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電子測(cè)量論文

時(shí)間:2022-09-08 11:31:21

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電子測(cè)量論文

電子測(cè)量論文:電子測(cè)量?jī)x器發(fā)展分析論文

一、成功研制出微波毫米波矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀

我們已經(jīng)成功地研制了被稱為“世界電子測(cè)量?jī)x器之王”的微波毫米波矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀。隨著我國(guó)新體制電子信息系統(tǒng)和新式武器裝備的發(fā)展,占領(lǐng)和利用有限的頻譜資源已經(jīng)成為高新技術(shù)發(fā)展和軍事電子技術(shù)及裝備發(fā)展的一個(gè)重要特點(diǎn),其中充分利用頻譜資源中的電磁波幅度、頻率、相位和極化信息是現(xiàn)代電子裝備的核心特點(diǎn)。而現(xiàn)代電子裝備的發(fā)展又急需能同時(shí)獲得被測(cè)對(duì)象的幅度、相位和群時(shí)延特性的高性能矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀。特別是雷達(dá)相控陣列技術(shù)的普遍應(yīng)用,對(duì)相位和群時(shí)延特性的測(cè)試要求越來(lái)越高,因此矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀便成為現(xiàn)代電子裝備必備的、關(guān)鍵的測(cè)試設(shè)備,是其他測(cè)試設(shè)備無(wú)法取代的重要檢測(cè)手段。另外微波毫米波有源器件CAD技術(shù)正在日益普及,而有源CAD的基礎(chǔ)是提取有源器件的S參數(shù),當(dāng)前只有矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀有能力同時(shí)獲得有源器件的S參數(shù),使CAD的設(shè)計(jì)結(jié)果更接近于實(shí)際應(yīng)用。除此之外,矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀已走出傳統(tǒng)的線性網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域,而在非線性、大功率網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試和分析中發(fā)揮著重要作用。另外,以矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀為核心可以組成天線、RCS、大功率、T/R組件等自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng),因此它的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑹欠浅V闊的。

為了適應(yīng)我國(guó)的急需,信息產(chǎn)業(yè)部電子第41研究所已成功研制成高水平的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀,該儀器的突出特點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面:

1.工作頻帶寬,一次掃描即可完成45MHz~40GHz全頻段幅頻特性和相頻特性的測(cè)量。

2.測(cè)量精度高,由于采用誤差修正技術(shù),大大減小了系統(tǒng)誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,即使采用非理想的硬件電路,也能獲得高精度測(cè)量。

3.大動(dòng)態(tài)范圍,由于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀采用高靈敏度幅相接收機(jī)技術(shù)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù),提高了小信號(hào)測(cè)試靈敏度,拓展了測(cè)試動(dòng)態(tài)范圍。

4.高速實(shí)時(shí)測(cè)試,由于采用了嵌入式高速計(jì)算機(jī)技術(shù),將測(cè)量校準(zhǔn)、測(cè)量控制、誤差修正、顯示控制等過(guò)程程序化、軟件化,提高了自動(dòng)化程度和測(cè)試速度,使實(shí)時(shí)測(cè)量成為可能。

信息產(chǎn)業(yè)部電子第41研究所,經(jīng)過(guò)多年的艱苦努力,該所研制的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀已實(shí)現(xiàn)系列化和家庭化,有十多個(gè)型號(hào)可供用戶選擇,包括同軸和波導(dǎo)校準(zhǔn)件在內(nèi)的測(cè)試附件齊全,配套性強(qiáng),能夠滿足不同層次用戶的測(cè)試要求,其頻率范圍可在0.0003~110GHz內(nèi)選用。

國(guó)產(chǎn)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的研制成功,使我國(guó)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的設(shè)計(jì)和制造水平跨入了世界先進(jìn)行列,成為繼美國(guó)之后世界上第二個(gè)掌握此項(xiàng)技術(shù)的國(guó)家,產(chǎn)品的技術(shù)水平和品種可以與國(guó)外同類產(chǎn)品相比,同時(shí)通過(guò)對(duì)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的研制,掌握了多種以矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀為核心的自動(dòng)測(cè)量技術(shù)和自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。

二、掌握了調(diào)制域測(cè)試技術(shù),研制成功調(diào)制域分析儀

調(diào)制域測(cè)試技術(shù)是二十世紀(jì)末出現(xiàn)的一個(gè)新的測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域,它與過(guò)去我們熟知的時(shí)域測(cè)試、頻域測(cè)試成為目前的“三域”測(cè)試技術(shù)。時(shí)域測(cè)試是測(cè)量輸入信號(hào)隨時(shí)間而變化的信號(hào)值,是信號(hào)幅度與時(shí)間的關(guān)系。頻域測(cè)試是測(cè)量輸入信號(hào)隨頻率而變化的信號(hào)值,是信號(hào)幅度與頻率的關(guān)系。調(diào)制域測(cè)試是測(cè)量輸入信號(hào)隨時(shí)間而變化的頻率值,所產(chǎn)生的顯示圖形代表信號(hào)的調(diào)制域,是信號(hào)的頻率值與時(shí)間的關(guān)系。調(diào)制域測(cè)試技術(shù)是一門(mén)新興的非常重要的而技術(shù)難度又非常大的測(cè)試技術(shù),這主要取決于科學(xué)技術(shù)和電子裝備的飛速發(fā)展。大家知道,過(guò)去大多數(shù)電子信息傳送的是幅度變化信息,現(xiàn)在轉(zhuǎn)向傳送數(shù)字信息以后,信息越來(lái)越多地作為數(shù)字脈沖之間的定時(shí)或相位關(guān)系的方式傳送出去,單單使用示波器或頻譜儀這類的以幅度為基礎(chǔ)的儀器,就不能滿足表征這些數(shù)字信號(hào)需要了。于是提出了相位數(shù)字化新方法。這種方法非常適合測(cè)量定時(shí)信號(hào)、相位編碼信號(hào)或頻率編碼信號(hào)。調(diào)制域測(cè)試技術(shù)的出現(xiàn),必將對(duì)眾多的測(cè)試問(wèn)題做出新貢獻(xiàn)。事實(shí)已經(jīng)證明,調(diào)制域分析技術(shù),在越來(lái)越多的應(yīng)用領(lǐng)域成為一種不可或缺的測(cè)試技術(shù),尤其是在軍事電子測(cè)試領(lǐng)域更有其重要的意義。

譬如,隨著綜合業(yè)數(shù)字網(wǎng)和同步光纖網(wǎng)絡(luò)等新的數(shù)字通信技術(shù)進(jìn)入主流電話系統(tǒng),其高速傳輸速率應(yīng)用傳統(tǒng)的測(cè)試手段已經(jīng)不能精確地測(cè)量傳輸信號(hào);再有通信傳輸中晃動(dòng)的精確測(cè)量,是傳輸中至關(guān)重要的一個(gè)問(wèn)題。由于調(diào)制域分析技術(shù)可以進(jìn)行二百萬(wàn)次/秒,64000次背對(duì)背的頻率測(cè)量,因而它是當(dāng)今唯一能直接顯示隨時(shí)間而變化的晃動(dòng)技術(shù);再有,調(diào)制域分析技術(shù)在軍事上具有其獨(dú)特的應(yīng)用,由于它可以測(cè)量、分析迅速變化的頻率、時(shí)間間隔或相位關(guān)系函數(shù),因此調(diào)制域分析技術(shù)可對(duì)這種信號(hào)進(jìn)行調(diào)諧,以達(dá)到電子裝備的最佳性能,以雷達(dá)而言,可以消除其盲點(diǎn),減少目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的負(fù)效應(yīng),改善雷達(dá)系統(tǒng)的作用距離和分辨率。此外,調(diào)制域分析儀還非常適合設(shè)計(jì)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)、可調(diào)節(jié)懸浮系統(tǒng)、自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)、防撞雷達(dá)、各種各樣的航天和防御系統(tǒng)等??傊{(diào)制域分析技術(shù)是可以用來(lái)加速設(shè)計(jì)和表征諸如雷達(dá)、電子戰(zhàn)、監(jiān)控系統(tǒng)、擴(kuò)頻通信等的工作和性能特征。

南京新聯(lián)電子設(shè)備有限公司已經(jīng)研制成10Hz~2.5GHz的調(diào)制域分析儀,達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品的水平,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白,為我國(guó)跳頻領(lǐng)域的電子設(shè)備和軍事裝備提供了低于國(guó)外價(jià)格1/3~1/2的測(cè)試手段。為了更好地滿足測(cè)試需要,下一步將繼續(xù)研制更高頻率的調(diào)制域分析儀。三、VXI總線技術(shù)取得重大進(jìn)展

VXI總線技術(shù)是二十世紀(jì)末出現(xiàn)的一個(gè)新的母線技術(shù)。它首先出現(xiàn)于美國(guó),應(yīng)用于美國(guó)空軍電子測(cè)量?jī)x器。VXI總線將VME總線和GPIB結(jié)合起來(lái)構(gòu)成一個(gè)新的標(biāo)準(zhǔn),這種模塊式儀器平臺(tái)可以滿足未來(lái)儀器應(yīng)用的需要,使電子測(cè)量?jī)x器和系統(tǒng)步入一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期。VXI總線是一個(gè)新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口母線,是一種完全開(kāi)放的、適應(yīng)多廠家儀器產(chǎn)品(模塊、插卡式)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的推出有三個(gè)原因:一是適應(yīng)技術(shù)發(fā)展的要求,二是多廠家的儀器缺乏互聯(lián)性,三是軍方的需要,而且這是最重要的一個(gè)方面。軍方需求什么?一是軍用電子測(cè)量?jī)x器戰(zhàn)爭(zhēng)現(xiàn)場(chǎng)所強(qiáng)調(diào)的便攜性,VXI可以大大減小設(shè)備的體積和重量;二是大大提高測(cè)試速度,VXI比GPIB的速度可提高40倍;三是測(cè)試系統(tǒng)的適應(yīng)性、靈活性大為提高;四是價(jià)格適中;五是有利于充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的作用。

這個(gè)新的總線標(biāo)準(zhǔn),在美國(guó)應(yīng)用之后,我國(guó)各界都非常欣賞,研究者眾多。我國(guó)經(jīng)過(guò)幾年的探索,已經(jīng)取得了較大的進(jìn)展,在若干方面實(shí)現(xiàn)了具體的應(yīng)用。如成都電子科技大學(xué)測(cè)試技術(shù)及儀器研究所CAD研究室研制的VXI總線測(cè)試軟件平臺(tái)是我國(guó)VXI測(cè)試技術(shù)的重大突破,其主要技術(shù)指標(biāo):1.硬件環(huán)境:內(nèi)嵌VXI控制器、MXI控制器和GPIB-VXI轉(zhuǎn)換器;有NIPCI-GPIB、AT-GPIB/TNTHP82350/82341和ES1400等GPIB接口,還有打印機(jī)和UPS等其它必要外設(shè)。2.軟件環(huán)境:Windows98操作系統(tǒng);支持標(biāo)準(zhǔn)模塊驅(qū)動(dòng)器(VISA32)。3.軟件特性:可編輯的圖形化編程環(huán)境;可自定義的虛擬面板;豐富的數(shù)據(jù)處理函數(shù);開(kāi)放的外部程序接口;同時(shí)管理VXI、GPIB、1553B、RS232儀器和模塊;方便使用的幫助系統(tǒng)。該研究成果已應(yīng)用于“XXX型號(hào)遠(yuǎn)程雷達(dá)綜合測(cè)試系統(tǒng)”、“火控雷達(dá)綜合測(cè)試系統(tǒng)”和各種裝備的VXI總線自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)中。

四、電子測(cè)試儀器向毫米波推進(jìn)

眾多民用和軍用電子裝備都在向毫米波發(fā)展,特別是在軍事方面,其發(fā)展更為迅速。預(yù)計(jì)未來(lái)電子戰(zhàn)系統(tǒng)的信號(hào)環(huán)境將達(dá)100~200萬(wàn)個(gè)脈沖/秒,裝備系統(tǒng)可能要執(zhí)行幾十億條指令,目前集成電路的處理能力還不能滿足軍用電子設(shè)備的要求,這將影響新一代電子戰(zhàn)系統(tǒng)的作戰(zhàn)能力,為此必須發(fā)展超高速集成電路(VHSIC)。于是集成電路的測(cè)試將從幾十萬(wàn)門(mén)/芯片升至幾百萬(wàn)門(mén)/芯片,其測(cè)試難度相應(yīng)地大幅度增加。鑒于“現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的勝利屬于能駕馭電磁頻譜的一方”,因此從80年代起,美、蘇等國(guó)就將毫米波技術(shù)納入新式武器裝備研制計(jì)劃。由于微波/毫米波單片集成電路(MIMIC)能夠在一個(gè)基片上制作出寬帶接收機(jī)或?qū)拵Чβ式M件,從而能做出重量小于25磅,體積小于90立方英寸,能隨1000g沖擊加速度的小型寬帶靈巧的投擲式干擾機(jī)和多倍頻程相控陣干擾單元。但是從若干年的研究看,測(cè)試技術(shù)已成為制約MIMIC進(jìn)一步發(fā)展和提高的瓶頸。因此近幾年我們電子儀器重視向毫米波發(fā)展。

信息產(chǎn)業(yè)部電子第41研究所最近研制完成的AV3615三毫米S參數(shù)測(cè)試裝置及校準(zhǔn)件,與主機(jī)一起可以進(jìn)行三毫米波段的幅度和相位精確量;頻譜儀的毫米波擴(kuò)頻模塊與該所研制的高性能頻譜分析儀一起組成系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)9kHz~110GHz頻段的頻譜分析;毫米波功率計(jì)探頭系列與主機(jī)一起實(shí)現(xiàn)了微波/毫米波功率的直接測(cè)量。南京新聯(lián)電子設(shè)備有限公司研制完成的EE3395型毫米波頻率計(jì)數(shù)器,其頻率測(cè)量范圍達(dá)10Hz~110GHz,該產(chǎn)品可廣泛用于毫米波電子對(duì)抗系統(tǒng)、衛(wèi)星通信設(shè)備、高精度雷達(dá)及射電天文等領(lǐng)域。

五、通信測(cè)量?jī)x器達(dá)到高技術(shù)水平

通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度超過(guò)了人們的想象,所以我們必須適應(yīng)通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,以最快的速度發(fā)展我國(guó)的通信電子測(cè)量?jī)x器。近幾年成都前鋒電子儀器廠研制完成了無(wú)線尋呼檢測(cè)儀、電臺(tái)綜合測(cè)試儀、數(shù)字微波通信測(cè)試儀;信息產(chǎn)業(yè)部電子第41研究所研制完成了誤碼測(cè)試儀、數(shù)字傳輸/數(shù)據(jù)通信分析儀、七號(hào)信令測(cè)試儀等。這些產(chǎn)品都達(dá)到了二十世紀(jì)末國(guó)際先進(jìn)水平。

六、數(shù)字化儀器迅速發(fā)展

近幾年,數(shù)字化儀器在迅速發(fā)展,我國(guó)也在不斷研究推出各種新型數(shù)字化儀器,譬如數(shù)字示波器、數(shù)字調(diào)制裝置、數(shù)字化函數(shù)/任意波形發(fā)生器、數(shù)字化頻率計(jì)數(shù)器等眾多產(chǎn)品。其中四川川嘉電子有限公司的數(shù)字化視音頻測(cè)量?jī)x,是把若干硬件功能軟件化的電子測(cè)量?jī)x器,除去眾多的基本測(cè)量功能外,還可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸和測(cè)量,測(cè)量23個(gè)視頻項(xiàng)目和4個(gè)音頻項(xiàng)目,現(xiàn)為我國(guó)廣電系統(tǒng)選定的最佳儀器。

其他諸如在光通信測(cè)試儀方面,合成信號(hào)源方面,VXI總線儀器模塊方面、聲學(xué)測(cè)量?jī)x器方面等等,都研制出不少二十世紀(jì)末國(guó)際水平的產(chǎn)品,但與信息技術(shù)的飛速發(fā)展相比,我國(guó)電子測(cè)量?jī)x器必須瞄準(zhǔn)世界技術(shù)的發(fā)展方向,做出與信息技術(shù)發(fā)展相適應(yīng)的一流的電子測(cè)量?jī)x器產(chǎn)品。

電子測(cè)量論文:我國(guó)電子測(cè)量?jī)x器發(fā)展論文

中國(guó)電子測(cè)量?jī)x器經(jīng)過(guò)40多年的發(fā)展,為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)、科學(xué)教育、特別是國(guó)防軍事的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。隨著世界高科技發(fā)展的潮流,中國(guó)電子測(cè)量?jī)x器也步入了高科技發(fā)展的道路,特別是經(jīng)過(guò)“九五”期間的發(fā)展,我國(guó)電子測(cè)量?jī)x器在若干重大科技領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展,為我國(guó)電子測(cè)量?jī)x器走向世界水平奠定了良好的基礎(chǔ)。

