第一篇:电子测量实验报告
福建农林大学计算机与信息学院
课程名称:姓 名:系:专 业:年 级:学 号:指导教师:职 称:信息工程类
实验报告
电子测量技术
电子信息工程系 电子信息工程
年月 日
实验项目列表
福建农林大学计算机与信息学院信息工程类实验报告
系: 电子信息工程系 专业: 电子信息工程 年级: 姓名: 学号: 实验课程: 电子测量技术基础 实验室号:_田406 实验设备号: 实验时间: 指导教师签字: 成绩:
实验一:示波器、信号发生器的使用 1.实验目的和要求 1)了解示波器的结构。2)掌握波形显示的基本原理、扫描及同步的概念。3)了解电子示波器的分类及主要技术性能指标。4)掌握通用示波器的基本组成及各部分的作用。5)了解各种信号发生器如正弦信号发生器、低频信号发生器、超低频信号发生器、函数信号发生器等的工作原理和性能指标以及信号选择。2.实验原理
在时域信号测量中,电子示波器无疑是最具代表性的典型测量仪器。它可以精确复现作为时间函数的电压波形(横轴为时间轴,纵轴为幅度轴),不仅可以观察相对于时间的连续信号,也可以观察某一时刻的瞬间信号,这是电压表所做不到的。我们不仅可以从示波器上观察电压的波形,也可以读出电压信号的幅度、频率及相位等参数。
电子示波器是利用随电信号的变化而偏转的电子束不断轰击荧光屏而显示波形的,如果在示波管的x偏转板(水平偏转板)上加一随时间作线性变化的时基信号,在y偏转板(垂直偏转板)加上要观测的电信号,示波器的荧光屏上便能显示出所要观测的电信号的时间波形。
若水平偏转板上无扫描信号,则从荧光屏上什么也看不见或只能看到一条
垂直的直线。因此,只有当x偏转板加上锯齿电压后才有可能将波形展开,看到信号的时间波形。
一般说来,y偏转板上所加的待观测信号的周期与x偏转板上所加的扫描锯齿电压的周期是不相同的,也不一定是整数倍,因而每次扫描的起点对待观测信号来说将不固定,则显示波形便会不断向左或向右移动,波形将一片模糊。这就有一个同步问题,即怎样使每次扫描都在待观测信号不同周期的相同相位点开始。近代电子示波器通常是采用等待触发扫描的工作方式来实现同步的。只要选择不同的触发电平和极性,扫描便可稳定在待观测信号的某一相应相位点开始,从而使显示波形稳定、清晰。
在现代电子示波器中,为了便于同时观测两个信号(如比较两个信号的相位关系),采用了双踪显示的办法,即在荧光屏上可以同时有两条光迹出现,这样,两个待测的信号便可同时显示在荧光屏上,双踪显示时,有交替、断续两种工作方式。交替、断续工作时,扫描电压均为一种,只是把显示时间进行了相应的划分而已。
由于双踪显示时两个通道都有信号输入,因此还可以工作于叠加方式,这时是将两个信号逐点相加起来后送到y偏转板的。这种工作方式可模拟谐波叠加,波形失真等问题。同时,如果改变其中一个的极性,也可以实现相减的显示功能。这相当于两个函数的相加减。示波器除了用于观测信号的时间波形外,还可将两个相同或不同的信号分别加于垂直和水平系统,以观测两信号在x?y平面上正交叠加所组成的图形,如李沙育图形,它可用于观测两个信号之间的幅度、相位和频率关系。3.主要仪器设备(实验用的软硬件环境)1)函数信号发生器,型号yb1634,指标:0.2hz-2mhz,数量2台; 2)双踪示波器,型号yb4320a,指标:20mhz,数量1台。3)其它实验室常用工具。4.操作方法与实验步骤 4.1操作方法 1)作好使用示波器前的调亮、聚焦、校正等准备工作。2)用示波器测量方波的上升时间和下降时间。3)用示波器显示、测量正弦波的重复周期及电压峰—峰值。4)用示波器显示、测量三角波的波形对称度。4.2实验步骤 1)作好使用示波器前的调亮、聚焦和校正等准备工作(1)打开示波器的电源开关后,先将示波器的两个通道的耦合方式置为地,然后分别通过调节示波器的辉度按钮“rw1”来改变荧光屏亮点的辉度即荧光屏的亮度,调节聚焦按钮“rw2”和辅助聚焦按钮“rw3”来使得电子束具有较细的截面,射到荧光屏上,以便在荧光屏上显示出清晰的聚焦很好的波形曲线。
(2)分别对示波器的两个通道进行调零,然后调节示波器的ch1的“位移”旋钮及ch2的“位移”旋钮,分别将通道1的扫描线及通道2的扫描线调至中心位置,以便更好的观察波形。
(3)调节“扫描微调”旋钮至校准位,将校准信号接入通道1,观测显示是否正确(其中示波器提供的是标准的1khz)。
(4)按下“ch2”按钮,显示通道2的扫描线,调节“触发电平”旋钮至锁定位置。2)各种波形参数测量(1)方波
①上升时间tr测量
对示波器进行调零完之后,再用同轴电缆将示波器和信号发生器连接 起来,在波形选择档选择方波的波形,当得到所要的方波波形之后,调节示波器的时基旋钮将波形展开,使波形放大,接着按下扫描因数³5的扩展键,调篇二:电子测量实验报告
电气工程学院
电子测量课程 实验报告
姓
名:
蜗牛的染色体
学
号: 同 组 人:
指导教师: 曾国宏 实验日期: 2012年10月28日
示波器波形参数测量 实验成绩评定表
指导教师签字:
年 月 日
示波器波形参数测量 实验报告
姓名: 学号 指导教师:曾国宏 实验台号: 17
一、实验目的本实验利用示波器测量波形的参数,进一步巩固和加强示波器的基础知识,熟练掌握示波器的使用方法和测量技巧。具体包括三个内容: 1.熟练掌握用示波器测量电压信号峰峰值,有效值及其直流分量。2.熟练掌握用示波器测量电压信号周期及频率。
3.熟练掌握用示波器在单踪方式和双踪方式下测量两信号的相位差。
二、实验预习
在做此实验前,预习工作主要由以下几个方面:
1、在做实验以前,熟悉了整个实验的内容以及实验过程中应该注意的注意事项有哪些;
2、认真查阅了示波器的型号以及其功能,凭借以往的经验,对示波器有了更深一步的认识;
3、学习示波器,对示波器的校准和各个键位功能进行进一步确定,了解怎样用示波器测定峰峰值以及确定其直流分量,另外确定波形的周期继频率;
