电子测量仪器范文

时间:2023-03-18 23:59:54

电子测量仪器

电子测量仪器范文第1篇

【关键词】虚拟仪器 测量 LabVIEW

1 虚拟仪器概述

虚拟仪器(Virtual Instrumentation)是一种计算机控制的仪器系统,以通用化计算机作为核心的硬件平台,由使用者自己设计定义,具有计算机操作界面,测试功能由软件来实现。它通过应用程序,将通用化计算机与功能化硬件相结合,这样使用者可以通过友好图形界面,自己操作计算机,完成对被检测量的采集、判断、分析、显示、存储数据等功能。

1.1 虚拟仪器与传统仪器的比较

虚拟仪器是以计算机为基础的软硬件测试平台,它可代替传统测量仪器并自由构建专有仪器系统。传统的测量仪器受到硬件的限制不能发挥很大的互联。而虚拟仪器将仪器硬件搭载到计算机平台,再加上应用软件,将计算机硬件资源与仪器硬件有机的融合,大大缩小硬件成本和体积,通过软件实现对数据的显示、存储及分析处理。

1.2 虚拟仪器系统的构成

虚拟仪器系统由硬件和软件构成,硬件是基础,软件是核心。基本硬件是计算机和信号采集调理部件。计算机自身包括微处理器、储存器、显示器等部件;信号采集调理部件为GPIB仪器控制模块,VXI/PXI,仪器模块/总线标准模块以及数据采集卡。软件构成主要有开发平台软件和用户应用软件。目前使用最多的计算机语言是美国国家仪器公司(national instruments,NI)的LabVIEW。LabVIEW全称laboratory virtual instrument engineering workbench(验室虚拟仪器集成环境),是功能强大灵活的仪器和分析软件应用开发工具,图形化,用图标来代替文本行,创建应用程序。

LabVIEW具有以下主要特点:图形化的仪器编程环境;高效内置的程序编译器;灵活的程序调试手段;数据采集与仪器通信应用的支持;数据处理和分析函数库;支持多种系统平台;开放式的开发平台等。LabVIEW程序包括三个部分:前面板、框图程序、图标和接线端口。前面板模拟真实仪器前面板;框图程序利用图形语言控制前面板上的对象;图标和接线端口把LABVIEW程序定义成子程序,实现模块化编程。

2 虚拟电子测量仪器概述

2.1 传统仪器测量系统概述

传统电子测量仪器,如信号发生器、逻辑分析仪、示波器、频谱分析仪等,都是硬件化的技术方案,因其结构上的先天局限性,决定了相互之间没有令人满意的互联与通信机制,不能实现充分的信息与资源共享,所以在不改变设计思路的情况下,难以组建成综合测试系统或电子测量平台,也就不能完成对被测系统的综合分析、评估,进而得出准确判断。

2.2 虚拟电子测量仪器集成系统设计概述

虚拟仪器技术是以计算机为核心的测试测量仪器组建技术,由计算机操纵,利用高性能的软硬件平台及模块化硬件板卡,结合高效灵活的应用软件,完成各种测量、测试任务;除信号的输入输出外,测量、控制、分析、变换、显示等功能均由软件来实现。

2.3 虚拟仪器与传统仪器测量系统比较的优点

虚拟仪器技术的优势是,使用者可以自定义专用仪器系统,功能灵活容易构建,应用面广。它符合“硬件软件化”发展趋势,被称作“软件仪器”。它的功能齐全且多样化,价格合理,因此具有很强的竞争力,在仪器计量领域有很大的发展空间。它主要有以下特点:软件是虚拟仪器的核心;性价比高;缩小仪器厂商与使用者之间的距离;扩展性强,开发维护费用低,可配置性强;有良好的人机交互界面;信息量大,测试过程完全自动化,数据可编辑、打印、存储,有完整的时间记录和测试说明;通过软、硬件的升级,可便捷地提升测试系统的水平和能力;信号电缆少,故障率低,有操作保护;系统开放、灵活,功能可更改,技术更新快;可以和其他设备互联;软、硬件都具有模块化、开放性、可重复使用及互换性等特点。

3 虚拟电子测量仪器设计原理

虚拟电子测量仪器的软件应用程序,由LabVIEW编程环境开发,动态链接库通过CLF节点调用,达到与USB控制器的互联通信。LabVIEW程序编写分为前面板和后面板,前面板有登陆界面和各个虚拟仪器界面。后面板是编程程序框图,对前面板的各个模块进行编程,再把它们整合在一起,组成一个大的、整体的程序框图。

程序设计中,使用软件模板提供的旋钮、按钮、开关、数字显示、图表、图形等控件,在前面板设置输入输出对象,按照使用者的实际需求,设计图形化交互界面。框图程序设计是图形化程序的源代码,与前面板一一对应,使用软件提供的结构控制、数值运算、字符串运算、数组运算、布尔运算、信号分析、波形处理、文件输入输出、仪器控制等控件,按照使用者的需求,控制和分配前面板的输入输出。程序中的数据信号根据程序逻辑关系,沿数据线流动,满足“数据流驱动”。

在虚拟电子测量仪器中,硬件部分由USB控制卡,信号发生卡和信号采集卡组成。12V电源供电,通过USB2.0连接到计算机,与软件连接相通。

参考文献

[1]林君,谢宣松等.虚拟仪器原理及应用[M]. 北京:科学出版社,2006.

[2]李江全等.虚拟仪器设计测控应用典型实例[M].北京:电子工业出版社,2010.

[3]李江全,李玲,刘媛媛.案例解说虚拟仪器典型控制应用[M].北京:电子工业出版社,2011.

[4]林继鹏,茹锋.虚拟仪器原理及应用[M].北京:中国电力出版社,2009.

[5]石博强.虚拟仪器设计基础教程[M].北京:清华大学出版社,2008.

[6]张崇雄.虚拟仪器技术分析与设计[M].北京:电子工业出版社,2007.

作者单位

电子测量仪器范文第2篇

一、成功研制出微波毫米波矢量网络分析仪

我们已经成功地研制了被称为“世界电子测量仪器之王”的微波毫米波矢量网络分析仪。随着我国新体制电子信息系统和新式武器装备的发展,占领和利用有限的频谱资源已经成为高新技术发展和军事电子技术及装备发展的一个重要特征,其中充分利用频谱资源中的电磁波幅度、频率、相位和极化信息是现代电子装备的核心特征。而现代电子装备的发展又急需能同时获得被测对象的幅度、相位和群时延特性的高性能矢量网络分析仪。非凡是雷达相控阵列技术的普遍应用,对相位和群时延特性的测试要求越来越高,因此矢量网络分析仪便成为现代电子装备必备的、关键的测试设备,是其他测试设备无法取代的重要检测手段。另外微波毫米波有源器件CAD技术正在日益普及,而有源CAD的基础是提取有源器件的S参数,当前只有矢量网络分析仪有能力同时获得有源器件的S参数,使CAD的设计结果更接近于实际应用。除此之外,矢量网络分析仪已走出传统的线性网络的应用领域,而在非线性、大功率网络的测试和分析中发挥着重要功能。另外,以矢量网络分析仪为核心可以组成天线、RCS、大功率、T/R组件等自动测试系统,因此它的应用领域将是非常广阔的。

为了适应我国的急需,信息产业部电子第41探究所已成功研制成高水平的矢量网络分析仪,该仪器的突出特征主要有以下几个方面摘要:

