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电子测量仪器

时间:2023-05-29 17:45:22

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇电子测量仪器,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

电子测量仪器

第1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。

第2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).

第3篇

关键词:电子测量 教学方法 理论教学 实验教学

中图分类号:G642.4

文献标识码:A

DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2015.03.128

1 引言

现代科学技术的发展,如现代数学、物理学、微电子学、材料学等科学的发展为电子测量技术的发展创造了条件。电子测量技术的发展又为各行各业科学技术的发展提供了有利的工具,推动了现代科学技术的发展与进步。当今的各行各业都离不开电子测量技术和电子测量仪器,甚至在一些原先与“电”无关的专业,如化学、生物、医学、土木建筑等行业也都得到了充分的利用。各式各样的精密电子测量仪器在各种实验室里早已成为不可替代的基本工具和设备,因此电子测量技术的课程绝对不是可有可无的。当代大学生、研究生必须把电子测量技术和仪器作为一门基本功,认真学好。不论哪行哪业,在今后的工作中都将会大有益处、受益非浅。《电子测量技术》如此重要,如何更有效的展开本课程的教学工作,是一个值得我们深思的问题,本文笔者从理论教学和实践教学两个方面对《电子测量技术》课程的教学方法进行探索与实践。

2 理论教学

电子测量技术课程的内容主要包括电路参数测量、频谱分析、时域信号的测量、晶体管特性测量等电子测量的基本原理和测量误差分析,并包含了相关电子测量仪器的工作原理、性能指标、实际应用和相关仪器的最新成果等。与很多课程一样,该课程的理论内容非常枯燥,如果在教学过程中将理论内容和实验内容严重脱节,只是一味的介绍理论知识,将使得学生无法全面掌握电子测量的核心技术。若要出色的完成这门课程的教学是一项非常有挑战性的任务。理论教学工作作者是从教材选择、教师的自我提高、逆向思维教学法三个方面展开的。

2.1 教材的选择

一本好的教材不仅可以使教师易教,大大提高教学效果和教学质量,而且还可引导教学改革和教学思想的转变,而且可使学生易学,启发学生思维、引导学生创新。

笔者选用的教材是电子工业出版社出版的由桂林电子科技大学陈尚松等编写的《电子测量与仪器》,该书按高等学校电子信息科学与工程类专业的教学要求编写,教材中的内容与时俱进,技术上跟进更新。书中的内容是按发展历程讲解仪器原理,容易入门,叙述深入浅出,图文并茂,宜学宜懂,同时也包含了扩展或深入的内容可供教学和科研的不同需求选用;该书的具体内容做到了理论联系实际,既讲电子测量原理,又讲具体仪器应用,通过实例与仪器型号参数介绍,加深对仪器的认识和对国内外技术水平的了解。在内容上每章均附本章要点、小结和思考题与习题,便于学生预习、复习和总结。

2.2 教师的自我提高

在任何一门课程的教学过程中教师都具有主导作用,教师知识水平的提高可使教学质量得到有效地提高。我们知道电子技术的发展是非常迅速的,电子产品的发展速度呈摩尔定律所描述的规律,即集成电路的规模和微处理器的性能每18个月都会提高一倍,在这一速度的带动下各种电子测量仪器的生产厂家不断发展更新自己的产品。作为《电子测量技术》的教师,一方面应该时刻关注研制和生产电子测量仪器的商家的产品动态,要实时关注Aglient、Tektronix等这些大的电子仪器生产厂家的产品动态,定期查阅他们产品的资料,用来深化和扩展教学内容,将这些新内容、新知识在课堂上呈现给学生,丰富课堂内容激发学生的学习兴趣和热情,拓宽学生视野做到与时俱进;另一方面教师要主动进行电子测量方面的科学研究,促使教师对该方面的知识有更深入的理解,多参加学术交流会议,到科研水平较高的国内国际会议或其它相关的平台学习,通过与他人交流学习来提高教师自身的水平。

2.3 逆向思维教学法

任何一门课的理论学习都是一个枯燥的过程,如何化枯燥的理论学习为一个有趣的学习过程也是教师要思考的一项重要内容。这要求教师明确教学目的,在双重考虑教学目的和本专业实际情况的条件下,选取授课内容和授课方法。本课程主要介绍电子测量的原理及仪器使用部分,教师将理论教学的阵地从教室转移到实验室,直接面对仪器教学,使用逆向思维的方法进行理论教学,先从教学生如何使用测量仪器开始,让学生对仪器的结构有一个直观的感性认识,懂得仪器的各个旋扭或按键分别实现了什么功能,以及各旋扭或按键间如何协调工作,以使用过程中遇到的问题引发对理论知识的思考与学习。

以信号源和示波器的教学为例,这一教学过程将第三章和第六章的内容结合起来,先对信号源和示波器两种仪器的表面结构进行讲解,让学生使用示波器测量信号源输出的信号,学生使用仪器并利用仪器观察到信号后学习积极性也被调动起来,教师由实际操作引导理论知识的学习。如在信号源的使用过程中,信号的形状会发生变化,由此引出怎样才能使信号的波形发生改变,这就指引学生去学习“函数信号发生器的基本组成”部分的内容,这里讲解了常见信号波形的产生和转换方法;再如我们可以从示波器上观察到信号源的频率可以从低频段调到调频段,在同一频段内频率也会在一定范围内发生变化,信号源是如何实现这些频率变化的呢?带着这样的问题能引导学生学习信号源内部电路设计中的多种频率合成方法。在示波器的使用过程中同样提出问题,引导学生去学习示波器的理论内容,如打开示波器观察到光点,通过辉度与聚焦的调整引导学生学习示波管的原理及构造,这一显示原理也用于其他的显示设备上,如频谱仪、扫频仪等,做到触类旁通;通过示波器的触发模式调节键观察不同触发模式下信号的显示变化,反过来引导学生去研究是怎样的设计变化促使了显示屏信号的相应变化,带着学生学习示波器X通道中的触发电路的组成、触发耦合方式、触发电平、触发极性等知识;再如使用示波器观察信号源的同一个信号波形时,通过调节垂直或水平偏转旋扭观察信号波形的变化,为何会出现这种变化?带着同样的思考引导学生学习X通道、Y通道的放大电路设计等等。

3 实验教学

本课程的实验教学采取验证性实验和设计性实验相结合的策略。

3.1 验证性实验

验证性实验的目的是让学生通过操作各个实验项目,使他们对电子测量的基本概念、原理及方法有更加深入的认识和理解,培养学生独立思考的习惯,提高学生理论联系实际的能力和分析、解决问题的能力。在本课程的理论教学过程中,学生已基本掌握了实验所用用仪器的操作和使用方法,学会利用现有设备采取正确方案进行一些简单的测试测量。教师设计一些具有锻炼学生思考能力的实验给学生。如:通用计数器的应用,该实验要求学生理解通用智能计数器工作原理,掌握测量频率周期的测量方法及其检定高频信号源频率准确度,熟悉计数器的其他扩展功能;再如通用示波器的应用,要求学生理解示波器的工作原理、技术指标,熟练掌握通用示波器测试信号参数的方法等。

3.2 设计性实验

《电子测量技术》课程综合运用了电子、计算机、通信、控制等方面的技术知识,教师结合本专业的基础课程,设计了本课程的设计训练题目,目的是培养学生将科学理论与实际工程相结合的能力,通过设计训练,要求学生在掌握电子测量仪器基本理论的基础上,能根据所学知识综合设计简单的测量电路,运用单片机、FPGA、Protel等工具对简易电子测量系统进行仿真与设计,从而提高学生的创新设计实践能力。