一、成功研制出微波毫米波矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀

我們已經(jīng)成功地研制了被稱為“世界電子測(cè)量?jī)x器之王”的微波毫米波矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀。隨著我國(guó)新體制電子信息系統(tǒng)和新式武器裝備的發(fā)展,占領(lǐng)和利用有限的頻譜資源已經(jīng)成為高新技術(shù)發(fā)展和軍事電子技術(shù)及裝備發(fā)展的一個(gè)重要特點(diǎn),其中充分利用頻譜資源中的電磁波幅度、頻率、相位和極化信息是現(xiàn)代電子裝備的核心特點(diǎn)。而現(xiàn)代電子裝備的發(fā)展又急需能同時(shí)獲得被測(cè)對(duì)象的幅度、相位和群時(shí)延特性的高性能矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀。特別是雷達(dá)相控陣列技術(shù)的普遍應(yīng)用,對(duì)相位和群時(shí)延特性的測(cè)試要求越來(lái)越高,因此矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀便成為現(xiàn)代電子裝備必備的、關(guān)鍵的測(cè)試設(shè)備,是其他測(cè)試設(shè)備無(wú)法取代的重要檢測(cè)手段。另外微波毫米波有源器件CAD技術(shù)正在日益普及,而有源CAD的基礎(chǔ)是提取有源器件的S參數(shù),當(dāng)前只有矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀有能力同時(shí)獲得有源器件的S參數(shù),使CAD的設(shè)計(jì)結(jié)果更接近于實(shí)際應(yīng)用。除此之外,矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀已走出傳統(tǒng)的線性網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域,而在非線性、大功率網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試和分析中發(fā)揮著重要作用。另外,以矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀為核心可以組成天線、RCS、大功率、T/R組件等自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng),因此它的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑹欠浅V闊的。

為了適應(yīng)我國(guó)的急需,信息產(chǎn)業(yè)部電子第41研究所已成功研制成高水平的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀,該儀器的突出特點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面:

1.工作頻帶寬,一次掃描即可完成45MHz~40GHz全頻段幅頻特性和相頻特性的測(cè)量。

2.測(cè)量精度高,由于采用誤差修正技術(shù),大大減小了系統(tǒng)誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,即使采用非理想的硬件電路,也能獲得高精度測(cè)量。

3.大動(dòng)態(tài)范圍,由于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀采用高靈敏度幅相接收機(jī)技術(shù)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù),提高了小信號(hào)測(cè)試靈敏度,拓展了測(cè)試動(dòng)態(tài)范圍。

4.高速實(shí)時(shí)測(cè)試,由于采用了嵌入式高速計(jì)算機(jī)技術(shù),將測(cè)量校準(zhǔn)、測(cè)量控制、誤差修正、顯示控制等過(guò)程程序化、軟件化,提高了自動(dòng)化程度和測(cè)試速度,使實(shí)時(shí)測(cè)量成為可能。

信息產(chǎn)業(yè)部電子第41研究所,經(jīng)過(guò)多年的艱苦努力,該所研制的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀已實(shí)現(xiàn)系列化和家庭化,有十多個(gè)型號(hào)可供用戶選擇,包括同軸和波導(dǎo)校準(zhǔn)件在內(nèi)的測(cè)試附件齊全,配套性強(qiáng),能夠滿足不同層次用戶的測(cè)試要求,其頻率范圍可在0.0003~110GHz內(nèi)選用。

國(guó)產(chǎn)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的研制成功,使我國(guó)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的設(shè)計(jì)和制造水平跨入了世界先進(jìn)行列,成為繼美國(guó)之后世界上第二個(gè)掌握此項(xiàng)技術(shù)的國(guó)家,產(chǎn)品的技術(shù)水平和品種可以與國(guó)外同類產(chǎn)品相比,同時(shí)通過(guò)對(duì)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的研制,掌握了多種以矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀為核心的自動(dòng)測(cè)量技術(shù)和自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。

二、掌握了調(diào)制域測(cè)試技術(shù),研制成功調(diào)制域分析儀

調(diào)制域測(cè)試技術(shù)是二十世紀(jì)末出現(xiàn)的一個(gè)新的測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域,它與過(guò)去我們熟知的時(shí)域測(cè)試、頻域測(cè)試成為目前的“三域”測(cè)試技術(shù)。時(shí)域測(cè)試是測(cè)量輸入信號(hào)隨時(shí)間而變化的信號(hào)值,是信號(hào)幅度與時(shí)間的關(guān)系。頻域測(cè)試是測(cè)量輸入信號(hào)隨頻率而變化的信號(hào)值,是信號(hào)幅度與頻率的關(guān)系。調(diào)制域測(cè)試是測(cè)量輸入信號(hào)隨時(shí)間而變化的頻率值,所產(chǎn)生的顯示圖形代表信號(hào)的調(diào)制域,是信號(hào)的頻率值與時(shí)間的關(guān)系。調(diào)制域測(cè)試技術(shù)是一門(mén)新興的非常重要的而技術(shù)難度又非常大的測(cè)試技術(shù),這主要取決于科學(xué)技術(shù)和電子裝備的飛速發(fā)展。大家知道,過(guò)去大多數(shù)電子信息傳送的是幅度變化信息,現(xiàn)在轉(zhuǎn)向傳送數(shù)字信息以后,信息越來(lái)越多地作為數(shù)字脈沖之間的定時(shí)或相位關(guān)系的方式傳送出去,單單使用示波器或頻譜儀這類的以幅度為基礎(chǔ)的儀器,就不能滿足表征這些數(shù)字信號(hào)需要了。于是提出了相位數(shù)字化新方法。這種方法非常適合測(cè)量定時(shí)信號(hào)、相位編碼信號(hào)或頻率編碼信號(hào)。調(diào)制域測(cè)試技術(shù)的出現(xiàn),必將對(duì)眾多的測(cè)試問(wèn)題做出新貢獻(xiàn)。事實(shí)已經(jīng)證明,調(diào)制域分析技術(shù),在越來(lái)越多的應(yīng)用領(lǐng)域成為一種不可或缺的測(cè)試技術(shù),尤其是在軍事電子測(cè)試領(lǐng)域更有其重要的意義。

譬如,隨著綜合業(yè)數(shù)字網(wǎng)和同步光纖網(wǎng)絡(luò)等新的數(shù)字通信技術(shù)進(jìn)入主流電話系統(tǒng),其高速傳輸速率應(yīng)用傳統(tǒng)的測(cè)試手段已經(jīng)不能精確地測(cè)量傳輸信號(hào);再有通信傳輸中晃動(dòng)的精確測(cè)量,是傳輸中至關(guān)重要的一個(gè)問(wèn)題。由于調(diào)制域分析技術(shù)可以進(jìn)行二百萬(wàn)次/秒,64000次背對(duì)背的頻率測(cè)量,因而它是當(dāng)今唯一能直接顯示隨時(shí)間而變化的晃動(dòng)技術(shù);再有,調(diào)制域分析技術(shù)在軍事上具有其獨(dú)特的應(yīng)用,由于它可以測(cè)量、分析迅速變化的頻率、時(shí)間間隔或相位關(guān)系函數(shù),因此調(diào)制域分析技術(shù)可對(duì)這種信號(hào)進(jìn)行調(diào)諧,以達(dá)到電子裝備的最佳性能,以雷達(dá)而言,可以消除其盲點(diǎn),減少目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的負(fù)效應(yīng),改善雷達(dá)系統(tǒng)的作用距離和分辨率。此外,調(diào)制域分析儀還非常適合設(shè)計(jì)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)、可調(diào)節(jié)懸浮系統(tǒng)、自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)、防撞雷達(dá)、各種各樣的航天和防御系統(tǒng)等??傊?,調(diào)制域分析技術(shù)是可以用來(lái)加速設(shè)計(jì)和表征諸如雷達(dá)、電子戰(zhàn)、監(jiān)控系統(tǒng)、擴(kuò)頻通信等的工作和性能特征。

南京新聯(lián)電子設(shè)備有限公司已經(jīng)研制成10Hz~2.5GHz的調(diào)制域分析儀,達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品的水平,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白,為我國(guó)跳頻領(lǐng)域的電子設(shè)備和軍事裝備提供了低于國(guó)外價(jià)格1/3~1/2的測(cè)試手段。為了更好地滿足測(cè)試需要,下一步將繼續(xù)研制更高頻率的調(diào)制域分析儀三、VXI總線技術(shù)取得重大進(jìn)展

VXI總線技術(shù)是二十世紀(jì)末出現(xiàn)的一個(gè)新的母線技術(shù)。它首先出現(xiàn)于美國(guó),應(yīng)用于美國(guó)空軍電子測(cè)量?jī)x器。VXI總線將VME總線和GPIB結(jié)合起來(lái)構(gòu)成一個(gè)新的標(biāo)準(zhǔn),這種模塊式儀器平臺(tái)可以滿足未來(lái)儀器應(yīng)用的需要,使電子測(cè)量?jī)x器和系統(tǒng)步入一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期。VXI總線是一個(gè)新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口母線,是一種完全開(kāi)放的、適應(yīng)多廠家儀器產(chǎn)品(模塊、插卡式)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的推出有三個(gè)原因:一是適應(yīng)技術(shù)發(fā)展的要求,二是多廠家的儀器缺乏互聯(lián)性,三是軍方的需要,而且這是最重要的一個(gè)方面。軍方需求什么?一是軍用電子測(cè)量?jī)x器戰(zhàn)爭(zhēng)現(xiàn)場(chǎng)所強(qiáng)調(diào)的便攜性,VXI可以大大減小設(shè)備的體積和重量;二是大大提高測(cè)試速度,VXI比GPIB的速度可提高40倍;三是測(cè)試系統(tǒng)的適應(yīng)性、靈活性大為提高;四是價(jià)格適中;五是有利于充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的作用。

這個(gè)新的總線標(biāo)準(zhǔn),在美國(guó)應(yīng)用之后,我國(guó)各界都非常欣賞,研究者眾多。我國(guó)經(jīng)過(guò)幾年的探索,已經(jīng)取得了較大的進(jìn)展,在若干方面實(shí)現(xiàn)了具體的應(yīng)用。如成都電子科技大學(xué)測(cè)試技術(shù)及儀器研究所CAD研究室研制的VXI總線測(cè)試軟件平臺(tái)是我國(guó)VXI測(cè)試技術(shù)的重大突破,其主要技術(shù)指標(biāo):1.硬件環(huán)境:內(nèi)嵌VXI控制器、MXI控制器和GPIB-VXI轉(zhuǎn)換器;有NIPCI-GPIB、AT-GPIB/TNTHP82350/82341和ES1400等GPIB接口,還有打印機(jī)和UPS等其它必要外設(shè)。2.軟件環(huán)境:Windows98操作系統(tǒng);支持標(biāo)準(zhǔn)模塊驅(qū)動(dòng)器(VISA32)。3.軟件特性:可編輯的圖形化編程環(huán)境;可自定義的虛擬面板;豐富的數(shù)據(jù)處理函數(shù);開(kāi)放的外部程序接口;同時(shí)管理VXI、GPIB、1553B、RS232儀器和模塊;方便使用的幫助系統(tǒng)。該研究成果已應(yīng)用于“XXX型號(hào)遠(yuǎn)程雷達(dá)綜合測(cè)試系統(tǒng)”、“火控雷達(dá)綜合測(cè)試系統(tǒng)”和各種裝備的VXI總線自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)中。

四、電子測(cè)試儀器向毫米波推進(jìn)

眾多民用和軍用電子裝備都在向毫米波發(fā)展,特別是在軍事方面,其發(fā)展更為迅速。預(yù)計(jì)未來(lái)電子戰(zhàn)系統(tǒng)的信號(hào)環(huán)境將達(dá)100~200萬(wàn)個(gè)脈沖/秒,裝備系統(tǒng)可能要執(zhí)行幾十億條指令,目前集成電路的處理能力還不能滿足軍用電子設(shè)備的要求,這將影響新一代電子戰(zhàn)系統(tǒng)的作戰(zhàn)能力,為此必須發(fā)展超高速集成電路(VHSIC)。于是集成電路的測(cè)試將從幾十萬(wàn)門(mén)/芯片升至幾百萬(wàn)門(mén)/芯片,其測(cè)試難度相應(yīng)地大幅度增加。鑒于“現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的勝利屬于能駕馭電磁頻譜的一方”,因此從80年代起,美、蘇等國(guó)就將毫米波技術(shù)納入新式武器裝備研制計(jì)劃。由于微波/毫米波單片集成電路(MIMIC)能夠在一個(gè)基片上制作出寬帶接收機(jī)或?qū)拵Чβ式M件,從而能做出重量小于25磅,體積小于90立方英寸,能隨1000g沖擊加速度的小型寬帶靈巧的投擲式干擾機(jī)和多倍頻程相控陣干擾單元。但是從若干年的研究看,測(cè)試技術(shù)已成為制約MIMIC進(jìn)一步發(fā)展和提高的瓶頸。因此近幾年我們電子儀器重視向毫米波發(fā)展。

信息產(chǎn)業(yè)部電子第41研究所最近研制完成的AV3615三毫米S參數(shù)測(cè)試裝置及校準(zhǔn)件,與主機(jī)一起可以進(jìn)行三毫米波段的幅度和相位精確量;頻譜儀的毫米波擴(kuò)頻模塊與該所研制的高性能頻譜分析儀一起組成系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)9kHz~110GHz頻段的頻譜分析;毫米波功率計(jì)探頭系列與主機(jī)一起實(shí)現(xiàn)了微波/毫米波功率的直接測(cè)量。南京新聯(lián)電子設(shè)備有限公司研制完成的EE3395型毫米波頻率計(jì)數(shù)器,其頻率測(cè)量范圍達(dá)10Hz~110GHz,該產(chǎn)品可廣泛用于毫米波電子對(duì)抗系統(tǒng)、衛(wèi)星通信設(shè)備、高精度雷達(dá)及射電天文等領(lǐng)域。

五、通信測(cè)量?jī)x器達(dá)到高技術(shù)水平

通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度超過(guò)了人們的想象,所以我們必須適應(yīng)通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,以最快的速度發(fā)展我國(guó)的通信電子測(cè)量?jī)x器。近幾年成都前鋒電子儀器廠研制完成了無(wú)線尋呼檢測(cè)儀、電臺(tái)綜合測(cè)試儀、數(shù)字微波通信測(cè)試儀;信息產(chǎn)業(yè)部電子第41研究所研制完成了誤碼測(cè)試儀、數(shù)字傳輸/數(shù)據(jù)通信分析儀、七號(hào)信令測(cè)試儀等。這些產(chǎn)品都達(dá)到了二十世紀(jì)末國(guó)際先進(jìn)水平。

六、數(shù)字化儀器迅速發(fā)展

近幾年,數(shù)字化儀器在迅速發(fā)展,我國(guó)也在不斷研究推出各種新型數(shù)字化儀器,譬如數(shù)字示波器、數(shù)字調(diào)制裝置、數(shù)字化函數(shù)/任意波形發(fā)生器、數(shù)字化頻率計(jì)數(shù)器等眾多產(chǎn)品。其中四川川嘉電子有限公司的數(shù)字化視音頻測(cè)量?jī)x,是把若干硬件功能軟件化的電子測(cè)量?jī)x器,除去眾多的基本測(cè)量功能外,還可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸和測(cè)量,測(cè)量23個(gè)視頻項(xiàng)目和4個(gè)音頻項(xiàng)目,現(xiàn)為我國(guó)廣電系統(tǒng)選定的最佳儀器。

其他諸如在光通信測(cè)試儀方面,合成信號(hào)源方面,VXI總線儀器模塊方面、聲學(xué)測(cè)量?jī)x器方面等等,都研制出不少二十世紀(jì)末國(guó)際水平的產(chǎn)品,但與信息技術(shù)的飛速發(fā)展相比,我國(guó)電子測(cè)量?jī)x器必須瞄準(zhǔn)世界技術(shù)的發(fā)展方向,做出與信息技術(shù)發(fā)展相適應(yīng)的一流的電子測(cè)量?jī)x器產(chǎn)品。

電子測(cè)量論文:電子測(cè)量?jī)x器技術(shù)分析論文

中國(guó)電子測(cè)量?jī)x器經(jīng)過(guò)40多年的發(fā)展,為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)、科學(xué)教育、特別是國(guó)防軍事的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。隨著世界高科技發(fā)展的潮流,中國(guó)電子測(cè)量?jī)x器也步入了高科技發(fā)展的道路,特別是經(jīng)過(guò)“九五”期間的發(fā)展,我國(guó)電子測(cè)量?jī)x器在若干重大科技領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展,為我國(guó)電子測(cè)量?jī)x器走向世界水平奠定了良好的基礎(chǔ)。