1.工作频带宽,一次扫描即可完成45MHz~40GHz全频段幅频特性和相频特性的测量。

2.测量精度高,由于采用误差修正技术,大大减小了系统误差对测量结果的影响,即使采用非理想的硬件电路,也能获得高精度测量。

3.大动态范围,由于矢量网络分析仪采用高灵敏度幅相接收机技术和数字信号处理技术,提高了小信号测试灵敏度,拓展了测试动态范围。

4.高速实时测试,由于采用了嵌入式高速计算机技术,将测量校准、测量控制、误差修正、显示控制等过程程序化、软件化,提高了自动化程度和测试速度,使实时测量成为可能。

信息产业部电子第41探究所,经过多年的艰苦努力,该所研制的矢量网络分析仪已实现系列化和家庭化,有十多个型号可供用户选择,包括同轴和波导校准件在内的测试附件齐全,配套性强,能够满足不同层次用户的测试要求,其频率范围可在0.0003~110GHz内选用。

国产矢量网络分析仪的研制成功,使我国矢量网络分析仪的设计和制造水平跨入了世界先进行列,成为继美国之后世界上第二个把握此项技术的国家,产品的技术水平和品种可以和国外同类产品相比,同时通过对矢量网络分析仪的研制,把握了多种以矢量网络分析仪为核心的自动测量技术和自动测试系统。

二、把握了调制域测试技术,研制成功调制域分析仪

调制域测试技术是二十世纪末出现的一个新的测试技术领域,它和过去我们熟知的时域测试、频域测试成为目前的“三域”测试技术。时域测试是测量输入信号随时间而变化的信号值,是信号幅度和时间的关系。频域测试是测量输入信号随频率而变化的信号值,是信号幅度和频率的关系。调制域测试是测量输入信号随时间而变化的频率值,所产生的显示图形代表信号的调制域,是信号的频率值和时间的关系。调制域测试技术是一门新兴的非常重要的而技术难度又非常大的测试技术,这主要取决于科学技术和电子装备的飞速发展。大家知道,过去大多数电子信息传送的是幅度变化信息,现在转向传送数字信息以后,信息越来越多地作为数字脉冲之间的定时或相位关系的方式传送出去,单单使用示波器或频谱仪这类的以幅度为基础的仪器,就不能满足表征这些数字信号需要了。于是提出了相位数字化新方法。这种方法非常适合测量定时信号、相位编码信号或频率编码信号。调制域测试技术的出现,必将对众多的测试新问题做出新贡献。事实已经证实,调制域分析技术,在越来越多的应用领域成为一种不可或缺的测试技术,尤其是在军事电子测试领域更有其重要的意义。

譬如,随着综合业数字网和同步光纤网络等新的数字通信技术进入主流电话系统,其高速传输速率应用传统的测试手段已经不能精确地测量传输信号;再有通信传输中晃动的精确测量,是传输中至关重要的一个新问题。由于调制域分析技术可以进行二百万次/秒,64000次背对背的频率测量,因而它是当今唯一能直接显示随时间而变化的晃动技术;再有,调制域分析技术在军事上具有其独特的应用,由于它可以测量、分析迅速变化的频率、时间间隔或相位关系函数,因此调制域分析技术可对这种信号进行调谐,以达到电子装备的最佳性能,以雷达而言,可以消除其盲点,减少目标运动的负效应,改善雷达系统的功能距离和分辨率。此外,调制域分析仪还非常适合设计防抱死制动系统、可调节悬浮系统、自适应巡航控制系统、防撞雷达、各种各样的航天和防御系统等。总之,调制域分析技术是可以用来加速设计和表征诸如雷达、电子战、监控系统、扩频通信等的工作和性能特征。

南京新联电子设备有限公司已经研制成10Hz~2.5GHz的调制域分析仪,达到国外同类产品的水平,填补了国内空白,为我国跳频领域的电子设备和军事装备提供了低于国外价格1/3~1/2的测试手段。为了更好地满足测试需要,下一步将继续研制更高频率的调制域分析仪。

三、VXI总线技术取得重大进展

VXI总线技术是二十世纪末出现的一个新的母线技术。它首先出现于美国,应用于美国空军电子测量仪器。VXI总线将VME总线和GPIB结合起来构成一个新的标准,这种模块式仪器平台可以满足未来仪器应用的需要,使电子测量仪器和系统步入一个新的发展时期。VXI总线是一个新的行业标准接口母线,是一种完全开放的、适应多厂家仪器产品(模块、插卡式)的行业标准。这个标准的推出有三个原因摘要:一是适应技术发展的要求,二是多厂家的仪器缺乏互联性,三是军方的需要,而且这是最重要的一个方面。军方需求什么?一是军用电子测量仪器战争现场所强调的便携性,VXI可以大大减小设备的体积和重量;二是大大提高测试速度,VXI比GPIB的速度可提高40倍;三是测试系统的适应性、灵活性大为提高;四是价格适中;五是有利于充分发挥计算机的功能。

这个新的总线标准,在美国应用之后,我国各界都非常欣赏,探究者众多。我国经过几年的探索,已经取得了较大的进展,在若干方面实现了具体的应用。如成都电子科技大学测试技术及仪器探究所CAD探究室研制的VXI总线测试软件平台是我国VXI测试技术的重大突破,其主要技术指标摘要:1.硬件环境摘要:内嵌VXI控制器、MXI控制器和GPIB-VXI转换器;有NIPCI-GPIB、AT-GPIB/TNTHP82350/82341和ES1400等GPIB接口,还有打印机和UPS等其它必要外设。2.软件环境摘要:Windows98操作系统;支持标准模块驱动器(VISA32)。3.软件特性摘要:可编辑的图形化编程环境;可自定义的虚拟面板;丰富的数据处理函数;开放的外部程序接口;同时管理VXI、GPIB、1553B、RS232仪器和模块;方便使用的帮助系统。该探究成果已应用于“XXX型号远程雷达综合测试系统”、“火控雷达综合测试系统”和各种装备的VXI总线自动测试系统中。

四、电子测试仪器向毫米波推进

众多民用和军用电子装备都在向毫米波发展,非凡是在军事方面,其发展更为迅速。预计未来电子战系统的信号环境将达100~200万个脉冲/秒,装备系统可能要执行几十亿条指令,目前集成电路的处理能力还不能满足军用电子设备的要求,这将影响新一代电子战系统的作战能力,为此必须发展超高速集成电路(VHSIC)。于是集成电路的测试将从几十万门/芯片升至几百万门/芯片,其测试难度相应地大幅度增加。鉴于“现代战争的胜利属于能驾驭电磁频谱的一方”,因此从80年代起,美、苏等国就将毫米波技术纳入新式武器装备研制计划。由于微波/毫米波单片集成电路(MIMIC)能够在一个基片上制作出宽带接收机或宽带功率组件,从而能做出重量小于25磅,体积小于90立方英寸,能随1000g冲击加速度的小型宽带灵巧的投掷式干扰机和多倍频程相控阵干扰单元。但是从若干年的探究看,测试技术已成为制约MIMIC进一步发展和提高的瓶颈。因此近几年我们电子仪器重视向毫米波发展。

信息产业部电子第41探究所最近研制完成的AV3615三毫米S参数测试装置及校准件,和主机一起可以进行三毫米波段的幅度和相位精确量;频谱仪的毫米波扩频模块和该所研制的高性能频谱分析仪一起组成系统可实现9kHz~110GHz频段的频谱分析;毫米波功率计探头系列和主机一起实现了微波/毫米波功率的直接测量。南京新联电子设备有限公司研制完成的EE3395型毫米波频率计数器,其频率测量范围达10Hz~110GHz,该产品可广泛用于毫米波电子对抗系统、卫星通信设备、高精度雷达及射电天文等领域。

五、通信测量仪器达到高技术水平

通信产业的发展速度超过了人们的想象,所以我们必须适应通信产业的发展,以最快的速度发展我国的通信电子测量仪器。近几年成都前锋电子仪器厂研制完成了无线寻呼检测仪、电台综合测试仪、数字微波通信测试仪;信息产业部电子第41探究所研制完成了误码测试仪、数字传输/数据通信分析仪、七号信令测试仪等。这些产品都达到了二十世纪末国际先进水平。