设计题目主要有简易信号源设计、简易计数器设计、简易频率计设计、简单的数据采集卡设计等,让学生通过这些题目进一步对课本理论知识进行深入的学习。设计要求学生首先要写出《设计任务书》,包括以下内容:第一,仪器名称、用途、特点及简要设计思想;第二,主要技术指标;第三,仪器应具备的功能;第四,仪器的设备规模;第五,系统的操作规范等。该任务书反映同学的设计目标,同时也是教师作为设计完毕进行验收的依据。在设计之前要先学习基本的设计方法;在设计过程中除写好《设计任务书》外,还要做到理论联系实际,实现书本知识到工程实践的过渡,要求学生在每一步设计结束要及时与教师沟通,尽可能完善设计工作。硬件电路设计前要画好硬件原理框图,过程中要绘制详细的电路图,仿真无误后方可制作电路板;硬件完成后要规划软件控制流程图,根据流程图逐步、逐点编写程序;最后进入软、硬件联调、实验,最后还要撰写设计报告。教师根据任务书中的指标逐项检查设计成品。

通过课程设计同学们学习了硬件电路设计、软件程序设计、电路调试等知识,使学生深入理解并掌握了测量仪器的基本原理,硬件结构和工作原理。掌握程序的编制方法和程序调试的方法,掌握常用接口的设计及使用。学生为其它课程、项目和毕业设计做了大量的知识储备,也为将来在自动化、智能检测、电子信息工程、测试计量技术及仪器、电子科学与技术及其它领域工作打下良好基础及应用实践能力。

4 结论

作者在课程教学过程中采用理论教学与实验教学相结合的教学模式。教师在“做中教”,学生在“做中学”。教师充分利用实验室现有的实验仪器、智能仪器控制软件、虚拟仪器软件等,较为全面地介绍电子测量技术的基本知识、电子测量仪器及测试系统的工作原理以及它们在工程实际中的具体应用,让学生尽可能广的学习到本课程所涉及的专业知识。经实践,本文提出的理论教学和实验教学方法证明了该方法的构建激发了学生的学习兴趣,巩固和加深了学生对理论知识的掌握与理解,提高了学生分析问题和解决问题的能力并加大了授课的信息量,符合创新人才培养和社会发展的要求。

参考文献:

【1】陈尚松,郭庆,雷加.电子测量与仪器【M】.电子工业出版社,2012.

【2】范泽良,王永奇.电子测量与仪器【M】.清华大学出版社,2010.

第4篇

【关键词】电子测量,发展,走向

前言

科技改变生活,随着改革开放的成功,我国人民的生活水平不断提高,越来越多的新技术新设备应用于我们的日常生活中,电子测量技术作为一种新兴技术,越来越广泛的应用到了我们的生活中,它的出现,能够精确测量许多之前很难检测的数据,为我们的各种工作,提供了安全保障,方便人民工作,现在,就让我们一同来认识一下电子测量技术的发展。

1电子测量技术发展

随着电子测量技术的发展和成熟,电子测量技术慢慢从一种理念技术,逐渐走入生产实际中,在人类的生产生活中,具有越来越重要的地位和作用,它广泛应用于测量电能量、信号特性及其所受干扰、元件及电路参数等电学专业的测量。

这是一门新兴产业,具有高知识密集性、高技术性的特质。无论是国内还是国际,都具有广泛的市场,特别是随着市场的不断成熟,电子测量技术可挖掘的空间将会越来越多。电子测量技术并非是一项独立的科技,它包括了很多领域,比如微电子技术,光学,计算机技术等。电子测量技术是一门综合性学科,随着各种技术的成熟和发展,它的通用性和可实际操作性越来越得到广大公司和用户的认可,数据的可信度越来越高。

随着材料,仪器等的不断提升,随着新的测试理论、测试方法、测试领域以及新的仪器结构不断涌现,在电子、电力、航空、航天、能源、交通、广播、电视、通信及其信息系统、微电子及电子元器件测试等方面已冲破了传统仪器的概念。

2电子测量技术的走向

2.1电子测量技术的优势

相对于传统的测量技术来说,随着电子测量技术的成熟与发展,它的优势是毋庸置疑的。电子测量技术具有测量频率范围宽、量程大、精度高等优势。特别是在一些特殊环境下,比如深海压力大,温度高,环境险峻等因素,传统的测量方式是无法与其竞争的。现代的电子测量技术不仅降低了测量人员的工作量,也大大增强了他们的竞争力和工作效率。

比如现在的房地产项目中,现代企业开发了很多简单实用的测量工具,比如激光电子测量。我们的测量人员在墙上定一个基准点,就能测出到对面墙壁的直线距离。从屋顶上打出激光,便能直接射到楼底,测量到我们需要的精确数据。这种工作效率和工作方式在传统测量方式下是无法想象的,它既大大增加了工作效率,缩短工作时间,又得到了传统测量无法实现的数据精确。而且,在特殊环境中,传统测量的方式更是无法实现我们想要的数据参数。

随着科技的发展,人们对数据要求的精确度越来越高,数量级越来越小,有些数据甚至要求到了纳米级甚至更小。这个时候,传统测量更是无法实现其要求,人类的肉眼是无法实现此数量级的。因此,电子测量的走向和发展必将越来越宽广,也是将来发展的必然方向。

科技让人类可适应的环境越来越宽广,人们从陆地走向河流,海洋,深海之底,甚至太空。在这样的复杂环境下,传统测量更是失去了可供施展的空间。在这样的情况下,电子测量彻底成为主力,在广度、精度、长度、复杂环境等方面全面占优。

2.2与信息技术的契合

计算机信息技术和电子测量技术是高度契合,不可分离的。在现代,是一个信息爆炸的时代,电子测量的发展前景是离不开计算机技术的发展的。随着材料技术的发展,电子计算机的成本越来越低,在不久的将来,当光子计算机技术和量子计算机技术成熟之后,电子计算机更将会向小型化,节约化发展,计算速度也将是一日千里。而且在方式方法上也呈现了多样性。

随着计算机技术的发展和动漫技术的兴起,很多电子测量的方式方法也出现了变化。在恶劣环境中或者人类无法达到的环境中,比如火星,月球等表面的情况和数据的采集,渐渐通过动画虚拟的技术具象在人们的眼前。

现在,经常通过电子测量的方式收集具体数据,再通过动画呈现的方式,模拟出具体的地形。再通过对虚拟地形的研究来得到很多我们想要的参数,分析出人们想要的结果。比如火星,比如其他星球,是否适合人类生存,这是个永恒的话题。

随着计算机技术与智能传感技术的不断发展,检测仪器也将朝着“更快、更宽、更深”方向发展。微型计算机的不断发展,让电子测量仪器能够更加便捷地携带,能够对测量的数据、结果以及变化情况进行记录和保存,体现了电子测量技术多功能、高性能的特点。

3电子测量技术的未来

科技发展是第一生产力,科技的领先进步与否成为了衡量一个国家现代化水平和综合国力的最重要标志。电子测量技术便是其中的重要一环。电子测量技术复合在多项技术之中,成为其支点或者重要一环,很多技术的发展都必须依托科学的数据。而电子测量技术的发展跟仪器、材料和多种科技密切相关。

由于电子测量技术的发展,材料参数的数量级越来越小,由于材料和其他技术的发展,电子测量技术的发展也越来越快。从模拟仪器到数字仪器、智能仪器,再到目前的虚拟仪器的发展历程,微电子技术和计算机技术的迅猛发展推动了电子测量仪器的发展。传统的仪器与测量方法已经很难适应这种需求,必须大力发展测试系统技术、测试软件技术等,用以研制开发新的仪器和新的测试方法。如能适应这种需求,仪器行业将得到很大发展。