4、了解单踪示波器和双踪示波器的差别,其次了解怎样用单踪方法和双踪方法分别测定相位差。
三、实验仪器与设备
1、ss7802a型示波器 a、主要参数: ss-7802模拟示波器²具有能够选择场方式、线路的tv/视频同步功能²附有光标和读出功能²5位数计数器 规格及性能²显像管:6英寸、方型8³10p(1p=10mm)约16kv²垂直灵敏度:2mv/p~5v/p(1-2-5档)(通道
1、通道2)精度:±2%²频率范围:20mhz²时间轴扫描a²100ns/p~500ms/p²tv/视频同步:能够选择场方式、能够选择odd、even、both、扫描线路²
b、主要功能描述
示波器操作板如图所示: ? 包括如下五个操作控制区域: 水平控制区
【?position?】:将【?position?】向右旋转,波形右移。fine 指示灯亮时,旋转【?position?】可作微调。mag³10 :扫描速率提高10 倍,波形将基于中心位置向左右放大。alt chop :选择alt(交替,两个或多个信号交替扫描)或chop(断续,两个或多个信号交替扫描)。? 垂直控制区
input :输入连接器(ch1、ch2),连接输入信号。ext input :用外触发信号做触发源。外信号通过前面板的ext input 接入。
【volts/div】 :调节【volts/div】选择偏转因数。按下【volts/div】;偏转因数显示“?”符号。在该屏幕下,可执行微调程序。
【▲position▼】 :垂直位移,向右旋转,波形上移。ch1、ch2 :通道选择,按下 ch1 或ch2 选择通道显示或不显示。gnd :按下 gnd 打开接地开关。
dc/ac: 选择直流(dc)或交流(ac)耦合。add、inv :显示(ch1+ch2)(相加〈add〉)或(ch1-ch2)(相减〈inv〉)。? 触发及扫描控制区
【time/div】 :选择扫描速率。【trig level】 :调整触发电平。slope :选择触发沿(+、―)。source :选择触发来源(ch1、ch2、line、ext、vert)。coupl :选择触发耦合方式(ac、dc、hf rej 或lf rej)。tv :视频信号触发选择(both、odd、even、或tv-h)。trig’d 指示灯 :当触发脉冲产生时灯亮着。ready 指示灯 :等待触发信号时灯亮着。auto、norm :选择重复扫描。sgl/rst :选择单次扫描。? 功能选择及控制区
【function】 :可用此旋钮设定延迟时间、光标位置等。旋转时做为微调使用。如需粗调时,可单次或连续按下此钮,而光标移动方向为之前此钮旋转的方向。
→光标←: △v-△t-off :选择△t(时间变化测量),选择△v(电压变化测量),或off。tck/c2 :选择光标移动形式(c2 或tracking)。holdoff :选择释抑时间。? 整体控制区 power:用于开启电源(on)或进入预备(stby)状态 屏幕灰度等的调整 校准信号及接地端口
cal 连接器:输出校准电压信号,此信号用于本仪器之操作检查及调整探头波形
屏幕显示分为以下三个区域: ? 触发及扫描信息显示区
在显示屏的上方,依次为:扫描速度、触发源、触发极性、触发耦合方式、触发电平、释抑时间等项目。? 波形显示区
显示信号波形。
? 信号源状态、测量结果显示区
位于屏幕的下方。
四、实验内容及步骤:
1、测量1khz的三角波信号的峰峰值及其直流分量: 步骤: a、打开示波器,并对示波器进行校准; b、将探头一段接到ch1另一端接到cal连接器,其扫描模式设置为acto,然后经过一系列操作,使示波器显示如下图的波形:篇三:电子测量技术 实验报告
《电子测量技术》实验报告
姓 名:xxxxxxx 学 号:xxxxxxxxxxx 班 级:电气xxxxx班
组
员:xxxxxxxxxxx
指导教师:xxxxxxxx 实验日期:xxxxxxxxxxxx 实验一 示波器波形参数测量
一 实验目的通过示波器的波形参数测量,进一步巩固加强示波器的波形显示原理的掌握,熟悉示波器的使用技巧。1.熟练掌握用示波器测量电压信号峰峰值,有效值及其直流分量。2.熟练掌握用示波器测量电压信号周期及频率。3.熟练掌握用示波器在单踪方式和双踪方式下测量两信号的相位差。
二 实验设备
1.信号发生器, 示波器 2.电阻、电容等
三 实验步骤
1.测量1khz的三角波信号的峰峰值及其直流分量。2.测量1khz的三角波经下图阻容移相平波后的信号的峰峰值及其直流分量。3.测量1khz的三角波的周期及频率。4.用单踪方式测量三角波、两信号间的相位差。5.用双踪方式测量三角波、两信号间的相位差。
6.信号改为100hz,重复上述步骤1~5。
四 实验数据
1.本实验所用rc移相平波电路中,2.1khz三角波测量结果数据记录表 100hz三角波测量结果数据记录表 3.数据处理与分析(1)幅值
解:由于输出信号幅值基本保持不变,下面以幅值衰减倍数
为变量进行比较:
输入信号为1khz三角波时,幅值衰减倍数 作
输入信号为100hz三角波时,幅值衰减倍数
该移相平波电路对100hz三角波的衰减较小,推广到一般,rc移相平波
电路对低频信号的衰减较小(2)直流分量:
解:由于输出信号直流分量基本保持不变,可直接对输出信号的直流分量
进行比较,输入信号为1khz三角波时,输入信号为100hz三角波时,该移相平波电路对三角波的直流分量的阻隔作用近乎没有。推广到一般,rc移相平波电路对信号的直流分量没有阻隔作用。(3)相位差:
°
解:输入信号为1khz三角波时,采用单踪方式:
采用双踪方式:
输入信号为100hz三角波时,采用单踪方式:
采用双踪方式:
单踪方式较双踪方式准确
比较两项的相位差可知,该移相平波电路对1khz三角波的移相作用较明 显,推广到一般,rc移相平波电路对高频信号的移相作用较大
