电子测量仪器

2022-03-24 版权声明 我要投稿

第1篇:电子测量仪器

电子测量仪器的技术发展走向

前言

电子测量仪器业是既传统又比较保守的工业,不少公司都拥有五十年以上的历史,造就了一批优秀的专家和工程师。测量仪器在发展过程中与半导体器件共同成长,它们像母鸡与鸡蛋那样密不可分,有时器件领先,有时仪器在前,有时齐头并进,共谱新章。电子测量仪器与电子信息技术、消费电子产品不同,它属于耐用性设备,使用寿命可达1O年以上,还要保持准确可靠,所以更新换代的周期较长。

作者:李锦林

第2篇:探讨电子测量仪器行业的发展

摘要:当前,各行各业在发展过程中,均离不开测量技术,且随着科学技术的发展,当前的测量技术已经由传统的测量技术全面进入到了电子测量时代,极大地提升了测量结果的精准度。目前,电子测量仪器的发展水平已成为衡量世界各国家科技水平高低的重要依据之一。本文就分析了我国电子测量仪器行业发展的现状及存在的问题,在此基础上,探讨了其发展的对策,仅供参考。

关键词:电子测量仪器行业;发展现状;发展对策

我国从二十世纪五六十年代开始发展电子测量仪器,设立了相关的研究所,研究出了许多相关的技术和设备,对当时我国的工业建设及国防事业发展均起到了很大的促进作用。进入二十一世纪以来,随着电子技术和信息技术的不断进步,自动化、智能化、模板化以及多功能化的新一代测量技术和方法越来越普及,使得电子测量仪器在社会各行业及领域中获得了广泛的应用,与我们的日常生活具有密不可分的关系,其发展前景十分广阔。但相对而言,我国的电子测量仪器发展起步的时间较晚,与西方发达国家相比,仍存在一段的距离,有着较大的不足。因此,研究电子测量仪器行业发展存在的不足,并探究其发展的对策,对于我国电子测量仪器行业的良好发展具有十分重要的意义。

一、我国电子测量仪器行业发展现状分析

(一)设备越来越小型化

随着科学技术的发展,电子电路的集成化程度越来越高,加之LED触控技术的普及,在设备携带更便捷的要求下,目前的电子测量仪器设备体积不断缩小,且外形越来越多样化。而且,仪器设备上的上的开关、旋钮以及按键逐渐消失,被触摸屏以及操作菜单等智能化部件和系统所替代。

(二)设备越来越智能化

目前,电子测量仪器设备越来越智能化,具体表现为以通用端口进行测量,测量的过程、结果数据的传输控制以及后续的操控、测量结果读取和汇总,自动化的程度越来越高。可以说,当前的电子测量仪器设备已经成为一个微型的计算机系统加相应的外围测量电路。因此,在实际运用过程中,能够进行编程控制,而其程序语言则需要遵循计算机语言的结构,其配套程序则使用通用的端口,这样更方便以网络进行远程信息的传输与控制。此外,设备中还使用了RAM以及ROM来作为数据的存储及传输的规范元件,这样的设置能够实现更大数据量的存储以及读写,并且还能够按照指令进行设备系统的设置。

二、我国电子测量仪器行业发展存在的问题分析

(一)行业发展方向不够明确

在任何一个电子测量仪器生产企业中,优秀的管理团队能够保障企业的健康发展。而在我国大多数电子测量仪器生产企业当中,团队管理人员大多数都是技术人员,他们对于相关的专业技术比较了解,在电子测量仪器的发展以及使用过程中,能够进行高效的管理。但是也有很多生產企业,因为自身地理位置的影响,加之企业的管理人员受到传统观念的影响,导致这些企业在发展的过程中,与外界接触的时间较少,甚至不能及时与外界进行接触,导致其无法及时引进并掌握国际市场中先进的科技。更因为自身的封闭,无法准确对国际市场及国内市场的发展进行系统的分析,因此,无法根据市场的发展形势制定出促进企业健康发展的战略目标。此外,由于我国很多电子测量仪器生产企业自身内部的结构存在一定的缺陷,加之在资金投入方面存在不足,使得自身的发展受到严重的阻碍。而且,当前我国很多电子测量仪器生产企业在企业管理工作中,管理者普遍采用了任期制,且其任期一般都时间较短。这种现象就导致相关企业的管理者在任职期间,过于重视短期内的经济效益,往往忽略了长期发展工作。

(二)人才队伍建设存在不足

电子测量仪器生产属于高新技术产业,对于人才的要求较高。因此,任何生产都需要大量的技术人员。只有拥有了大量的技术人才,才能提升企业的市场竞争力。而我国相关电子测量仪器生产企业,招聘的人才大都受过高等教育,因此,人力资源相对较为丰富。但目前我国大多数电子测量仪器生产企业招聘的人才在进入到企业以后,往往会直接投入到具体的工作当中,对自身的业务进行钻研。这就导致他们在工作过程中,往往不会接受正规的培训教育。此外,因为他们大都是进行独立的钻研,导致无法与其他人才进行有效的交流讨论。甚至因为过于封闭,无法及时掌握外界先进的技术,更是缺少创新意识。因此,相关企业必须改变这种情况,针对性培养创新型人才,并强化专业性人才的培养,促使企业内部人才能够及时了解市场情况,能够根据市场环境变化,对企业的技术进行针对性的创新发展。