4结束语

通过本文的研究,我们了解到电子测量技术对人类社会发展的重要性,也了解到它相对于传统测量来说,不可替代的优势,电子测量技术的发展,可以让人类得到更宽、更广、更精确数据,也可以在更在复杂,人类无法长期活动的地方进行作业。我们相信,电子测量技术的发展前景必定是广阔的。

参考文献:

第5篇

示波器是一种通用的电子测量仪器,也是电子工程师工作台上最常用的工具,对于研发的工程师,近乎人手一台。在各种电子测量仪器中,示波器是销售额最大的一种仪器,全球份额超过10亿美元。而作为示波器中销售量最大的中低端示波器,市场竞争更是火热。全球不多的几家示波器厂商对庞大的中低端市场异常看重,纷纷推出自己的独门利器。除了性能和价格以外,示波器集成的额外的功能成了时下竞争的热点。

示波器之外,工程师们常用的电子测量工具还很对,理想的做法是将他们集成为一台仪器,这样将大大减少仪器之间的连接和配置的麻烦,同时也简化的工程师的工作台。不过,这显然是不可实现的,仪器供应商只能权衡利弊,尽可能将可以集成的功能集成进工程师最常用的工具--示波器中。因此,集成哪种功能,集成进多少功能成了示波器供应商需要慎重考虑的问题。如果集成不当,不但没有简化工程师的工作,反倒降低了示波器的主要性能,这将得不偿失。

将逻辑分析仪的部分功能集成进示波器是最早的尝试,集成后的示波器号称混合信号示波器。像安捷伦公司、泰克公司、力科公司等众多示波器供应商都先后推出了混合信号示波器。从原有的2通道或4通道的示波器到增加了16个逻辑通道的混合信号示波器,大大方便的工程师的测试工作,尤其受到了开发和调试嵌入式设计的工程师们的欢迎。

之后,安捷伦公司又将信号发生器集成进示波器中。2011年2月,安捷伦推出InfiniiVision2000和3000X系列示波器,率先将函数信号发生器集成进示波器中。

去年,泰克公司又推出了集成频谱分析仪的示波器,将频谱仪集成进示波器是一个不小的挑战,这两类仪器本来属于不同的测量域--时域和频域,考虑将他们结合起来也是基于行业的发展需求。近几年,Wi-Fi、ZigBee、蓝牙、RFID等无线应用更多地进入到日益增多的嵌入式系统中,越来越多的工程师需要同时面对数字电路和射频电路设计,设计工程师必须同时处理这两个领域。正是基于这样的行业需求,泰克在去年推出了MDO4000混合域示波器。集示波器和频谱分析仪功能于一起,MDO4000可以提供时间相关的模拟、数字和射频信号观测。由于实现了时间相关的多域显示,工程师能够进行准确的定时测量,以了解其设计中的时域命令/控制事件间的延迟和时延在频域上引起的变化。另外,由于MDO4000能够提供时域和频域时间相关的完整系统级观测,所以寻找间歇性EMI噪声和元器件状态带来的EMI噪声变得前所未有的容易。

继频谱仪之后,又一个被集成进示波器的功能是数字电压表。一个月之前,安捷伦宣布推出1GHz型号的InfiniiVisionx系列示波器,并率先在该系列示波器中增加数字电压表的功能。目前,InfiniiVision2000X和3000X系列都提供电压表和计数器选件,其中电压表(DVM)是3位的,计数器是五位的,工作时可与示波器共享探头。电压表和计数器的测量与示波器的触发系统无关,他们是独立的硬件,允许工程师通过相同的连接执行DVM和触发示波器测量。DVM结果以持续的七段显示器显示,使工程师弹指之间便可执行这些快速的特性测量。

对于仪器供应商来说,如何在保证示波器的性能的基础上集成更多工程师需要的功能,是他们下一步需要考虑的问题。逻辑分析仪、信号源、频谱仪、数字电压表,越来越多的额外功能正在被集成进中低端示波器中,以方便工程师的工作,让用户用最少的钱来完成更多的工作。下一个被集成的将是什么功能?工程师们还是拭目以待吧!

第6篇

2006年仪器仪表行业认真贯彻科学发展观,狠抓结构调整,取得了明显成效,产销稳定增长,利润增长较快。

一、2006行业运行情况

(一)生产、销售稳定增长。2006年工业总产值2194亿元,同比增长27.5%,增速与上年持平。行业工业总产值首次突破千亿元是在2004年,从第一件国产仪器仪表出厂到实现千亿元产值,历时55年。第二个千亿元仅用了三年。

(二)利润增长明显。2006年实现利润157亿元,同比增长31%,增幅虽比上年略有下降,但主营业务收入利润率7.5%,增幅提高0.6个百分点。利润增长的主要原因,一是行业加快科技进步,努力实现产品结构调整取得成效。附加值高的产品比例上升。二是企业管理水平得到提升,生产规模不断扩大,劳动生产率进一步提高。全员劳动生产率为30.6万元/人・年,比上年提高10%以上。

(三)国有企业赢利能力有所提高。2006年国有企业实现利润增长42%,首次快于民营企业(27.6%)和三资企业(24.5%)。国有仪器仪表企业快速发展主要是经过多年改革,企业活力正在增强,科研开发实力正逐步显现。

(四)对外贸易持续增长。2006年仪器仪表行业进出口总额320亿美元,同比增长22%。其中,进口超过209亿美元,增长16.8%,增幅比上年下降1个百分点,进口增幅已持续两年下降;出口超过111亿美元,增长33.1%,下降2个百分点。其中,大部分出口产品额都保持20%以上的增长。

(五)科技进步成效显现,重大工程自控系统实现突破。2006年仪器仪表行业技术进步明显,新产品产值331亿元,同比增长37.4%,新产品产值占工业总产值的比例由上年12.9%上升到15.1%。

高中档产品比例上升,中低档产品技术含量也有所提高。电子化、数字化、智能化、网络化产品不断推出,并取得产业化成果。我国拥有自主知识产权的DCS(分散型工业过程控制设备),经过研制开发、工程应用考核,2006年正式在600MW火电机组投入商业运行。10月份,国产DCS又在30万吨合成氨/52万吨尿素项目中竞标成功,打破了外国公司对大化肥自控系统的垄断。

二、2007发展趋势预测

第7篇

关键词:介绍,原则,使用与管理

Abstract: the engineering measuring instrument is project of construction planning and design, construction and management phase measuring work have need of various orientation, location, the Angle measurement, high, mapping and photogrammetry, and other aspects of the instrument. This paper will engineering measurement instrument introducing, use, and about management.