一、成功研制出微波毫米波矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀

我們已經(jīng)成功地研制了被稱為“世界電子測(cè)量?jī)x器之王”的微波毫米波矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀。隨著我國(guó)新體制電子信息系統(tǒng)和新式武器裝備的發(fā)展,占領(lǐng)和利用有限的頻譜資源已經(jīng)成為高新技術(shù)發(fā)展和軍事電子技術(shù)及裝備發(fā)展的一個(gè)重要特點(diǎn),其中充分利用頻譜資源中的電磁波幅度、頻率、相位和極化信息是現(xiàn)代電子裝備的核心特點(diǎn)。而現(xiàn)代電子裝備的發(fā)展又急需能同時(shí)獲得被測(cè)對(duì)象的幅度、相位和群時(shí)延特性的高性能矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀。特別是雷達(dá)相控陣列技術(shù)的普遍應(yīng)用,對(duì)相位和群時(shí)延特性的測(cè)試要求越來(lái)越高,因此矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀便成為現(xiàn)代電子裝備必備的、關(guān)鍵的測(cè)試設(shè)備,是其他測(cè)試設(shè)備無(wú)法取代的重要檢測(cè)手段。另外微波毫米波有源器件CAD技術(shù)正在日益普及,而有源CAD的基礎(chǔ)是提取有源器件的S參數(shù),當(dāng)前只有矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀有能力同時(shí)獲得有源器件的S參數(shù),使CAD的設(shè)計(jì)結(jié)果更接近于實(shí)際應(yīng)用。除此之外,矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀已走出傳統(tǒng)的線性網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域,而在非線性、大功率網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試和分析中發(fā)揮著重要作用。另外,以矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀為核心可以組成天線、RCS、大功率、T/R組件等自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng),因此它的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑹欠浅V闊的。

為了適應(yīng)我國(guó)的急需,信息產(chǎn)業(yè)部電子第41研究所已成功研制成高水平的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀,該儀器的突出特點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面:

1.工作頻帶寬,一次掃描即可完成45MHz~40GHz全頻段幅頻特性和相頻特性的測(cè)量。

2.測(cè)量精度高,由于采用誤差修正技術(shù),大大減小了系統(tǒng)誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,即使采用非理想的硬件電路,也能獲得高精度測(cè)量。

3.大動(dòng)態(tài)范圍,由于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀采用高靈敏度幅相接收機(jī)技術(shù)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù),提高了小信號(hào)測(cè)試靈敏度,拓展了測(cè)試動(dòng)態(tài)范圍。

4.高速實(shí)時(shí)測(cè)試,由于采用了嵌入式高速計(jì)算機(jī)技術(shù),將測(cè)量校準(zhǔn)、測(cè)量控制、誤差修正、顯示控制等過(guò)程程序化、軟件化,提高了自動(dòng)化程度和測(cè)試速度,使實(shí)時(shí)測(cè)量成為可能。

信息產(chǎn)業(yè)部電子第41研究所,經(jīng)過(guò)多年的艱苦努力,該所研制的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀已實(shí)現(xiàn)系列化和家庭化,有十多個(gè)型號(hào)可供用戶選擇,包括同軸和波導(dǎo)校準(zhǔn)件在內(nèi)的測(cè)試附件齊全,配套性強(qiáng),能夠滿足不同層次用戶的測(cè)試要求,其頻率范圍可在0.0003~110GHz內(nèi)選用。

國(guó)產(chǎn)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的研制成功,使我國(guó)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的設(shè)計(jì)和制造水平跨入了世界先進(jìn)行列,成為繼美國(guó)之后世界上第二個(gè)掌握此項(xiàng)技術(shù)的國(guó)家,產(chǎn)品的技術(shù)水平和品種可以與國(guó)外同類產(chǎn)品相比,同時(shí)通過(guò)對(duì)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的研制,掌握了多種以矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀為核心的自動(dòng)測(cè)量技術(shù)和自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。

二、掌握了調(diào)制域測(cè)試技術(shù),研制成功調(diào)制域分析儀

調(diào)制域測(cè)試技術(shù)是二十世紀(jì)末出現(xiàn)的一個(gè)新的測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域,它與過(guò)去我們熟知的時(shí)域測(cè)試、頻域測(cè)試成為目前的“三域”測(cè)試技術(shù)。時(shí)域測(cè)試是測(cè)量輸入信號(hào)隨時(shí)間而變化的信號(hào)值,是信號(hào)幅度與時(shí)間的關(guān)系。頻域測(cè)試是測(cè)量輸入信號(hào)隨頻率而變化的信號(hào)值,是信號(hào)幅度與頻率的關(guān)系。調(diào)制域測(cè)試是測(cè)量輸入信號(hào)隨時(shí)間而變化的頻率值,所產(chǎn)生的顯示圖形代表信號(hào)的調(diào)制域,是信號(hào)的頻率值與時(shí)間的關(guān)系。調(diào)制域測(cè)試技術(shù)是一門(mén)新興的非常重要的而技術(shù)難度又非常大的測(cè)試技術(shù),這主要取決于科學(xué)技術(shù)和電子裝備的飛速發(fā)展。大家知道,過(guò)去大多數(shù)電子信息傳送的是幅度變化信息,現(xiàn)在轉(zhuǎn)向傳送數(shù)字信息以后,信息越來(lái)越多地作為數(shù)字脈沖之間的定時(shí)或相位關(guān)系的方式傳送出去,單單使用示波器或頻譜儀這類的以幅度為基礎(chǔ)的儀器,就不能滿足表征這些數(shù)字信號(hào)需要了。于是提出了相位數(shù)字化新方法。這種方法非常適合測(cè)量定時(shí)信號(hào)、相位編碼信號(hào)或頻率編碼信號(hào)。調(diào)制域測(cè)試技術(shù)的出現(xiàn),必將對(duì)眾多的測(cè)試問(wèn)題做出新貢獻(xiàn)。事實(shí)已經(jīng)證明,調(diào)制域分析技術(shù),在越來(lái)越多的應(yīng)用領(lǐng)域成為一種不可或缺的測(cè)試技術(shù),尤其是在軍事電子測(cè)試領(lǐng)域更有其重要的意義。

譬如,隨著綜合業(yè)數(shù)字網(wǎng)和同步光纖網(wǎng)絡(luò)等新的數(shù)字通信技術(shù)進(jìn)入主流電話系統(tǒng),其高速傳輸速率應(yīng)用傳統(tǒng)的測(cè)試手段已經(jīng)不能精確地測(cè)量傳輸信號(hào);再有通信傳輸中晃動(dòng)的精確測(cè)量,是傳輸中至關(guān)重要的一個(gè)問(wèn)題。由于調(diào)制域分析技術(shù)可以進(jìn)行二百萬(wàn)次/秒,64000次背對(duì)背的頻率測(cè)量,因而它是當(dāng)今唯一能直接顯示隨時(shí)間而變化的晃動(dòng)技術(shù);再有,調(diào)制域分析技術(shù)在軍事上具有其獨(dú)特的應(yīng)用,由于它可以測(cè)量、分析迅速變化的頻率、時(shí)間間隔或相位關(guān)系函數(shù),因此調(diào)制域分析技術(shù)可對(duì)這種信號(hào)進(jìn)行調(diào)諧,以達(dá)到電子裝備的最佳性能,以雷達(dá)而言,可以消除其盲點(diǎn),減少目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的負(fù)效應(yīng),改善雷達(dá)系統(tǒng)的作用距離和分辨率。此外,調(diào)制域分析儀還非常適合設(shè)計(jì)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)、可調(diào)節(jié)懸浮系統(tǒng)、自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)、防撞雷達(dá)、各種各樣的航天和防御系統(tǒng)等。總之,調(diào)制域分析技術(shù)是可以用來(lái)加速設(shè)計(jì)和表征諸如雷達(dá)、電子戰(zhàn)、監(jiān)控系統(tǒng)、擴(kuò)頻通信等的工作和性能特征。

南京新聯(lián)電子設(shè)備有限公司已經(jīng)研制成10Hz~2.5GHz的調(diào)制域分析儀,達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品的水平,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白,為我國(guó)跳頻領(lǐng)域的電子設(shè)備和軍事裝備提供了低于國(guó)外價(jià)格1/3~1/2的測(cè)試手段。為了更好地滿足測(cè)試需要,下一步將繼續(xù)研制更高頻率的調(diào)制域分析儀。

三、VXI總線技術(shù)取得重大進(jìn)展

VXI總線技術(shù)是二十世紀(jì)末出現(xiàn)的一個(gè)新的母線技術(shù)。它首先出現(xiàn)于美國(guó),應(yīng)用于美國(guó)空軍電子測(cè)量?jī)x器。VXI總線將VME總線和GPIB結(jié)合起來(lái)構(gòu)成一個(gè)新的標(biāo)準(zhǔn),這種模塊式儀器平臺(tái)可以滿足未來(lái)儀器應(yīng)用的需要,使電子測(cè)量?jī)x器和系統(tǒng)步入一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期。VXI總線是一個(gè)新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口母線,是一種完全開(kāi)放的、適應(yīng)多廠家儀器產(chǎn)品(模塊、插卡式)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的推出有三個(gè)原因:一是適應(yīng)技術(shù)發(fā)展的要求,二是多廠家的儀器缺乏互聯(lián)性,三是軍方的需要,而且這是最重要的一個(gè)方面。軍方需求什么?一是軍用電子測(cè)量?jī)x器戰(zhàn)爭(zhēng)現(xiàn)場(chǎng)所強(qiáng)調(diào)的便攜性,VXI可以大大減小設(shè)備的體積和重量;二是大大提高測(cè)試速度,VXI比GPIB的速度可提高40倍;三是測(cè)試系統(tǒng)的適應(yīng)性、靈活性大為提高;四是價(jià)格適中;五是有利于充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的作用。

這個(gè)新的總線標(biāo)準(zhǔn),在美國(guó)應(yīng)用之后,我國(guó)各界都非常欣賞,研究者眾多。我國(guó)經(jīng)過(guò)幾年的探索,已經(jīng)取得了較大的進(jìn)展,在若干方面實(shí)現(xiàn)了具體的應(yīng)用。如成都電子科技大學(xué)測(cè)試技術(shù)及儀器研究所CAD研究室研制的VXI總線測(cè)試軟件平臺(tái)是我國(guó)VXI測(cè)試技術(shù)的重大突破,其主要技術(shù)指標(biāo):1.硬件環(huán)境:內(nèi)嵌VXI控制器、MXI控制器和GPIB-VXI轉(zhuǎn)換器;有NIPCI-GPIB、AT-GPIB/TNTHP82350/82341和ES1400等GPIB接口,還有打印機(jī)和UPS等其它必要外設(shè)。2.軟件環(huán)境:Windows98操作系統(tǒng);支持標(biāo)準(zhǔn)模塊驅(qū)動(dòng)器(VISA32)。3.軟件特性:可編輯的圖形化編程環(huán)境;可自定義的虛擬面板;豐富的數(shù)據(jù)處理函數(shù);開(kāi)放的外部程序接口;同時(shí)管理VXI、GPIB、1553B、RS232儀器和模塊;方便使用的幫助系統(tǒng)。該研究成果已應(yīng)用于“XXX型號(hào)遠(yuǎn)程雷達(dá)綜合測(cè)試系統(tǒng)”、“火控雷達(dá)綜合測(cè)試系統(tǒng)”和各種裝備的VXI總線自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)中。

四、電子測(cè)試儀器向毫米波推進(jìn)

眾多民用和軍用電子裝備都在向毫米波發(fā)展,特別是在軍事方面,其發(fā)展更為迅速。預(yù)計(jì)未來(lái)電子戰(zhàn)系統(tǒng)的信號(hào)環(huán)境將達(dá)100~200萬(wàn)個(gè)脈沖/秒,裝備系統(tǒng)可能要執(zhí)行幾十億條指令,目前集成電路的處理能力還不能滿足軍用電子設(shè)備的要求,這將影響新一代電子戰(zhàn)系統(tǒng)的作戰(zhàn)能力,為此必須發(fā)展超高速集成電路(VHSIC)。于是集成電路的測(cè)試將從幾十萬(wàn)門(mén)/芯片升至幾百萬(wàn)門(mén)/芯片,其測(cè)試難度相應(yīng)地大幅度增加。鑒于“現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的勝利屬于能駕馭電磁頻譜的一方”,因此從80年代起,美、蘇等國(guó)就將毫米波技術(shù)納入新式武器裝備研制計(jì)劃。由于微波/毫米波單片集成電路(MIMIC)能夠在一個(gè)基片上制作出寬帶接收機(jī)或?qū)拵Чβ式M件,從而能做出重量小于25磅,體積小于90立方英寸,能隨1000g沖擊加速度的小型寬帶靈巧的投擲式干擾機(jī)和多倍頻程相控陣干擾單元。但是從若干年的研究看,測(cè)試技術(shù)已成為制約MIMIC進(jìn)一步發(fā)展和提高的瓶頸。因此近幾年我們電子儀器重視向毫米波發(fā)展。

信息產(chǎn)業(yè)部電子第41研究所最近研制完成的AV3615三毫米S參數(shù)測(cè)試裝置及校準(zhǔn)件,與主機(jī)一起可以進(jìn)行三毫米波段的幅度和相位精確量;頻譜儀的毫米波擴(kuò)頻模塊與該所研制的高性能頻譜分析儀一起組成系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)9kHz~110GHz頻段的頻譜分析;毫米波功率計(jì)探頭系列與主機(jī)一起實(shí)現(xiàn)了微波/毫米波功率的直接測(cè)量。南京新聯(lián)電子設(shè)備有限公司研制完成的EE3395型毫米波頻率計(jì)數(shù)器,其頻率測(cè)量范圍達(dá)10Hz~110GHz,該產(chǎn)品可廣泛用于毫米波電子對(duì)抗系統(tǒng)、衛(wèi)星通信設(shè)備、高精度雷達(dá)及射電天文等領(lǐng)域。

五、通信測(cè)量?jī)x器達(dá)到高技術(shù)水平

通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度超過(guò)了人們的想象,所以我們必須適應(yīng)通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,以最快的速度發(fā)展我國(guó)的通信電子測(cè)量?jī)x器。近幾年成都前鋒電子儀器廠研制完成了無(wú)線尋呼檢測(cè)儀、電臺(tái)綜合測(cè)試儀、數(shù)字微波通信測(cè)試儀;信息產(chǎn)業(yè)部電子第41研究所研制完成了誤碼測(cè)試儀、數(shù)字傳輸/數(shù)據(jù)通信分析儀、七號(hào)信令測(cè)試儀等。這些產(chǎn)品都達(dá)到了二十世紀(jì)末國(guó)際先進(jìn)水平。

六、數(shù)字化儀器迅速發(fā)展

近幾年,數(shù)字化儀器在迅速發(fā)展,我國(guó)也在不斷研究推出各種新型數(shù)字化儀器,譬如數(shù)字示波器、數(shù)字調(diào)制裝置、數(shù)字化函數(shù)/任意波形發(fā)生器、數(shù)字化頻率計(jì)數(shù)器等眾多產(chǎn)品。其中四川川嘉電子有限公司的數(shù)字化視音頻測(cè)量?jī)x,是把若干硬件功能軟件化的電子測(cè)量?jī)x器,除去眾多的基本測(cè)量功能外,還可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸和測(cè)量,測(cè)量23個(gè)視頻項(xiàng)目和4個(gè)音頻項(xiàng)目,現(xiàn)為我國(guó)廣電系統(tǒng)選定的最佳儀器。

其他諸如在光通信測(cè)試儀方面,合成信號(hào)源方面,VXI總線儀器模塊方面、聲學(xué)測(cè)量?jī)x器方面等等,都研制出不少二十世紀(jì)末國(guó)際水平的產(chǎn)品,但與信息技術(shù)的飛速發(fā)展相比,我國(guó)電子測(cè)量?jī)x器必須瞄準(zhǔn)世界技術(shù)的發(fā)展方向,做出與信息技術(shù)發(fā)展相適應(yīng)的一流的電子測(cè)量?jī)x器產(chǎn)品。

電子測(cè)量論文:電子測(cè)量?jī)x器技術(shù)發(fā)展論文

中國(guó)電子測(cè)量?jī)x器經(jīng)過(guò)40多年的發(fā)展,為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)、科學(xué)教育、特別是國(guó)防軍事的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。隨著世界高科技發(fā)展的潮流,中國(guó)電子測(cè)量?jī)x器也步入了高科技發(fā)展的道路,特別是經(jīng)過(guò)“九五”期間的發(fā)展,我國(guó)電子測(cè)量?jī)x器在若干重大科技領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展,為我國(guó)電子測(cè)量?jī)x器走向世界水平奠定了良好的基礎(chǔ)。