三、发展的对策与建议

(一)明确发展的方向

电子测量仪器生产企业想要在市场竞争中,赢得更好的生存和发展,需要根据市场进行明确的定位,准确确定自身未来的发展方向。针对当前我国部分电子测量仪器生产企业存在的发展方向不明确的问题,相关生产企业必须根据当前市场发展的需求,对电子测量仪器进行研究,这样在研究的过程中,就可以准确对自身进行定位,例如生产更高质量的产品,或者是只生产中等质量的产品,然后以此作为研究的目标,对自身的技术进行创新发展,从而提升生产技术。此外,在企业发展的过程中,还需要充分了解自身产品的优势和劣势,并进一步发扬优势,完善劣势,从而逐渐提升自身的市场竞争力,促进企业的健康、可持续性发展。

(二)强化人员的培训

正如笔者在上文所说,电子测量仪器行业属于高新技术产业,对于技术人员的要求极高。因此,相关企业在发展的过程中,必须重视人才的培养工作,不仅要招聘高素质的人才,更要对招聘的人才进行持续性的培养,定期对其进行教育培训,以有效强化本企业技术人才的知识素养,逐渐提高他们的技术水平。在对人才进行培训教育时,不仅需要对他们传授专业技术方面的知识,还需要对他们进行市场以及管理等方面知识和技能的培养,从而保证本企业的技术人员能够充分了解市场发展的方向,从而在企业发展的过程中,能够准确确定发展的方向,并根据发展目标进行针对性研究,使研究的技术能够符合社会发展的方向。此外,相关企业还应进一步加强人才的招聘,及时引进高素质专业人才,不断扩大人才规模,加强人才队伍建设。只有这样,才能使企业紧跟时代发展的步伐,在日益激烈的市场竞争中,始终保持技术与人才方面的优势,从而保障企业能够健康发展。

结束语:

综上所述,虽然我国在电子测量仪器方面已经取得了很大的成就,但电子测量仪器行业在设计及技术创新方面仍具有广阔的发展开拓空间。作为企业的管理者,必须具备长远的的目光,实时了解并掌握行业相关技术发展的特点与趋势,对企业的发展方向进行有效的把握与指引,并不断强化人才的培养,努力实现创新研发,最终成就世界领先的电子测量设备行业。

参考文献:

[1]单月晖,连潞文,任水生,等.电子测量仪器行业发展综述[J].宇航计测技术,2021,41(04):009-012.

[2]许瑞峰.电子测量仪器行业发展回顾与展望研究[J].名城绘,2019,000(008):0225-0225.

[3]李金龙.电子测量仪器的现状及发展趋势研究[J]. 发明与创新·教育信息化,2019,000(003):0114-0114.

作者:秦洪顺

第3篇:浅谈电子测量仪器的现状与发展

摘 要:科学技术及工业的发展,促进了电子测量技术的迅速发展,使得电子测量仪器的测量范围和测量精度都有了很大的提升,同时,也对测量技术和测量仪器等提出来更好的要求。电子测量仪器广泛应用在国民经济各个领域,是国民生产发展、技术进步必需的条件。然而,电子测量仪器的现状并不能满足要求,它的发展道路仍然很漫长、市场需求量也还很大、发展前景十分广阔。

关键词:电子测量仪器 现状 发展

1引言

电子测量仪器是知识和技术密集化,正处于高速发展中的行业。电子测量的基础是电子电路技术,同时也融合了信号处理、通信工程、数字技术、测量测试技术、计算机、微电子以及软件等技术共同构成的的单独的测量设备或系统。通过电量、光量等形式来实现对被测对象中的各项参数进行测量或对被测系统的运行进行一定的控制。由于各种相关技术的高速发展,并逐步应用到电子测量技术和仪器中,再加上更高级的测量理论和方法不断出现,还有测量领域的不断拓展,电子测量仪器和设备已经在航空、航天、电视、广播、电子、能源、交通、通信以及信息系统、微电子和电子元器件测试等方面达到了新的高度,远远突破了传统仪器的测量范围和精度。快速、实时、精确、自动的测量已经成为现代测量技术和仪器的发展主流。

大规模集成电路在20世纪的发展,同时促使了电子测量仪器技术的革命的发生。大规模集成电路的广泛使用,使得现代电子测量仪器功耗更低、体积更小、功能更全面、可靠性更高。经过几十年的发展,我国的电子测量仪器也取得了一定的成就,规模不断扩大,技术也不断更新。全球各大仪器厂商在我国市场的激烈竞争,也带动了我国本土测试测量仪器研发与测试技术应用的迅速发展。

2 电子测量仪器发展历史

电子测量仪器的发展可以溯到20世纪20年代,科学技术的发展推进了电子技术的进步,同时促使了电子管的出现。电子技术测量速度快,频谱范围宽,容易进行遥控等众多的特点,使得电子技术很快的应用到测量技术中,引领测量仪器进入了一个新的历史时期。进入20世纪50年代,半导体技术开始迅速发展,晶体管比电子管功耗更低、体积更小、频谱范围更宽、稳定性更高,使得电子管很快被晶体管所代替,出现了性能更为优良的频谱测量仪、示波器等。20世纪60年代,中小规模集成电路的出现再次将电子测量仪器的发展推向更高的阶段,集成电路将电阻、电容、二极管、三极管等大量的元器件集成到同一块很小的硅片上,从而实现元件、材料、电路的三位一体。这样的集成电路的在电子测量中的应用,使得电子测量仪器的体积更小,而且同时又拓展了测量范围,提高了测量精度。现在的很多测量仪器基本都是有集成电路组成,而且具备一些智能化和网络化的特点。

我国电子测量仪器的第一次发展机遇是在20世纪50~60年代,建国初期第一批156项重大工程中有12 项是电子测量仪器工程,包括11个电子测量仪器工厂和1个电子测量仪器研究所,基本满足了当时国防装备和国防工业对电子测量仪器的需求。