六、数字化仪器迅速发展

近几年,数字化仪器在迅速发展,我国也在不断探究推出各种新型数字化仪器,譬如数字示波器、数字调制装置、数字化函数/任意波形发生器、数字化频率计数器等众多产品。其中四川川嘉电子有限公司的数字化视音频测量仪,是把若干硬件功能软件化的电子测量仪器,除去众多的基本测量功能外,还可以进行远距离传输和测量,测量23个视频项目和4个音频项目,现为我国广电系统选定的最佳仪器。

电子测量仪器范文第3篇

关键词:教学方法;电子测量仪器

电子测量仪器这门课程的任务是使学生具备有关现代电子测量技术和常用电子仪器基本原理的理论知识和运用电子仪器解决实际问题的基本能力。教师必须重视教学方法,切实提高电子测量仪器的教学质量。以下是我在教学过程中进行的一些探索和尝试。

1 对比记忆,触类旁通

《电子测量仪器》这门课中,有大量的基本概念需要记忆和理解,这部分内容比较抽象,学生往往无法形成一条清晰的思路。但是,很多的概念和原理既相似却又有不同,因此,我们可以指导学生将易混淆知识点归纳到一个系统中,从文字、范围和内涵等方面进行比较,同中求异异求同,这样更容易记忆。

例如放大检波式电压表和检波放大式电压表,二者在结构上的共同点是:都由检波器、可变量程分压器和放大器三部分组成。不同点在于采用的放大器类型不同,一个是交流放大器,一个是直流放大器。同时,在原理上也存在差异,前者先放大后检波,而后者是先检波后放大。对这些异同点进行分析后,就可以归纳总结为右图,清晰揭示了二者结构上的区别,有利于理解其工作原理。

2 类比推理,具体生动

"类比"就是在两个事物之间进行比较,找出相似之处,产生新的设想,它在《电子测量仪器》的教学中发挥着事半功倍的作用。以下是利用水池供水类比全波平均值算法的一个例子。

通过图像类比,学生不仅可以非常形象的理解交流电压全波平均值中"全波平均"的概念,更为重要的是锻炼了创造性思维。

3 利用流程图将复杂的过程简单化

流程图简单直观的特点,为很多器件工作原理的理解提供了一个有效手段。

逐次逼近式A/D转换器是数字电压表中经常采用的核心部件,在教学过程中,我发现很多学生并不具备计算机基础知识,所以对其复杂的工作过程难以理解,教师必须找到一种方法,将复杂的理论叙述条理化,流程图不失为一种好方法。我们以一个内部基准电压为16V的四位逐次逼近式A/D转换器转换7.5V电压为例来说明它的工作过程。由于内部基准电压为16V,所以基准码应为8V,4V,2V和1V。工作过程如左图中右端的流程图所示,左端为通用的四位逐次逼近式A/D转换器转换流程图。

通过流程图,学生可以更为明确的搞清转换器位数、内部基准码、转换后的二进制码之间的相互制约关系,理解 "大者弃,小者留"的原则。

4 实验法

《电子测量仪器》是一门实践性极强的课程,运用实验法,可以加深学生对理论知识的理解,锻炼动手能力。比如,示波器水平系统中连续扫描与触发扫描,学生总是不知其所以然,但接触到实际的示波器时却表现出极大的热情。通过操作演示,他们理解了为什么在连续扫描状态下,无论有无触发信号,屏幕上都会出现水平扫描线;为什么在触发扫描状态下,只有触发信号存在,才会有水平扫描信号;知道了具体通过哪个旋钮来转换触发状态。学生在特定的情景中,激发了感知和思维,培养了学习兴趣,锻炼了操作技能。

5 归纳总结,融会贯通

在进行了各章节分散知识点的学习后,教师应指导学生把零散的知识有条理地组织起来,强化并突破其中的重点和难点;找出各部分知识之间的区别和联系,由点到线再到面,形成知识网络。归纳总结的过程中可以列提纲,列表,化繁为简,转多为少,层次分明。这才能融会贯通,将厚厚的课本读薄,提高自学能力和抽象概括能力。

6 结语

电子测量仪器范文第4篇

一、成功研制出微波毫米波矢量网络分析仪

我们已经成功地研制了被称为“世界电子测量仪器之王”的微波毫米波矢量网络分析仪。随着我国新体制电子信息系统和新式武器装备的发展,占领和利用有限的频谱资源已经成为高新技术发展和军事电子技术及装备发展的一个重要特点,其中充分利用频谱资源中的电磁波幅度、频率、相位和极化信息是现代电子装备的核心特点。而现代电子装备的发展又急需能同时获得被测对象的幅度、相位和群时延特性的高性能矢量网络分析仪。特别是雷达相控阵列技术的普遍应用,对相位和群时延特性的测试要求越来越高,因此矢量网络分析仪便成为现代电子装备必备的、关键的测试设备,是其他测试设备无法取代的重要检测手段。另外微波毫米波有源器件CAD技术正在日益普及,而有源CAD的基础是提取有源器件的S参数,当前只有矢量网络分析仪有能力同时获得有源器件的S参数,使CAD的设计结果更接近于实际应用。除此之外,矢量网络分析仪已走出传统的线性网络的应用领域,而在非线性、大功率网络的测试和分析中发挥着重要作用。另外,以矢量网络分析仪为核心可以组成天线、RCS、大功率、T/R组件等自动测试系统,因此它的应用领域将是非常广阔的。

为了适应我国的急需,信息产业部电子第41研究所已成功研制成高水平的矢量网络分析仪,该仪器的突出特点主要有以下几个方面:

1.工作频带宽,一次扫描即可完成45MHz~40GHz全频段幅频特性和相频特性的测量。

2.测量精度高,由于采用误差修正技术,大大减小了系统误差对测量结果的影响,即使采用非理想的硬件电路,也能获得高精度测量。

3.大动态范围,由于矢量网络分析仪采用高灵敏度幅相接收机技术和数字信号处理技术,提高了小信号测试灵敏度,拓展了测试动态范围。

4.高速实时测试,由于采用了嵌入式高速计算机技术,将测量校准、测量控制、误差修正、显示控制等过程程序化、软件化,提高了自动化程度和测试速度,使实时测量成为可能。

信息产业部电子第41研究所,经过多年的艰苦努力,该所研制的矢量网络分析仪已实现系列化和家庭化,有十多个型号可供用户选择,包括同轴和波导校准件在内的测试附件齐全,配套性强,能够满足不同层次用户的测试要求,其频率范围可在0.0003~110GHz内选用。

国产矢量网络分析仪的研制成功,使我国矢量网络分析仪的设计和制造水平跨入了世界先进行列,成为继美国之后世界上第二个掌握此项技术的国家,产品的技术水平和品种可以与国外同类产品相比,同时通过对矢量网络分析仪的研制,掌握了多种以矢量网络分析仪为核心的自动测量技术和自动测试系统。

二、掌握了调制域测试技术,研制成功调制域分析仪

调制域测试技术是二十世纪末出现的一个新的测试技术领域,它与过去我们熟知的时域测试、频域测试成为目前的“三域”测试技术。时域测试是测量输入信号随时间而变化的信号值,是信号幅度与时间的关系。频域测试是测量输入信号随频率而变化的信号值,是信号幅度与频率的关系。调制域测试是测量输入信号随时间而变化的频率值,所产生的显示图形代表信号的调制域,是信号的频率值与时间的关系。调制域测试技术是一门新兴的非常重要的而技术难度又非常大的测试技术,这主要取决于科学技术和电子装备的飞速发展。大家知道,过去大多数电子信息传送的是幅度变化信息,现在转向传送数字信息以后,信息越来越多地作为数字脉冲之间的定时或相位关系的方式传送出去,单单使用示波器或频谱仪这类的以幅度为基础的仪器,就不能满足表征这些数字信号需要了。于是提出了相位数字化新方法。这种方法非常适合测量定时信号、相位编码信号或频率编码信号。调制域测试技术的出现,必将对众多的测试问题做出新贡献。事实已经证明,调制域分析技术,在越来越多的应用领域成为一种不可或缺的测试技术,尤其是在军事电子测试领域更有其重要的意义。