五 实验结论 1.rc移相平波电路对于100hz三角波信号,幅值衰减较小,直流分量阻隔作用较大,相位移动较小;对于1khz三角波信号,幅值衰减较大,直流阻隔分量较小,相位移动较大。推广到一般,rc移相平波电路对于低频信号,幅值衰减较小,直流分量阻隔作用较大,相位移动较小;对于高频信号,幅值衰减较大,直流阻隔分量较小,相位移动较大。2.对于示波器测量,单踪方式较双踪方式更为准确,且适用范围较广,因为双踪方式不可用于不相干信号的测量,否则会导致波形不稳定。
六 实验问题讨论 1.测量相位差时,你认为双踪、单踪测量哪种方式更准确?为什么? 解:单踪测量更准确。
选用双踪方式时,使用两个输入通道,双踪方式的扫描分为交替方式(alt)和断续方式(chop)两种,均会产生更大系统误差,因而导致
双踪工作方式的准确度略低于单踪工作方式。2.你认为在实验过程中,双踪示波器的扫描是工作在交替、还是断续方式?为什么? 解:当输入信号为1khz三角波时,示波器工作在交替方式;
当输入信号为100hz三角波时,示波器工作在断续方式;
交替扫描方式为非实时扫描,开关速度低,适用于高频信号,而断续、扫描方式为实时扫描,开关速度高,适用于低频信号。3.对于同一组移相电路,1khz和100hz三角波经过移相变换后,其相位、幅值有何不同?为什么
解:对于同一组移相电路,输入信号形式相同但频率不同时,会产生不同输 出信号。下面先进行理论分析: 根据基尔霍夫定律,得:篇四:电子测量实验报告7 电子测量实验报告
学 院: 姓 名: 学 号: 班 级: 指导老师:
完成时间: 2011-12-06 实验六 fft频谱分析实验
一、实验目的 1 通过实验加深对快速傅立叶变换(fft)的认识; 2 了解fft点数与频谱分辨率的关系;
熟悉掌握实验中所需设备及仪器的使用方法; 4 掌握常见波形的频谱特点。
二、实验器材
1、信号发生器 1台
2、dso-2902/512k型测试仪 1台
3、实验箱 1台
4、单管、多级、负反馈电路实验板 1块
三、实验原理
对于一个电信号,可以用它随时间的变化情况(即波形)来表示,也可以用信号所含的各种频率分量(即频谱分布)来表示。用示波器实现的波形测试方法称为时域分析法,用频谱分析仪观察信号频谱的方法称为频域分析法。频谱是指对信号中各种频率成分的幅度按频率顺序排列起来构成的图形。对于任意电信号的频谱所进行的研究,称为频谱分析。
一个周期信号,由基波和各次谐波组成。其频谱如图6-1所示。图中每一根纵线的长短代表一种正弦分量幅值的大小,并且只取正值。这些纵线称为“谱线”。
既然上述时域和频域两种分析方法都可表示同一信号的特性,那么它们之间必然是可以转换的。时域分析是研究信号的瞬时幅度u与时间t的关系,而频域分析是研究信号中各频率分量的幅值a与频率f的关系,它们分析的角度不同,各有适用场合。频域分析多用于测量各种信号的电平、频率响应、频谱纯度及谐波失真等。
时域与频域的关系可以用数学方法——付里叶级数和付里叶变换来表征。例如:一个周期为t的方波可用下列数学式表达 ?1?? f(t)?? ??1?? nt?t?nt?(nt? t2 t2)?t?(n?1)t(n=0,1,2,?)
函数表达式尽管很简单,但不连续。可以用付里叶级数写成正弦函数表达 f(t)? 4 ? ? ?2k?1sin(2k?1)?t k?0 1 任何周期函数都可以展开成付里叶级数,级数的每一项在频谱上都可以画
成一条直线,代表信号的一种成分。而且每一项的频率都是信号频率的整数倍,所以频谱图上各个谱线是依次等间距排列的。
四、实验步骤 1 频谱分析仪的使用
用信号发生器输出100hz、1vp-p的正弦波加到dso-2902/512k型测试仪的ch-a1通道,适当设置“电压/每格”、“时间/每格”的值,点“go”,再打开“fft”窗口,按表6-1进行实验。
信号频谱测量(1)正弦波的频谱测量
用信号发生器输出100hz、1vp-p的正弦波加到dso-2902/512k型测试仪的ch-a1通道,适当设置“电压/每格”“时间/每格”、的值,点“go”,再打开“fft”窗口,频谱类型选“magnitude”,窗口类型选“hanning”,存储点数选“1024”,缩放选“³1”,读取谱线对应的频率和幅值,填表6-2,并以信号源指示的幅度和频率为准,计算测量的相对误差。
(2)方波的频谱测量
用信号发生器输出100hz、1vp-p的方波加到dso-2902/512k型测试仪的ch-a1通道,适当设置“电压/每格”“、时间/每格”的值,点“go”,再打开“fft”窗口,频谱类型选“magnitude”,窗口类型选“hanning”,存储点数选“1024”,缩放选“³1”,读取谱线对应的频率和幅值,填表6-2,并以信号源指示的幅度和频率为准,计算测量的相对误差。
(3)三角波的频谱测量
用信号发生器输出100hz、1vp-p的三角波加到dso-2902/512k型测试仪的ch-a1通道,适当设置“电压/每格”“时间/每格”、的值,点“go”,再打开“fft”窗口,频谱类型选“magnitude”,窗口类型选“hanning”,存储点数选“1024”,缩放选“³1”,读取谱线对应的频率和幅值,填表6-2,并以信号源指示的幅度和频率为准,计算测量的相对误差。3 频谱分析法测量放大器的最大不失真输出
实验板集成功放电路接+5v电源,用信号发生器输出频率为100hz、10mv的正弦波加到放大器输入端,放大器输出信号加到dso-2902/512k型测试仪的ch-a1通道,适当设置“电压/每格”、“时间/每格”的值,点“go”,再打开“fft”
窗口,频谱类型选“magnitude”,窗口类型选“hanning”,存储点数选“1024”,缩放选“³1”,读取谱线对应的频率和幅值。在输出波形无失真情况下读取输入信号和输出信号的波形高度,填表6-3,计算集成功放电路电压放大倍数。
五、实验数据
六、预习与思考题
1、dso-2902/512k型示波器如何设置“电压/格”的值?