Keywords: introduction, the principle, the use and management

中图分类号: [TU198+.2]文献标识码:A 文章编号:

一.工程测量仪器的介绍

1.水准仪

测量两点间高差的仪器。由望远镜、水准器(或补偿器)和基座等部件组成。按构造分:定镜水准仪、转镜水准仪、微倾水准仪、自动安平水准仪。水准仪广泛用于控制、地形和施工放样等测量工作。中国水准仪的系列标准有:DS05、DS1、DS3、DS10、DS20等型号(“DS”表示“大地测量水准仪”,“05、1、3、……”分别为该类仪器以毫米为单位表示的每公里水准测量高差中数的偶然中误差)。在水准仪上附有专用配件时,可组成激光水准仪。

2.电子速测仪

由电子经纬仪、电磁波测距仪、微型计算机、程序模块、存储器和自动记录装置组成,快速进行测距、测角、计算、记录等多功能的电子测量仪器。有整体式和组合式两类。整体式电子速测仪为各功能部件整体组合,可自动显示斜距、角度,自动归算并显示平距、高差及坐标增量,具有较高的自动化程度。组合式电子速测仪,即电子经纬仪,电磁波测距仪,计算机及绘图设备等分离元件,按需要组合,既有较高的自动化特性,又有较大的灵活性。电子速测仪适用于工程测量和大比例尺地形测量。并能为建立数字地面模型提供解析数据,使地面测量趋于自动化,还可对活动目标做跟踪测量,例如对于港口工程中的船舶进出港口的航迹观测。

3.陀螺经纬仪

将陀螺仪和经纬仪组合在一起,用以测定真方位角的仪器。在地球上南北纬度75°范围内均可使用。陀螺高速旋转时,由于受地球自转影响,其轴向子午面两侧往复摆动。通过观测,可定出真北方向。陀螺经纬仪主要用于矿山和隧道地下导线测量的定向工作。有的陀螺经纬仪用微处理机进行控制,自动显示测量成果,具有较高的测量精度。激光陀螺经纬仪则具有精度较高、稳定和成本低的特点。

4.激光测量仪器

装有激光发射器的各种测量仪器。这类仪器较多,其共同点是将一个氦氖激光器与望远镜连接,把激光束导入望远镜筒,并使其与视准轴重合。利用激光束方向性好、发射角小、亮度高、红色可见等优点,形成一条鲜明的准直线,做为定向定位的依据。在大型建筑施工,沟渠、隧道开挖,大型机器安装,以及变形观测等工程测量中应用甚广。常见的激光测量仪器有:①激光准直仪和激光指向仪。两者构造相近,用于沟渠、隧道或管道施工、大型机械安装、建筑物变形观测。目前激光准直精度已达10-5~10-6。②激光垂线仪。将激光束置于铅直方向以进行竖向准直的仪器。用于高层建筑、烟囱、电梯等施工过程中的垂直定位及以后的倾斜观测,精度可达0.5×10-4 。③激光经纬仪。用于施工及设备安装中的定线、定位和测设已知角度。通常在200米内的偏差小于1厘米。④激光水准仪。除具有普通水准仪的功能外,尚可做准直导向之用。如在水准尺上装自动跟踪光电接收靶,即可进行激光水准测量。⑤激光平面仪。一种建筑施工用的多功能激光测量仪器,其铅直光束通过五棱镜转为水平光束;微电机带动五棱镜旋转,水平光束扫描,给出激光水平面,可达20的精度。适用于提升施工的滑模平台、网形屋架的水平控制和大面积混凝土楼板支模、灌筑及抄平工作,精确方便、省力省工。

5.正射投影仪

将具有倾斜和地面起伏的中心投影像片变换成正射影像图的摄影测量专用仪器。正射影像图具有成图快速、信息丰富、直观易识等特点,正射投影仪一般分光学投影和电子投影两类,可以联机或脱机作业,制作正射影像图。

二.仪器的选用原则

选用测量仪器应从技术性和经济性出发,使其计量特性(如最大允许误差、稳定性、测量范围、灵敏度、分辨力等)适当地满足预定的要求,既要够用,又不过高。

1.技术性在选择测量仪器的最大允许误差时,通常应为测量对象所要求误差的1/3~1/5,若条件不许可,也可为1/2,当然此时测量结果的置信水平就相应下降了。在选择测量仪器的测量范围时,应使其上限与被测量值相差不大而又能覆盖全部量值。在选择灵敏度时,应注意灵敏度过低会影响测量准确度,过高又难于及时达到平衡状态。在正常使用条件下,测量仪器的稳定性很重要,它表征测量仪器的计量特性随时间长期不变的能力。一般来说,人们都要求测量仪器具有高的可靠性;在极重要的情况下,比如在核反应堆、空间飞行器中,为确保万无一失,有时还要选备两套相同的测量仪器。在选择测量仪器时,应注意该仪器的额定操作条件和极限条件。这些条件给出了被测量值的范围、影响量的范围以及其他重要的要求,以使测量仪器的计量特性处于规定的极限之内。此外,还应尽量选用标准化、系列化、通用化的测量仪器,以便于安装、使用、维修和更换。

2.经济性测量仪器的经济性是指该仪器的成本,它包括基本成本、安装成本及维护成本。基本成本一般是指设计制造成本和运行成本。对于连续生产过程中使用的测量仪器,安装成本中还应包括安装时生产过程的停顿损失费(停机费)。通常认为,首次检定费应计入安装成本,而周期检定费应计入维护成本。这就意味着,应考虑和选择易于安装、容易维修、互换性好、校准简单的测量仪器。测量准确度的提高,通常伴随着成本的上升。如果提出过高的要求,采用超越测量目的的高性能的测量仪器,而又不能充分利用所得的数据,那将是很不经济,也是毫无必要的。此外,从经济上来说,应选用误差分配合理的测量仪器来组成测量装置。

三.仪器设备使用与管理

1.仪器的开箱、入箱及安置

1).仪器开箱前,应将仪器箱平放在地上,严禁手提或怀抱着仪器开箱,以免仪器在开箱时仪器落地损坏。开箱后应注意看清楚仪器在箱中安放的状态,以免在用完后按原样入箱。

2).仪器在箱中取出前,应松开各制动螺旋,提取仪器时,要用手托住仪器的基座,另一手握持支架,将仪器轻轻取出,严禁用手提望远镜和横轴。仪器及所用部件取出后,应及时合上箱盖,以免灰尘进入箱内。仪器箱放在测站附近,箱上不许坐人。

3).安置仪器时根据控制点所在位置,尽量选择地势平坦,施工干扰小的位置,安置仪器时一定要注意仪器,检查仪器脚架是否可靠,确认连接螺旋连接牢固后,方可松手。但应注意连接螺旋的松紧应适度,不可过松或过紧。

4).观测结束后应将脚螺旋和制动、微动各螺旋退回到正常位置,并用擦镜纸或软毛刷除去仪器上表面的灰尘。然后卸下仪器双手托持,按出箱时的位置放入原箱。盖箱前应将各制动螺旋轻轻旋紧,检查附件齐全后可轻合箱盖,箱盖吻合方可上盖,不可强力施压以免损坏仪器。

2.仪器的管理

1).各种测量仪器应符合局集团公司关于计量器具管理规定。

2).新购仪器、工具,在使用前应到国家法定计量技术检定机构检定。新购置的仪器、转拨给其他项目的仪器,应结合仪器认真阅读说明书,从初级到高级,基本操作后高级操作,反复学习、总结、力求做到“得心应手”最大限度地发挥仪器的作用,不熟悉仪器操作的人员不得盲目用机。

3).各种测量仪器使用前后必须进行常规检验校正,使用过程做好维护,使用后及时进行养护。

4).各种光电类、激光类仪器必须定期送到具有资质的部门进行鉴定。鉴定时间不宜超过规定时间,以确保测量的准确和精度。

5).严禁使用未经检验和鉴定、校正不到出厂精度、超过鉴定周期,以及零配件缺损和示值难辩的仪器。

6).使用全站仪、光电测距仪,在无滤光片的情况下禁止将望远镜直接对准太阳,以免伤害眼睛和损害测距部分发光二级管。

7).在强烈阳光、雨天或潮湿环境下作业,务必在伞的遮掩下工作。

8).对仪器要小心轻放,避免强烈的冲击震动,安置仪器前应检查三脚架的牢固性,整个作业过程中工作人员不得离开仪器,防止意外发生。

总结

第8篇

使用误差(也称操作误差),它出现的最主要原因是使用者操作不当,或者没有参考仪器的使用环境而强行使用。这样自然会影响测量的准确性。比如:仪器安置位置不对、没有及时对仪器归零、没有按照操作流程操作、各种接线接触不良造成电压不稳等。这些不规范的操作和使用,对会对实验结果造成影响。环境误差主要是指由于外界自然环境的变化造成电子仪器的测量误差。一般来讲,电子仪表测量工具都会在使用说明书中标明其工作的工作环境要求。如果在这个范围之外进行测量将会造成一定的误差。比如:强电磁干扰环境、极度严寒和高温环境、超负荷环境等。