譬如,随着综合业数字网和同步光纤网络等新的数字通信技术进入主流电话系统,其高速传输速率应用传统的测试手段已经不能精确地测量传输信号;再有通信传输中晃动的精确测量,是传输中至关重要的一个问题。由于调制域分析技术可以进行二百万次/秒,64000次背对背的频率测量,因而它是当今唯一能直接显示随时间而变化的晃动技术;再有,调制域分析技术在军事上具有其独特的应用,由于它可以测量、分析迅速变化的频率、时间间隔或相位关系函数,因此调制域分析技术可对这种信号进行调谐,以达到电子装备的最佳性能,以雷达而言,可以消除其盲点,减少目标运动的负效应,改善雷达系统的作用距离和分辨率。此外,调制域分析仪还非常适合设计防抱死制动系统、可调节悬浮系统、自适应巡航控制系统、防撞雷达、各种各样的航天和防御系统等。总之,调制域分析技术是可以用来加速设计和表征诸如雷达、电子战、监控系统、扩频通信等的工作和性能特征。

南京新联电子设备有限公司已经研制成10Hz~2.5GHz的调制域分析仪,达到国外同类产品的水平,填补了国内空白,为我国跳频领域的电子设备和军事装备提供了低于国外价格1/3~1/2的测试手段。为了更好地满足测试需要,下一步将继续研制更高频率的调制域分析仪。

三、VXI总线技术取得重大进展

VXI总线技术是二十世纪末出现的一个新的母线技术。它首先出现于美国,应用于美国空军电子测量仪器。VXI总线将VME总线和GPIB结合起来构成一个新的标准,这种模块式仪器平台可以满足未来仪器应用的需要,使电子测量仪器和系统步入一个新的发展时期。VXI总线是一个新的行业标准接口母线,是一种完全开放的、适应多厂家仪器产品(模块、插卡式)的行业标准。这个标准的推出有三个原因:一是适应技术发展的要求,二是多厂家的仪器缺乏互联性,三是军方的需要,而且这是最重要的一个方面。军方需求什么?一是军用电子测量仪器战争现场所强调的便携性,VXI可以大大减小设备的体积和重量;二是大大提高测试速度,VXI比GPIB的速度可提高40倍;三是测试系统的适应性、灵活性大为提高;四是价格适中;五是有利于充分发挥计算机的作用。

这个新的总线标准,在美国应用之后,我国各界都非常欣赏,研究者众多。我国经过几年的探索,已经取得了较大的进展,在若干方面实现了具体的应用。如成都电子科技大学测试技术及仪器研究所CAD研究室研制的VXI总线测试软件平台是我国VXI测试技术的重大突破,其主要技术指标:1.硬件环境:内嵌VXI控制器、MXI控制器和GPIB-VXI转换器;有NIPCI-GPIB、AT-GPIB/TNTHP82350/82341和ES1400等GPIB接口,还有打印机和UPS等其它必要外设。2.软件环境:Windows98操作系统;支持标准模块驱动器(VISA32)。3.软件特性:可编辑的图形化编程环境;可自定义的虚拟面板;丰富的数据处理函数;开放的外部程序接口;同时管理VXI、GPIB、1553B、RS232仪器和模块;方便使用的帮助系统。该研究成果已应用于“XXX型号远程雷达综合测试系统”、“火控雷达综合测试系统”和各种装备的VXI总线自动测试系统中。

四、电子测试仪器向毫米波推进

众多民用和军用电子装备都在向毫米波发展,特别是在军事方面,其发展更为迅速。预计未来电子战系统的信号环境将达100~200万个脉冲/秒,装备系统可能要执行几十亿条指令,目前集成电路的处理能力还不能满足军用电子设备的要求,这将影响新一代电子战系统的作战能力,为此必须发展超高速集成电路(VHSIC)。于是集成电路的测试将从几十万门/芯片升至几百万门/芯片,其测试难度相应地大幅度增加。鉴于“现代战争的胜利属于能驾驭电磁频谱的一方”,因此从80年代起,美、苏等国就将毫米波技术纳入新式武器装备研制计划。由于微波/毫米波单片集成电路(MIMIC)能够在一个基片上制作出宽带接收机或宽带功率组件,从而能做出重量小于25磅,体积小于90立方英寸,能随1000g冲击加速度的小型宽带灵巧的投掷式干扰机和多倍频程相控阵干扰单元。但是从若干年的研究看,测试技术已成为制约MIMIC进一步发展和提高的瓶颈。因此近几年我们电子仪器重视向毫米波发展。

信息产业部电子第41研究所最近研制完成的AV3615三毫米S参数测试装置及校准件,与主机一起可以进行三毫米波段的幅度和相位精确量;频谱仪的毫米波扩频模块与该所研制的高性能频谱分析仪一起组成系统可实现9kHz~110GHz频段的频谱分析;毫米波功率计探头系列与主机一起实现了微波/毫米波功率的直接测量。南京新联电子设备有限公司研制完成的EE3395型毫米波频率计数器,其频率测量范围达10Hz~110GHz,该产品可广泛用于毫米波电子对抗系统、卫星通信设备、高精度雷达及射电天文等领域。

五、通信测量仪器达到高技术水平

通信产业的发展速度超过了人们的想象,所以我们必须适应通信产业的发展,以最快的速度发展我国的通信电子测量仪器。近几年成都前锋电子仪器厂研制完成了无线寻呼检测仪、电台综合测试仪、数字微波通信测试仪;信息产业部电子第41研究所研制完成了误码测试仪、数字传输/数据通信分析仪、七号信令测试仪等。这些产品都达到了二十世纪末国际先进水平。

六、数字化仪器迅速发展

近几年,数字化仪器在迅速发展,我国也在不断研究推出各种新型数字化仪器,譬如数字示波器、数字调制装置、数字化函数/任意波形发生器、数字化频率计数器等众多产品。其中四川川嘉电子有限公司的数字化视音频测量仪,是把若干硬件功能软件化的电子测量仪器,除去众多的基本测量功能外,还可以进行远距离传输和测量,测量23个视频项目和4个音频项目,现为我国广电系统选定的最佳仪器。

电子测量仪器范文第5篇

关键词 电子测量仪器 熟练操作 教学方法

中图分类号:TM930-4 文献标识码:A

1当前技工学校电子测量仪器教学现状

熟练操作仪器设备是电子测量仪器教学中的重要内容,现阶段大部分学生都不能熟练掌握操作技能,操作时由于对仪器比较陌生,会比较紧张,并不能全心投入到电子波形的观察中,影响到知识点的理解程度。学生在进行电子测量仪器操作时,由于紧张感过强,会出现畏惧的现象,面对电子测量仪器中复杂的操作开关而不敢尝试。同时,教学环节中出现的错误经过纠正后并没有更改,错误仍然会出现,影响学习效率。

2电子测量仪器熟练操作教学瓶颈分析

2.1教学模式不利于激发学生主动思维

造成学生操作熟练程度不足的主要原因是教学任务开展期间没有选择合理的方法。实验环节应当以提升学生操作能力为主,理论性知识篇幅设置过大,影响学生的操作积极性。常见的教学模式是在实验操作前集中课时对将要使用到的测量仪器进行讲解,包括测量原理以及方法,测量原理讲解完成后,才会进入到接下来的实践操作。这样的教学方式并不科学,会造成学生对理论知识无法了解,正式操作阶段对原理理解也存在不足。

2.2教学方法与基础知识匹配性欠佳

教师所选择的教学方法中并没有充分借助多媒体设备来进行,电子测量仪器的先进性并没有体现出来。在原理内容学习时,只是通过书面上的形容与讲解,正式进入到实验环节后,学生对仪器比较陌生,并不能将所学习的原理准确对应。