一、成功研制出微波毫米波矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀

我們已經(jīng)成功地研制了被稱為“世界電子測(cè)量?jī)x器之王”的微波毫米波矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀。隨著我國(guó)新體制電子信息系統(tǒng)和新式武器裝備的發(fā)展,占領(lǐng)和利用有限的頻譜資源已經(jīng)成為高新技術(shù)發(fā)展和軍事電子技術(shù)及裝備發(fā)展的一個(gè)重要特點(diǎn),其中充分利用頻譜資源中的電磁波幅度、頻率、相位和極化信息是現(xiàn)代電子裝備的核心特點(diǎn)。而現(xiàn)代電子裝備的發(fā)展又急需能同時(shí)獲得被測(cè)對(duì)象的幅度、相位和群時(shí)延特性的高性能矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀。特別是雷達(dá)相控陣列技術(shù)的普遍應(yīng)用,對(duì)相位和群時(shí)延特性的測(cè)試要求越來(lái)越高,因此矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀便成為現(xiàn)代電子裝備必備的、關(guān)鍵的測(cè)試設(shè)備,是其他測(cè)試設(shè)備無(wú)法取代的重要檢測(cè)手段。另外微波毫米波有源器件CAD技術(shù)正在日益普及,而有源CAD的基礎(chǔ)是提取有源器件的S參數(shù),當(dāng)前只有矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀有能力同時(shí)獲得有源器件的S參數(shù),使CAD的設(shè)計(jì)結(jié)果更接近于實(shí)際應(yīng)用。除此之外,矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀已走出傳統(tǒng)的線性網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域,而在非線性、大功率網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試和分析中發(fā)揮著重要作用。另外,以矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀為核心可以組成天線、RCS、大功率、T/R組件等自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng),因此它的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑹欠浅V闊的。

為了適應(yīng)我國(guó)的急需,信息產(chǎn)業(yè)部電子第41研究所已成功研制成高水平的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀,該儀器的突出特點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面:

1.工作頻帶寬,一次掃描即可完成45MHz~40GHz全頻段幅頻特性和相頻特性的測(cè)量。

2.測(cè)量精度高,由于采用誤差修正技術(shù),大大減小了系統(tǒng)誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,即使采用非理想的硬件電路,也能獲得高精度測(cè)量。

3.大動(dòng)態(tài)范圍,由于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀采用高靈敏度幅相接收機(jī)技術(shù)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù),提高了小信號(hào)測(cè)試靈敏度,拓展了測(cè)試動(dòng)態(tài)范圍。

4.高速實(shí)時(shí)測(cè)試,由于采用了嵌入式高速計(jì)算機(jī)技術(shù),將測(cè)量校準(zhǔn)、測(cè)量控制、誤差修正、顯示控制等過(guò)程程序化、軟件化,提高了自動(dòng)化程度和測(cè)試速度,使實(shí)時(shí)測(cè)量成為可能。

信息產(chǎn)業(yè)部電子第41研究所,經(jīng)過(guò)多年的艱苦努力,該所研制的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀已實(shí)現(xiàn)系列化和家庭化,有十多個(gè)型號(hào)可供用戶選擇,包括同軸和波導(dǎo)校準(zhǔn)件在內(nèi)的測(cè)試附件齊全,配套性強(qiáng),能夠滿足不同層次用戶的測(cè)試要求,其頻率范圍可在0.0003~110GHz內(nèi)選用。

國(guó)產(chǎn)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的研制成功,使我國(guó)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的設(shè)計(jì)和制造水平跨入了世界先進(jìn)行列,成為繼美國(guó)之后世界上第二個(gè)掌握此項(xiàng)技術(shù)的國(guó)家,產(chǎn)品的技術(shù)水平和品種可以與國(guó)外同類產(chǎn)品相比,同時(shí)通過(guò)對(duì)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的研制,掌握了多種以矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀為核心的自動(dòng)測(cè)量技術(shù)和自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。

二、掌握了調(diào)制域測(cè)試技術(shù),研制成功調(diào)制域分析儀

調(diào)制域測(cè)試技術(shù)是二十世紀(jì)末出現(xiàn)的一個(gè)新的測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域,它與過(guò)去我們熟知的時(shí)域測(cè)試、頻域測(cè)試成為目前的“三域”測(cè)試技術(shù)。時(shí)域測(cè)試是測(cè)量輸入信號(hào)隨時(shí)間而變化的信號(hào)值,是信號(hào)幅度與時(shí)間的關(guān)系。頻域測(cè)試是測(cè)量輸入信號(hào)隨頻率而變化的信號(hào)值,是信號(hào)幅度與頻率的關(guān)系。調(diào)制域測(cè)試是測(cè)量輸入信號(hào)隨時(shí)間而變化的頻率值,所產(chǎn)生的顯示圖形代表信號(hào)的調(diào)制域,是信號(hào)的頻率值與時(shí)間的關(guān)系。調(diào)制域測(cè)試技術(shù)是一門(mén)新興的非常重要的而技術(shù)難度又非常大的測(cè)試技術(shù),這主要取決于科學(xué)技術(shù)和電子裝備的飛速發(fā)展。大家知道,過(guò)去大多數(shù)電子信息傳送的是幅度變化信息,現(xiàn)在轉(zhuǎn)向傳送數(shù)字信息以后,信息越來(lái)越多地作為數(shù)字脈沖之間的定時(shí)或相位關(guān)系的方式傳送出去,單單使用示波器或頻譜儀這類的以幅度為基礎(chǔ)的儀器,就不能滿足表征這些數(shù)字信號(hào)需要了。于是提出了相位數(shù)字化新方法。這種方法非常適合測(cè)量定時(shí)信號(hào)、相位編碼信號(hào)或頻率編碼信號(hào)。調(diào)制域測(cè)試技術(shù)的出現(xiàn),必將對(duì)眾多的測(cè)試問(wèn)題做出新貢獻(xiàn)。事實(shí)已經(jīng)證明,調(diào)制域分析技術(shù),在越來(lái)越多的應(yīng)用領(lǐng)域成為一種不可或缺的測(cè)試技術(shù),尤其是在軍事電子測(cè)試領(lǐng)域更有其重要的意義。

譬如,隨著綜合業(yè)數(shù)字網(wǎng)和同步光纖網(wǎng)絡(luò)等新的數(shù)字通信技術(shù)進(jìn)入主流電話系統(tǒng),其高速傳輸速率應(yīng)用傳統(tǒng)的測(cè)試手段已經(jīng)不能精確地測(cè)量傳輸信號(hào);再有通信傳輸中晃動(dòng)的精確測(cè)量,是傳輸中至關(guān)重要的一個(gè)問(wèn)題。由于調(diào)制域分析技術(shù)可以進(jìn)行二百萬(wàn)次/秒,64000次背對(duì)背的頻率測(cè)量,因而它是當(dāng)今唯一能直接顯示隨時(shí)間而變化的晃動(dòng)技術(shù);再有,調(diào)制域分析技術(shù)在軍事上具有其獨(dú)特的應(yīng)用,由于它可以測(cè)量、分析迅速變化的頻率、時(shí)間間隔或相位關(guān)系函數(shù),因此調(diào)制域分析技術(shù)可對(duì)這種信號(hào)進(jìn)行調(diào)諧,以達(dá)到電子裝備的最佳性能,以雷達(dá)而言,可以消除其盲點(diǎn),減少目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的負(fù)效應(yīng),改善雷達(dá)系統(tǒng)的作用距離和分辨率。此外,調(diào)制域分析儀還非常適合設(shè)計(jì)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)、可調(diào)節(jié)懸浮系統(tǒng)、自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)、防撞雷達(dá)、各種各樣的航天和防御系統(tǒng)等。總之,調(diào)制域分析技術(shù)是可以用來(lái)加速設(shè)計(jì)和表征諸如雷達(dá)、電子戰(zhàn)、監(jiān)控系統(tǒng)、擴(kuò)頻通信等的工作和性能特征。

南京新聯(lián)電子設(shè)備有限公司已經(jīng)研制成10Hz~2.5GHz的調(diào)制域分析儀,達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品的水平,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白,為我國(guó)跳頻領(lǐng)域的電子設(shè)備和軍事裝備提供了低于國(guó)外價(jià)格1/3~1/2的測(cè)試手段。為了更好地滿足測(cè)試需要,下一步將繼續(xù)研制更高頻率的調(diào)制域分析儀。

三、VXI總線技術(shù)取得重大進(jìn)展

VXI總線技術(shù)是二十世紀(jì)末出現(xiàn)的一個(gè)新的母線技術(shù)。它首先出現(xiàn)于美國(guó),應(yīng)用于美國(guó)空軍電子測(cè)量?jī)x器。VXI總線將VME總線和GPIB結(jié)合起來(lái)構(gòu)成一個(gè)新的標(biāo)準(zhǔn),這種模塊式儀器平臺(tái)可以滿足未來(lái)儀器應(yīng)用的需要,使電子測(cè)量?jī)x器和系統(tǒng)步入一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期。VXI總線是一個(gè)新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口母線,是一種完全開(kāi)放的、適應(yīng)多廠家儀器產(chǎn)品(模塊、插卡式)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的推出有三個(gè)原因:一是適應(yīng)技術(shù)發(fā)展的要求,二是多廠家的儀器缺乏互聯(lián)性,三是軍方的需要,而且這是最重要的一個(gè)方面。軍方需求什么?一是軍用電子測(cè)量?jī)x器戰(zhàn)爭(zhēng)現(xiàn)場(chǎng)所強(qiáng)調(diào)的便攜性,VXI可以大大減小設(shè)備的體積和重量;二是大大提高測(cè)試速度,VXI比GPIB的速度可提高40倍;三是測(cè)試系統(tǒng)的適應(yīng)性、靈活性大為提高;四是價(jià)格適中;五是有利于充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的作用。

這個(gè)新的總線標(biāo)準(zhǔn),在美國(guó)應(yīng)用之后,我國(guó)各界都非常欣賞,研究者眾多。我國(guó)經(jīng)過(guò)幾年的探索,已經(jīng)取得了較大的進(jìn)展,在若干方面實(shí)現(xiàn)了具體的應(yīng)用。如成都電子科技大學(xué)測(cè)試技術(shù)及儀器研究所CAD研究室研制的VXI總線測(cè)試軟件平臺(tái)是我國(guó)VXI測(cè)試技術(shù)的重大突破,其主要技術(shù)指標(biāo):1.硬件環(huán)境:內(nèi)嵌VXI控制器、MXI控制器和GPIB-VXI轉(zhuǎn)換器;有NIPCI-GPIB、AT-GPIB/TNTHP82350/82341和ES1400等GPIB接口,還有打印機(jī)和UPS等其它必要外設(shè)。2.軟件環(huán)境:Windows98操作系統(tǒng);支持標(biāo)準(zhǔn)模塊驅(qū)動(dòng)器(VISA32)。3.軟件特性:可編輯的圖形化編程環(huán)境;可自定義的虛擬面板;豐富的數(shù)據(jù)處理函數(shù);開(kāi)放的外部程序接口;同時(shí)管理VXI、GPIB、1553B、RS232儀器和模塊;方便使用的幫助系統(tǒng)。該研究成果已應(yīng)用于“XXX型號(hào)遠(yuǎn)程雷達(dá)綜合測(cè)試系統(tǒng)”、“火控雷達(dá)綜合測(cè)試系統(tǒng)”和各種裝備的VXI總線自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)中。

四、電子測(cè)試儀器向毫米波推進(jìn)

眾多民用和軍用電子裝備都在向毫米波發(fā)展,特別是在軍事方面,其發(fā)展更為迅速。預(yù)計(jì)未來(lái)電子戰(zhàn)系統(tǒng)的信號(hào)環(huán)境將達(dá)100~200萬(wàn)個(gè)脈沖/秒,裝備系統(tǒng)可能要執(zhí)行幾十億條指令,目前集成電路的處理能力還不能滿足軍用電子設(shè)備的要求,這將影響新一代電子戰(zhàn)系統(tǒng)的作戰(zhàn)能力,為此必須發(fā)展超高速集成電路(VHSIC)。于是集成電路的測(cè)試將從幾十萬(wàn)門(mén)/芯片升至幾百萬(wàn)門(mén)/芯片,其測(cè)試難度相應(yīng)地大幅度增加。鑒于“現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的勝利屬于能駕馭電磁頻譜的一方”,因此從80年代起,美、蘇等國(guó)就將毫米波技術(shù)納入新式武器裝備研制計(jì)劃。由于微波/毫米波單片集成電路(MIMIC)能夠在一個(gè)基片上制作出寬帶接收機(jī)或?qū)拵Чβ式M件,從而能做出重量小于25磅,體積小于90立方英寸,能隨1000g沖擊加速度的小型寬帶靈巧的投擲式干擾機(jī)和多倍頻程相控陣干擾單元。但是從若干年的研究看,測(cè)試技術(shù)已成為制約MIMIC進(jìn)一步發(fā)展和提高的瓶頸。因此近幾年我們電子儀器重視向毫米波發(fā)展。

信息產(chǎn)業(yè)部電子第41研究所最近研制完成的AV3615三毫米S參數(shù)測(cè)試裝置及校準(zhǔn)件,與主機(jī)一起可以進(jìn)行三毫米波段的幅度和相位精確量;頻譜儀的毫米波擴(kuò)頻模塊與該所研制的高性能頻譜分析儀一起組成系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)9kHz~110GHz頻段的頻譜分析;毫米波功率計(jì)探頭系列與主機(jī)一起實(shí)現(xiàn)了微波/毫米波功率的直接測(cè)量。南京新聯(lián)電子設(shè)備有限公司研制完成的EE3395型毫米波頻率計(jì)數(shù)器,其頻率測(cè)量范圍達(dá)10Hz~110GHz,該產(chǎn)品可廣泛用于毫米波電子對(duì)抗系統(tǒng)、衛(wèi)星通信設(shè)備、高精度雷達(dá)及射電天文等領(lǐng)域。

五、通信測(cè)量?jī)x器達(dá)到高技術(shù)水平

通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度超過(guò)了人們的想象,所以我們必須適應(yīng)通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,以最快的速度發(fā)展我國(guó)的通信電子測(cè)量?jī)x器。近幾年成都前鋒電子儀器廠研制完成了無(wú)線尋呼檢測(cè)儀、電臺(tái)綜合測(cè)試儀、數(shù)字微波通信測(cè)試儀;信息產(chǎn)業(yè)部電子第41研究所研制完成了誤碼測(cè)試儀、數(shù)字傳輸/數(shù)據(jù)通信分析儀、七號(hào)信令測(cè)試儀等。這些產(chǎn)品都達(dá)到了二十世紀(jì)末國(guó)際先進(jìn)水平。

六、數(shù)字化儀器迅速發(fā)展

近幾年,數(shù)字化儀器在迅速發(fā)展,我國(guó)也在不斷研究推出各種新型數(shù)字化儀器,譬如數(shù)字示波器、數(shù)字調(diào)制裝置、數(shù)字化函數(shù)/任意波形發(fā)生器、數(shù)字化頻率計(jì)數(shù)器等眾多產(chǎn)品。其中四川川嘉電子有限公司的數(shù)字化視音頻測(cè)量?jī)x,是把若干硬件功能軟件化的電子測(cè)量?jī)x器,除去眾多的基本測(cè)量功能外,還可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸和測(cè)量,測(cè)量23個(gè)視頻項(xiàng)目和4個(gè)音頻項(xiàng)目,現(xiàn)為我國(guó)廣電系統(tǒng)選定的最佳儀器。

其他諸如在光通信測(cè)試儀方面,合成信號(hào)源方面,VXI總線儀器模塊方面、聲學(xué)測(cè)量?jī)x器方面等等,都研制出不少二十世紀(jì)末國(guó)際水平的產(chǎn)品,但與信息技術(shù)的飛速發(fā)展相比,我國(guó)電子測(cè)量?jī)x器必須瞄準(zhǔn)世界技術(shù)的發(fā)展方向,做出與信息技術(shù)發(fā)展相適應(yīng)的一流的電子測(cè)量?jī)x器產(chǎn)品。

電子測(cè)量論文:汽車電子測(cè)量管理論文

隨著汽車中電子系統(tǒng)的增加,如何對(duì)高度機(jī)電一體化汽車系統(tǒng)進(jìn)行高效率的測(cè)試是中國(guó)測(cè)試工程師面臨的挑戰(zhàn),作為本文針對(duì)汽車研發(fā)過(guò)程中所涉及到的各種測(cè)試問(wèn)題,請(qǐng)橫河電機(jī)介紹滿足發(fā)動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)、振動(dòng)、環(huán)境影響、燃料電池效率和CAN總線測(cè)試需要的完整解決方案。

隨著汽車工業(yè)與電子工業(yè)的發(fā)展,越來(lái)越多的電子技術(shù)被應(yīng)用在現(xiàn)代汽車上。汽車也將由單純的機(jī)械產(chǎn)品向高級(jí)的機(jī)電一體化產(chǎn)品方向發(fā)展。由于實(shí)時(shí)駕駛信息系統(tǒng)及多媒體設(shè)備在汽車上普及,汽車更具個(gè)性化、通用性、安全性和舒適性。無(wú)線及移動(dòng)電腦技術(shù)迅速發(fā)展,即使獨(dú)自駕駛在陌生的土地上,也不會(huì)覺(jué)得孤獨(dú)或迷失方向。汽車在人們的生活中不僅僅是代步工具,而逐步成為一種享受生活的方式。在汽車電子領(lǐng)域的研究成為汽車研發(fā)中最活躍的一部分,在這方面取得的成果,將在市場(chǎng)上取得更大的回報(bào)。