第二次发展机遇的出现,主要来源于中国经济的发展,中国经济经过改革开放近30年的发展。尤其是第九个五年规划期间,我国电子测量仪器在很多重大科技领域取得了突破性进展,这些为我国电子测量仪器走向世界水平奠定了良好的基础。

3 我国电子测量仪器现状

3.1发展模式

改革开放对我国电子测量仪器的发展来说,挑战与机遇并存。所谓的挑战,主要指对我国的电子测量仪器而言,由于与国外电子测量仪器的技术水平以及产品性能相差甚远,国内外的市场很不乐观,处境的地位十分尴尬。这种情况,也促使我国电子测量仪器行业进行了产业结构的调整,着重提高产品质量,提高产品技术水平,并通过引进、消化、吸收和国产化等工作促进电子测量仪器的快速发展。

3.2我国电子测量仪器骨干企业

中国电子科技集团公司第41研究所是成功的科技创新型企业。它属下的青岛兴仪电子设备有限责任公司,成功地实现了由技术到产品的转化,开发出了多款具有很高技术水平的产品。江苏绿扬电子仪器集团有限公司是成功的名牌创业型企业。 大连辽无二电器有限公司是典型的出口创业型企业。该行业中另一不能不提的就是北京普源精电科技有限公司。目前,该公司的产品已经成功销往42个国家与地区。

3.3中国高科技测量仪器方面取得的成果

(1)成功研制出微波毫米波矢量网络分析仪。

(2)掌握了调制域测试技术,研制成功调制域分析仪。

(3)VXI总线技术取得重大进展。

(4)电子测试仪器向毫米波推进。

(5)通信测量仪器达到高技术水平。

(6)数字化仪器迅速发展。

3.4中国电子测量仪器存在的问题

尽管经过几十年的发展,我国电子测量仪器行业取得了非常大的进步,但同国外厂商相比,差距仍然不容小视,这主要表现在下列几个方面:

(1)数字化电子测量仪器的使用率还比较低,需要进一步提高。

(2)电子测量仪器中的软件技术还没有体现出来。

(3)LXI等总线技术差距还很大。

(4)模块化是国际电子测量仪器发展的方向,模块化与总线技术、软件技术是三位一体的,这方面也相差很远。

(5)电子电路技术、同轴器件组件技术以及波导器件组件的技术集成技术还有待进一步发展。

4 电子测量仪器的发展方向

电子测量仪器的发展是各种高新技术共同发展的产物,其发展应该与它们同步,甚至要领先于它们,为各种高新技术发展奠定工具基础。当前电子测量仪器的发展趋势可以概括为如下几个方面:

(1)出现了单台仪器向系统融合,以及元器件测试仪器同专用设备慢慢融合为一体的发展趋势。

(2)随着数据采集、模/ 数变换等技术在电子测量中的应用,电子测量仪器以极快的速度向数字化、自动化、智能化和多功能自动测量的方向发展。未来仪器的性能会更好,测量的精度和灵敏度将更高,动态范围会更大。

(3)集成化的计算机辅助测试环境和功能很强的应用软件,使得计算机与电子测量仪器实现了大融合,这使得电子测量仪器精度和可靠性以及测试技术水平向着更高层次的方向发展。

(4)测试及仿真软件在仪器中广泛应用。仪器的硬件、相关测试软件和仿真软件等随着计算机性能的逐步提高结合变得愈加紧密。首先,硬件模块化的设计与功能更为强大的软件的结合在一起,构成了具有新功能的仪器。其次,软件无线电的概念已有了全新的解释和现实的应用。将实现设计、仿真、测量和验证的有机结合。

(5)测量仪器的数据采集和数据、信号处理功能不断增强,大量先进仪器的更新和功能扩展,不再是单单地靠制作的精细等方法去拼硬件,而是采用数据处理、信号处理和误差修止等方法来实现。

(6)新的总线技术的发展,CAD、CAT等技术的逐步应用,还有模块化技术,加快了测量仪器的研发周期,也使仪器的结构更紧凑、可靠性更高、性能价格比更好。

5结束语

以信息技术为代表的新技术的发展促进了电子行业的快速增长,也极大地推动了测试测量仪器和设备的快速发展。计算机技术与仪器的进一步融合,使得仪器的更容易操作和进行软件的升级,大幅度提升了仪器的数据处理、测量能力以及分析能力。此外,软件工程、仿真技术以及网络技术等在众多领域的逐步应用,为电子测量技术与仪器的发展提供了强大的支撑工具。总而言之,电子测量仪器的发展是多学科、多领域共同进步的结晶,同时他们又相互的为彼此服务,共同发展。

参考文献:

[1] 汪晓东.21世纪电子测量仪器及自动测试系统的新概念和新趋势[J].电子测量与仪器学报,2005,19(1):75-85.

[2] 李先明,刘伟.电子测量仪器与应用[M].北京:电子工业出版社,2000.

[3] 申业刚.电子测量[M].南京:江苏科学技术出版社,1986.

作者:连学涛 华颜涛

第4篇:《电子测量仪器》课程教学的改革与实践

摘要:《电子测量仪器》课程是电子信息专业必修的核心课程,为了提升《电子测量仪器》课程的教学效果,我们在课程的教学内容、教学方法和教学评价等方面进行了一些探索和实践,取得了良好的教学效果。

关键词:电子测量仪器;教学改革

《电子测量仪器》课程是电子信息专业必修的核心课程,该课程主要讲述包括电子测量的基本原理、测量误差分析,常用电子测量仪器的基本组成及工作原理,正确而熟练地使用仪器进行常规的测量,电子测量仪器的最新发展等。通过本课程的学习,可以培养学生具有电子测量技术和仪器方面的基础知识和应用能力,开拓学生思路,培养综合应用知识能力和实践能力;培养学生严肃认真,求实求真的科学作风,为后续课程的学习和从事研发工作打下基础。电子测量技术教学效果的好坏直接影响到培养学生的质量高低,特别是中职学校电子信息类专业的毕业生, 他们走上工作岗位后, 会接触到很多电子测量仪器,为了以后能胜任这些工作,在学校里就要对他们进行充分的教育和训练。因此积极进行《电子测量仪器》课程教学的改革与实践以便取得良好的教学效果是十分必要的。