答:显示通道对话框,在要设置的通道一栏下点开“v/div”下拉表,来设
置相应的“电压/格”的值。在选择模拟通道时,用每分区多少电压(v/div)来控制信号的垂直分辨率因数,要得到最好的输入信号表示法,设置每格电压时尽量在满屏上显示最大振幅,这样信号的幅值将得到最大的信号分辨率。
2、dso-2902/512k型示波器如何选择电压衰减比例?
答:显示通道对话框,在要设置的通道一栏下点开“probe”下拉表, 由探
头输入比例控制电压衰减,输入电压应与探头比例匹配, 1:1x, 1:10x,1:100x 或 1:1000x,当输入信号在10v以内时,用1:1x或1:10v比例都行,如果输入信号在10v以外时,使用1:10x探头设置在,注意用1:10x探头设置,当输入信号在10v以内时,由于较小的电压通过数字转换,将提供更好的频率响应。
3、dso-2902/512k型示波器中,不用“测量显示框“时,如何从波形准确读取信号周期?
答:若不用测量显示框,可通过设置游标条a和b来读取信号周期,在设置示
波器各参数使待测波形完整清晰的显示在屏幕上后,拖动游标条a到波形上的某一点,同时拖动游标b到波形下一周期的同一水平点,此时在软件左侧“a-b”一栏显示的数据就是要图区的信号周期。
七、实验心得:
通过本次实验,我们加深对快速傅立叶变换(fft)的认识和理解; 了解fft点数与频谱分辨率的关系;熟悉掌握实验中所需设备及仪器的使用方法; 同时我们也掌握常见波形的频谱特点。在实验的同时我们也增加了自己不少的动手能力和一些操作技巧,对我们增加了不少在生活中没有的细致和谨慎。也让我们更加熟悉了这门课程。篇五:电子测量实验报告2 电子测量综合实验报告
——直流可调稳压电源的设计
报告人: 学 号: 专 业: 指导老师: 2010年 12 月 25 日
摘要:
本稳定电源输出电压可以在2~12v范围调节,额定输出电流为300ma,当电网交 流电压在198v~242v范围变化时,输出电压稳定度<1.5%,当负载电流从0升到 300ma时,稳压电源内阻<0.5欧姆;当负载电流>500ma时,保护电路动作,自动限 制输出电流。关键词:
变压器;整流;滤波器;稳压管。
目录
实验目的 2实验任务与要求 3设计方案论证 4整体电路设计和分析计算 5电路仿真分析 6电路安装与调试 7实验结果和误差分析 8实验总结
9附录:元器件清单
一、实验目的
通过集成直流稳压电源的设计、安装和调试,要求学会:
(1)学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握模拟电路。培养综合分析与调试能力;
(2)学会直流稳压殿宇的分析方法和性能指标测试方法。(3)培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。
二、实验任务与要求 1.集成稳压电源的主要技术指标
(1)输出1~25v的电压,输出电流不超过1a。(2)输出纹波电压小于5mv,稳压系数小于5³10-3 ;输出内阻小于0.1欧姆。2.设计要求
(1)电源变压器只做理论设计。
(2)合理选择集成稳压器及扩流三极管。
(3)完成全电路理论的设计、安装调试、绘制电路图,自制印制板。(4)撰写设计报告。
三、设计方案论证
直流稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路、和稳压电路四个部分组成,如下
图:
(a)电源硬件组成部分 1.电源变压器
电源变压器的作用是将来自电网的220v交流电压u1变换为整流电路所需要的交流电压u2。
电源变压器的效率为:
其中: 2 p 是变压器副边的功率,1 p 是变压器原边的功率。一般小型变压器的效率如表1所示:
表1 小型变压器的效率
因此,当算出了副边功率 2 p 后,就可以根据上表算出原边功率 1 p。2.整流和滤波电路
在稳压电源中一般用四个二极管组成桥式整流电路,整流电路的作用是将交流电压 u2 变换成脉动的直流电压 u3。滤波电路一般由电容组成,其作用是把脉动直流电压 u3中的大
部分纹波加以滤除,以得到较平滑的直流电压ui。ui与交流电压u2的有效值 u2的关系为:
在整流电路中,每只二极管所承受的最大反向电压为: 流过每只二极管的平均电流为:
其中:r为整流滤波电路的负载电阻,它为电容 c提供放电通路,放电时间常数rc应 满足:
其中:t = 20ms是50hz 交流电压的周期。3.稳压电路
由于输入电压 u1发生波动、负载和温度发生变化时,滤波电路输出的直流电压 ui会随 着变化。因此,为了维持输出电压 ui 稳定不变,还需加一级稳压电路。
第二篇:电子测量实验报告
电子测量调研报告
题
目: 电子测量技术发展与仪器
姓 名:
学 院: 信息科学技术学院
专 业: 班 级: 学 号:
2013年 6月16日
电子测量技术发展与仪器
摘要::科学技术的不断发展促进了电子测量技术的快速发展,同样地电子测量技术的发展也推动了测量仪器的不断更新。本文介绍了电子测量技术的发展状况,并论述了电子测量仪器发展的过去与现状。最后,探讨了电子测量技术与仪器的发展趋势。
关键词:发展、测量、仪器、趋势
一、电子测量技术的发展
现代化科学技术和现代化大生产中那些要求精密和准确测量的内容通常都是运用了电子测量的方法来实现的。电子测量主要应用于电专业的测量,例如电信号传输特性的测量。电子测量也广泛的应用于非电专业的测量。例如,它通过各种类型的传感器,能量转化器把非电量转换为电量进行研究,而后得出反映出非电量的测量结果。随着电子技术的不断发展,测量的内容愈来愈广泛,通常包括以下几个方面:(1)电能量的测量,包括对于电流、电压、电功率的测量。
(2)信号的特性及所受干扰的测量,例如信号的失真度、频率相位、脉冲参数、调制度、信号频谱、信噪比等。
(3)元件和电路参数的测量,例如电限、电感、电容、电子器件(电子管、晶体管、扬效应管等)的测量,集成电路的测量,电路频率响应、通频带宽度、品质因数、相位移、延时、衰减和增益等的测量。
由于电子测量技术的许多无可比拟的优点,许多非电量的测量也可以通过传感器转换成电信号,再利用电子技术进行测量。例如,高温炉中的温度、深海的压力等许多人们不能亲身到的地方或无法直接测量的量,都可以通过这种方式进行测量。与其它的测量相比,电子测 量具有以下几个明显的特点:(1)测量频率范围宽,电子测量能工作在这样宽的频率范围,这就使它的应用范围很广。(2)量程很广,由于所测量的大小相差极大,要求测量仪器的量程也极宽,同一台电子仪器,经常能做到量程宽达很多数量级。
(3)测量准确度高,电子仪器的准确度通常可比其它测量仪器高很多,特别是对频率和时间的测量。电子测量准确度高,正是它在现代科技领域得到广泛应用的重要原因。
(4)测量速度快,电子测量由于是通过电子运动和电磁波的传播来进行工作的,因此具有其它测量方法通常无法类比的高速度。
(5)易于实现遥测和长期不间断的测量,显示方式又可以做到清晰、直观。由于可以把电子仪器或与它连接的传感器放到人类不便长期停留或无法到达的区域去进行遥测,而且可在被测对象正常工作的情况下进行测量。对于测量结果,电子测量的显示方法也比较清晰、直观。
(6)易于利用计算机,形成电子测量与计算技术的紧密结合。
二、国内电子测量仪器发展的过去与现状
我国电子测量仪器大致经历了“模拟式-数字式-智能式、程控式”的发展历程。20世纪50年代,新中国第一个五年计划在重点发展电子产业中就规划了电子测量仪器。经过50多年的发展,我国不但具有一个较为完整的电子仪器产业体系,还有一大批电子测量技术人才。最近几年,随着世界高新技术的不断发展,我国电子测量仪器在以下一些重大科技领域取得了突破性进展:
(1)调制域分析仪研究成功。调制域测试技术是20世纪末出现的十分重要且技术难度很
高的一门新兴测试技术,它是用来测量输入信号随时间变化的频率值,所产生的显示图形代表信号调制域,是信号频率值与时间的关系。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,必将对众多测试问题的解决做出突出贡献。
(2)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种新的母线技术。它将VME总线和GPIB结合起来构成一个新的行业标准接口母线,是一个完全开放的适应多厂家仪器产品(模块、插卡式)的行业标准。这种总线技术具有便携性、测试速度高、适应性和灵活性强、价格适中以及有利于充分发挥计算机作用的优点。
(3)微波毫米波矢量网络分析仪开发成功。矢量分析仪能同时获得被测对象的幅度、相位和群时延特性,成为现代电子装备必备的、关键的测试设备。另外它还在非线性、大功率网络的测试和分析中发挥着重要作用。
(4)电子测量仪器向毫米波推进。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。近几年,我们十分重视电子仪器向毫米波发展。
(5)通信测量仪器水平达到新的高度。通信产业的发展十分迅速,为适应通信产业的发展,我国加快发展通信电子测量仪器。近年来研制成功的误码测试仪、数字传输/数据通信分析仪、七号信令测试仪、数字微波通信测试仪等产品都达到了20世纪末国际先进水平。