本文針對(duì)汽車研發(fā)過(guò)程中所涉及到的發(fā)動(dòng)機(jī)分析、驅(qū)動(dòng)分析、振動(dòng)分析、環(huán)境影響、燃料電池效率分析、CAN總線分析等方面,介紹橫河電機(jī)提供的各種測(cè)試解決方案(圖1)。

電動(dòng)汽車燃料電池的測(cè)試

對(duì)于從事汽車研發(fā)的工程師來(lái)說(shuō),在測(cè)試中如下幾方面是影響測(cè)試效率和結(jié)果的重要因素:

1.各種高頻和低頻、高功率和低功率的電磁輻射干擾

2.共模電圧、振動(dòng)、多變的環(huán)境

3.?dāng)?shù)據(jù)采集分析的可靠性

4.路試時(shí)儀器的供電及能耗

5.便于移動(dòng)和現(xiàn)場(chǎng)使用

通過(guò)和汽車生產(chǎn)研發(fā)企業(yè)的測(cè)試工程師溝通,橫河電機(jī)不斷改進(jìn)其產(chǎn)品,使其更適應(yīng)汽車研究發(fā)展的需要。譬如為了適應(yīng)電動(dòng)汽車燃料電池的研究需要,橫河電機(jī)在DARWIN系列的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出DAQMaster系列MX100。

因?yàn)槊總€(gè)電池只輸出0.8-1.5VDC,為了輸出足夠的電力。燃料電池組一般由約一百個(gè)單片電池組成,特別是汽車應(yīng)用,電池組會(huì)由六百個(gè)單片電池構(gòu)成。電池電壓監(jiān)視(CVM)系統(tǒng)通過(guò)測(cè)試電池組結(jié)構(gòu)中每個(gè)單片電池的電壓可以檢測(cè)出有問(wèn)題的電池;分析現(xiàn)場(chǎng)或帶負(fù)荷長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行時(shí)的電池性能。

檢測(cè)電池電壓時(shí)使用差動(dòng)輸入。雖然單片電池的電壓不高,可是差動(dòng)輸入端子對(duì)測(cè)試儀表地端會(huì)產(chǎn)生幾百伏的電壓。這種電壓被稱為共模電壓。多數(shù)數(shù)據(jù)采集儀器(DAQ)沒(méi)有絕緣,輸入電壓限制范圍一般是5伏或10伏。另外,非絕緣儀器經(jīng)常容易受接地環(huán)路的影響。為了克服燃料電池CVM系統(tǒng)中高共模電壓的問(wèn)題,要求高電壓絕緣。雖然可以使用外部信號(hào)變換器或緩存,為了在減小體積和間低成本的同時(shí)保證較高的信號(hào)分辨率和精度,現(xiàn)在許多的DAQ系統(tǒng)內(nèi)置緩存。

MX100DAQMaster可以提供最高水準(zhǔn)的通道對(duì)地,模塊間和通道間隔離。另外,它的模塊化結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)軟件使MX100很容易實(shí)現(xiàn)最多1200通道的電池電壓的監(jiān)視。

同時(shí)實(shí)現(xiàn)高電壓絕緣和多通道的DAQ系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一個(gè)難題,因?yàn)榇蠖鄶?shù)數(shù)據(jù)采集儀器模塊使用單一A-D轉(zhuǎn)換器與前端倍增或掃描組合。高共模電壓信號(hào)在經(jīng)過(guò)絕緣變壓器和A-D轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)絕緣和離散化之前一定要通過(guò)切換繼電器。

MX100在掃描器中使用橫河專利技術(shù)的高耐壓固態(tài)半導(dǎo)體繼電器,實(shí)現(xiàn)了多通道輸入信號(hào)的切換,這種繼電器由高耐壓(1500VDC)、低漏電流(3nA)的MOSFET(金屬氧半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)和電壓輸出的光電耦合器構(gòu)成,具有1秒周期內(nèi)10通道高速掃描、無(wú)觸點(diǎn)、長(zhǎng)壽命、無(wú)噪音等優(yōu)點(diǎn)。

此外,MX100內(nèi)部的絕緣變壓器和積分式A-D轉(zhuǎn)換器也是橫河的專利技術(shù)。其他使用電磁式繼電器提供絕緣的DAQ系統(tǒng),會(huì)產(chǎn)生切換時(shí)間,切換穩(wěn)定性,和日常維護(hù)的問(wèn)題。最后,MX100DAQMaster提供高性能的絕緣和4通道的同期采樣,因?yàn)?通道模塊每個(gè)通道的硬件采用互相獨(dú)立的硬件構(gòu)成。

對(duì)于正確再現(xiàn)波形,采樣率非常重要、高速采集可以得到正確數(shù)據(jù)。為此MX100的最小測(cè)量周期10ms,并且一個(gè)系統(tǒng)中可以混合使用3種測(cè)量周期,測(cè)量周期可以對(duì)每個(gè)模塊單獨(dú)進(jìn)行設(shè)定。MX100支持最大容量2GBytes的CF卡,當(dāng)通訊故障時(shí)開(kāi)始數(shù)據(jù)備份當(dāng)通訊恢復(fù)正常時(shí),重新自動(dòng)開(kāi)始向PC傳送數(shù)據(jù)。MX100針對(duì)燃料電池測(cè)試的高速/多通道/高耐壓/多周期的特點(diǎn),幫助測(cè)試工程師提高了測(cè)試的效率和準(zhǔn)確性。

CAN總線分析

在當(dāng)今汽車中廣泛采用了汽車總線技術(shù)。汽車總線為汽車內(nèi)部各種復(fù)雜的電子設(shè)備、控制器、測(cè)量?jī)x器等提供了統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換渠道。汽車上由電子控制單元(ECU)控制的部件數(shù)量越來(lái)越多,例如電子燃油噴射裝置、怠速控制(ISC)、防抱死制動(dòng)裝置(ABS)、安全氣囊裝置、電控門(mén)窗裝置、主動(dòng)懸架等。隨著集成電路和單片機(jī)在汽車上的廣泛應(yīng)用,車上的ECU數(shù)量越來(lái)越多。于是,一種新的概念--車上控制器局域網(wǎng)絡(luò)CAN的概念也就應(yīng)運(yùn)而生了。CAN最早是由德國(guó)BOSCH公司為解決現(xiàn)代汽車中的控制與測(cè)試儀器之間的數(shù)據(jù)交換而開(kāi)發(fā)的一種數(shù)據(jù)通信協(xié)議,按照ISO有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),CAN的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為總線式,因此也稱為CAN總線。

隨著CAN總線的廣泛使用,在汽車的研發(fā)、生產(chǎn)、維修的各個(gè)環(huán)節(jié)上總線信號(hào)的測(cè)試與分析變得越來(lái)越重要,特別是噪音信號(hào)觀測(cè)與分析。

由于電纜配線長(zhǎng)度、終端阻抗位置而引起的反射噪音等或由連接復(fù)數(shù)接點(diǎn)時(shí)超負(fù)荷LEVEL變動(dòng)等造成的異?,F(xiàn)象,可以利用DL7400系列的CAN信號(hào)觸發(fā),捕獲CAN總線信號(hào)并顯示其波形。根據(jù)CAN協(xié)議進(jìn)行的分析以列表的形式和波形信號(hào)顯示在一起。觸發(fā)條件能被設(shè)置成CAN數(shù)據(jù)幀(ID,Data,RTRbits,等.)的字段或多字段。觸發(fā)在錯(cuò)誤幀時(shí)也能被激活??稍跁r(shí)間軸上對(duì)捕獲的CAN總線波形數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,每幀的ID和數(shù)據(jù)以16進(jìn)制或二進(jìn)制符號(hào)顯示。

ABS工作時(shí)的電池電壓波動(dòng)

ABS控制裝置通過(guò)比較來(lái)自附在每個(gè)車輪上的速度傳感器的信號(hào)監(jiān)測(cè)車輪是否被鎖上。當(dāng)ABS控制裝置探測(cè)到一個(gè)輪子被鎖上后,它會(huì)給ABS傳動(dòng)裝置送去一個(gè)信號(hào)從而打開(kāi)閥門(mén)。ABS傳動(dòng)裝置包括螺旋管閥門(mén)、泵、馬達(dá)、制動(dòng)液箱。打開(kāi)閥門(mén)可以瞬間降低盤(pán)式液壓,減弱制動(dòng)力,可以恢復(fù)車輪速度。接著再次迅速提高盤(pán)式液壓,通過(guò)ABS傳動(dòng)裝置增加制動(dòng)力。換句話說(shuō),可通過(guò)增減盤(pán)式液壓防止制動(dòng)器被鎖上。增加盤(pán)式液壓也就是用泵將液體壓入汽缸,會(huì)使泵馬達(dá)迅速工作。這個(gè)快速的馬達(dá)將影響控制螺旋管閥門(mén)的PWM電流信號(hào)。一般ABS操作無(wú)法得到這是否影響電池電壓波動(dòng)。因此,有必要觀察這個(gè)電池電壓波動(dòng)。

利用DL750Max.1GW長(zhǎng)內(nèi)存可以高速采樣捕捉從開(kāi)始到結(jié)束的所有制動(dòng)動(dòng)作過(guò)程。也可在捕捉到整體過(guò)程后,利用放大功能詳細(xì)地測(cè)試其中某個(gè)不規(guī)則部分。此功能可自動(dòng)設(shè)定波形參數(shù)的自動(dòng)測(cè)試區(qū)域,包括放大區(qū)域。此放大功能不僅能夠準(zhǔn)確的測(cè)試一個(gè)周期中的不規(guī)則部分也能夠自動(dòng)測(cè)試該放大區(qū)域內(nèi)的波形參數(shù)。

動(dòng)力方向盤(pán)控制ECU(含變頻器)/電機(jī)開(kāi)發(fā)

動(dòng)力方向盤(pán)(EPS)在小型汽車中應(yīng)用已經(jīng)比較普及了,但在需大扭矩的大型車中應(yīng)用時(shí)需要采用3相電機(jī).不同于傳統(tǒng)的DC機(jī),測(cè)試3相交流電機(jī)需要功率計(jì)測(cè)試電力及效率.此外,ECU間采用CAN總線通信,還必須測(cè)試CAN總線信號(hào)。

DL7400可以對(duì)CAN總線上特定的ID/Data觸發(fā),實(shí)現(xiàn)與其它信號(hào)的同步觀測(cè)。通用示波器DL1640/DL1740,可以測(cè)試ECU的CPU信號(hào),使用100MHz差分探頭和150A電流探頭還可以測(cè)試電機(jī)的浪涌電流等。DL750最多16ch絕緣輸入,適用于變頻器輸入輸出電壓/電流及ECU控制信號(hào)的長(zhǎng)時(shí)間觀測(cè)。WT1600可以評(píng)測(cè)大型汽車EPS用3相驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)變頻器的1次端DC、2次端的3相電流/電壓/功率,變頻器效率。對(duì)特定運(yùn)行模式還可以進(jìn)行累積功率測(cè)試。使用WE7000的時(shí)間模塊/CAN模塊/隔離A/D模塊/溫度模塊等可以實(shí)現(xiàn)多通道綜合測(cè)試。操舵角/消耗電流/電壓/溫度等多通道長(zhǎng)時(shí)間同時(shí)測(cè)試。使用CAN模塊可以將CAN總線上的數(shù)據(jù)同時(shí)轉(zhuǎn)化為物理量實(shí)現(xiàn)同時(shí)測(cè)試。

直噴式柴油發(fā)動(dòng)機(jī)噴射實(shí)驗(yàn)

直噴式柴油發(fā)動(dòng)機(jī)可以降低燃料費(fèi)用和凈化廢氣排放.以下就其開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵-高壓噴射和電子控制的性能評(píng)價(jià)方法提出解決方案:

1.機(jī)械部分設(shè)計(jì)值的評(píng)價(jià)(噴射時(shí)間與噴射壓力)

測(cè)試對(duì)象是噴嘴噴射出燃料的噴射壓力,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化及噴嘴電磁閥開(kāi)關(guān)時(shí)間。發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)需要進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)試(逐步提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速檢查是否符合設(shè)計(jì)要求)和靜態(tài)測(cè)試(在轉(zhuǎn)速固定狀態(tài)下檢查是否運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定)。

2.與ECU控制信號(hào)同步測(cè)試

與ECU控制信號(hào)同步測(cè)試,測(cè)試ECU正時(shí)和實(shí)際噴射正時(shí)。

本文小結(jié)

由于和世界各地整車及部件公司有著廣泛的合作,橫河電機(jī)在這一領(lǐng)域有很多測(cè)試實(shí)例。橫河電機(jī)希望能為汽車電子的發(fā)展貢獻(xiàn)力量,在合作中能解決更多的測(cè)試難題,出現(xiàn)更多的橫河產(chǎn)品應(yīng)用實(shí)例.

電子測(cè)量論文:微課視角下電子測(cè)量課程教學(xué)探究

摘要:從電子測(cè)量課程借鑒微課教學(xué)模式的意義出發(fā),分析了微課對(duì)電子測(cè)量課程教學(xué)改革的啟示意義,并指出微課在電子測(cè)量教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)與不足。

關(guān)鍵詞:微課;電子測(cè)量;教學(xué)改革

微課的雛形是60秒的課程,這個(gè)概念由1993年美國(guó)北衣阿華大學(xué)LeRoyA.McGrew教授針對(duì)化學(xué)課程提出來(lái)的,包括三個(gè)部分:總體介紹、解釋說(shuō)明、舉例分析[1-2]。另外,微課也包含了一分鐘演講,這個(gè)概念是1995年由英國(guó)人T.P.Kee提出的,他認(rèn)為學(xué)生應(yīng)該掌握核心概念以應(yīng)對(duì)快速增長(zhǎng)的學(xué)科知識(shí)與交叉學(xué)科的融合,提出讓學(xué)生進(jìn)行一分鐘演講,并要求演講必須做到精練,具備良好的邏輯結(jié)構(gòu)且包含一定數(shù)量的例子[3]。目前,微課的推廣在中小學(xué)教育比較多,大學(xué)課堂應(yīng)用仍然較少。實(shí)際上,我國(guó)正處于微課發(fā)展的起步階段,對(duì)微課的認(rèn)識(shí)理解尚未統(tǒng)一,資源建設(shè)尚未成型,應(yīng)用研究零散,評(píng)價(jià)模式不夠完整,微課的組織化、系統(tǒng)化、規(guī)范化建設(shè)還有很長(zhǎng)一段路要走[4-5]。

一、電子測(cè)量課程借鑒微課模式的意義

在參加過(guò)“中國(guó)高等教育教師發(fā)展研究會(huì)”主辦的“高等院校慕課、微課教學(xué)開(kāi)發(fā)與利用骨干教師”培訓(xùn)會(huì)后,通過(guò)與授課專家及各同行的教學(xué)研討交流,我們專業(yè)確立了“電子測(cè)量”這門(mén)課程作為微課的試點(diǎn)課程?!半娮訙y(cè)量”是一門(mén)電類、自控類的專業(yè)課程,一般安排在大學(xué)三年級(jí)的時(shí)候開(kāi)設(shè)。這個(gè)時(shí)候,學(xué)生已經(jīng)掌握了模擬電路、數(shù)字電路、高頻電路、通信電路等基礎(chǔ)課程的相關(guān)知識(shí),再學(xué)習(xí)電子測(cè)量的誤差理論分析和測(cè)試儀器原理就顯得水到渠成,有承前啟后的作用。由于電子測(cè)量這門(mén)課程包括比較多的公式推導(dǎo)和計(jì)算,學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性普遍不高,尤其是在講解到示波器、頻率計(jì)數(shù)器、電壓表的工作原理時(shí),有學(xué)生不以為然,認(rèn)為只要會(huì)用這些儀器就足夠了,至于這些儀器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)無(wú)需了解。這樣就達(dá)不到最好的教學(xué)效果。此外,誤差分析也是純理論的內(nèi)容,數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不好的學(xué)生往往有畏難情緒,看到教材中大段的公式推導(dǎo)就蒙了,學(xué)好這門(mén)功課的信心也無(wú)從建立起來(lái)。有鑒于以上的原因,課題組一直在想方設(shè)法采用各種方法試圖提高學(xué)生的積極性,包括設(shè)立學(xué)習(xí)興趣小組,開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室等,但收效甚微。學(xué)生參與到課程教學(xué)中的積極性低下,通常都是聽(tīng)完課,做完作業(yè)就算完事了。因此,如何讓學(xué)生對(duì)這門(mén)課產(chǎn)生濃厚的興趣并且引領(lǐng)學(xué)生建立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)據(jù)分析科學(xué)態(tài)度,達(dá)到教學(xué)預(yù)期目的,就成了擺在課題組面前的難題。微課學(xué)習(xí)概念的到來(lái),為課程的學(xué)習(xí)提供了一個(gè)全新的視角,電子測(cè)量未來(lái)的教學(xué)改革方向應(yīng)該以微課為契機(jī),借助于微課資源共享平臺(tái),使得課內(nèi)教學(xué)和課外的自主學(xué)習(xí)相得益彰,從根本上把學(xué)生的被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí),從而提高教學(xué)質(zhì)量,讓學(xué)生親自動(dòng)手參與到課程學(xué)習(xí)中來(lái)。