1 课程教学改革的必要性

首先,由于持续多年的普高热导致中职学校的生源质量普遍下降,虽然目前国家出台了很多优惠政策鼓励初中毕业生就读中职学校,但职业学校仍然只是许多学生普高落榜后的无奈选择。这些学生的文化基础普遍较差,自主学习的能力较低,如果仍按照以前的课程内容和方式进行教学, 势必会导致教师难讲、学生难学的局面。

其次, 社会对职业学校毕业生工作的定位发生了变化。中职学校毕业生的职业岗位基本安排在生产第一线的操作工或技术工人。能否熟练操作电子测量仪器也成了衡量电子信息专业毕业生质量的一个重要指标。为了适应社会的需求, 使学生毕业后能很快适应工作,课程也必须进行相应的改革。

第三,目前《电子测量与仪器》的中职教材大多还是沿用了旧的课程体系,对于测量仪器的工作原理介绍内容偏多,实训内容较少。教师授课时就比较枯燥乏味,学生也提不起学习兴趣,不利于中职学生的技能水平的训练和提高。而且有些教材的实训实验部分很多也是验证性的实验,学生只是机械地按照实验步骤把要测量的数据结果显示出来就算完成任务,不能很好地将理论知识和实验现象联系起来,实验效果大打折扣,学生在实验过程中始终是被动地接受,基本上没有任何创新,缺少创造空间。

另外, 当前电子测量仪器的发展相当迅速,智能化的测量仪器很多企业中已经获得相当广泛的应用。随着电子测量仪器在各行各业的广泛使用,相同类型,不同型号的仪器也很多。 为了使学生走上岗位后, 能很快学会和掌握电子测量仪器的使用,对学生的学习能力也提出了更高的要求。

基于以上这些原因,我们在《电子测量仪器》的教学中进行了一系列的改革探索和实践。确立了小班化的教学模式,将一个大班分成两个小班,每班二十人左右,教师就可以更有针对性的对学生进行指导。在教学内容的编排上尽量以实训内容为主,降低理论教学要求。并将实训内容项目化,更有利于学生的学习和操作。在教学方法上采用了口诀记忆、自主学习、探究式学习等灵活多变的学习方法,提高了学生的学习兴趣,取得了较好的教学效果。

2 教学内容的改革

1)注重学生动手实践能力的培养,降低理论教学要求

中职学生的文化基础本来就比较差,过多的理论教学容易使他们丧失学习积极性。再有中职毕业生的特点就是要具备一定的技能操作水平,这就要求《电子测量仪器》课程的教学内容要尽可能以实验实训为主,注重学生动手实践能力的培养,降低理论教学要求。把课堂搬到实验室,让学生更直观地面对测量仪器,培养对测量仪器的兴趣,增强学生学习的主动性、自觉性。在实验室进行教学,一边讲课,一边操作,这样可以增强学生的感性认识,提高他们的学习积极性,起到事半功倍的效果。采用小班化教学,每个教师所面对的学生大约在二十人左右,更有利于教师对学生进行针对性教学,切实提高学生的技能操作水平。小班化教学也更有利于教師采用有效的教学方法,提高课堂教学效果。适当降低理论教学要求,不强调理论的系统性,以实用和够用为原则,基本不涉及电子测量仪器内部线路的分析、讨论,用定型分析的方式,通过组成框图讲清仪器的工作原理,有些仪器的工作原理以工作过程代替,保证学生能正确地操作和使用。

2)调整教学内容,使实训内容项目化

结合生产实践对电子测量仪器的技能要求和学校的仪器设备状况调整了教学内容,根据循序渐进的原则依次介绍仪器:低频信号发生器、高频信号发生器、函数信号发生器、机械式万用表、数字式万用表、模拟示波器、数字式存储示波器、电子计数器、虚拟仪器仪表等。参照有关教材,采用自编讲义,将实训内容项目化,突出常见仪器仪表的熟练使用。项目的难易程度要结合学生的实际情况而定,既要有一定的趣味性,又要有可操作性,以促使学生能够运用现有的知识、技能解决实训中遇到的问题。采用项目教学的好处就是每节课的实训目的清楚,要达到的技能目标明确,更有利于学生的学习和操作。

3)尽量多搜集新型仪器的应用实例,培养学生学习使用新型仪器的能力

电子专业的毕业生在电子企业工作中经常会接触到不同类型的电子测量仪器,虽然不同型号的同类测量仪器可能工作原理相同,但仪器面板结构及使用方法还是有区别的。为了更好地开展工作,必须迅速掌握企业中测量仪器的使用方法,这就对学生的学习能力提出了更高的要求。在教学实践要注重培养学生学习使用新型仪器的能力,这里的新型仪器既指没见过、没使用过的同类型仪器,又指高新仪器。在教学中应尽量多搜集新型仪器的应用实例,通过实物演示、多媒体课件、网络搜索图片、企业参观等手段介绍新型仪器的结构和使用方法,培养学生学习使用新型仪器的能力,使学生能更快地适应工作环境,在竞争中更具优势。