2.3缺少场景环境不符合记忆规律

实验操作课时与理论知识讲解课时的安排不合理,大部分教学任务都是在常规教室进行的,由于测量仪器管理比较复杂,一些课程甚至不组织学生实践操作。操作过程中学生对测量方法稍有掌握便到了下课时间,只能在下节课继续学习,但由于间隔的时间比较长,很容易遗忘测量方法。

3电子测量仪器熟练操作教学方法改革举措

3.1化繁琐为简单突出记忆功能

仪表的操作是有规则的,教师可以将常用的操作方法设计成一些简短方便记忆的口诀,在句式上合辙押韵,学生在听课过程中能够形成深刻印象。讲课的语言形式也要从学生的角度出发,判断是否能够激发学生的学习兴趣。这种化繁琐为简单的教学方法应用后效果明显,学生在实验课中的操作能力会有很大的提升。口诀与复杂的公式相比较更方便记忆,也可以打消学生紧张的心理因素,面对陌生的电子测量仪器,也不会再产生畏惧,能够大胆的尝试操作,实践动手能力自然会有明显的提升。

3.2化无序为有序强调规范操作

电子测量仪器中有很多的控制开关,学生刚刚接触到会觉得混乱不堪,不知该从何下手,依照功能对看似混乱的操作平台进行划分,并按照区域的差异性向同学讲解控制功能,这样分区域系统进行讲解学生不会再觉得操作过程复杂。也可以引导学生在正确的理论知识下依照自己的理解对注意事项、控制模块进行记忆,尊重学生的学习习惯,教学任务才能够更高效地开展。示波仪等控制开关数量多的测量仪器可以采用反复记忆方法来进行教学,刺激学生的记性,并强调容易发生的错误,这样在正式操作时能够减少不规范现象发生的几率。

3.3化压力为动力激发学习热情

接触到新的知识内容学生都会感觉到压力,合理运用这种压力能够激发学生的斗志,战胜所遇到的困难。在教学方法中要注重压力向动力的转换,从学生的实际情况出发,适当采取鼓励措施。电子测量仪器熟练操作需要一段时间,这一过程也是十分枯燥的,部分学生正是在此阶段放弃了自己,最终无法掌握测量技能。有效的方法是改变课堂的授课讲解形式,让学生成为课堂的主人,将所掌握的方法大胆地讲解出来,存在的不足之处通过班级内部成员的探讨也会有明显进步。学生之间互相纠正错误也是具有可行性的教学方法,原理掌握牢固后操作起来也会更加顺手。

3.4化被动为主动培养创新意识

电子测量仪器操作对学生的吸引力比较大,与理论课程相比较内容更加丰富并且具有趣味性。但由于教师过度的参与操作过程,急于纠正错误,导致学生不敢尝试操作,害怕出现错误。在教学期间可以采用小组内交流解决问题的方法来解决,即使学生操作存在错误,教师也不会立即指出,而是在最终操作任务完成后由学生自己汇报测量不成功的现象,并由小组内探讨原因。在这一环节中学生已经认真完成操作任务,首先要对这种态度进行表扬,在对错误操作做出纠正,学生得到肯定后会更加努力地进行接下来的操作实践。

4结语

仪器仪表不仅是实现电子测量的工具,而且是新老电子技术知识综合应用的典范。理论课本上许多孤立死板的知识节点,可以通过在一台仪器电路的中不同地方的实际应用,将其功能和价值活生生地展现出来,更值得初学者学习和效仿。

参考文献

[1] 李德扬.浅谈《电子测量仪器》课程实践教学方法改革[J].吉林省教育学院学报,2011(02).

[2] 章洁.电子测量与仪器课程的教学方法探索及考核方法改革[J].价值工程,2011(01).

电子测量仪器范文第6篇

关键词:数字信号处理技术;电子测量仪器;应用

中图分类号:TN919 文献标识码:A

数字信号处理技术就是指利用计算机或者是其他的信息设备来对相应的信号进行分析和处理,从而得到有用的信息的过程的一门技术。数字信号处理技术可以将同一类型的信号转变为数字信号,这样计算机就可以进行相应的处理。目前,人们对数字信号处理技术在电子测量仪器领域上的应用进行了大量研究,数字信号处理技术对于电子仪器的测量有着非常重要的意义,必须要重视数字信号处理技术。

一、数字信号处理技术的重要性

(一)测量的作用

测量也可以使得生产活动的行为更加规范,在机械零件制造的过程中,已经生产完成的机械零件必须要进行相应的检查,判断这些零件是否符合相应的标准,而且通过测量也可以了解相应零件的各个环节是否符合零件的使用要求,工作人员对于零件的参数进行充分的了解,才能够在生产制造的过程中落实到每一个生产环节。

(二)数字信号处理的意义

测量技术在不断地发展,目前测量工作使用的都是电子测量仪器,电子测量仪器的应用使测量结果更加精确,也提高了测量的效率,但是电子测量仪器的测量结果都是利用电信号的形式来进行表示的,这样测量人员就很难对测量结果进行相应的分析,但是数字信号处理技术可以将电信号进行转化,转变为数字信号,这样工作人员就可以利用数字信号处理技术来对相应的数字信号进行分析,保证了后续工作的稳定运行。在电子测量仪器测量的过程中,如果使用的是直流电压,那么就要进行数模转换,如果使用的是交流电压,那么就要先进行交流电压和直流电压的转换,之后再进行数模转换。这样就可以使得测量的结果更加准确。通过相应的实验可以发现数字信号在利用的过程中可以对整个电子测量仪器的测量过程进行简化,这样复杂的问题简单化,就使得工作人员的工作效率提升,减少了各种因素对于测量结果的不利影响。

二、数字信号处理技术在电子测量仪器领域的应用

(一)在发生器上的应用

发生器就是信号源,这是一种十分重要的电子测量设备,发生器使用的是频率合成技术,但是无论是直接的数字频率合成技术还是间接的锁相式频率合成技术,都必须要利用低通波滤器来完成相应的测量工作,数字信号处理技术的主要内容就是进行滤波,而合成信号源能够克服晶振仅仅能够提供特定频率的相应缺陷,提高了信号输出频率的准确性和稳定性,还能够使得输出信号频率达到与基准频率相同的高度,在这样的情况下,数字信号处理技术就能够提高发生器的功能,使得信号源变得更加稳定。

(二)在电业测量中的应用

电子测量的过程中,电业测量是非常常见的,也是最为基本的测量方式。电业测量的机理就是将测量的电压转变为直流电压之后再进行相应的测量。目前电业测量已经被数字化,数字信号处理的过程中涉及两个核心的问题:一个是交流电压和直流电压转换之后再进行A/D转换,另一个就是在得到了直流电压的时候直接进行A/D转换。但是无论是哪一种转换,A/D转换所包括的量化和取样都是数字信号处理技术中非常基础的环节。在实际的应用中,将这两者应用在了电压表上,这样电压表的测量准确性就得到了一定程度的提升,测量的范围、抗干扰能力和分辨能力都得到了提高。

(三)在示波器中的应用

示波器是一种利用波形硐允静饬拷峁的一种电子测量仪器,被测量的信号必须要将电子束打在相应的荧光物质上,这样屏幕上就会显示出相应的图像,工作人员就可以对所显示的图像进行分析和解读。如果使用的是常规的电量,那么示波器均能够进行相应的显示,例如频率、峰值、电流和电压。但是如果遇到了特殊的电量,就要通过一定的调整才能够利用示波器进行测量,例如调幅度和相位差等。示波器是一种常见的电子测量仪器,但是示波器在使用的过程中必须要符合相应的规范,如果违背了相应的操作要求,就会导致测量结果出现偏差。在正常的情况下,示波器设备所显示出来的图形能够准确地描述出被测量的信号,以下就是对数字信号处理技术在电示波器中的应用进行分析:

如果将示波器设备当作是信息系统,那么就可以得到相应的关系式:s0(t)=s(t)*h(t)。

其中,s(t)是我们需要测量与观察的相应信号,s0(t)是在示波器上所显示出的相应的波形,*是一种卷积运算的符号,h(t)是指已经输入的信号源。因此为了保证测量人员所观察的信号和示波器上所显示出来的信号的契合度较强,那么就要保证示波器的输入激响能够满足迪拉克函数的要求。这一函数为h(t)=δ(t)。

只有这一函数成立的时候,s0(t)与s(t)才能够相等,按照斯彭斯的信号理论可以得知,如果上述的说法要想成立,那么就示波器的宽带就要无限大,但是在实际的应用中,这一条件是无法达到的。而且示波器在使用的过程中,还会受到相应的3db带宽的影响。进行估算的时候,使用的是方根原则,而且被测量的信号就是高斯信号,而且高斯信号也是方根原则能否成立的关键,在实际的应用中,高斯信号极少,这样就导致了高斯信号与示波器之间会出现较大的误差。要想减少这一误差就要利用数字信号处理中的反卷积技术,相应的关系式如下:s(t)=s0(t)(l/*)h(t)。

在这一公式中,l/*就是指反卷积计算,在这对关系式中可以将误差缩小,这一计算公式在过去仅仅是在理论推力中得到广泛的应用,而在实际的应用中很少被应用。但是在科技不断发展的今天,通过数字信号技术就可以将这一理论应用到具体的项目测量中,使得电子测量仪器的应用范围更加广泛。

假设使用一个标准信号,将其输入到相应的示波器中,并且将这一输出信号设定为s(k),在这样的情况下,就能够准确地计算出示波器对于信号的离散型算式h(k),在对这一离散型算式进行存储的过程中,需要加存一个信号重构的反卷积算法,在这样的情况下,就可以得到以下的结论:无论示波器达到了什么样的标准,信号是否存在着失真的现象,都能够根据现有的信号进行重构,从而得出我们想要得到的信号。这样,进行电量信号的观测便无须再受到示波器的限制。

结论

人类社会发展的过程中永远离不开测量工作,其是社会生产实践活动的重要基础,而电子测量技术与电子测量仪器则是当前测量工作所使用的高级手段,为实现测量工作的精确化提供了重要保障。通过上文我们可以看出,数字信号处理对于提高电子测量效果以及电子测量仪器的使用有着非常重要的作用,甚至能够让电子仪器测量的性能提高至原效果的数倍以上。虽然当前该种方式仍然存在着一定的问题,但这也为我们的研究提出了更加丰富的思路,让我们可以进一步在科学的高峰上继续攀登。

参考文献

[1]李若昕.浅谈数字信号处理技术的特性与应用[J].数码世界,2016(12):251.

[2]刘明亮,郭云,等.数字信号处理基础教程[M].北京:航空航天大学出版社,2011(8):87.

[3]刘明亮,陆福敏,朱江森,等.现代脉冲计量[M].北京:科学出版社,2010(6):18.

电子测量仪器范文第7篇

电子天平行业面临严峻考验

电子天平在生产经营中。受国外经济危机和国内经济政策调整的影响,整个行业经营压力明显加大,以及电子天平产业的营销手段升级,生产制造的产能过剩问题严重,与产品同质化严重及经营成本上升等不利因素制约,致使电子天平行业面临着前所未有的严峻考验。

我国电子天平市场迎暖春

一、营销手段升级:企业通过零首付和疯狂促销等过度营销情势抢占市场,导致用户欠款现象增多,企业回款压力剧增,资金链面临问题严重。这是一方面,另一方面营销手段提升也导致了市场竞争更加激烈,厂家在考虑生产,考虑创新之外,营销成了头等议题,也给经营带来了巨大的压力。

二、经营成本始终在上升:随着原材料价格以及人力成本的上涨,企业经营风险增加,再加上创新意识的脆弱,控制成本又往往随便疏忽产品质量,变相增加了维修成本,企业盈利难度在始终加大。

三、产品同质现象严重:企业对基础研发投入力度不够,导致产品种类及性能相似度较高,产品缺少区别化,在市场处于低迷状态下,致使行业价格战的发生,有损于行业的强势展开。

国产电子天平的发展方向

国内经济的迅速发展,市场对电子天平的需求量也日益巨增,又由于企业制度的改革,不断地出现更多的电子天平生产厂商,当前国内电子天平产品的竞争日趋激烈,国产电子天平产品要想更多地打入国际市场,就一定要有国际技术水平的产品质量做保障。

首先需要不断地学习、了解国际最新动态,要求创新、改进生产技术水平才能够提高电子天平产品的技术和质量水平,接近或者赶上世界发达国家电子天平产品发展水平。国内电子天平重视发展1mg~0.1mg读数的高精度电子天平技术,在温度补偿、时间飘移和示值重复性误差方面提高天平质量水平。从而提高我国电子天平的技术水平,赢得更大市场的发展空间。

其次、在十一五期间实验室电子天平行业的诸多企业通过加强企业技术创新,加强提高产品的技术水平,正在努力赶上和接近世界先进水平,虽然目前实验室电子天平行业的产品品种基本齐全、质量稳定,但产品大部分仍为中低档产品,技术含量较低,主要高档产品仍然依赖进口,比如一些高精度的电子天平有一部分仍然需要进口,所以致力于发展高精度高稳定的电子天平是大势所趋。

虽然国产的电子天平产品还不能在短期内赶上国际同行业产品的水平,但经过切实可行的努力是可以缩小期间的差距的,可以在现有的技术基础上作出进一步的研究。总之运用高新电子技术生产高精度高稳定度的电子天平是现今世界电子天平的发展必然方向。

随着经济回暖,电子测量仪器市场将会迎来又一个春天。主要原因有:

一、国家对学校基础化建设的重视,不仅大学实验室建设是国家所关注的,中小学实验室建设也已进入教育部规划中;

二、国家对食品安全等公共卫生事业的重视,将提高政府对此类检测测量仪器的重视;

三、随着网络通信的日益发达,通信类检测仪器同样会迎来发展高度。

面对我国高速发展的电子测量仪器市场,我国的电子测量仪器有关企业将加快技术进步和市场开发的步伐,努力做好国内外市场的开拓工作,真正把中国的电子测量仪器产业做强做大,将更多、更好、更新的电子测量仪器产品提供给广大用户。

电子测量仪器范文第8篇

关键词:电子测量 课程 教学改革

中图分类号:G420 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)03(c)-0136-01

众所周知,中职学生基础知识较差,他们竞争意识薄弱,学习能力较差。很多在中职教师岗位上奋战的一线教师时常抱怨:学生的学习反应冷谈,学习积极性差,教师时常被现存的种种课堂不良现象严重打击,身心俱疲,无法或鲜少获得职业的幸福感、成就感。学生的消极反应作用于教师身上,教师无可奈何;教师的消极情绪又反作用到课堂上,学生学习的积极性更差……长此以往,师生间的教与学不断恶性循环,教学质量逐渐日下。

那么,如何改善师生关系,改善课堂教育效果呢?我个人认为,不管什么课程,只要找到合适的教学方法,对症下药,是可以改善课程教学效果,推动教学改革的。以电子专业《电子测量仪器》课程为例,结合学生的实际情况和多年身为一线教师的教学实践经验,我觉得,项目导向、任务驱动教学法在其授课课程中效果良好。下面,我将浅谈这种教学方法在《电子测量仪器》课程教学改革中的实施,不到之处,敬请批评。