(一)教師教學(xué)理念有了根本改變

傳統(tǒng)教學(xué),教師始終處于主導(dǎo)地位,主導(dǎo)著課堂講授的節(jié)奏,學(xué)生必須亦步亦趨地緊跟著教師的思路,不能開(kāi)一絲小差,不然就不知道教師的思路跑到哪里去了。這樣的學(xué)習(xí)需要精神高度緊張,幾堂課下來(lái)學(xué)生覺(jué)得精神疲憊,學(xué)習(xí)效率并不高,學(xué)生需要在課后再花大量的時(shí)間去復(fù)習(xí)和自習(xí)。微課的出現(xiàn)改變了這一局面。教師不再是教學(xué)的主導(dǎo)者,而是指引者。教師在課前就提出要求,要求學(xué)生進(jìn)行課前預(yù)習(xí),預(yù)習(xí)的作業(yè)是布置一些微課程的制作。舉例來(lái)說(shuō),可以把一個(gè)班的學(xué)生分成若干個(gè)學(xué)習(xí)小組,每個(gè)學(xué)習(xí)小組分配給一個(gè)知識(shí)點(diǎn),要求小組成員課前預(yù)習(xí),集體討論,理解該知識(shí)點(diǎn),然后制作一個(gè)3到5分鐘的微課程視頻,用來(lái)對(duì)班上其他同學(xué)講解清楚該知識(shí)點(diǎn)。教師只需要在播放完該知識(shí)點(diǎn)的微課程之后,進(jìn)行補(bǔ)充解釋或者點(diǎn)評(píng),適時(shí)地多加鼓勵(lì),以激發(fā)學(xué)生的積極性。另外教師還需要做一個(gè)串聯(lián)的工作,把一節(jié)課上的若干個(gè)知識(shí)點(diǎn)承前啟后,形成一個(gè)整體。

(二)學(xué)生積極投身參與教學(xué)中

由于學(xué)生被分配了制作微課程的任務(wù),在掌握了錄制、配音、配字幕、剪輯這些基本的計(jì)算機(jī)操作技能后,每個(gè)學(xué)生都能成為“導(dǎo)演”,按照自己的喜好導(dǎo)演出一部精彩的微課程。當(dāng)然,為了不本末倒置,我們并不需要微課程有多好的特技,所有的技術(shù)都是為內(nèi)容服務(wù)的。只需要學(xué)生能把這個(gè)知識(shí)點(diǎn)講解清楚,就算是一個(gè)成功的微課程。所以教師在點(diǎn)評(píng)時(shí)要注意這點(diǎn),不要因?yàn)槟硞€(gè)視頻的特技用得多而過(guò)于給予美譽(yù),以免引起以后的效仿而忽略了內(nèi)容講解的淺白清晰,失去微課程的意義。學(xué)生制作微課程,目的不是炫技,也不是用來(lái)提高軟件操作能力,而是考查他們對(duì)預(yù)習(xí)內(nèi)容的理解。分學(xué)習(xí)小組也是為了互幫互助,有困難時(shí)可以互相啟發(fā),在討論中對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解能更加深入。

二、微課對(duì)電子測(cè)量課程教學(xué)改革的啟示

微課的優(yōu)勢(shì)很明顯,但是微課也有其不足之處,我們不可能用微課這種教學(xué)模式完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)的課堂教育。原因很簡(jiǎn)單,對(duì)于簡(jiǎn)單的知識(shí)點(diǎn),學(xué)生依靠自學(xué)不會(huì)出現(xiàn)理解上的困難或者偏差,但是對(duì)于困難的知識(shí)點(diǎn),在沒(méi)有教師的講解和指導(dǎo)下,學(xué)生在理解上有很大的困難,所以不贊成全程采用微課模式。但是作為一種新的教學(xué)手段,微課還是為“電子測(cè)量”這門(mén)偏向技術(shù)的課程帶來(lái)了新的啟示。

(一)為電子測(cè)量眾多儀器的操作提供了示范平臺(tái)

在以往的電子測(cè)量課上,重點(diǎn)講解各種測(cè)量?jī)x器的工作原理,伴隨著的是大量數(shù)學(xué)推導(dǎo)。數(shù)學(xué)基礎(chǔ)差的學(xué)生會(huì)被眾多的煩瑣公式弄得不知所云,從而失去學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力。而且電子測(cè)量這門(mén)課長(zhǎng)期以來(lái)有個(gè)誤區(qū),學(xué)生以為只要會(huì)操作儀器就行了,對(duì)于儀器內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理不求甚解。對(duì)于測(cè)量得來(lái)的數(shù)據(jù),也不做數(shù)據(jù)處理。微課需要學(xué)生把各種測(cè)量?jī)x器,比如示波器、電壓表、頻率計(jì)等的使用方法用微視頻來(lái)展示,同時(shí)配上語(yǔ)音講解,對(duì)于后期的誤差分析也用圖表展示出來(lái)。因此微課是在凸顯這門(mén)課程的教學(xué)目的和核心價(jià)值理念的前提下,把學(xué)習(xí)主動(dòng)權(quán)交還給學(xué)生,教師起到的是領(lǐng)路人的角色,更多的責(zé)任在于啟發(fā)和引領(lǐng),歸納和總結(jié)。與以前的口若懸河滔滔不絕相比,淡化了教師的主體地位,提升了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。

(二)為電子測(cè)量構(gòu)建了新的教學(xué)模式與學(xué)習(xí)方式

在微課的沖擊下,如何讓學(xué)生感興趣并且主動(dòng)參與到課堂教學(xué)上來(lái),如何吸引學(xué)生注意力,如何掌控課堂的節(jié)奏,這些都是教師應(yīng)該考慮的問(wèn)題。教師不能僅僅著眼于把課講好,更應(yīng)該注重學(xué)生的個(gè)體發(fā)展,尊重個(gè)體差異,給予每個(gè)個(gè)體足夠的發(fā)展空間?!狈D(zhuǎn)課堂”已經(jīng)作為一種新型教學(xué)手段,在某些專業(yè)教學(xué)中采用并取得了較好的效果。翻轉(zhuǎn)課堂要求學(xué)生在上課前先觀看微課程視頻,完成相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí),再回到課堂中來(lái),對(duì)于線下學(xué)習(xí)不明白的地方進(jìn)行師生互動(dòng),解決線下遇到的困難。這樣一種方式實(shí)際上是把傳統(tǒng)教學(xué)和新型教學(xué)模式有機(jī)地結(jié)合起來(lái),不僅對(duì)于學(xué)習(xí)者而且對(duì)于教導(dǎo)者都提出了新的要求。

(三)有效采用微課教學(xué)方式,發(fā)揮實(shí)踐課程的優(yōu)勢(shì)

作為一門(mén)有眾多實(shí)驗(yàn)課程的功課,“電子測(cè)量”需要通過(guò)做實(shí)驗(yàn)來(lái)加深對(duì)課本上的知識(shí)點(diǎn)的理解。目前的普遍情況是,女生動(dòng)手能力比男生差,如果分組到一起,一般都是男生動(dòng)手調(diào)試儀器,女生記錄數(shù)據(jù)。這樣不利于女生動(dòng)手能力的培養(yǎng)。究其原因,有怕觸電的畏懼思想,有怕麻煩的畏難思想,還有根本不懂怎樣做的。如果能在做實(shí)驗(yàn)之前觀看了微課程的示范操作,她們也就明白做實(shí)驗(yàn)其實(shí)也很容易,只要規(guī)范操作就不會(huì)出問(wèn)題。作為工科專業(yè)的學(xué)生,實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐必不可少,合理利用微課程能大大提高實(shí)驗(yàn)的成功率和操作的規(guī)范性。

三、微課在電子測(cè)量教學(xué)應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)

(一)優(yōu)勢(shì)顯而易見(jiàn),作為一個(gè)3到5分鐘的微課視頻是能夠在這個(gè)時(shí)間段中吸引學(xué)生的注意力,過(guò)長(zhǎng)的時(shí)間必然會(huì)導(dǎo)致學(xué)生注意力的分散。微課在內(nèi)容編排上通常是一個(gè)知識(shí)點(diǎn)一個(gè)視頻,不拖泥帶水,不可責(zé)備求全。力求能講清楚一個(gè)知識(shí)點(diǎn)即可,如果學(xué)生在觀看完這個(gè)視頻后仍有疑問(wèn),可以在課堂上向教師提問(wèn),教師作為引領(lǐng)者,負(fù)責(zé)答疑解惑。課下,教師也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行答疑,拓寬了學(xué)習(xí)的場(chǎng)所。由于觀看微課程的地點(diǎn)既可以在學(xué)校,也可以在家里。在寬松的環(huán)境下,學(xué)生能以放松的心情投入到學(xué)習(xí)中。

(二)劣勢(shì)3到5分鐘的微課顛覆了傳統(tǒng)教學(xué)理念。有的教師會(huì)認(rèn)為既然有視頻,就不需要教師講解了,讓學(xué)生都去看視頻就行了。這種認(rèn)識(shí)上的不到位會(huì)使得微課的作用大打折扣。誠(chéng)然微課能為教師省卻很多講解知識(shí)點(diǎn)的時(shí)間,但是內(nèi)容的展開(kāi),知識(shí)點(diǎn)的總結(jié),課堂習(xí)題的講解,還是要教師來(lái)完成。另外,微課視頻的制作容易陷入本末倒置的境地。有些教師認(rèn)為要吸引學(xué)生的注意力,視頻的制作就需要越炫越好。結(jié)果在技術(shù)上投入了大量的精力,反而失去了務(wù)實(shí)求真的精神。學(xué)生的注意力都被絢爛的技術(shù)吸引過(guò)去了,對(duì)于視頻講解的知識(shí)點(diǎn)反而忽略了。另外,一個(gè)微課視頻包含的內(nèi)容也非常值得斟酌。有些教師認(rèn)為微課就是說(shuō)課,說(shuō)課就是把一堂40分鐘的課濃縮成3到5分鐘的微課,導(dǎo)致內(nèi)容過(guò)多,沒(méi)有重點(diǎn)。

(三)反思作為一種新型的教學(xué)方式,微課利用移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行教學(xué)的模式目前在全世界范圍內(nèi)都得到了推崇,國(guó)內(nèi)的教育界對(duì)這種新型教學(xué)方式也是持肯定的態(tài)度。引用這種新的方式在電子測(cè)量課堂教學(xué)上,還需要不斷磨合,去蕪存菁,使得這種先進(jìn)的教學(xué)模式更加適應(yīng)我們的教學(xué),更加接地氣。

作者:張輝 單位:廣東第二師范學(xué)院

電子測(cè)量論文:獨(dú)家原創(chuàng):淺談職業(yè)學(xué)校電子測(cè)量課堂教學(xué)

摘要:大力發(fā)展高等職業(yè)教育是國(guó)家的既定方針,國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展對(duì)應(yīng)用性人才的需求也十分迫切。但我國(guó)的高等職業(yè)教育歷史不長(zhǎng),對(duì)高職的發(fā)展規(guī)律目前仍處于摸索階段,特別的一些職業(yè)學(xué)校把以前的三年制變成了兩年制,國(guó)內(nèi)眾多高職院校在教育教學(xué)改革方面也進(jìn)行了大膽實(shí)踐,取得了一定的成效。本文針對(duì)職業(yè)學(xué)?!峨娮訙y(cè)量》課堂教學(xué)中學(xué)生出現(xiàn)的種種問(wèn)題進(jìn)行分析,然后提出了相應(yīng)的措施,最后給文章來(lái)個(gè)簡(jiǎn)單的總結(jié)。

關(guān)鍵詞:電子測(cè)量,職業(yè)學(xué)校,課堂教學(xué)

課堂教學(xué)是學(xué)校教育教學(xué)工作中極為重要的組成部分,他直接關(guān)系到學(xué)校的辦學(xué)質(zhì)量及學(xué)生的學(xué)習(xí)成效。作為一名教師,我們每天都要組織課堂教學(xué),可目前我國(guó)職業(yè)學(xué)校在教學(xué)當(dāng)中存在很大的問(wèn)題:

1.就中專生缺乏學(xué)習(xí)的積極性,大部分都是想著自己成績(jī)差與大學(xué)無(wú)緣,然后在同學(xué)和老師的談?wù)f下來(lái)到了職業(yè)學(xué)校,但因?yàn)橹袑I幕A(chǔ)較差,在上課時(shí)感覺(jué)是飽受煎熬、受盡折磨。

2.教師課堂組織教學(xué)失策。這種情況當(dāng)然不多,但的確存在。主要表現(xiàn)在錯(cuò)誤的教育觀和學(xué)生觀、課堂教學(xué)行為中的隨意性,如課堂語(yǔ)言毛病多、上課講話過(guò)快、教學(xué)過(guò)程安排不當(dāng)?shù)?、課堂教學(xué)缺乏藝術(shù)性、課堂管理不當(dāng)、濫用處罰手段、教師情感的偏差等方面。諸如教師本人的業(yè)務(wù)水平不高,教學(xué)方式方法不當(dāng);對(duì)教學(xué)不負(fù)責(zé)任;對(duì)學(xué)生要求不一致,明明錯(cuò)了還要掩飾;諷刺和訓(xùn)斥學(xué)生等等。這些因素的存在“經(jīng)常打擊學(xué)生的積極性、自尊和自信”等等。這些因素的存在,都會(huì)導(dǎo)致教師威信的降低甚至喪失。

3.電子測(cè)量是一門(mén)孤躁而又累的專業(yè),很多學(xué)生因?yàn)樽约旱膶?duì)電子的認(rèn)識(shí)不夠,就是對(duì)課堂的內(nèi)容不明白,加上孤躁的電子測(cè)量。從而主動(dòng)性和興趣都沒(méi)有了,對(duì)于一門(mén)理科,如果沒(méi)有了興趣,那還能學(xué)下去嗎?

4.由于課堂上,很多老師都是以傳授為主,對(duì)學(xué)生的問(wèn)題過(guò)于忽略,那樣課堂上的主體還是老師,學(xué)生根本就不能真正的學(xué)到知識(shí)。

5.學(xué)生的心理影響,特別的在農(nóng)村,在職業(yè)學(xué)校讀書(shū)的學(xué)生一般都是被認(rèn)為不是很好的學(xué)生,無(wú)形中,很多學(xué)生就開(kāi)始帶有一定的影響還有就是學(xué)生的壓力過(guò)重。繼而導(dǎo)致學(xué)生的心理

6.電子測(cè)量需要的更多是學(xué)生自己的動(dòng)手能力,但是有的職業(yè)學(xué)校因?yàn)闂l件的原因只是給學(xué)生來(lái)個(gè)簡(jiǎn)單的描述,從而使學(xué)生的動(dòng)手能力偏低。

針對(duì)職業(yè)學(xué)校電子測(cè)量教學(xué)中出現(xiàn)的問(wèn)題,筆者做了幾點(diǎn)闡述:

1.提高教師的教育教學(xué)和管理能力是解決這種課堂問(wèn)題的關(guān)鍵所在。作為課堂教學(xué)的直接操縱者,教師的教育理念如何,決定著他如何實(shí)施教學(xué),決定著他如何組織和管理課堂,也決定著他如何處理課堂中的問(wèn)題行為,那么也就決定了有什么樣的課堂。這有賴于每一位教師更加主動(dòng)、積極的學(xué)習(xí),有賴于每一位教師真正把課備得深入淺出,符合學(xué)生實(shí)際,讓學(xué)生學(xué)到東西。教師要精心設(shè)計(jì)課堂教學(xué),豐富教學(xué)活動(dòng),努力提高教學(xué)藝術(shù)。老師可以通過(guò)師生互動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生與老師的感情。還有就是提高學(xué)生主動(dòng)性,比如通過(guò)討論問(wèn)題,讓學(xué)生成為課堂的主人。

2.實(shí)踐教學(xué)。通過(guò)實(shí)踐教學(xué)掌握科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。經(jīng)過(guò)系統(tǒng)化、規(guī)范化的訓(xùn)練,使學(xué)生熟練使用常規(guī)的電工電子儀器、儀表和設(shè)備,具有電工電子線路和常用控制系統(tǒng)的測(cè)試分析能力。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容除驗(yàn)證性項(xiàng)目外,采用較多的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)性項(xiàng)目。單獨(dú)開(kāi)課的實(shí)驗(yàn)課程為:電路實(shí)驗(yàn)、電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、電機(jī)與電氣控制技術(shù)實(shí)驗(yàn),可編程控制器應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、電視原理實(shí)驗(yàn)、高頻電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)等,實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放教學(xué),激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情。比如就拿示波器做個(gè)例子,要學(xué)生理解示波器的原理,實(shí)驗(yàn)的目的和示波器的操作,同時(shí)對(duì)于職業(yè)學(xué)校來(lái)說(shuō)要學(xué)生明白示波器的用途