3 教学方法的改革

1)口诀记忆,规范操作

很多同学因为是刚开始初次接触电气测量仪器,对仪器面板上的形状各异的旋钮、按键、开关、接口等经常容易混淆。如果是像示波器之类的面板较为复杂的仪器,集中时间的一次性学习更会给学生造成较大的心理压力,形成学习上的畏难情绪。其次,由于没有养成规范的操作习惯,仪器旋钮的功能使用混乱、选错仪器的输入输出端钮、选错量程等情况也时有发生。为了让学生牢记常用电子测量仪器的基本操作要领,养成良好的操作规范,我们自己编写或者从网络上收集了一些有关电子测量仪器使用的口诀帮助同学记忆。比如有关示波器旋钮功能的口诀:“辉度控制亮度,聚焦图像清晰,位置调节用位移,上下左右平移,增益、衰减幅度,扫描、微调频率,直流输入DC,交流输入AC,内有正弦图标,外有‘Y’接‘地’,机内没有扫描,牢记‘外X’意义,半周谁先开始,试看同步电极。”又如用万用表判别三极管极性的口诀:“两相等、电阻小、基极不难找;捏BC、正反测、两次假设比大小。”。口诀短小精悍、朗朗上口,带给学生一个轻松娱乐的学习环境,有利于减轻心理压力,大大强化了记忆效果。

2)自主学习,化被动为主动

中职学生主动学习的能力往往较差,如果学生一直处于被动、从属的地位,那么即使老师讲得再好也等于零。因此如何培养学生的自主学习能力往往就成了中职课程教学改革的关键。那么怎么让学生在《电子测量仪器》的课程教学中由“要我学”转变成“我要学”,化被动为主动呢?

首先,课前做好预习是培养学生自主学习能力的重要手段。中职学生学习能力不是很强,课前给学生布置具体的预习作业,使得学生的预习更有方向性,学生也更愿意去完成。比如让学生课前到网上去查阅或自编有关仪器操作使用的口诀,再拿到课堂上师生共同讨论验证哪个口诀更贴切,更能够帮助大家记忆。让学生上网查阅不同型号同一测量仪器的图片、用途和性能指标等,讨论对比哪个型号更实用、精确度更高。如果学生查阅的资料最后获得了大家的认可,学生就会很有成就感,课前預习的积极性大大提高。

其次,在课堂上,教师要努力为学生创造自主学习的机会,让学生成为课堂的主人,使学生“敢学”“敢做”“敢说”,树立自主学习的信心,变被动学习为主动学习。教师可以把仪器的说明书复印给学生,让学生自己阅读说明书,初步了解要操作的仪器面板结构、使用方法等。上课时可由学生先进行演示,教师再根据学生的操作情况进行纠正和详细讲解。也可以让学生来自行设计实验方案,学生按部就地实训会使得实验就像一杯白开水索然无味,如果我们转变思路,教师提出测量的要求,由学生自己来设计实验电路,提出自己的实验设计方案,既调动了学生的学习积极性和主动性,又培养了学生的工程能力。比如在讲到用万用表测量电流时,我们就让学生自己利用初中物理知识,自己设计实验电路,要求电路中至少能测出三个大小不同的电流。于是就有了五花八门的实验电路,学生自己选择电路参数,自己测量,忙得不亦乐乎!相邻同学之间也可以进行交叉测量,检验一下别人的设计方案。

最后,学生经过自主学习后的效果如何,教师一定要及时做出评价,以便调整教学进度。优异的成绩可以让学生得到成功的享受,自学的热情得到进一步调动。自主学习中的薄弱环节甚至是错误的地方也能及时发现、及时补救。培养学生的自主学习能力可以使学生在今后的人才市场竞争中更具优势。

3)探究式学习,培养学生的创新意识

探究式学习是学生在学习情境中通过观察、阅读、发现问题、搜集数据、形成解释、获得答案,并进行交流、检验、探究的学习。我们在课堂教学中尝试借鉴了科教片《流言终结者》的模式,引导学生去探索科学的真谛。例如,在学习用示波器测量信号波形的周期时,教师提出听说可以有两种测量周期的方法,一种是单周期测量法,一种是多周期求平均值法,那到底是哪一种更准确呢?事实胜于雄辩,教师引导学生设计了流言的验证方案,然后分别进行认真测量、分析比较,最后得出结论。虽然由于学生水平和实验条件的限制,他们设计的实验验证方案不一定很严谨,得出的结论可能也会有差异。但这些都不影响同学们的学习热情,大家都过了一把科学瘾。许多同学都看过《流言终结者》的系列节目,也很喜欢这个节目,对于这样的课程编排都表示印象深刻,同时也培养了同学们追求真理,勇于探索科学奥秘的精神。

4 教学评价改革

由于采用了小班化教学,使得面对面的一对一考核成为可能。教师在完成一个项目的教学后即进行考核,学生当面操作演示给老师看,并回答老师提出的相关问题。教师根据学生的操作情况和回答问题当面评分,并指出学生操作中的存在问题。做到了成绩的公开公平公正,促进了学生之间的良性竞争,学生对自己存在的问题也很乐于接受,及时改正。考核不合格的同学可以在老师和同学的帮助下利用课余时间加强练习,一周之内补考都是有效的。采用面对面的一对一考核确保了班级的每一个同学都能熟悉和正确的使用测量仪器。

通过以上几个方面的教学改革和实践表明,《电子测量仪器》已经成为了一门深受学生欢迎的专业实训课程。学生的学习积极性和实践技能水平都得到了较大提高,在如何提升中职课堂教学的有效性方面也进行了一些有益的探索。当然,课程改革是一项艰巨的系统工程,需要不断地探索和改进,我们只有站着学生的角度上改进教学方法,提高教学质量,才能激发学生的学习兴趣,培养出更多的具有创造力的技能型人才。

参考文献:

[1] 斐立云.《电子测量与仪器》课程教学改革的探索与实践[J].科技信息,2006(12).