2电子仪表发展现状和趋势

2.1我国电子仪表测量技术发展的现状

国内的电子仪表测量工业和技术在近几年有了长足的进步。随着对国际先进技术的引进和消化,测量仪表的功能和精确性都有了很大的进步,许多设备在功能的全面性上已经接近国际先进水平了。行业的发展受到国家在技术和财政政策的支持,已经步入了发展的快车道。许多国产的仪表已经使用了国际化的设计、生产标准,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。

2.2我国电子仪表测量技术的主要问题

虽然近年来,我国的电子仪表测量技术有了一定发展,但是还有很多技术障碍没有突破,比如:电子仪表的软件系统和集成化不够发达,各模块单元之间没有形成完整的融合,功能集成较为单一。像电子电路、同轴器等核心组件与总线技术、软件系统没有完成结合。此外,自动化与模块结构化程度不够。电子仪器测量的自动化程度是衡量一个国家电子测量的技术时代的重要标准。由于历史原因,我国相关企业在生产过程中,对于世界上最先进的第三代电子仪表测量系统学习程度较浅,对于自动化、智能化的开发速度较慢,距离市场需求还有一段距离。不少企业仍然过分追求高精度或者功能全面型,对于系统化和稳定性的处理不够好,制约了其进一步发展。

2.3电子仪表测量技术的主要发展成果

近年来,世界上先进的电子仪表测量设备不断出现,高精度、智能化、全功能已成为电子仪表设备的发展方向。新开发的各种仪表,都一个突出的特点,就是强大的稳定性,像微波毫米波矢量网络分析仪,它最突出的优势在于:工作频带宽;测量精度高;大动态范围;高速实时测试;再比如可以完成超高速测量的VXI总线技术、可以进行毫米级别波段测量的电子信息测试仪等。

3总结

第9篇

关键词:中职教育 教学改革 教学设计

一、教学目标设

教学目标设计,即教师教学生什么,学生学什么。课堂教学目标的设计应该遵循以下原则。

第一,学生需求原则。学生将来工作后需要的知识是多方面的,包括道德修养知识、知识技能,为人处世职业精神等都需要发展。这就需要教师在进行教学设计时,尤其是实训教学设计时,要结合具体情况进行符合学生实际情况的教学设计,以满足中职学生对技能掌握的需求。中职学校教师所面对的学生是中职生,中职生知识基础比较差,所以,我们根据中职生的特点,从他们专业角度去进行教学目标的设计。例如,在教授电子测量仪器这门实训课时,首先要从最基本的电子测量仪器万用表来切入,让学生知道什么是万用表,是一种多用途电子测量仪器,一般包含安培计、电压表、欧姆计等功能,有时也称为万用计、多用计、多用电表,或三用电表。万用表有用于基本故障诊断的便携式装置,也有放置在工作台的装置,有的分辨率可以达到七、八位。数字多用表(DMM)就是在电气测量中要用到的电子仪器。它可以有很多特殊功能,但主要功能就是对电压、电阻和电流进行测量,数字多用表,作为现代化的多用途电子测量仪器,主要用于物理、电气、电子等测量领域。这样,学生对这门课程应能知道教师要教什么,他们要学什么。

第二,用人单位的实际需求原则。用人单位需要什么样的技能型人才,学校就应加强在这方面的培训。现在国家实行创新人才计划,那么,学生直接面对的是具体的岗位,直接面对的是具体产品,那么掌握相应岗位过硬的专业技能就显得尤为重要,所以,教师就要在实训方面加强力度,教学目标的设计就要围绕实用的技能进行实训。例如,现在从事电子产品安装生产的企业,他们重视的是产品安装、调试、焊接,而笔者所在学校就专门开设了一门课程,即电子设备安装与调试,那么,教师就要以安装、调试、焊接为主线,并将这些作为这门课的教学目标,即围绕企业的需求而进行学校教学目标的设计。

第三,课堂教学目标的教学设计内容要由浅到深、由基础到精练。课堂教学目标具有层次性,这是符合中职学校学生掌握实际技能的发展规律的,有时,一堂课的教学目标不可能完全包括学习结果的所有层次,但也绝不能仅仅局限在某一个内容上。例如,在电子设备安装与调试这一实训课程中,首先要使学生对组装的设备元件有一个初步认识,知其作用并能用仪器检测其好坏,达到掌握“知识”的教学目标,进而提出更高的要求,怎么能把这些元件按照设备电气原理图组装在电路板上并进行调试,达到“领会”的教学目标。

当然,教学目标的设计还要考虑到教学目标的全面性与整体性,它们是相互联系的,它们都是对不同类型的课堂教学目标提出要求,那么在实训教学中要体现实训的特点,从简单的电子元件的识别判断到成品的调试,教学目标的设计要有一个整体性,首尾呼应才能达到预期的教学目标。当然中职生智力素质并不差,他们的思维敏捷、动手能力较强,对新事物、新观念容易接受,适应性强。所以,必须注重发掘他们的潜力,因材施教,加强实践教学环节,改变“填鸭式”的传统教学方法,培养学生的操作能力,让学生在实践中学习、在实践中进步。

案例分析:在电子设备安装与调试这一课程中,其中有一节实训课是组装收音机。在实训前,教师首要分析要放在教学内容上,明确这一节课要教给学生什么知识,那就是如何用万用表检测电子元器件、如何焊接、如何调试等。而这部分内容在整个实训教学内容中地位是最重要的,只有很好地完成这个步骤,教学才能往下进行,这就是教师对教学内容的分析。学生在教师的引领下,充分发挥他们的主动性,在以前充分了解各种电子元器件性能的基础上,用万用表实际去检测,从而验证他们在课本上学到的理论知识。这就是通过案例从教学对象、教学内容来分析在实训课教学中如何进行教学目标的设计。

中职学生直接分配到生产企业单位就业,动手能力直接关系到学生的薪资待遇。因此动手能力的培养在教学环节中显得尤为重要。

二、教学策略设计

教学策略设计是指为实现教学目标而进行的教学思考和研究,即教师如何教,学生如何学。在实训教学中应该从以下三方面进行教学策略的设计,即教学内容、教学方式、现代多媒体网络设计。

案例分析:在组装收音机这一实训课中,在教学策略设计上将围绕这三个方面进行。第一,教学内容上的教学策略设计。首先使学生进行收音机电子器件性能质量的检测,然后进行组装焊接,最后,进行整机的调试。第二,在教学方式上教学策略设计。教师先给学生演示一遍整个检测、组装、调试过程,然后让学生自己进行实操,对个别学生要进行单独指导或以小组为单位进行讨论。在教学方法、方式的选择上,主要依据不同的课型、不同的教学目标、不同的教学内容、不同的教学设备和条件、学生的实际情况、教师自身的素质和条件而定。除了保留传统的教学方法,还可以尝试教学法、抬头教学法、情景教学法、案例教学法、项目(或任务)教学法等。在这个教学过程中根据本课程特点采取多种教学方法,如收音机原理的讲授法、收音机组装的讲练法、组装完毕后的比较法、讨论法。第三,现代多媒体网络教学策略设计,可以充分发挥运用现代多媒体教学技术,例如,教师可以把收音机的组装过程分解开来录成视频,通过网络在大屏幕上让学生观看,这样有利于学生整体观看,教学效果直观,同样其他实训课也可以进行多媒体组合设计。

