的原理
2.4、直读法测频
2.5、比较法测频
2.6、频率准确度
2.7、频率稳定度
3、三种基本测量方法的误差分析,达到领会”和简单应用”层次
第六章频域测量
(一)、学习目的与要求
深刻理解什么是频域测量和频谱仪的工作原理,熟练掌握频域测量的基本方法,掌握测量频谱的基本方法。
(二)、课程内容
第一节线性系统频率特性的测量
一、正弦测量技术
二、扫频测量技术
三、多频测量
第二节网络分析仪
一、双口网络S参量理论二、S参数的测量
第三节白噪声在线性系统测试中的应用
一、多路通信中的白噪声测试二、非线性失真的动态测量三、用白噪声作测试信号估测系统工作性能
第四节信号的频谱分析
一、频谱仪的工作原理
二、扫频外差式频谱仪三、频谱仪的工作特性四、频谱仪的正确使用(三)、考核知识点与考核要求
还需达到“简单应用”的层次
1、线性系统频率特性的测量,首先达到“领会”层次
1.1、线性系统频率特性的基本概念,
1.2、增益测量的基本原理,还需达到
1.3、相位测量的基本原理,还需达到
1.4、扫频图示法的工作原理和动态特性,
简单应用”的层次
简单应用”的层次
还需达到“简单应用”的层次
1.5、扫频信号源的主要工作特性,还需达到
1.6、变容二极管和磁调制扫频的基本原理
识记”的层次
1.7、光栅增辉式图示方法的基本原理
2、网络分析仪,首先达到“领会”层次
2.1、双口网络S参量的基本概念,还需达到
2.2、传输测量S参量的基本原理
简单应用”层次
2.3、反射测量S参量的基本原理
3、白噪声在线性系统测试中的应用,达到
3.1、非线性失真、噪声测量的基本原理
领会”层次
3.2、用白噪声估测系统工作性能的基本原理
4、信号频谱分析,首先达到“领会”层次频谱的基本概念,达到“识记”层次模拟式频谱仪的基本原理
第七章数据域测量
(一)、学习目的和要求深刻理解什么叫数据域测量,熟练掌握数据测量的基本方法,理解逻辑分析仪的工作原理,掌握状态和定时逻辑分析仪的基本使用方法。
(二)、课程内容
第一节数据域分析和数据域测试仪器
一、数据域分析的基本概念
二、数字系统的特点和对数据域测试的要求
三、数据域测试仪器
第二节逻辑分析仪的组成和工作原理
、逻辑分析仪的基本组成
二、逻辑分析仪的触发
三、逻辑分析仪的数据获取
四、逻辑分析仪的数据存贮
五、逻辑分析仪的显示
第三节逻辑分析仪的应用
、逻辑状态分析仪的基本应用
二、逻辑定时分析仪的基本应用
(三)、考核知识与考核要求
1、基本概念
1.1、数据域分析的基本概念,达到“领会”层次
1.2、数字系统的特点,达到“识记”层次
1.3、特征分析仪的工作原理,达到“领会”层次
2、逻辑分析仪,首先达到“领会”层次
2.1、逻辑分析仪的基本组成,达到“识记”层次
2.2、逻辑分析仪的触发方式,达到“识记”层次
2.3、逻辑分析仪的数据获取的主要方式
2.4、同步采样的基本原理
2.5、异步采样的基本原理
2.6、逻辑分析仪数据存贮电路的组成
2.7、逻辑分析仪始端触发的数据存贮
2.8、逻辑分析仪终端触发的数据存贮
2.9、逻辑分析仪的状态表显示
2.10、逻辑分析仪的定时图显示
3、逻辑分析仪的应用,达到“简单应用”层次
3.1、逻辑状态分析仪的基本应用
3.2、逻辑定时分析仪的基本应用
第八章微计算机化仪器与自动测试系统
(一)、学习目的和要求
了解电子测量目前发展趋势和新出现的测试系统。
(二)、课程内容
第一节智能仪器
、智能仪器的组成
二、微机化数字存贮示波器
三、微计算机在计数器中的应用
四、微计算机在电压测量中的应用
五、微计算机在信号源中的应用
第二节个人仪器
一、个人仪器的组成结构
二、个人仪器的特点
三、个人仪器系统实例
第三节自动测试系统
、自动测试系统的发展概况
二、GPIB系统概述
三、GPIB系统中消息的传递
四、GPIB系统的接口功能
五、自动测试系统的组建
六、第三代自动测试系统(设备)
(三)、考核知识与考核要求
不作要求
、关于大纲的说明与考核实施要求
(一)、自学考试大纲的目的和作用
课程自学考试大纲是根据专业自学考试计划的要求,结合自学考试的特点而确定。
其目的是对个人自学、社会助学和课程考试命题进行指导和规定。
课程自学考试大纲明确了课程学习的内容以及深广度,规定了课程自学考试的范围和标准。
因为,它是编写自学考试教材和辅导的依据,是社会助学组织进行自学辅导的依据,是自学者学习教材、掌握课程知识范围和程度的依据,也是进行自学考试命题的依据。