[2] 李明生.《电子测量与仪器》介绍[J].职教论坛,2003(4).

[3] 周晓珏.“电子测量与仪器”教学与自主学习能力培养[J].重庆科技学院学报:社会科学版,2010(11).

[4] 吴华娟,潘先荣.基于项目式教学在电子测量仪器中的实践与研究[J].科协论坛,2011(8).

[5] 张君,孙进.电子测量仪器从入门到熟练的教学方法研究[J].实验室研究与探索,2011(9).

作者:黄智晗

第5篇:论电子测量仪器发展的新方向

[摘要]随着信息科学技术的进步和电子仪器应用领域的扩大,电子测量仪器正朝着数字化、智能化、多功能、小型化、模块化、标准化和开放型方向发展。首先对电子仪器发展历史进行回顾,介绍电子测量仪器分类,最后论述电子测量仪器发展的新方向。

[关键词]电子测量仪器发展新方向

电子测量仪器是知识密集、技术密集、高速发展中的行业。由于微电子技术、计算机技术的高速发展及其在电子测量技术与仪器中的应用,新的测试理论、测试方法、测试领域以及新的仪器结构不断出,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。

一、电子仪器发展历史回顾

纵观电子仪器发展的历史,大致经历了从模拟式-数字式-智能式-程控式的发展过程。1915年美国首先提出峰值电子电压表的设计,1928年商品化。20世纪50年代初期,仪器仪表取得了重大突破,数字技术的出现使各种数字仪器得以问世,把模拟仪器的精度、分辨力与测量速度提高了几个量级。1952年美国NLS公司首先研制出电子管式四位数字电压表。20世纪60年代中期,测量技术又一次取得了进展,计算机的引入,使仪器的功能发生了质的变化,从个别电量的测量转变成测量整个系统的特征参数,从单纯的接收、显示转变为控制、分析、处理、计算与显示输出,从用单个仪器进行测量转变成用测量系统进行测量。20世纪70年代,计算机技术在仪器仪表中的进一步渗透,使电子仪器在传统的时域与频域之外,又出现了数据域(Data domain)测试。20世纪80年代,由于微处理器被键已经消失。测量系统的主要模式是采用机柜形式,全部通过IEEE-488总线送到一个控制器上。测试时,可用丰富的BASIC语言程序来高速测试,不同于传统独立仪器模式的个人仪器已经得到了发展。20世纪90年代,电子仪器与测量科学进步取得重大的突破性进展,这个进展的主要标志是电子仪器智能化程度的提高,微电子技术的进步将更深刻地影响电子仪器。

二、电子测量仪器分类

电子测量仪器属于仪器仪表类产品。仪器仪表是用以检出、测量、观察、计算各种物理量、物质成分、物性参数等的器具或设备。按照国民经济行业分类标准,仪器仪表大行业包括仪器仪表及计量器具等20多个专业分类类别,按产品的主要服务对象和领域分,又通常把仪器仪表大行业概括为生产过程测量控制仪表及系统、科学测试仪器、专用仪器仪表、仪表材料和元器件四大类。

在国家制定的仪器设备专项规划中,确定的质量效益目标是:全面贯彻国际标准质量体系认证,建立行业的质量体系,加强可靠性技术研究,提高产品内在质量水平。产品可靠性指标MTBF:自动化仪表达到5~10万小时;电度表达到25年,过载达6倍;科学测试仪器达到4000~6000小时。仪器仪表器件MTBF在108小时以上,仪器仪表材料产品合格率、一等品和优等品分别由目前的85%、70%和30%上升到90%、80%和60%以上。全行业60%的企业通过ISO9000质量体系认证,其中大型企业(集团)、重点骨干企业和高新技术企业全部通过质量体系认证。通过市场竞争,形成200个国产仪器仪表的名牌产品。

三、电子测量仪器的发展方向

随着信息科学技术的进步和电子仪器应用领域的扩大,电子测量仪器正朝着数字化、智能化、多功能、小型化、模块化、标准化和开放型方向发展,而这种演进大有越来越快的趋势。

(一)电子测量仪器与计算机、通信技术等的融合。测量已成为计算机、通信和网络的重要组成部分。仪器和计算机技术的前所未有的融合,越来越多的仪器选用以Windows软件和Intel芯片为平台,采用Windows GUI和基于军用标准的软件,同时,触摸屏被广泛利用,话音控制可解决双手同时被占用时操作仪器的问题,通过网络控制仪器操作,并用基于MS Windows和MS Visual Studio实现测试自动化;另外,仪器内部的VBA软件可有效地帮助实现生产过程中的测试自动化;仪器具备了更加先进的连通性,如USB接口,LAN接口,GPIB接口等。

此外,通信测量仪器水平达到新的高度。通信产业的发展速度超过了人们的想象,为适应通信产业的发展,国内加快发展通信电子测量仪器。近几年我国相关单位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、误码测试仪、数字传输/数据通信分析仪,等等,这些产品都达到了二十世纪末国际先进水平。

(二)向开放型的VXI、PXI模块化方向发展。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。其优点一是具备便携性,VXI大大减小了设备的体积和重量;二是大大提高测试速度,比GPIB的速度可提高40倍;三是适应性、灵活性;四是价格适中;五是有利于充分发挥计算机的作用。我国经过幾年探索,已经取得了较大的进展,有关研究成果已应用于实际产品和用户当中。

(三)产品设计和制造技术趋于现代化。国外普遍采用了EDA、SMT、CAM、CDD、CAT等设计、制造技术,提高了产品的设计水平和产品的制造质量,缩短了生产周期。CAD,CAT技术的普遍采用,以及技术的“模块化”,使测量仪器的研究周期大为缩短,更新换代加快。仪器专用集成电路ASIC技术及表面贴装技术的应用,使仪器的结构更紧凑、可靠性更高、性能价格比更好。