(6)数字化仪器迅速发展。近几年,数字化仪器在迅速发展,我国也在不断研制并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。
三、国产电子测量仪器发展的机遇
随着科学技术的不断发展,新产品新技术日新月异,对电子测量仪器提出很多新需求,由于测量仪器的先导作用,所有电子技术的应用热点都会成为测量测试技术的生长点,国内仪器企业研制并成功向市场推出了大量新技术、新型仪器产品,适应市场需要。同时,以新型产业发展为契机带动电子仪器产业发展。数字电视、新一代移动通信和下一代互联网等新兴产业、新的生产工艺和技术要求也为仪器发展创造了新的发展机遇。目前,我国制造业发达、服务业兴旺,各种电器产品的研制生产维修服务、各种用户需求都用到越来越多、划分细致的各种电子测量仪器,市场前景乐观、产品开发大有作为。
目前,虽然国产电子测量仪器发展面临着前所未有的机遇,但是由于多种原因,使得在这一行业发展过程中还存在着许许多多的挑战。为此,还需要我们积极采取一些有用的措施,才能推进我国仪器产业的快速发展。
四、电子测量仪器发展趋势
随着科学技术和工业生产的发展,测量范围日益扩大,测量任务越来越复杂,测量工作量随之加大,对测量精度和速度的要求也越来越高。在实际测量中,不仅要求连续实时显示,而且要求实时处理大量的测试数据。传统仪器很难满足这些要求,这就迫使仪器朝着数字化、智能化、多功能、小型化、模块化、虚拟化、标准化和开放型方向发展,随着技术进步和应用领域的扩大,这种演进的趋势也在明显加强。因此出现了以计算机或微处理器为核心,将检测技术、自动控制技术、通信技术和网络技术等技术完美地结合起来的现代电子测量仪器(系统)。它主要有以下几种类型:(1)以通用微处理器为核心构成的智能化电子仪器。智能仪器又称为灵巧仪器,它是将人工智能的理论、方法和技术应用于仪器,使其具有类似人的智能特性或功能的仪器。它的硬件组成通常包括微处理器与存储器、键盘开关与显示输出、测试功能模块或测试信号源、总线与标准接口等部分。
(2)以通用微型计算机为基础构成的个人仪器系统。个人仪器系统将若干仪器的测试功
能模块并联接入个人计算机的内部总线,借助于测试软件,各仪器模块与计算机灵活地结合起来,实现计算机辅助测试、程控操作、数据采集和运算处理,以及多种方式输出测试结果。其硬件由个人计算机、多个测试功能模块及接口、仪用标准接口等组成。
(3)以通用计算机为核心,以国际上标准化的仪器接口总线为基础,由可程控的通用电子仪器构成的现代自动测试系统。所谓自动测试系统,就是在计算机的控制和管理下,很少需 要人工参与,由各种测量仪器对电量、非电量进行自动测量、数据处理,并以显示、打印等适当的方式给出测量结果的系统。自动测试系统的组成包括控制器、程控仪器设备、总线与接口、测试软件、被测对象5部分。
(4)以通用计算机为基础建立的可编程虚拟仪器。虚拟仪器是指以通用计算机作为核心的硬件平台,配以相应测试功能的硬件作为信号输入/输出接口,利用仪器软件开发平台在计算机的屏幕上虚拟出仪器的面板和相应的功能,通过鼠标或键盘操作的仪器。
五、结 语
经过50多年从无到有的发展历程,我国的电子测量仪器产业已形成一个完备的产业体系。但国产电子测量仪器在发展过程中还存在一些问题,在对其发展现状进行分析基础上,指出了当前我国电子测量仪器发展的机遇与挑战。另外,随着社会信息化程度不断加强,测量需求也在不断改变,例如测量范围不断扩大,测量精度要求越来越高,要求测量数据实时化处理等。为了满足这些改变的用户需求,我国电子仪器工程师不断地在原有电子测量技术及仪器水平的基础上改革创新,赶追世界先进水平,使得国产电子测量仪器向以计算机为基础的功能越来越多,处理信息量越来越大,应用领域越来越广泛的现代电子测量仪器方向发展。总之,经过广大电子测量仪器人员的共同努力,我国电子技术和电子产业水平有很大提高。目前与国外相比虽然还有些差距,但已经基本改变过去跟着国外走的状况。针对这一情况,还应该在研究国外电子测量仪器发展趋势的同时,深入到我国仪器用户中去,了解他们的需求,研制出适合我国国情的电子测量仪器,推进国产电子测量仪器向国际先进水平迈进,并且来促进我国的电子测量行业的快速发展。
参考英文文献
The Development and Future of Electronic Measurement
Technology Abstract—This paper describes the electronic measurement on the importance of the development of modern science and technology;provide an overview of recent electronic measurement of the latest development of the new measurement methods and tools;macro grasp of electronic measurement technology future trends.And DDS technology as an example of modern electronic measurement field the new concept.Keywords-Electronic;Measuring;Intelligent;Virtual;Instrument.Ⅰ.Introduction
With modern science and technology and the development of industrial production, the measurement of a higher requirement.fast, real-time, accurate,automatic measurement has become the mainstream of the development of modern measurement techniques.Can be said that there can be no measurement signal analysis and processing, access to information to become a talk, based on the information on the information technology and computer technology has become a source of water.Electrically, with its sub-measurement technology many advantages to become the protagonist of modern measurement technology in information acquisition and industrial control does not play alternative role.20th century, is based on the LSI important period of development, it also brings electronic measuring instrument technology revolution.Since LSI large number of applications, making the modern electronic measuring instruments are smaller, more comprehensive, higher reliability, lower power consumption.Similarly, computer technology and software technology for the electronic measurement essentially leap – virtual intended to produce the instrument, made a great contribution.Ⅱ.Recent development results
A.Rapid development of digital instruments
In recent years, as DSP(digital signal processing)technology, the rapid development of a variety of outstanding performance DSP integrated chips are emerging, digital instruments to get a new development.For example, digital oscilloscope, digital modulation devices, digital function generator, arbitrary waveform generators, digital frequency counter and many other products.B.Modulation Domain Analyzer successful research