(二)、课程自学考试大纲与教材的关系课程自学考试大纲是进行学习和考核的依据,教材是学习掌握课程知识的基本内容与范围,教材的内容是大纲所规定的课程知识和内容的扩展与发挥。
(注:
如果教材是推荐选用的
)
大纲与教材所体现的课程内容应基本一致;大纲里面的课程内容和考核知识点,教材里一般也要有。
反过来教材里有的内容,大纲里就不一定体现。
其中有的内容与大纲要求不一致的地方,应以大纲规定为准。
(三)、关于自学教材与主要参考书
1988年5月出版
2000年5月出版
《电子测量》(第二版)蒋焕文、孙续,中国计量出版社,
推荐参考书
《电子测量技术基础》张永瑞等,西安电子科技大学出版社,
(四)、关于自学要求和自学方法的指导本大纲的课程基本要求是依据专业考试计划和专业培养目标而确定的。
课程基本要求还明确了课程的基本内容,以及对基本内容掌握的程度。
基本要求中的知识点构成了课程内容的主体部分。
因此,课程基本内容掌握程度、课程考核知识点是高等教育自学考试考核的主要内容。
在自学要求中,对各部分内容掌握程度的要求由低到高分为四个层次,其表达用语次是:
了解、知道;理解、清楚;掌握、会用;熟练掌握。
为有效地指导个人自学和社会助学,本大纲已指明了课程的重点和难点,在各章的基本要求中也指明了各章内容的重点和难点。
本课程共4学分(不含实验)。
(1)该门课是一门测量科学,了解,这就要求自学者在物理、
要学好该门课程要注意:
因此对测量对象及测量结果即测量的输入、输出要有所
电路、信号等课程上有一定的基础;
而本大纲中没有包括实验的内容,有条件的学生能计划
(2)测量是一门实验性学科,
性做些实验,将对课程的理解非常有好处;
(3)自学者应该注意在学习中找到课程规律,本大纲是按照三条主线来组织教学内容的:
①误差与数据处理的基本理论与方法;
②电子测量的三种基本仪器(即示波器、信号发生器、电压表)的工作原理;
③电子测量的基本方法,又分为电压测量、时域测量(即时间、频率测量)、频域测量、数据域测量;
“记识”和“领会”层次的内容应重点放在这些基本内容中,而“简单应用”和“综合应用”的内容应放在这些仪器和方法的应用中。
(五)、对社会助学的要求
电子测量课程的内容十分丰富,所涉及的概念也比较多,同时也是一门快速发展的学科,新内容很多,不可多全部掌握,自学首应以基本理论为学习的重点,也即误差、数据处理的基本方法,仪器仪表的基本工作原理,测量的基本方法等,尤其是一些经典的测量方法,仍然是现代测量学的基础,自学者应该重点掌握。
(六)、对考核内容和考核目标的说明
(1)本课程要求考生学习和掌握的知识点内容都作为考核的内容。
课程中各章的内容均由若干知识点组成,在自学考试中成为考核知识点。
因此,课程自学考试大纲中所规定的考试内容是以分解为考核知识点的方式给出的。
由于各知识点的课程中的地位、作用以及知识自身的特点不同,自学考试将对各知识点分别按四个认知(或叫能力)层次确定其考核要求。
(2)四个能力层次从低到高依次是:
识记;领会;简单应用;综合应用。
关于这些用语、概念的解释附后。
(七)关于试卷结构及考试的有关说明-14-
1.本大纲各章所规定的考核要求中各知识点都是考试的内容。
试题覆盖到章,适当突出重点章节,加大重点内容的覆盖密度。
2.命题不应有超出大纲中考核知识点范围的试题,考核目标不得高于大纲中所规定的相应最高能力层次要求。
3.“识记”、“领会”、“简单应用”、“综合应用”四个认知层次的试题在试卷中所占的分数比例依次约为:
20%、30%、30%、20%。
4.试题的难度可分为:
容易,中等偏易,中等偏难,难;它们在试卷中所占分数比例依次大致为:
20%、30%、30%、20%。
5.试题的题型有:
单项选择题、多项选择题、名词解释、简答题、论述题、计算题、案例分析题。
6.考试方式为笔试、闭卷;考试时间为150分钟;60分为及格线。
考试时只允许带
钢笔或圆珠笔、2B铅笔和橡皮。
附录:
题型举例
一、填空题
2.在观测连续信号波形时,示波器应选—扫描方式,在观测李沙育图形时,应选—扫描方式
单项选择题
1.双斜积分式DVM中引人自动校零是为了克服DVM的()误差。
2.频谱仪可用来测量和图示()
A.被测信号源的幅频特性B.被测网络的幅频特性
2.用示波器李沙育图形法测得两个同频正弦信号图形如图,求相位差为多少?
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