(四)电子测量仪器进入虚拟时代。虚拟仪器的概念在20世纪80年代最早提出,核心的思想是利用计算机资源使本来需要硬件实现的技术软件化,降低系统成本,增强系统功能与灵活性。主要功能可由数据采集、数据测试和分析、结果输出显示等三大部分组成,虚拟仪器目前已经成为了行业的发展方向,测试测量行业已经进入仪器技术2.0(Instrumentation

2.0)的时代,借用最近非常红火的web2.0的概念,突出了用户对数据的掌控和对自定义的需求,成为研发的技术热点。第一台虚拟仪器在1985年诞生于美国,目前,虚拟仪器产品已占到全世界电测、电控仪器的10%。预计到2010年,虚拟仪器将占到整个仪器产品的50%。国内方面,在我国仪器仪表行业整体回暖的大环境下,虚拟仪器也得到发展,有力打破了国外企业垄断的市场局面,促进了国内仪器行业的发展繁荣。

参考文献:

[1]刘永顺、王晋,现代电子测量仪器及其发展方向[J].2008,(2):56-58.

[2]孙立新,发展中的国产电子测量仪器[J].安徽电子信息职业技术学院学报,2008,(3):54-56.

[3]许光福,当前电子测量仪器发展趋势及对策探讨[J].电子质量,2006,(10):1-3.

作者:丁心庆

第6篇:电子测量仪器抗干扰技术措施分析

[摘要]随着电子技术的飞速发展,人们对电子产品提出了越来越高的要求。许多企业都在使生产实现自动化,在实现自动化的过程中需要用到较多的电子测量仪器来检测生产过程中的参数,通过检测到的参数来指导生产操作。所以,电子测量仪器必须要保证其测量数据的准确性,防止出现误差。在实际的操作过程中,利用电子测量仪器检测参数容易出现干扰问题,干扰问题的出现会降低信号的质量,影响设备的正常使用。因此,提高电子测量仪器的抗干扰性能非常重要本文对干扰现象进行了介绍,研究了几种常用的电子测量仪器抗干扰技术和措施,并得到了相关的结论。

[关键词]电子测量仪 干扰 抗干扰 问题 技术 措施

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[文献标识码]A

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一、干扰现象

(一)、干扰的定义

干扰是指对系统的正常工作产生不良影响的内部或外部因素。对于电测系统来说,干扰就是指对电测系统或仪器的测量结果产生影响的各种内部或外部的无用信号。干扰因素包括电磁干扰、温度干扰、湿度干扰、振动干扰和声波干扰等等,其中,电磁干扰是最为常见的干扰方式,电磁干扰对于系统的影响也最大。电磁干扰容易对系统的性能或信号传输产生有害的影响,使信号的数据发生瞬态变化,加大误差,严重时可能会导致整个系统出现故障。

(二)、干扰的来源

产生干扰必须具备三个因素:干扰源、传播途径和接受载体。对于电磁干扰来说,许多的设备都能够成为干扰源,例如继电器、变压器、微波电器、电动机、高压电线等,这些设备都能够产生电磁信号,对电子测量仪器进行参数检测造成影响。另外,宇宙射线、太阳光和雷电这些自然现象也会产生电磁信号,成为干扰源。电磁信号在空中是直线传播的,具有极强的穿透能力,电磁信号还能够通过导线传人电子测量仪器,传播的途径众多,也是电磁干扰现象十分广泛的原因之一。电子测量仪器就是很好的接受载体,它会吸收干扰信号,影响参数检测。所以,干扰是会对系统造成有害影响的,除去干扰形成因素的任何一个,都能够有效地避免干扰。抗干扰技术就是针对干扰的三个要素进行研究和处理,破坏其中的一个或几个干扰生成的要素。

二、几种常用的电子测量仪器抗干扰技术措施

电子测量仪器容易出现干扰问题,通过干扰现象的来源进行分析,可以知道,提高电子测量仪器抗干扰性能最理想的方法就是抑制干扰源,使其不向外产生干扰或者将其产生干扰造成的影响限制在允许的范围之内。对于生产车间来说,想要生产的过程中不产生干扰源几乎是不可能的。有些干扰是避免不了的,例如电网和外界环境的干扰。所以,在电子测量仪器来说,除了要对一些干扰源进行抑制之外,还需要在产品自身设计方面进行研究,提高其抗干扰性能。常见的电子测量仪器抗干扰技术措施如下所述:

(一)、屏蔽技术

屏蔽技术室利用导电或导磁材料制成的盒状的或壳状的屏蔽体,可以将干扰源或者受干扰对象包围起来,这样就可以割断或者削弱干扰源的空间耦合通道,组织干扰源向受干扰对象传输电磁能量。根据屏蔽的干扰场的性质的不同,一般可以将屏蔽分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽三种类型。通常采用电场屏蔽的方式来消除或者抑制由于电场耦合而引起的干扰,使用铜和铝等导电性能良好的金属材料充当屏蔽体,且屏蔽体要保持良好的接地。磁场屏蔽是为了消除或者抑制由于磁场耦合而引起的干扰,一般可以用高磁导率的材料来充当屏蔽体,从而保障磁路的畅通。对于一些电气设备,既存在电场耦合,又存在磁场耦合,例如,变压器、发电机等等,变压器的电磁屏蔽一般采取的是在变压器绕组线包的外面包一层铜皮作为漏磁短路环,漏磁短路环会产生反磁通来抵消部分的漏磁通,从而使变压器外的磁通减弱。另外,在同轴电缆中,可以在电缆线中设置屏蔽层,防止信号在传输的过程中受到电磁干扰。同时,为了防止电磁干扰发生在通信电缆里面,可以在生产车间的通信电缆外面包裹一层薄膜,这样就能够起到屏蔽外界电磁干扰的作用。需要注意的是,对电磁干扰的屏蔽效果与屏蔽层的数量和每一层的厚度是有很大关系的。