三、教学考核机制设计

教学考核设计是依据教学目标对在教学过程中教师、学生完成教学目标结果如何的一个评定。考核设计是教师完成教学目标的设计的一个重要环节,中职学校学生主要是技能的学习,是为了将来适应社会实际岗位的需求,工作单位需要的是“真材实料”,而学校教师只有通过科学的考核才能选拔出符合单位实际岗位需求的人才。所以教学考核的设计就显得更为重要,即教师教得怎么样,学生学得怎么样。教师通过考核来反馈信息,能及时地调整自己的教学工作方式、方法,能使教师和学生及时了解教师的教学方法和教学方式在实际教学中有哪些缺点和不足,在哪些方面需要改进,并能判断出学生在学习过程中有哪些问题,是教师的问题还是学生的问题。这样可使教师在今后的教学过程中针对前面出现的问题有的放矢地改进教学。而学生通过考核获得反馈信息,能知道在学习过程中哪些方面自己有不足,哪些是在今后需要加强和改进的,可以有效地激发并调动学生的学习兴趣,推动课堂学习,以便更好地完成自己在中职阶段学习的任务。

案例分析:首先,在组装收音机这个实训项目教学过程中,先调查学生对电子元器件性能的了解程度等。如大约有多少学生掌握了电阻、电容、二极管、三极管、电位器、中频变压器等基本元件的性能,甚至收音机的工作原理及电路图的识读,其掌握程度怎么样。对焊接掌握程度怎么样,以前有没有接触过类似的焊接,有没有调试过其他的设备等,这样才能制订出相应的教学计划,有的放矢,也能使教学计划顺利进行。其次,在教学过程中,为完成教学考核目标设计,保证教学目标得以实现而进行阶段性考核。阶段性考核的主要目的是改进、完善教学过程,那么在该课程中的具体应用就是让学生懂得什么性能的电子元器件是好的,什么样的焊点是合格的,什么样的调试步骤是正确的,然后要有针对性地检查学生成品,指出存在的问题及解决的办法,当然还可以进行抽查,抽查时注意高、中、低搭配,以便了解各层次学生对本次实训课的掌握情况。并对本次实训掌握较差的学生进行重点指导,提高实训效果,就是常说的阶段性考核设计。阶段考核设计是整个考核中最重要的一个阶段,是承上启下考核阶段,通过这一阶段的考核,可以使教师明确这一阶段的教学目标完成得怎么样,存在哪些失误,在接下来的教学过程应该怎样改进,同时也可以了解学生在这一阶段的学习效果和存在的问题。最后是一个实训项目结束的总结性考核设计。总结性考核是以预先设定的教学目标为基准,对学生在该实训项目上的完成情况做一个总体评估,即总结性考核。而在本课中注重审视自己的教学效果,包括学生组装完毕的收音机成功率有多少,失败在什么地方,是电子元器件测试问题,是电路板的焊接问题,还是整机调试问题,这些都需要教师和学生共同来总结,为后续的教学工作打一个好的基础。

第10篇

1.1电子全站仪

电子全站仪是集合了微处理器、电子经纬仪以及测距仪,能同时进行角度和距离测量,并能把测量计算后的各项测绘数据结果自动显示出来的电子测量仪器。电子全站仪具有很高的工作效率和自动化程度大大减小了人工输入输出工作量,并且具有非常高的精度,满足内、外业一体化的需要。全站仪数据通信具有双向性,计算机既可以向全站仪输送需要的数据、程序,也能从全站仪接收需要的数据,非常容易地实现计算机与全站仪的数据交换。其通信方式主要包括两种,一是PCMCIA记录卡方式传输,另一种是电缆传输。电子全站仪数据通信的方法如下:(1)利用数据传输电缆将计算机的串口与全站仪连接上,并设置好各项参数;(2)将属性对话框中的参数设置成与仪器接口一致;(3)在数据传输菜单中选择要传输的文件,并发送;(4)基于传输协议可以实现全站仪与计算机双向的数据传输。

1.2全球定位系统

全球定位系统(navigationsatellitetimingandranging/globalpositionsystem,简称GPS)是能通过导航卫星实现测时和测距的定位系统。GPS在地质矿产勘查、工程测量、基础建设等方面占有重要的地位,具有良好的发展前景和应用价值。GPS使用方法如下:(1)GPS由两部分组成:地面监控系统和空间卫星。仪器组成由终端机、接收机和数据处理程序组成。(2)GPS设备运行后生成一个观测文件,通过相应的数据处理、计算,获得测站点的三维坐标,并最终得到观测点准确的测量数据。(3)RTK技术是GPS基础上发展起来的一种实时动态测量技术,具有测量快速、精度高的特点,应用相当广泛。

1.3地理信息系统

地理信息系统(geographicinformationsystem,简称GIS)是结合遥感测技术、计算机技术、网络信息技术等为一体的测量技术,能实现地理信息数据的采集、储存、处理、分析、可视化显示、空间预测与决策等功能。GIS技术在地质矿产、水利水电、城市建设、气象等领域具有广阔的应用空间。GIS技术是一种专业的信息管理系统,它能提供准确、全面、快速的数字地理信息,并能建立相应的地理信息系统库,以实现地理信息现代化、信息化和综合化的数据管理和使用。

2.应用实例

以电子全站仪在工程测量中的应用为例,分析电子工程测量技术的适用性与有效性。(1)工程建设施工放样随着基础建设力度不断加大,测量仪器和测量技术也在不断地发展与更新,这样大大地减小了测量技术人员的劳动强度,提高了工作效率。运用GTS-330系列的全站仪替代以往的经纬仪,仪器操作更加简便,施工放样过程中可以以X、Y、Z三维坐标进行放样,也可以以站点和方位角坐标放样,然后就可以进行下一步的测量工作。具体的步骤如下:①选择施工放样的模式;②输入站点坐标、后视点坐标、放样点坐标;③进行放样。(2)工程建设后方交会后方交会的步骤如下:①选择两个或两个以上的已知点建立站点;②输入已知点的高程和坐标;③测量已知点与未知点的水平距离;④计算坐标和高程,并保存数据。

3.发展前景预测

工程测量是专业性非常强的测绘工作,在未来的发展过程中,高标准、高质量的工程要求测量技术不断地更新与改进,因此电子工程测量技术也必将在各项建设中发挥重要的作用。工程测量的发展前景非常乐观,具体说来:(1)电子工程测量技术将向内外一体化、数据采集处理自动化、测量过程智能化、测量成果数字化、信息管理可视化、数据传输网络化的方向发展;(2)随着工程建设要求的不断提高,电子工程测量技术的数据处理水平、作业效率需要提高,作业方法必将更加简单、可靠;(3)工程测量技术的不断发展,还将要求测量技术人员的业务水平和技能不断加强,以适应新方法、新技术、新仪器的使用。

4.结论

第11篇

[关键词]教学方法;教学手段;实验;改革

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2017)01-0063-02

电子测量与智能仪器是高等院校电子信息工程专业和电子信息科学技术类学科的重要专业课。该课程具有很强的实践性、技术性和综合性,是一门理论性和实践性相结合的综合课程。课程与工程实际结合紧密,在专业课程体系中占有重要地位,它对培养学生的创新思维能力和实际动手能力具有重要的作用。但是由于受传统教学模式的影响,该课程存在着教与学严重脱节的现象。学生对这门课学习的积极性不高、兴趣不浓,听课不能够集中精力,使该课程的课堂教学效果不够理想。另外,该课程让学生学习的内容、方式也存在问题,目前主要还是以做作业习题为主,即使增加了该课程的课程设计环节,但基本上也是“纸上谈兵”,不能够与实际应用结合,效果也不够理想。