Modulation Domain testing techniques in the frequency domain and frequency domain has been developed very mature late 20th century the emergence of a new type of measurement Test technologies that known as the “three field” testing technology.Modulation domain test is to measure the input signal varies over time the frequency value, the displayed graphical representation of the signal generated by the modulation domain, the frequency value of the signal versus time.Modulation Domain testing technology is an emerging technology very important and difficult and very large test techniques, depending on the science and technology and electronic equipment rapid development.This method is very suitable for measuring the timing signal, phase or frequency-coded signal is coded signal.Modulation Domain Testing
Technology Surgery appears bound to numerous test problems and make new contributions.Facts have proved that modulation domain analysis techniques, in an increasingly more applications become an indispensable testing technology, especially in the field of military electronic test more of its significance.C.VXI bus technology has made significant progress
VXI bus technology is the twentieth century the emergence of a new bus technology.It first appeared in the United States, used in the United States Air Military electronic measuring instruments.VXI and GPIB bus to the VME bus are combined to form a new standard for modular instrumentation platform that can meet the needs of future instrumentation, electronic measurement instruments and systems to make step into a new period of development.VXI bus is a new industry standard interface bus 121 is a completely open, multi-vendor equipment to adapt products(modules, plug-in)industry standards.The introduction of this standard there are three reasons: First, to adapt to technical requirements of the development, the second is the lack of multi-vendor instrument connectivity, three is the military's needs, and this is the most important aspect.This new bus standard applications in the United States, the Chinese community are very much appreciated, numerous researchers.And after years of exploration, the country has made great progress in the implementation of certain aspects of the specific application, especially in the application of many military radar systems.D.Millimeter wave electronic test equipment to advance
Numerous civilian and military electronic equipment in the millimeter-wave development, particularly in the military field, and its development more rapidly.Advance Taking into account the future of electronic warfare systems signal environment will reach 1-2 million pulses / sec, equipment systems may want to perform several one hundred million represents.So, the current IC processing power can not meet the requirements of military electronic equipment, which will affect the next generation of electronic warfare systems operational capability, this must be the development of ultra-high-speed integrated circuits(VHSIC).So from a monolithic integrated circuit chip set test into several one hundred thousand to one million across several, which correspondingly substantial increase in the difficulty of the test.Ⅲ.Electronic Measurement Technology Trends A.Networking and modular
Since the measurement instrument interface standards harmonization and bus technology development, electronic measurement instruments and computer gradually melt as a body.Multiple measuring instruments and mutual sharing of data between the control and the standard interface through the bus station with a computer connected to the network constituted achieved.Same time as the instrument's modular, reduce costs, improve application flexibility, greatly improving cost performance.B.Vrtualization software technology