(二)、隔离技术

隔离技术是抑制干扰的有效手段之一,它是指把干扰源与接收系统隔离开来,从而让干扰耦合通道被切断,使得干扰信号无法传输。比较常见的隔离方法有光电隔离、变压器隔离和继电器隔离等方法。光电隔离需要用到的仪器是光电耦合器,光电隔离借助光作为媒介来耦台隔离两端输入和输出的电信号,它所具有的隔离能力比较强,能够有效地提高电子测量仪器的抗干扰能力;变压器隔离主要用在传输交流信号的过程中,需要用到隔离变压器来阻断交流信号中的直流干扰和抑制低频干扰信号的强度;继电器隔离主要是利用继电器的线圈来接受电信号,在利用其触电来控制和传输电信号,这样就可以通過不和电产生联系而将强电和弱电分离开来。

(三)、滤波技术

滤波的形式有多种,主要有波形滤波、频率滤波、时间滤波、空间滤波、软件滤波和幅度滤波等。滤波主要是通过挡住噪声,只让有效地信号输出。干扰源发出的电磁干扰的频谱往往比要接收的信号的频谱宽很多,所以可以采取滤波的方式来抑制干扰。根据滤波器频率的特性,可以将滤波器分为低通、高通、带通、带阻等类型。

(四)、接地技术

为了提高电子测量仪器的抗干扰性能,还可以通过接地技术来实现。接地技术主要是将电路、设备机壳等与大地相连,这样就能够给系统提供一个基准电位。接地可以分为保护接地、屏蔽体接地和信号接地三种类型。通过接地的方式,不仅能够防止设备使用时漏电造成人身安全,还能够有效地抑制干扰。

三、结束语

综上所述,在电气化的环境下,干扰现象时有发生。如果干扰源不能够消失,就需要想办法让其对其他设备的使用造成的干扰降低到最小。通过屏蔽技术、隔离技术、滤波技术和接地技术能够有效地抑制干扰信号的传输,保证电子测量仪器能够在允许的范围内进行参数检测。

参考文献

[1]诸帮田.电子电缆实用抗干扰技术[M].北京:人民邮电出版社,2010

[2]徐科军,陈荣保,张素巍.自动检测和仪表中的共性技术[M].北京,清华大学出版社

[3]周春艳.智能仪器的抗干扰方法[J]宁夏:科技创新导报,2009

作者:王开元

第7篇:常用电子测量仪器简介

电子测量仪器有很多,我在这就只简单的介绍几种常用的电子测量仪器。常用的电子测量仪器有万用表,示波器,计数器,信号发生器。以下就简单的介绍下这几样电子仪器的类型,型号,性能指标,功能等。

首先介绍的是万用表,万用表分为数字和指针两类,在这介绍的是型号为FLUKE的万用表,其实FLUKE分为很多个系列。万用表的性能指标有:响应速度,测量精度,安全保护和牢固度。FLUKE-B1的性能指标:6 1/2 位数字分辨率 ,最快50,000读数/秒@4 1/2 位,数据直接传至 PC ,30PPM基本直流年精度 。常用的万能表的价格在30—100元左右,主要功能是测量电阻,电流,电压。高端的万用表还可以自动转换测量范围,电流的最大最小值等。如有意购买的可以与代理商瑞泰凯博公司联系

我要介绍的是示波器,常用的类型有数字和模拟示波器。我现在介绍的是PDS7102T数字示波器,它的性能指数如下:双通道1 00MHz带宽,实时采样率为500MSa/s,存储深度为5K。基本可以计数到 1 20MHzfit水平。价格为人民币2000元一台。简单的说,示波器的功能就是把电压波形化。购买请到广州泰斯特仪器仪表有限公司(阿里巴巴网)。

现在让我来说一下计数器,计数器按构成计数器中各触发器时钟端连接的方式分为同步计数器和异步计数器两类。YAOYE-4计数器性能指标:工作电压:DC5V正脉冲;工作功耗: 1W;速度: 小于10CPS/秒(加算)最佳5CPS/秒;脉冲比:10:1或100:1;环境温度:-10℃--+60℃;使用寿命: 100万次。每台价格为人民币900元,购买请到慈溪市耀业仪表有限公司(马可波罗网)。

最后要说的是信号发生器,常用信号发生器有正弦信号发生器,高频信号发生器,文氏电桥正弦信号发生器,函数信号发生器。E4432B 3G高频数字信号发生器的性能指标:频率范围250KHz -3GHz ,RF 调制带宽达35 mhz ,可选的双任意波形发生器和/或实时i/q 基带发生器 ,40mhz 采样率和14-bit i/q 分辨率。价格人民币4980元/台,购买请到常熟市维特隆自动化仪表厂。

常用的电子测量仪器就介绍以上几种了。

第8篇:国产电子测量仪器发展探讨

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国产电子测量仪器发展探讨

作者:李国栋 汉泽西 甘志强

来源:《现代电子技术》2009年第08期

摘要:电子测量仪器在我国科技进步、国民教育、经济建设以及国防工程等领域发挥着巨大作用。论述了国产电子测量仪器发展的过去与现状,并在分析发展过程中存在问题的基础上,指出其当前发展的机遇与挑战。最后给出当今世界电子测量仪器发展趋势以及我国电子测量仪器发展的建议和对策。

关键词:电子测量仪器;VXI总线;LXI总线;模块化;数字化;虚拟化

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