针对以上传统教学所存在的问题,根据课程特点,我们通过积极探索,大胆改革,以“自主、探究和合作”的模式通过实践探讨出一套科学、实用的“教、学、做”一体化的方案,分别从该课程的教学方法、教学手段、实验实践以及考核方式等多方面对其进行了深度改革的探索和实践,并取得了一定成效。这对提高该课程的教学质量,促进学生创新能力和实际工作能力的培养,提高在新形势下学生的竞争能力具有重要而积极的作用。

一、 注重课堂教学改革

(一)更新教学内容,改进教学方法

针对课程教学内容,首先,我们在教材选用上进行了大范围的筛选工作,最后选定了国家精品课程配套教材,古天祥等编著的《电子测量原理》。该教材主要是在学习测量原理的基础上侧重于讨论测量技术与方法、误差分析和实际应用,而且在涉及具体电子仪器时是基于仪器的基本原理及应用,而不是基于仪器的设计与制造,对于非测控专业的电子类专业学生来说十分适合。其次,在日常教学过程中,根据给定学时,我们对课堂授课内容进行了有效节选,在讲述课程各部分内容时,注重从原理、误差及应用三个方面进行阐述,以测量原理作为基础,通过测量误差分析来提升,以其实际应用为归宿展开课堂教学。最后改进传统的、较为死板的课堂讲述,在课堂教学中增加案例分析。例如在讲到电子计数器时,教师可以把往届学生的毕业设计作品先进行实物演示,在成功抓住学生兴趣的同时,进一步介绍它的基本组成和工作原理,并采用启发、引导等教学方法鼓励学生思考其实现方法和设计过程,这样将极大增强学生学习的积极性和主动性。课后再根据给出的实例给学生布置课后作业,要求学生从自己的视角对给出的毕业设计实例进行性能分析。学生自己成立讨论小组,采用比较、讨论等方式从设计方案、技术指标等方面得出作品的不足之处以及改进方法,以课程设计报告形式通过Sakai网络教学平台上交任课教师,教师通过网络与学生进行交流。这种教学方法不仅有助于活跃课堂氛围,也可以促进师生之间的互动和交流。

(二)教学手段多样化

电子测量与智能仪器课程具有较强的实践性,涉及很多仪器以及具体操作等知识,单一的课堂讲授会使学生感觉知识非常抽象。因此在教学环节中,我们根据课程实际情况,结合河南理工大学现有的教学设施,最大限度地进行了教学手段多样化改革,其主要表现为:

1.多媒体课件动起来

在传统的多媒体课件上,有效地加入声音、图片、动画、视频等多种元素,使多媒体课件动起来。根据课程的属性,将课程讲授中涉及的许多先进电子测量仪器通过彩色图片的形式展示给学生,不仅可以在最短的时间内提供最大的信息量,还能大大提高学生的学习兴趣;利用多媒体课件的动画效果,以动态的形式对电子计数器、示波器等典型仪器的结构、使用方法进行探讨、分析,将其组成工作原理生动、形象地展示出来,从听觉和视觉两方面刺激学生的感官,促进学生联想记忆,加深对知识的掌握;课件中通过嵌入仪器的实际应用操作视频进行课堂演示,使学生更快、更好地掌握电子测量仪器的使用方法。多元素嵌入的多媒体课件在课堂上有效地动起来,大大调动了学生的学习积极性,学生的日常出勤率和上课的专注度都大幅度提升了。

2.SAKAI网络平台用起来

随着计算机网络的发展,基于信息技术的教学工具已经成为教师与学生交流、互动的重要平台。本课程教学组充分利用河南理工大学网络平台――Sakai(赛课)网络教学平台,将多媒体课件、电子教案和阅读资料等资源整合后挂在网络课堂上,学生可以拥有更长的时间与更广阔的空间对其进行充分浏览、慢慢消化。该网络教学平台还具备布置作业、点名、练习与测验、讨论等功能,教师可以根据教学内容的需要实时在网络教学平台上进行信息,将课堂上所讲述的内容进行有效延伸、消化。比如之前提到的毕业设计实例分析,学生成立讨论小组完成讨论后,以电子作业的形式进行上传Sakai平台,教师可以实时进行跟踪,通过讨论的方式与学生进行沟通,及时解决学生提出的问题。这在很大程度上提高了教师的“教”和学生的“做”两方面的效率,也拉近了师生之间距离,大大提高了学生学习的积极性。

三、实验实践改革

作为“自主、探究和合作”模式下的“教、学、做”一体化教学改革中非常重要的一个环节,学生的“做”显得尤为重要。电子测量与智能仪器课程是理论与应用相结合的综合课程,学生在掌握基本原理和相关理论知识的基础上,还要学会使用各种仪器,搭建各种测试系统,学会对电子测量结果进行分析,因此该课程的实验教学也就显得特别重要了。本文展开的课程实验教学改革是在河南理工大学国家重点实验中心――电工电子实验中心和省级重点开放实验室的基础设施平台上进行的,学生可以随时进入实验室进行课程实验。实验内容除了常规的验证实验外,任课教师还给学生布置了大量的测量、测试实验,学生可以自由组队,进行测试系统设计,利用实验室实验模块完成测试系统搭建,并进行相关实验测试验证。学生自由组队完成的测试系统实验在经过教师的验收后可以充当常规实验。对于验收效果较好的实验,教师要给出优秀的实验成绩,以此调动学生参与的积极性。

四、考核方式的改革

考试是教学的一个重要环节,教学和课程方法的多样性带动了考试考核方法的多样性。考核方法上,摒弃了仅仅由平时成绩和最后试卷成绩共同决定最后成绩的传统方法,进而改成由平时成绩、考试成绩、实验成绩和课外活动成绩共同决定。

(一)平时成绩考核

平时成绩考核20%,由考勤、Sakai网络平台点名、作业以及讨论答辩成绩共同来决定。其中考勤和作业占平时成绩的50%,讨论答辩成绩占平时成绩的50%。第一部分是考勤和作业,这是指在教学过程中,根据课程教学进程要求学生完成的学习任务,要结合Sakai网络教学平台,依据学生完成作业的次数和质量按百分制进行评定。另外,考勤记录是学生平时成绩的依据之一,教师要将学生的出勤情况记录在“点名册”内,最后作为给出成绩的依据之一。第二部分是讨论答辩成绩,这项成绩通常是在小组学习的基础上,学生共同完成一个课题、一个论文或一个项目,通过Sakai网络教学平台讨论区进行讨论、网络答辩,最后由任课教师给出。

(二)期末卷面成绩

期末考试内容覆盖教学大纲要求的知识点,考题可以灵活多样,以闭卷为主,适当增加了理论设计题目的考核,使得试题能真正考查出学生的真实能力,以及全面系统地考核学生掌握课程知识的能力。该项成绩占总成绩的50%。

(三)实验成绩

实验成绩占30%,其中课程开出的常规实验成绩占实验总成绩的50%,自主实验成绩占实验总成绩的50%。大力提倡学生进行自主实验,调动学生参与的积极性,自主实验给出的成绩比例在这个环节得以体现。