From the history of the development, electronic measurement instruments has gone from analog instruments, intelligent instruments to the history of virtual instruments, which are based on each leap advances in computer technology as the driving force.With the rapid development of computer technology, computer digitized using static and dynamic analysis of the ideal test has finally become a reality.One of several key technologies, including computer precision, speed;analog to digital conversion accuracy, speed;memory, hard disk storage capacity and speed;
computer and A / D price issues have been resolved.Combined with a variety of functions dedicated software the rapid development of a new technology emerges-virtual instrument(VirtualIstrument, referred to VI).VI technology development and application of the United States from 1986 designed by NI LabVIEW, it is a graphics-based development, debugging and running programs integrated environment to realize the concept of a VI.NI's “Software Instrument”(Softwareisinstrument)completely broke the traditional instruments can only be given by the manufacturer the user can not change the situation.C.Highly intelligent
With cutting-edge technology(such as aerospace, weapons engineering)and high-risk project development needs of electronic measurement technology increasing degree of intelligence.But in recent years the field of embedded computer technology development to enhance the intelligence of electronic measuring instruments provide good conditions.Emerging in recent years, such as embedded chip FPGA, ARM, CPLD, etc., they are a high-reliability, high stability, fast immediately applied to electronic measuring instruments.The microcomputer-based processing technology microprocessor allows the measurement methods of measuring instruments diversification measure real-time and highly intelligent.Ⅳ.DDS technology development history
In the traditional field of electronic measurement and instrumentation, PLL Frequency Synthesizer(PLL)is the most commonly used frequency co into technology.As electronic measurement and instrumentation industry continues to develop, for frequency synthesis techniques are increasingly high requirements.2Oth emerged in the mid-century direct digital frequency synthesis(DDS)is an all-digital frequency synthesis technology, due to its special principle and structure, so that in electronics, communications, access to a growing range of applications.In the field of electronic measurement and instrumentation, DDS The main applications include: audio testing, product testing, the instantaneous power signal reproduction, shock and vibration test, medical test equipment, conventional waveforms and arbitrary waveform generator, high precision, multi-function modulation etc.Ⅴ.Conclusion
In summary, in the 21st century electronic measuring instruments with chip technology and DSP technology will reach an unprecedented high performance, with computer technology and the further integration of the instrument, the instrument's ease of operation, easy scalability, measurement capability, the number of data processing and analysis capabilities have been greatly improved.At the same time, software engineering and network technologies are increasingly being applied to various fields, development of simulation technology as well as electronic measurement provides a more powerful and convenient tool.In short, the electronic measurement technology development is a multi-disciplinary, multi-field development co-crystallization, while between them for each other and mutual service of with the development.
第三篇:水深测量实验报告
测绘工程专业水深测量实验指导与实验报告
班级姓名学号
(一)目的(1)掌握水深测量平面定位及测深观测、记录、计算等方法。
(2)掌握采用四等水准测量进行水位观测的方法。
(3)熟悉灵舟 SDE-28测深仪的使用性能及操作方法。
(二)实验的内容及步骤
(1)采用四等水准测量方法测量水位标高。两次往测高差较差限差:fh允6nmm。
(2)布设水深测量断面。在河两岸各确定一个基点。采用6”光学经纬仪在基点设站,瞄准另一基点,标定水深测量断面方向。沿水深测量断面方向布设若干个水深测量点。
(3)水深测量点的平面定位测量。视现场及仪器条件的不同,可从以下方法中选择一种进行平面定位测量:
A:光学经纬仪交会法。
B:全站仪极坐标定位法。参考各类品牌及型号的全站仪使用说明书。C:GPS实时动态定位法(RTK)。参照南方测绘仪器有限公司的《GPS数据处理软件操作手册》。
(4)水深测量点的水深测量。参照南方测绘仪器有限公司的《灵舟 SDE-28测深仪操作手册》。