3.增加課堂的趣味,因?yàn)殡娮訙y(cè)量是一門(mén)高科技的學(xué)科很多學(xué)生會(huì)因?yàn)殡y度較大從而自信心下降,從而對(duì)本課程產(chǎn)生反感的現(xiàn)象,所以可以通過(guò)一些搶答形式提高學(xué)生的興趣。

4.定期考核,因?yàn)閷W(xué)生都是不想自己考那么少分的,對(duì)于職業(yè)學(xué)校也一樣,可以再期末對(duì)學(xué)生進(jìn)行期末總結(jié),評(píng)出好成績(jī)的學(xué)生,并給予一定的獎(jiǎng)勵(lì),那樣學(xué)生的主動(dòng)性就會(huì)提高了,像以前那樣浪費(fèi)時(shí)間。

5.互幫活動(dòng),那是老師與學(xué)生間,同學(xué)與同學(xué)之間的活動(dòng),因?yàn)橐婚g學(xué)校總有好的同學(xué)和差的同學(xué),由于差同學(xué)可能因?yàn)榭荚嚥缓脤?dǎo)致心理問(wèn)題產(chǎn)生不想學(xué)的念頭,老師可以給與學(xué)生幫助,一方面可一拉近老師與學(xué)生的距離,另一方面又可以鼓勵(lì)學(xué)生去學(xué)習(xí),另外,可以采取一幫一的活動(dòng),就是老師安排每一位差的學(xué)生有一個(gè)成績(jī)好的學(xué)生來(lái)輔導(dǎo)。

6.提倡多問(wèn),因?yàn)槔蠋熤v課的速度很快,可能一些學(xué)生不能明白一些內(nèi)容,在這里,同學(xué)就要多問(wèn)。不要覺(jué)得害羞,提倡不懂就要問(wèn)的教學(xué)理念。

7.中等職業(yè)學(xué)校課堂教學(xué)內(nèi)容一定要結(jié)合專業(yè)特點(diǎn),崗位需求實(shí)際,在課堂教學(xué)實(shí)踐中善于創(chuàng)設(shè)職業(yè)訓(xùn)練氛圍和情境,使學(xué)生能夠做到學(xué)以致用。在我們?nèi)粘B?tīng)評(píng)中,發(fā)現(xiàn)有部分課程在這方面做得比較好,可供借鑒。職業(yè)學(xué)校培養(yǎng)人才的規(guī)格、質(zhì)量必須以社會(huì)需求為出發(fā)點(diǎn)和歸宿點(diǎn)。課堂講授要實(shí)用、實(shí)際,緊密聯(lián)系企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng),以及為適應(yīng)生產(chǎn)活動(dòng)所需要的各種能力,包括職業(yè)道德和行為規(guī)范、思維能力、表達(dá)能力、職業(yè)發(fā)展能力和實(shí)踐能力等。

8.實(shí)習(xí)基地建設(shè),學(xué)校要加大經(jīng)費(fèi)的投入,另外與企業(yè)進(jìn)行合作,將先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和技術(shù)穿插到實(shí)際的教學(xué)環(huán)節(jié)中去,學(xué)生的課程設(shè)計(jì)可聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)踐來(lái)進(jìn)行,比如讓學(xué)生自己來(lái)操作示波器,讓學(xué)生自己動(dòng)手,激發(fā)學(xué)生的興趣。充分鍛煉學(xué)生,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性、主動(dòng)性,同時(shí)發(fā)揮學(xué)生社團(tuán)的作用,積極調(diào)動(dòng)和組織學(xué)生開(kāi)展校外實(shí)踐。校外實(shí)習(xí)基地不僅可有效緩解教學(xué)設(shè)備不足、理論與實(shí)踐脫節(jié)的矛盾,對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)也可以獲得高素質(zhì)的人才,提高企業(yè)的知名度,形成學(xué)校和企業(yè)雙贏的效果。

9.職業(yè)學(xué)校課堂教學(xué)一定要避免和克服脫離實(shí)際的所謂全面和打基礎(chǔ),避免空洞的說(shuō)教,而要“眼睛向外”,從勞動(dòng)力市場(chǎng)實(shí)際需要出發(fā),真正做到就業(yè)崗位需要什么就講什么,就做什么,這不是短視,而是抓住了職業(yè)教育的本質(zhì)特征,是在辦真正的職業(yè)教育。文化課功能化,專業(yè)課實(shí)際化.

總結(jié):職業(yè)學(xué)校電子信息技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展最為迅猛的領(lǐng)域之一,越來(lái)越成為一個(gè)國(guó)家發(fā)展水平的標(biāo)志。電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)達(dá)與否在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)將決定一個(gè)國(guó)家綜合實(shí)力的強(qiáng)弱,我國(guó)也把電子信息產(chǎn)業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的一個(gè)支柱產(chǎn)業(yè)大力扶持。對(duì)于我國(guó)職業(yè)學(xué)校的電子測(cè)量教學(xué)在新課標(biāo)下還是存在一定的問(wèn)題,因此還要加大對(duì)職業(yè)學(xué)校教學(xué)的調(diào)查和研究,加大中專生的測(cè)量教學(xué),從實(shí)職業(yè)學(xué)校辦學(xué)理念。

電子測(cè)量論文:從《電子測(cè)量》課程看現(xiàn)代高職電類工具課程改革

摘要:隨著現(xiàn)代化制造業(yè)的飛速發(fā)展,對(duì)于實(shí)用高技能型人才的需求日益增長(zhǎng),隨之而來(lái)的是高職教育的同步改革。在高職電類專業(yè)教學(xué)中,課程的設(shè)置需緊跟行業(yè)企業(yè)的需要,其中非常重要的一部分是儀器儀表的使用,工具課程如何教學(xué)成為亟待解決的問(wèn)題。文章從《電子測(cè)量》課程教學(xué)方法出發(fā),探索新形勢(shì)下電類工具課程的改革方法。

P鍵詞:工具課程;課程改革;課程融合

1背景

當(dāng)前高職教育,以培養(yǎng)實(shí)用技能型人才為主要目標(biāo),其根本目的是更好地適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)需求。高職教育有其特殊性,不要求高深的理論鉆研,更多的是對(duì)實(shí)用技能的了解和使用,能夠掌握一技之長(zhǎng)成為對(duì)高職學(xué)生的基本要求。針對(duì)教育的特殊性,高職課程設(shè)置及教學(xué)方法也有自己的特點(diǎn)。

隨著現(xiàn)代制造業(yè)的飛速發(fā)展,高職教育越來(lái)越多地受到社會(huì)的重視,行業(yè)企業(yè)也逐漸參與到高職教育中,并逐漸融入高職教育體系改革。作為我國(guó)高等教育的一種新型教育模式,高職教育以工作過(guò)程為導(dǎo)向,逐步將課程教學(xué)衍變成更適應(yīng)于技能培養(yǎng)的模式。在此基礎(chǔ)上,如何改革課程結(jié)構(gòu)和課程內(nèi)容也成為當(dāng)前高職教育所面臨的問(wèn)題之一。

2課程設(shè)置的特點(diǎn)

高職課程設(shè)置著重于“技術(shù)”,為了培養(yǎng)更符合當(dāng)代社會(huì)發(fā)展需求,符合制造業(yè)快速增長(zhǎng)的人才需求,高職電類課程在設(shè)置時(shí),是以“實(shí)踐技能培養(yǎng)”為重點(diǎn),突出學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和職業(yè)能力培養(yǎng)規(guī)律,提高學(xué)生的發(fā)散思維,從基礎(chǔ)技能的掌握延伸到對(duì)現(xiàn)代化智能儀器儀表的熟練運(yùn)用,從而實(shí)現(xiàn)實(shí)用技能型人才培養(yǎng)的目標(biāo)要求。

隨著先進(jìn)的教學(xué)模式的改變,在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,改變傳統(tǒng)的以教師為主導(dǎo)的模式變得尤為重要。特別是電類課程教學(xué),因?yàn)槭枪た茖I(yè),電類課程對(duì)學(xué)生的實(shí)際操作能力要求更高,很多技能的掌握并不能靠教師言傳,而對(duì)于很多課程本身,在教學(xué)時(shí)已經(jīng)要求學(xué)生必須具備一定的實(shí)際操作基本儀器儀表的能力,因此,就衍生出工具類課程的教學(xué),如《電子測(cè)量》。而工具類課程如何教、怎么學(xué)也成為必須思考的問(wèn)題。

3工具類課程改革的必要性

《電子測(cè)量》課程是電子信息類專業(yè)基礎(chǔ)必修課程,主要教授學(xué)生有關(guān)電子測(cè)量?jī)x器的基本知識(shí)和電子測(cè)量?jī)x器的操作使用能力,其目的是使學(xué)生更好地使用和維護(hù)電子儀器,初步形成解決實(shí)際問(wèn)題的能力,通過(guò)理論與實(shí)踐的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練,使學(xué)生的全面素質(zhì)得到提高,職業(yè)道德觀得到加強(qiáng)。

電子制造業(yè)在不斷發(fā)展,各種先進(jìn)的儀器儀表層出不窮,隨之而來(lái)的儀器儀表的使用和操作成為了幾乎每個(gè)電子人的必修功課,通過(guò)對(duì)儀器儀表的熟悉和實(shí)際操作,達(dá)到電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、檢測(cè)和維修。可以說(shuō),工具課的應(yīng)用是學(xué)生學(xué)習(xí)其他課程的一個(gè)保障。

在工具課程教學(xué)中,以往的教學(xué)通常是將其單獨(dú)開(kāi)設(shè),作為一門(mén)獨(dú)立的理論、實(shí)踐課程,一般開(kāi)設(shè)在大一的下學(xué)期或者大二的上學(xué)期。然而在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,由于其他相關(guān)課程開(kāi)設(shè)不同步,所以會(huì)導(dǎo)致在學(xué)習(xí)過(guò)程中出現(xiàn)聽(tīng)不懂弄不明白的情況,而且非常難糾正。

4融合課程、突出實(shí)踐

針對(duì)《電子測(cè)量》課程內(nèi)容特點(diǎn),教學(xué)過(guò)程注重實(shí)踐環(huán)節(jié),這與很多專業(yè)課程需要進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)相符,因此,教學(xué)過(guò)程中,可將課程整體打散,整合到相關(guān)專業(yè)課程中,不再專門(mén)開(kāi)設(shè)在某一學(xué)期,同時(shí),采用項(xiàng)目式教學(xué),按照知識(shí)點(diǎn)歸類,同時(shí)配以相應(yīng)的工具課教學(xué),讓學(xué)生們?cè)趯W(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的同時(shí)掌握工具使用,以達(dá)到齊頭并進(jìn)的目的。

教學(xué)過(guò)程中,采用專業(yè)課教師和實(shí)踐課教師分離的教學(xué)方法,專業(yè)課教師專職教授相關(guān)專業(yè)理論知識(shí),實(shí)踐課教師負(fù)責(zé)學(xué)生測(cè)量?jī)x器儀表使用的培養(yǎng)和專業(yè)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué),兩者各司其職又緊密聯(lián)系,讓學(xué)生在學(xué)會(huì)專業(yè)知識(shí)的同時(shí)增強(qiáng)實(shí)踐操作能力,培養(yǎng)儀器儀表的使用能力。

工具課程的整合,著重在于將其與專業(yè)課程的實(shí)踐教學(xué)部分融合,采用項(xiàng)目式的教學(xué)方法,將“教學(xué)做”一體化帶入課堂,帶人實(shí)驗(yàn)室??刹捎梅D(zhuǎn)課堂的教學(xué)方法,對(duì)學(xué)生提出問(wèn)題,由學(xué)生自行思考、討論、實(shí)驗(yàn),再由教師進(jìn)行總結(jié),對(duì)理論知識(shí)歸納,對(duì)實(shí)踐操作中具體問(wèn)題進(jìn)行解惑,加深學(xué)生記憶,提高學(xué)生熟練度,增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力,形成“教師――學(xué)生――教師”一整套的課程教學(xué)體系。

采用虛擬與現(xiàn)實(shí)相結(jié)合的方法,引人虛擬仿真,對(duì)于課程教學(xué),結(jié)合仿真軟件,如電路連接、元件參數(shù)測(cè)量等,利用電路仿真軟件鍛煉儀器儀表使用方法,再應(yīng)用于專業(yè)相關(guān)實(shí)踐操作中,使學(xué)生鞏固專業(yè)課程知識(shí),同時(shí)增強(qiáng)對(duì)實(shí)踐技能的把握,進(jìn)一步為專業(yè)整體人才培養(yǎng)提供支撐,同時(shí)使相關(guān)實(shí)踐教學(xué)達(dá)到更好的效果。

課程在高職人才培養(yǎng)中占據(jù)重要地位,課程改革關(guān)系到教學(xué)活動(dòng)是否能夠更有成效地進(jìn)行。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,如何不斷改進(jìn)課程,改進(jìn)教學(xué)方法是我們要思考的問(wèn)題。隨著現(xiàn)代高職教學(xué)管理水平的不斷提高,越來(lái)越多的新的教育模式的提出,也為我們改革課程教學(xué)提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。在實(shí)際教學(xué)中,我們要不斷創(chuàng)新,對(duì)課程不斷改革,以適應(yīng)現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的需求。

電子測(cè)量論文:數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在電子測(cè)量?jī)x器領(lǐng)域上的應(yīng)用

摘 要數(shù)字信號(hào)處理是當(dāng)前使用電子儀器進(jìn)行測(cè)量工作的重要組成組成部分,可以說(shuō),測(cè)量是人類社會(huì)發(fā)展過(guò)程中必不可少的一項(xiàng)工作,而電子儀器則是測(cè)量工作發(fā)展至今最為先進(jìn)的設(shè)備。如何才能夠通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理加強(qiáng)電子測(cè)量?jī)x器的使用效果成為了當(dāng)前函待解決的問(wèn)題。本文便將對(duì)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)對(duì)電子測(cè)量與儀器的影響進(jìn)行分析,并提出一些意見(jiàn)與建議。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字信號(hào)處理技術(shù) 電子測(cè)量?jī)x器 應(yīng)用

1 引言

隨著科技的不斷發(fā)展,我們步入了數(shù)字化時(shí)代,數(shù)字化時(shí)代的重點(diǎn)在于數(shù)字信號(hào)處理。數(shù)字信號(hào)處理是一種采用數(shù)字計(jì)算的方法,對(duì)信號(hào)進(jìn)行后期處理的理論和技術(shù),它的簡(jiǎn)稱為DSP,英文全稱Digital Signal Processing。DSP發(fā)展至今,單點(diǎn)指令平均執(zhí)行速度和每秒處理語(yǔ)言指令之多是我們無(wú)法想象和超越的。數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在電子儀器測(cè)量中是非常重要的,測(cè)量是人類社會(huì)發(fā)展過(guò)程中必不可少的一項(xiàng)工作,人類社會(huì)的發(fā)展是離不開(kāi)測(cè)量的,電子儀器在使用的過(guò)程中主要的作用就是要進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)量,因此,將數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)應(yīng)用到電子測(cè)量?jī)x器領(lǐng)域就變得越來(lái)越重要。本文就是對(duì)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在電子測(cè)量?jī)x器領(lǐng)域上的應(yīng)用進(jìn)行分析,為相關(guān)的研究提供借鑒。

2 測(cè)量的作用

測(cè)量在生產(chǎn)實(shí)踐中占據(jù)著重要的地位,將抽象事物具象化是測(cè)量的主要內(nèi)涵,尤其是針對(duì)生產(chǎn)制造領(lǐng)域,一個(gè)產(chǎn)品想要批量生產(chǎn),各項(xiàng)的參數(shù)信息必不可少,獲取這些信息就就是測(cè)量的工作。另外,測(cè)量能夠促使生產(chǎn)活動(dòng)規(guī)范化,同樣是多應(yīng)用于制造業(yè),零件生產(chǎn)出來(lái)之后,必然要進(jìn)行檢查,通過(guò)一系列數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)所生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)估,以判定其是否符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。

3 數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的重要意義

電子儀器是進(jìn)行測(cè)量工作的主要工具,隨著測(cè)量技術(shù)的不斷發(fā)展,對(duì)電子儀器的要求也就越來(lái)越高,目前多數(shù)的電子測(cè)量?jī)x器都是通過(guò)電信號(hào)的形式傳遞測(cè)量結(jié)果的,度數(shù)的難度較大,更不要說(shuō)進(jìn)行分析處理了。而有了數(shù)字信號(hào)處理技術(shù),就能解決這一難題,針對(duì)測(cè)量?jī)x器的數(shù)字信號(hào)處理,其主要內(nèi)容是將將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為熟悉信號(hào),然后通過(guò)數(shù)字信號(hào)對(duì)信息進(jìn)行分析,后續(xù)工作才能夠進(jìn)行。