(四)课外活动成绩

该课程考核方式改革力度最大之处体现在课外活动成绩的给定上。为了鼓励学生积极参与学校的第二课堂,我校在考核方式上进行了相当大的改革变动。任课教师可以根据学生参与程度以及所获得的相应成果,在总成绩上直接给定课程成绩。 同样,学生参与的各种电子设计大赛、测试系统开发项目,也可视为加分项目。如此一来,学生学习、参与的积极性空前高涨。

五、总结

本文对河南理工大学电子测量与智能仪器课程几年来的教学和实验改革进行了论述和分析。实践证明,“自主、探究和合作”模式下的“教、学、做”一体化课程教学改革取得了明显的教学效果。

[ 参 考 文 献 ]

第12篇

关键词:电子仪器;测量;误差分析

前言

现在生活中的技术已经渗透到我们生活的方方面面,可以说其中的电子测量是无所不在的,在我们的生活中处处都有着应用,给我们的生活带来了极大的便利。例如我们经常使用的电子秤,测量中使用的电压表、电流表等,都涉及到电子技术的应用。但是在电子的测量中,由于它们的灵敏性,往往不规范的操作或其他原因的影响就会造成实际测的数据具有偏差,给我们接下来的数据应用造成严重的影响。所以在接下来的分析中,主要就电子仪器测量中的误差问题进行分析,保证能够对测量中的误差降到最低,从而更加准确的反映出我们所测量数据的准确性。

1 电子误差存在的类型

电子仪器测量中根据造成误差的原因不同,大概将这些误差进行了简单的分类,在之后的降低误差中能够有着更好的针对性。由于电子测量中所应用的计算数据思路存在着一定的偏差,难以对数据准确的进行计算,这属于系统误差;接下来就是在实际的测量中,由于操作过程中,每次的实际操作不能够完全一致,这就使得在所得到的数据上有着一定的不同,这类误差一般为随机误差,可通过多次测量,减少其误差;同时由于在实际的操作中,由于操作人员的操作流程不够规范,并且可能在读数中有着人为因素的影响,造成了测量的结果与实际值有着较大的偏差,这种误差被称为疏忽误差。在这几种误差中,有的可以通过人为的进行多次操作或者规范操作将误差降到最低,增强电子测量的数据的准确性。

2 电子误差产生的原因分析

2.1 测量设备的误差

测量的设备存在`差主要是所使用的测量仪器的附加件引起的误差,一般是由于仪器的读表精确度较低、仪器表的固定不够严谨或者仪表的零点存在问题、刻度不准等等问题。同时仪器所使用的电压不同、电流不稳定等情况都会给电子仪器的测量结果带来影响,造成所测得的结果不够精准的情况。这些由于电子仪器所存在的问题造成测量结果的误差是较少的,但是在实际的应用中,由于它在不同环境下的存放问题,也会产生一定的误差影响,不过这种误差可以通过对仪器的校准的方式对其进行降低,保证能够更好的为数值的测量提供依据。

2.2 人为使用的误差

人为误差主要是相关的测量工作人员在实际的测量操作中造成的影响,一般是由于测量人员的分辨力、视觉疲劳或不良习惯等造成的,同时不否认部分测量人员缺乏责任心使得测量的结果存在问题,同时不好的操作习惯和对于刻度读错也是其中重要的问题之一。并且对于仪器的应用操作中所使用的规范程度也会给测量的结果造成巨大的影响,或者说在测量中没有按照操作规范进行预热、调节和校准等工作,都会给接下来的测量造成误差。同时在不同的人员进行测量中,不同人员之间的差异也会造成读数的误差,使得测量的结果出现不同,造成数据的不准确,给接下来的数据的使用带来困扰。

2.3 外界环境影响的误差

对于不同仪器所使用的环境也是不一样的,在实际的测量操作中外界环境的影响也是巨大的。外界环境中的温度、湿度、电磁场和外界振动的影响对于仪器的测量要求条件的不一致性也会引起对于测量结果的误差。同时在校准的过程中,对于所需要的外界环境的达不到规范的要求,就使得仪器在首先的校准中就造成了误差,这样的结果对于仪器测量结果的影响是显而易见的。所以在实际的电子仪器的测量中,外界环境的因素对其影响是不容忽视的,这就需要引起我们密切关注。

3 减小误差的主要方法

3.1 对设备误差进行减少

不同的仪器设备有着不一样的测量精度,在这样的测量中能够保证测量的数据的准确性,并且在每次的测量中,都需要对仪器进行校准,保证仪器的准确性。同时对于一定时间内不使用的仪器,需要对其进行定期的检测,减少仪器本身的问题所带来的误差,这样才能够在一定程度上提高测量的准确度。因此在对仪器的问题提高测量的准确度的时候,需要尽量将被测量出现在接近仪器表满刻度的区域内,这样便在一定程度上增强了读数的准确性。同时在使用之前对于仪器的校正更是十分必要的,要求能够将仪器的刻度、指针等问题进行准确的校正,同时需要保证仪器的附近没有磁场等严重干扰物的存在。对于仪器所存放的环境也需要进行一定程度上的保证,这样也不会对仪器造成损坏,在之后的使用中出现误差等问题。

3.2 规范人们的操作方法

对于仪器的使用,都是会经过人工的测量,在人工进行测量中,相关测量工作人员的操作方式对于测量的结果也是有着较大的影响的。对于人为因素所产生的误差,大多是由于人们在实际操作中没有按照规范的操作流程进行测量,这样便不能够有效的保证测量数据的准确性。需要注意的是,纵使有些电子仪器设备在实际测量中严格按照操作的规范进行测量,对于仪器的不同,也会存在着一定的误差,这也是需要人为进行注意到的。并且在对数据进行读数的过程中,需要提高工作人员的责任能力,准确的对这些数据进行记录,保证为接下来的数据处理提供更好的数据。同样为减少误差的出现,我们在进行读取数据和记录中,可以通过多次进行记录或者采用多人对同一数据进行记录,最后求得其平均值,增强数据的准确性。

3.3 降低环境对设备的影响

对于电子设备对数据的测量中,外界环境的影响虽然比较难以注意到,但是经过实际的评定,电子仪器外界环境对测量数据的影响也是十分巨大的。首先对于电子仪器的调节,需要保证外界环境符合电子仪器校准的要求,这样才能够更好的保证仪器在接下来的使用中测量的更加准确。同时环境中湿度、温度、电磁场和热源的影响对于仪器的考验也是比较大的,在外界环境多变中进行存放测量的设备,肯定会对设备造成一定程度上的损坏,在之后的测量应用中,不能够准确的进行测量的工作。并且在电子仪器进行实际测量中,需要特别注意周围电磁场的影响,因为电磁场的存在会严重影响到小磁针的指示,这样纵使操作再规范,也难以保证读出精确的数据。所以在电子仪器的测量中,需要特别注意外界环境的影响,增强测量的准确性。

4 结束语

在如今的生活中,电子仪器应用的十分普遍,但是对于影响其测量精准度的影响因素也是很多的,同时由于测量的方式,不管通过怎样的测量方式,多么先进的测量设备,测量结果存在误差是难以避免的,但是在实际的测量中,我们可以通过对出现误差的原因进行分析,在一定程度上降低误差,使得测量的结果更加的接近准确值,在最大程度上反映出测量的本质属性,以满足人们的需要。同时对于影响电子仪器测量的分析,这样便能够对我们之后的测量方式进行调整,采取一定的措施减少误差的影响,避免不必要的误差产生,提供测量的精准性,提供可靠的数据来源,方便人们的研究工作。

参考文献

[1]朱展枢.电子测量的误差分析及修正措施[J].科技信息(学术研究),2007,23:170+172.