首先,纵观现有的关于电子仪表仪器测量的教材,不难发现,众多教材都是选用几种仪表仪器作为代表,然后重在理论介绍它们的内部结构原理,对于仪表仪器应用部分,介绍则比较空乏。然而,这些理论知识,对于刚从初中升学上来的中职学生来说,文字多、内容复杂、陌生、难理解,而且中职学生毕业后大多从事技术工作,需要很强的实操能力。很多教师在教学过程中,为了完成教学任务,照本宣科,而且在安排实验的时候,从元件选取、电路搭建、仪表仪器使用、整理实验场地等,从头到尾,只用两节课时间,匆匆忙忙,只求完成教学任务不追求教学质量。这种枯燥、死板、粗暴的上课模式,对于学习能力较差、学习自觉性薄弱的中职生来说,学习非但没有给他们带来乐趣,反而增加了他们对学习的抵触情绪。

而科学研究表明,教学过程中,学生能记住20%他们听到的,能记住30%他们看到的,能记住50%他们听到和看到的,能记住70%他们所说的,但是他们却能记住90%他们做过的。所以,以伍湘彬老师主编的《电子测量仪器》为例,结合我校的实验设备,以及电子专业学生的特点,我以项目导向、任务驱动教学法为主线,以完成项目任务的形式特别制定了五个项目,完成教学任务:

项目一:通用示波器

仪器:本校设备亚龙YLDS1062D数字示波器。

任务:(1)数字示波器的面板介绍和认识;(2)使用数字示波器对50 Hz的3 V交流电进行波形观察和相应参数测量;(3)使用数字示波器对电路的输入、输出级电路关键点进行波形观察和测量,完成波形绘画;(4)教学视频及教学光盘的播放学习。

教学及能力目标:(1)教师引导、学生操作,通过学生自身体验和感性认识,熟记示波器面板上各功能按键的作用;(2)熟练使用示波器对信号、电路等进行波形观察和测量各种电参量;(3)通过对示波器的其他种类介绍和比较,帮助学生进一步巩固示波器的相关知识,帮助学生提高学习兴趣和树立学习信心。

项目二:函数信号发生器

仪器:本校设备亚龙YL-238函数信号发生器。

任务:(1)函数信号发生器的面板介绍和认识;(2)使用函数信号发生器调出各种波形,用示波器观察并测量各种参数,验证输出是否正确;(3)使用函数信号发生器调出电路所需要波形信号并送往电路;(4)教学视频及教学光盘的播放学习。

教学及能力目标:(1)教师引导,学生操作,通过学生的自身体验和感性认识,学生熟记信号发生器面板上各功能按键的作用;(2)会熟练使用信号发生器调出各种波形,并用示波器观察验证,同时,会将所需信号供给电路。既可以加深对新知识的理解,也对旧知识(示波器)进一步强化和应用;(3)通过对函数信号发生器的其他种类认识和比较,帮助学生进一步巩固信号发生器的相关知识,帮助学生提高学习兴趣和树立学习信心。

项目三:电子电压表(1)

仪器:本校设备南京科华MF47指针式万用表。

任务:(1)指针式万用表的面板介绍和认识;(2)使用指针式万用表测量常用元器件(电阻、电容、二极管、三极管等),并判断元器件极性、好坏;(3)使用指针式万用表测量电路静态参数和动态参数(单管放大电路);(4)教学视频及教学光盘的播放学习

教学及能力目标:(1)教师引导,学生操作,通过学生的自身体验和感性认识,学生熟记万用表面板上各功能按键的作用;(2)会熟练用万用表的欧姆档、电压档进行相应测量;(3)通过对万用表的其他种类认识和比较,帮助学生进一步巩固万用表的相关知识,帮助学生提高学习兴趣和树立学习信心。

项目四:电子电压表(2)

仪器:本校设备优利德UT61E数字万用表。

任务、教学及能力目标:与项目三相似

项目五:电子计数器

仪器:本校设备E312A型通用电子计数器。

任务:(1)电子计数器的面板介绍和认识;(2)使用电子计数器对输入信号进行测量周期、频率;(3)教学视频及教学光盘的播放学习。

教学及能力目标:(1)教师引导,学生操作,通过学生的自身体验和感性认识,学生熟记电子计数器面板上各功能按键的作用;(2)会熟练用电子计数器进行周期、频率测量;(3)通过对计数器的其他种类认识和比较,帮助学生进一步巩固电子计数器的相关知识,帮助学生提高学习兴趣和树立学习信心。

通过以上划分的项目任务,教师把教材结合实际,把知识点的枯燥乏味讲解融入到项目任务中实施,教师的教学真正实现了“理实一体化”,学生也真正实现了“做中学,学中做”。但是,光有设计精美的教学内容是不行的,还要考虑到项目任务实施时的连续性。为此,我将项目任务的课时由传统的两个课时延伸到四个课时,这样,不但学生有足够的时间参与项目任务,教师也有更充足的时间关注学生、引导学生、辅导学生、评价学生。关注学生项目任务实施过程中存在的问题并进行汇总,指出学生在理论及操作技巧上的不足,引导学生解决项目任务实施过程中碰到的具体问题,评价学生完成项目任务的效果,掌握学生的学习进度情况。

电子测量仪器范文第9篇

电子测量技术的现状及存在的问题

目前国内的电子测量技术已有了很大的发展,中国测量仪器的可靠性和稳定性问题得到了各个方面的重视,状况有了很大改观。测试仪器行业目前已经越过低潮阶段,重新回到了快速发展的轨道,尤其最近几年,中国的仪器取得了巨大的进步,特别是通用电子测量设备和汽车电子设备的研发方面,与国外先进产品的差距正在快速缩小,给国外电子仪器龙头的垄断造成了一定的冲击。随着模块化和虚拟电子技术的发展,为中国的测量仪器行业带来了新的契机,加上各级政府越来越重视,以及中国自主应用标准研究的快速进展,都在为该产业提供前所未有的动力和机遇。从中国电子信息产业统计中可以看出,中国的电子测量仪器每年都以超过30%以上的速度在快速增长。在此快速增长的过程中,无疑催生出了许多测试行业新创企业,也催生出了一批批可靠性和稳定性较高的产品,现在已基本上采用了标准化,模块化的设计体系,已从CAMAC、PC总线、STD总线向VXI、PXI总线发展,从堆叠式测试系统向标准化、模块化测试系统发展,并先后研制出国产化VXI模件、VXI测试系统及PXI系统,使我国测试系统技术水平逐步进入国际先进行列。

虽然国内的测试测量产业快速的发展,但客观地说中国的测试测量仪器还普遍落后,表面上看的有精度不高,外观不好,可靠性差等,深入分析则存在以下问题:

人们在整个产品的制作流程中对测试这个环节不够重视。在传统的产品的制造流程中,研发始终处于核心地位,而测试则处于从属和辅助位置,研究者对测试不够重视。

数字化、标准化、模块化结构有待提升。“数字化时代”是社会与经济现代化的最新标志,关系着一个国家在科技领域“核心竞争力”的高低。模块化则是国际电子测量仪器发展的方向。由于历史的原因,中国仪器配套行业的企业多为良莠不齐的小型企业,标准化的研究也没有跟上需求的快速发展,从而导致仪器的材料配套行业的技术水平较低。虽然目前已有较大的改观,但距离整个产业的要求还有一定距离。所以,还应把标准化和模块化的研究放到重要的位置。还有,在技术水平没有达到的条件下,一味地追求精度或追求高指标,而没有处理好与稳定性之间的关系。这些都是制约本国仪器发展的因素。

软件技术、集成技术不够发达。软件技术在电子测量仪器中的作用,就如同人的大脑一样,然而现代我国的电子测量仪器中的软件技术还远远没有体现出来。电子测量仪器硬件,即电子电路技术、同轴器件组件技术、波导器件组件技术的集成技术,在电子测量仪器中是其重要的核心技术,它与总线技术、软件技术、模块化技术共同组成现代化的电子测量仪器,这是我们电子测量仪器企业尚待攻克的一个难关。