第四篇:工程测量实验报告
建筑工程测量实验报告
一、实验时间2011.9.16
二、实验地点:馨园广场
三、小组成员:组长:周斌华;组员:兰林芳、黄成伟、刘万雄、黄永平、孙佩文、占宇豪、王博俊、赵秋阳、张伟鹏、姚利君
四、指导老师:肖启艳老师
五、实验目的:
1、水准仪的安置、整平、瞄准与读数,2、掌握水准仪基本的操作要领
六、实验设备:水准仪、水准尺、三脚架
七、实验内容:闭合路线水准测量
八、实验步骤:1.水准测量:(1)水准测量原理: 水准测量是利用水准仪提供的水平视线,借助于带有分划的水准尺,直接测定地面上两点间的高差,然后根据已知点高程和测得的高差,推算出未知点高程。
九、实验中引起误差原因及解决方法
一、各种误差的来源:
(1)、仪器误差
(2)、观测误差
二、减少误差的方法:(1)在仪器选择上要选择精度较高的合适仪器。
(2)提高自身的测量水平,降低误差水平。
(3)通过各种处理数据的数学方法如:距离测量中的温度改正、尺长改正,多次测量取平均值等来减少误差。
十、实验心得:
相比于以往的教学型实习,真正的工程(实习)显然能够更好的体会所学到的知识。事实也确实是如此,通过这次实习,我真正的体会到了理论联系实际的重要性。
测量学首先是一项精确的工作,通过在学校期间在课堂上对测量学的学习,使我在脑海中形成了一个基本的、理论的测量学轮廓,而实习的目的,就是要将这些理论与实际工程联系起来,这就是工科的特点。测量学是研究地球的形状和大小以及地面点位的科学,从本质上讲,测量学主要完成的任务就是确定地面目标在三维空间的位置以及随时间的变化。在信息社会里,测量学的作用日益重要,测量成果做为地球信息系统的基础,提供了最基本的空间位置信息。构建信息高速公路、基础地理信息系统及各种专题的和专业的地理信息系统,均迫切要求建立具有统一标准,可共享的测量数据库和测量成果信息系统。因此测量成为获取和更新基础地理信息最可靠,最准确的手段。
通过这次实习,锻炼了很多测绘的基本能力。首先,是熟悉了仪器的用途,熟练了仪器的各种使用方法,掌握了仪器的检验和校正方法。其次,在对数据的检查和矫正的过程中,明白了各种测量误差的来源,了解了如何避免测量结果错误,最大限度的减少测量误差的方法,第三,除了熟悉了仪器的使用和明白了误差的来源和减少措施,还应掌握一套科学的测量方法,在测量中要遵循一定的测量原则,如:“从整体到局部”、“先控制后碎部”、“由高级到低级”的工作原则,并做到“步步有检核”。这样做不但可以防止误差的积累,及时发现错误,更可以提高测量的效率。
通过工程实践,真正学到了很多实实在在的东西,比如对测量仪器的操作、整平更加熟练,学会了数字化地形图的绘制和碎部的测量等课堂上无法做到的东西,很大程度上提高了动手和动脑的能力,同时也拓展了与同学的交际、合作的能力。同时在这场实习中让我再次认识到实习的团队精神的重要性:每个人的一个粗心,一个大意,都可能直接影响工程的进度,甚至是带来一生都无法弥补的损失。一次测量实习要完整的做完,单靠一个人的力量和构思是远远不够的,只有小组的合作和团结才能让实习快速而高效的完成.这次测量实习培养了我们小组的分工协作的 能力,增进了同学之间的感情。而这些,就是在测量之外所收获的了。
第五篇:人体测量实验报告
实验一
人体测量 一、试验小组成员及分工 班级 :
地址 :
天气: :
姓名
学号
分工
时间
测量读数
记录数据
更换测量工具
测量读数并监督 二、实验目的1、掌握如何获取人体计量尺寸的方法
2、掌握如何应用人体尺寸进行作业空间设计 三、实验内容 1、测量人体的12个主要指标 2、设计一个舒适的数据输入工作地
四、实验仪器 身高坐高计、人体形体测量尺(长马丁尺、中马丁尺、短马丁尺、直角规)、人体秤等 五、实验步骤及方法 1、测量小组全体成员的 13 个人体主要指标,填入表 1-1。
测量时应在呼气与吸气的中间进行。其次序为从头向下到脚;从身体的前面,经过侧面,再到后面。测量时只许轻触测点,不可紧压皮肤,以免影响测量的准确性。某些长度的测量,即可用直接测量法,也可用间接测量法——两种尺寸相加减。测量者要求脱掉外套。
表 1-1
身体测量数据及使用仪器
单位:cm 学号 1
平均值 标准差 第5百分位 第 50百分位 第 95百分位 身高(身高坐高计)165、1 163、2 161、5 168、6 164、60
2、64
160、26
164、60
168、94
眼高(身高坐高计)154、5 151、8 150、5 159、2 154、00
3、33
148、52
154、00
159、48
最大肩宽(直角规)40、3 37、5 38、2 42、7 39、68
2、03
36、34
39、68
43、01
坐高(身高坐高计)87、2 88、2 85、2 90、5 87、78
1、91
84、64
87、78
90、91
坐姿眼高(身高坐高计,长马丁尺)76、5 74、5 74、3 77、2 75、63
1、25
73、57
75、63
77、68
坐姿肩高(身高坐高计,长马丁尺)61、5 60、3 59、1 61、4 60、58
0、97
58、97
60、58
62、18
坐姿肘高(身高坐高计,短马丁尺)24、7 26、2 27、8 24、5 25、80
1、33
23、61
25、80
27、99
坐姿大腿厚(身高坐高计,短马丁尺)14、3 10、9 14、0 14、7 13、48
1、51
11、00
13、48
15、95
坐姿膝高(身高坐高计,短马丁尺)52、6 46、4 43、7 50、3 48、25
3、44
42、60
48、25
53、90
臀膝距(身高坐高计,中马丁尺)51、5 49、3 48、5 52、8 50、53
1、71
47、71
50、53
53、34
坐姿两肘间宽(身高坐高计,直角规)40、6 33、5 33、2 41、2 37、13
3、78
30、90
37、13
43、35
小腿加足高(短马丁尺)43、2 40、1 39、8 44、5 41、90
2、01
38、60
41、90
45、20
体重(人体秤)55、3 43、5 45、4 57、6 50、45
6、09
40、43
50、45
60、47
2、设计一个舒适的数据输入工作地
根据所学知识设计符合所测人群使用的舒适的数据输入工作地。包含座高、键盘高度、显示器高度以及显示器距离眼睛的距离等。设计简图如下图 1—1。
座高:以座椅使用者群体“小腿加足高”的第五百分位数 38、60cm 作参考,使椅面高度稍低于这一测量值。所以座椅高度取值 38cm。
键盘高: 坐姿大腿厚第 95 百分位数为 15、95cm,坐姿肘高第 5 百分位数为 23、61cm, 心理修正量取 8cm,考虑到键盘高稍低于坐姿肘高为最佳 所以键盘高为 38+23、61+8=69、61cm。取值 69cm 显示器高:设计抽屉高度为 14cm,显示器的垂直高度为 22cm,所以显示器的高度为69+14+22=105cm 显示器距离眼睛:屏幕边长约为 305cm,此时视距最小为 305/(2tan15)=569mm,即 56、9cm
3、利用 excel 求出的各测量尺寸与身高的回归公式中的 m 值 ,并画出简图如下。
学号 1
M 值 身高(身高坐高计)165、1 163、2 161、5 168、6
眼高(身高坐高计)154、5 151、8 150、5 159、2 0、935684
最大肩宽(直角规)40、3 37、5 38、2 42、7 0、241162
坐高(身高坐高计)87、2 88、2 85、2 90、5 0、533292
坐姿眼高(身高坐高计,长马丁尺)76、5 74、5 74、3 77、2 0、459444
min55、38 75、63~74、6340、53 38 57
坐姿肩高(身高坐高计,长马丁尺)61、5 60、3 59、1 61、4 0、367999
坐姿肘高(身高坐高计,短马丁尺)24、7 26、2 27、8 24、5 0、156588
坐姿大腿厚(身高坐高计,短马丁尺)14、3 10、9 14、0 14、7 0、081911
坐姿膝高(身高坐高计,短马丁尺)52、6 46、4 43、7 50、3 0、293309
臀膝距(身高坐高计,中马丁尺)51、5 49、3 48、5 52、8 0、30704
坐姿两肘间宽(身高坐高计,直角规)40、6 33、5 33、2 41、2 0、225814
小腿加足高(短马丁尺)43、2 40、1 39、8 44、5 0、254676
体重(人体秤)55、3 43、5 45、4 57、6 0、306942
回归公式 眼高:Y=0、935684X
最大肩宽:Y=0、241162X
坐高:Y= 0、533292X
坐姿眼高:Y=0、935684X
坐姿肩高:Y=0、367999X
坐姿肘高:Y=0、156588X
坐姿大腿厚:Y=0、081911X
坐姿膝高:Y= 0、293309X
小腿加足高:Y=0、30704X 臀膝距:Y=0、225814X
坐姿两肘间宽:Y= 0、254676X
体重:Y=0、306942X
H 0、935684H 0、241162H 0、25467H0、533292H 0、459444 H 0、08191H 0、367999H 0、156588H 0、293309H 0、30704H
0、225814H