面向应用和现代市场营销模式还没有真正建立起来。中国的仪器设备厂商只是重研发,重视生产,重视狭义的市场,还没有建立起一套完整的现代营销体系和面向应用的研发模式。传统的营销模式在计划经济年代里发挥过很大作用,但无法满足目前整体解决方案流行年代的需求。所以,为了快速缩小与国外先进公司之间的差距,国内仪器研发企业应加速实现从面向仿制的研发向面向应用的研发的过渡。特别是随着国内应用需求的快速增长,为这一过渡提供了根本动力,应该利用这些动力,跟踪应用技术的快速发展。

目前电子测量仪器的高技术成果

成功研制微波毫米波矢量网络分析仪。微波毫米波矢量网络分析仪是我们成功研制的被称为“世界电子测量仪器之王”的仪器。该仪器的突出特点主要有以下几个方面:工作频带宽;测量精度高;大动态范围;高速实时测试。

调制域分析仪的成功研发。调制域分析技术是可以用来加速设计和表征诸如雷达、电子战、监控系统、扩频通信等的工作和性能特征。调制域分析仪还非常适合设计防抱死制动系统、可调节悬浮系统、自适应巡航控制系统、防撞雷达、各种各样的航天和防御系统等。

VXI总线技术取得重大进展。VXI可以大大减小设备的体积和重量,还可以大大提高测试速度,VXI比GPIB的速度可提高40倍,它测试系统的适应性、灵活性大为提高并且价格适中,有利于充分发挥计算机的作用。该研究成果已应用于“XXX型号远程雷达综合测试系统”、“火控雷达综合测试系统”和各种装备的VXI总线自动测试系统中。

电子测试仪器向毫米波推进。通信测量仪器达到高技术水平。通信产业的发展速度超过了人们的想象,所以我们必须适应通信产业的发展,以最快的速度发展我国的通信电子测量仪器。近几年成都前锋电子仪器厂研制完成了无线寻呼检测仪、电台综合测试仪、数字微波通信测试仪;信息产业部电子第41研究所研制完成了误码测试仪、数字传输/数据通信分析仪、七号信令测试仪等。这些产品都达到了二十世纪末国际先进水平。

现代电子测量仪器的发展方向及趋势

电子测量仪器的生产和设计是衡量一个国家工业基础和工业生产能力的重要标志,因此在仪器仪表生产技术的研究中要注重解决好产品的设计和过程监管模式,研究新型的仪器仪表应注重高精度,高质量,稳定性,可靠性,可维护性,可操作性,易升级性等。

电子测量仪器范文第10篇

关键词:电子测量技术;电子测量仪器;

中图分类号:TM930 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 22-0000-01

信息技术的发展拓展了参数测量的应用场景,提升了对参数测量的应用需求,为获得更高精度、更快速度以及更多功能的测量结果,电子测量技术及电子测量一起得到了飞速的发展。完善有效的测量方法配合先进的电子测量设备逐渐成为电子专业测量的主要实现方式。

一、电子测量的特点

(一)电子测量的对象

早期的电子测量主要是对被测量对象的电参数信号、传输特性、受干扰特性进行测量,之后随着信息技术的发展,电子测量技术及其相关设备也被逐渐应用到其他内容的测量当中,如通过传感器等设备将诸如机械物理量、热物理量以及光物理量等转化为量化的电信号量进行分析等。目前电子测量技术和仪器主要被应用的场景为:电能量信号的测量,如电功率、电压与电流等;干扰量及干扰后的信号特性测量,如信噪比、频谱、相位、失真度等;电路元器件测量,如电容与三极管的参数测量、集成电路的性能参数测量等。

(二)电子测量的优势

现代电子测量仪器的应用拓展了参数可测量的范围,现代测量技术的应用拓展了可被测量参数的种类,传统测量方式下所无法获得的测量,都可以通过相应的电子测量技术获得高精度的测量结果。具体来说,应用电子测量技术和设备所具有的测量优势主要体现在以下几个方面。

1.能够在更宽范围内对参数进行测量。电子测量仪器的量程更广,精度更高,量程数量级更大,可测量的频带范围更宽。如电阻电子测量设备的量程宽度可达到六至七个数量级,这是普通的欧姆表所无法达到的。

2.测量精度和测量准确度更高,测量速度更快。电子测量仪器对参量的测量主要是通过电磁波或电子运动来实现的,因而所能够实现的测量精度和测量准确度更高,特别是在时间量和频率量测量方面其优势更为明显。同时,相较于其他信号而言,电磁信号的速度更快,能够在更短时间内获得测量结果。

3.可进行在线测量和远程测量。电子测量技术可以在相关仪器中添加多种类型的传感器,这些传感器可被放置于不便于停留或无法达到的区域对相关信号进行采集,若能够集成到相关位置,还能够在不改变被测量对象工作状态的情况下实现不间断在线测量,并将测量结果以有线或者无线的方式传输给接收端进行显示、存储或打印等。

4.便于计算机处理。电子测量所获得的数据大多都是数字信息,这些信息更加便于在计算机端进行处理与分析,配合使用计算机能够有效扩展被测量的应用范围。

二、电子测量技术与仪器的应用重要性分析

电子测量技术和仪器以测量技术为基础,吸收融合了计算机技术、数字处理技术、传感器技术、通信技术等多种计数方式,可以将被测量对象或系统的参数以电量、光量以及其他非电量的方式传递给处理端进行处理和分析。电子测量技术和仪器已经在各行业各领域得到了广泛的应用,是推动科技进步和科技创新的重要条件。

电子测量技术和仪器配合使用基本能够实现对任何参数的测量,因而其应用场景非常广泛,几乎涉及到了人们生活与社会发展的各个方面。其测量结果对各项技术的发展具有指导意义。如对无线通信速率的测量以及空间噪声特性的测量可以有效指导无线通信系统的技术革新;光栅、磁尺以及激光测量设备等在机械行业的应用推动了高精度数控机床产业的发展,使得越来越高精度的器件生产成为可能。

特别地,电子测量技术与仪器的发展更是同步甚至于超前其他技术进行发展的。统计资料显示,二十世纪九十年代的发达国家中,电子测量技术与仪器所占的国民生产总值只有百分之四左右,但是其对整个国民经济的推动作用却占据了超百分之六十的份额,与国民经济的关联度达百分之九十。电子测量技术和仪器是国家综合技术的客观体现,是国民经济发展的重要保障。

三、电子测量技术和仪器的发展前景

总体来看,电子测量仪器的未来发展方向主要集中在通用化与平台化、模块化、虚拟测试化等方面。

通用化与平台化是指现代测量仪器和技术正在逐渐由依赖硬件性能向依赖软件性能转变,各种测量软件和功能逐渐被集成到一台测量仪器中,且测量对象与测量设备相互独立,只需要根据测量需求适当的更改软件功能即可实现单台测量仪器的多参数、多用途测量。

模块化是指整个测量系统提供总线接口,各功能采用模块化思想进行设计,在应用时可实现快速配置和模块更新。这样既能够有效减小测量仪器的体积和重量,还能够依照最新的测量技术和方案对测量系统进行更新或升级,使得整个测量仪器的兼容性更强。

虚拟测试化是指应用虚拟测试技术对测量结果进行优化,对具体参数测量过程进行改进,增强电子测量技术的工程实用性,进而提升测量效率和数据测量进度。

四、总结

随着被测试系统和器件的发展速度越来越快、体积越来越小、应用场景越来越广泛,人们对测量技术和测量仪器提出了更高层次的要求,促进了新技术和新方法在电子测量技术和仪器中的应用。电子测量技术和仪器的应用对整个社会的发展具有先导作用,代表着一个国家的科技实力,影响着社会经济的发展速度。可见,正确认识电子测量技术和仪器的作用和功能具有重要的指导意义。

参考文献:

[1]曹晓雯.电子测量技术的发展及应用[J].电子世界,2013(5).

[2]代阳,李钢,陈欣,赵俊伟.电子测量技术的应用及发展[J].计量与测试技术,2010(8).

[3]李明生.电子测量仪器[M].北京:高等教育出版社,2006.

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