4 數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在電子測(cè)量?jī)x器領(lǐng)域的應(yīng)用

4.1 在發(fā)生器上的應(yīng)用

發(fā)生器就是信號(hào)源,它是一種能提供各種頻率、波形和輸出電平典型的設(shè)備。在測(cè)量各種電信系統(tǒng)或電信設(shè)備的振幅特性、頻率特性、傳輸特性及其他電參數(shù)時(shí),它可以用作測(cè)量的信號(hào)源或激勵(lì)源。發(fā)生器在測(cè)量時(shí)使用的是頻率合成技術(shù),需要利用低通波濾器來(lái)完成相應(yīng)的測(cè)量工作,而數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的主要內(nèi)容就是進(jìn)行濾波,采用數(shù)字計(jì)算的方法,對(duì)信號(hào)進(jìn)行后期處理的理論和技術(shù),它能夠克服晶振僅僅能夠提供特定頻率的相應(yīng)缺陷,提高了信號(hào)輸出頻率的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

4.2 在電壓測(cè)量中的應(yīng)用

電子測(cè)量時(shí)泛指以電子技術(shù)為基礎(chǔ)手段的一種測(cè)量技術(shù)。它是測(cè)量學(xué)和電子學(xué)相互結(jié)合的產(chǎn)物。

在電子測(cè)量的過(guò)程中,電壓是電子技術(shù)測(cè)量的一個(gè)基本參數(shù),電壓測(cè)量是電子測(cè)量的基礎(chǔ)。很多電子設(shè)備都與電壓有關(guān),如信號(hào)發(fā)生器、發(fā)射機(jī)和接收機(jī)等。電壓的測(cè)量對(duì)電流、場(chǎng)強(qiáng)、衰減等參數(shù)的測(cè)量也很重要。目前的電壓測(cè)量已經(jīng)被數(shù)字化,實(shí)際應(yīng)用中,在數(shù)字信號(hào)處理的過(guò)程中有兩種形式:一是交流電壓和直流電壓轉(zhuǎn)換之后再進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換,另一個(gè)就是在得到了直流電壓的時(shí)候直接進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。在這兩種轉(zhuǎn)換方式都涉及到了A/DD換,A/D是指模數(shù)轉(zhuǎn)換,是數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)中非?;A(chǔ)的環(huán)節(jié),它將模擬量或者連續(xù)變化的量進(jìn)行量化(離散化),轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字量的電路。A/D轉(zhuǎn)換包含三個(gè)部分:抽樣、量化和編碼。如果將A/D變換的三個(gè)部分都應(yīng)用在電壓表上,就會(huì)大大提高電壓表測(cè)量的準(zhǔn)確性、抗干擾能力以及分辨能力。

4.3 在示波器中的應(yīng)用

示波器是一種用途十分廣泛的電子測(cè)量?jī)x器,它能把肉眼看不見(jiàn)的電信號(hào)變換成看得見(jiàn)的圖像,便于人們研究各種電現(xiàn)象的變化過(guò)程。它通過(guò)波形的形式將所要測(cè)量的信號(hào)顯示出來(lái),被測(cè)信號(hào)通過(guò)電子束打在熒光屏上,顯示的圖像有助于測(cè)量人員的分析與解讀,電流、電壓、頻率等都能通過(guò)示波器。進(jìn)行顯示,此外,一些較為特殊的信號(hào)也能夠在示波器上顯示出來(lái),諸如調(diào)幅度、相位差的顯示也常常出現(xiàn)在示波器的應(yīng)用范圍內(nèi)。假設(shè)使用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),將其輸入到相應(yīng)的示波器中,并且將這一輸出信號(hào)設(shè)定為s(k),在這樣的情況下,就能夠準(zhǔn)確地計(jì)算出示波器對(duì)于信號(hào)的離散型算式h(k),在對(duì)這一離散型算式進(jìn)行存儲(chǔ)的過(guò)程中,需要加存一個(gè)信號(hào)重構(gòu)的反卷積算法,在這樣的情況下,就可以得到以下的結(jié)論:無(wú)論示波器達(dá)到了什么樣的標(biāo)準(zhǔn),信號(hào)是否存在著失真的現(xiàn)象,都能夠根據(jù)現(xiàn)有的信號(hào)進(jìn)行重構(gòu),從而得出我們想要得到的信號(hào)。這樣,進(jìn)行電量信號(hào)的觀測(cè)便無(wú)須再受到示波器的限制。

5 結(jié)論

隨著數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的不斷發(fā)展,它在多個(gè)領(lǐng)域都是具有很大的發(fā)展空間,通過(guò)上文我們不難發(fā)現(xiàn),數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)是當(dāng)前使用電子儀器進(jìn)行測(cè)量工作的重要組成組成部分,它對(duì)提高電子測(cè)量效果以及電子測(cè)量?jī)x器的使用有著非常重要的作用。本文詳細(xì)分析了數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)對(duì)電子測(cè)量與儀器的影響,并提出相應(yīng)的意見(jiàn)與建議,具有一定的實(shí)際指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)

作者簡(jiǎn)介

王志勇(1983-),男,吉林省白山市人。助教。研究方向?yàn)殡娮有畔⒐こ獭?

作者單位

長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院 吉林省長(zhǎng)春市 130012

電子測(cè)量論文:基于自動(dòng)化控制的電子測(cè)量技術(shù)發(fā)展

摘 要:自動(dòng)化控制技術(shù)的不斷發(fā)展對(duì)電子測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用提出了更高的要求,為了能夠更好地了解電子測(cè)量技術(shù),本文展開(kāi)了研究,首先分析了基于自動(dòng)化控制的電子測(cè)量技術(shù)的發(fā)展概況,在此基礎(chǔ)上,分析了基于自動(dòng)化控制的電子測(cè)量技術(shù)發(fā)展的重要性,并對(duì)加強(qiáng)基于自動(dòng)化控制電子測(cè)量技術(shù)的發(fā)展提出相關(guān)策略和措施,希望對(duì)電子測(cè)量技術(shù)發(fā)展有所啟發(fā)。

關(guān)鍵詞:自動(dòng)化控制;電子測(cè)量技術(shù);發(fā)展研究

一、基于自動(dòng)化控制的電子測(cè)量技術(shù)的發(fā)展概況

(一)基于自動(dòng)化控制的電子測(cè)量技術(shù)的發(fā)展背景

我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展是從20世紀(jì)80年代迅速發(fā)展起來(lái)的,尤其是我國(guó)的一些國(guó)家政策和經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模,都是那個(gè)時(shí)代起步并取得卓越成績(jī)的。我國(guó)經(jīng)濟(jì)剛剛起步的過(guò)程是十分艱難的,整個(gè)科學(xué)技術(shù)水平受到很大程度的限制。所以導(dǎo)致我國(guó)的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)力和生產(chǎn)技術(shù)是比較落后。我國(guó)是人口大國(guó),為了更好地發(fā)展,只有在生產(chǎn)上投入大量的人力,尤其是針對(duì)生產(chǎn)建設(shè),投入大量的人力勢(shì)必會(huì)造成更大的成本支出,為了能夠更好地建設(shè)和發(fā)展生產(chǎn),我國(guó)的科學(xué)家艱苦創(chuàng)新,對(duì)生產(chǎn)技術(shù)水平進(jìn)行發(fā)展,而且隨著整個(gè)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展,我國(guó)的自動(dòng)化控制技術(shù)取得了良好的成績(jī),在建設(shè)生產(chǎn)上對(duì)于自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用逐步取代了大量的人力進(jìn)行生產(chǎn)建設(shè),對(duì)于生產(chǎn)建設(shè)的成本是很大的一種節(jié)約。生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)不斷發(fā)展,對(duì)于我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)有非常大的貢獻(xiàn),在自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)展過(guò)程中電子測(cè)量技術(shù)不斷發(fā)展。電子測(cè)量技術(shù)應(yīng)用到自動(dòng)化控制過(guò)程中,能夠?yàn)槲覈?guó)自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展提供強(qiáng)大的動(dòng)力支持,從而進(jìn)一步完善我國(guó)的現(xiàn)代化生產(chǎn)過(guò)程。

(二)基于自動(dòng)化控制的電子測(cè)量技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

通過(guò)對(duì)自動(dòng)化控制技術(shù)的研究和分析,能夠發(fā)現(xiàn)在我國(guó)自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中,整個(gè)電子自動(dòng)化控制的電子測(cè)量技術(shù)的發(fā)展時(shí)間較短,所以對(duì)于電子測(cè)量技術(shù)來(lái)說(shuō),其應(yīng)用的過(guò)程和應(yīng)用實(shí)際還沒(méi)有達(dá)到很成熟的階段,在整個(gè)自動(dòng)化控制中的電子測(cè)量技術(shù)中還存在一定的問(wèn)題,影響整個(gè)電子測(cè)量技術(shù)的發(fā)展,尤其是針對(duì)整個(gè)電子測(cè)量技術(shù),對(duì)于整個(gè)自動(dòng)化控制技術(shù)來(lái)說(shuō),在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中,使用電子測(cè)量技術(shù)還沒(méi)有達(dá)到一定的規(guī)模,尤其是針對(duì)整個(gè)自動(dòng)化控制技術(shù)來(lái)說(shuō),但是在整個(gè)電子測(cè)量技術(shù)的發(fā)展上,發(fā)展技術(shù)和發(fā)展空間很大,盡管是作為一種新興的技術(shù),但是同時(shí)能夠保證我國(guó)絕大多數(shù)生產(chǎn)和建設(shè)工作取得良好進(jìn)展。電子測(cè)量技術(shù)的發(fā)展成本很高,這大大限制了整個(gè)電子測(cè)量技術(shù)的發(fā)展,所以很多一些規(guī)模較小的企業(yè)和生產(chǎn)單位還不具備在自動(dòng)化生產(chǎn)中應(yīng)用電子測(cè)量技術(shù)的基礎(chǔ),從而導(dǎo)致電子測(cè)量技術(shù)的發(fā)展受到進(jìn)一步的限制。

二、基于自動(dòng)化控制的電子測(cè)量技術(shù)發(fā)展的重要性

(一)利于電子測(cè)量技術(shù)動(dòng)態(tài)性的發(fā)展

通過(guò)研究和調(diào)查,能夠發(fā)現(xiàn)在電子測(cè)量技術(shù)發(fā)展過(guò)程中,往往只是利用自動(dòng)化技術(shù)對(duì)生產(chǎn)建設(shè)進(jìn)行一種單一的管理模式,這種管理模式對(duì)于整個(gè)生產(chǎn)建設(shè)工作的管理是一種弊端,管理模式是動(dòng)態(tài)的管理模式才能夠促進(jìn)生產(chǎn)建設(shè)工作的效率提高。但是在進(jìn)行實(shí)際的管理工作中,只應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)建設(shè)進(jìn)行管理是一種靜態(tài)的管理。所以在實(shí)際的生產(chǎn)工作中,要把電子測(cè)量技術(shù)應(yīng)用到整自動(dòng)化控制技術(shù)中,從而能夠保證整個(gè)生產(chǎn)建設(shè)工作實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)管理。這種管理方式對(duì)于我國(guó)的自動(dòng)化生產(chǎn)來(lái)說(shuō)是一種重大的突破,有利于電子測(cè)量技術(shù)動(dòng)態(tài)性的發(fā)展,從而能夠保證整個(gè)現(xiàn)代化建設(shè)步上一個(gè)新臺(tái)階。

(二)利于電子測(cè)量技術(shù)高效性的發(fā)展

在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中,自動(dòng)化控制是檢驗(yàn)我國(guó)生產(chǎn)企業(yè)是否得到提高與發(fā)展的重要標(biāo)志,同時(shí)通過(guò)對(duì)自動(dòng)化控制技術(shù)的管理,能夠看出我國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平和生產(chǎn)建設(shè)的重要作用,能夠?yàn)閷?duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的穩(wěn)步提高做出重要的貢獻(xiàn)。在自動(dòng)化控制技術(shù)中應(yīng)用電子測(cè)量技術(shù)能夠?qū)⒄麄€(gè)電子測(cè)量技術(shù)的發(fā)展提上一個(gè)新臺(tái)階,電子測(cè)量技術(shù)通過(guò)借助自動(dòng)化控制這個(gè)平臺(tái)能夠得到更大的完善,為了能夠?qū)⑸a(chǎn)過(guò)程更加完善,自動(dòng)化生產(chǎn)控制技術(shù)也需要對(duì)整個(gè)生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整,而電子測(cè)量技術(shù)能夠?qū)⒆詣?dòng)化控制技術(shù)的效益發(fā)揮到最大,能夠有效提高自動(dòng)化控制技術(shù)在生產(chǎn)過(guò)程中管理的高效性。為了能夠?qū)⒄麄€(gè)電子測(cè)量技術(shù)進(jìn)行完整發(fā)揮,需要對(duì)應(yīng)用過(guò)程中產(chǎn)生的問(wèn)題進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化,從而保證生產(chǎn)建設(shè)的有序性,這種應(yīng)用模式能夠促進(jìn)生產(chǎn)力的提高,從而有助于我的自動(dòng)化生產(chǎn)企業(yè)的獲取更大的經(jīng)濟(jì)效益。

(三)利于電子測(cè)量技術(shù)全面性的發(fā)展

在對(duì)自動(dòng)化控制技術(shù)的研究中不能忽視電子測(cè)量技術(shù)的效用,只有對(duì)兩者的效益進(jìn)行研究,才能夠保證整個(gè)電子測(cè)量技術(shù)發(fā)揮最大的功效。兩者結(jié)合能夠產(chǎn)生出更大的效益。所以為了能夠保證整個(gè)電子測(cè)量技術(shù)發(fā)揮出更大的效益,要對(duì)整個(gè)自動(dòng)化控制技術(shù)進(jìn)行完善和優(yōu)化,在應(yīng)用過(guò)程中,要結(jié)合自動(dòng)化控制技術(shù)的特點(diǎn),不斷實(shí)現(xiàn)更大程度上的應(yīng)用效益,有利于促進(jìn)我國(guó)的電子測(cè)量技術(shù)在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中得到更為全面的應(yīng)用與發(fā)展,從而創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟(jì)效益。

三、加強(qiáng)基于自動(dòng)化控制電子測(cè)量技術(shù)發(fā)展的主要措施

(一)重視自動(dòng)化控制電子測(cè)量技術(shù)的推廣

電子測(cè)量技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用情況需要與整個(gè)生產(chǎn)建設(shè)相結(jié)合,只有在自動(dòng)化的生產(chǎn)建設(shè)中應(yīng)用電子測(cè)量技術(shù)才有助于電子測(cè)量技術(shù)的推廣。所以在進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中,有關(guān)單位和部門(mén)要注重對(duì)電子測(cè)量技術(shù)的推廣,只有將電子測(cè)量技術(shù)所能產(chǎn)生的效益推廣到建設(shè)單位手中,要管理人員明晰整個(gè)電子測(cè)量技術(shù)與自動(dòng)化控制結(jié)合所能產(chǎn)生的效益,才能夠保證整個(gè)電子測(cè)量技術(shù)在自動(dòng)化控制中的發(fā)展和應(yīng)用。注重對(duì)電子測(cè)量技術(shù)效益的宣傳,能夠更好地實(shí)現(xiàn)電子測(cè)量技術(shù)的發(fā)展。

(二)拓展自動(dòng)化控制電子測(cè)量的范疇

在自動(dòng)化控制技術(shù)中應(yīng)用電子測(cè)量技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)更大的生產(chǎn)效益,但是在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中,整個(gè)電子測(cè)量技術(shù)受到功能的限制,會(huì)導(dǎo)致應(yīng)用程度不完善,所以要針對(duì)這一情況去進(jìn)行研究和創(chuàng)新,要能夠不斷拓展電子測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用范疇,保證整個(gè)電子測(cè)量技術(shù)在自動(dòng)化控制環(huán)節(jié)中的實(shí)際應(yīng)用。只有這樣才能夠促進(jìn)整個(gè)自動(dòng)化生產(chǎn)建設(shè)的大發(fā)展。

(三)降低電子測(cè)量技術(shù)的成本費(fèi)用

電子測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用成本較高是制約電子測(cè)量技術(shù)發(fā)展的主要原因,為了更好地發(fā)展電子測(cè)量技術(shù)要能夠?qū)﹄娮訙y(cè)量技術(shù)的成本費(fèi)用進(jìn)行降低,不斷對(duì)科學(xué)技術(shù)水平進(jìn)行創(chuàng)新,加強(qiáng)對(duì)電子測(cè)量技術(shù)的研究,降低電子測(cè)量技術(shù)的成本費(fèi)用,以達(dá)到提高整個(gè)電子測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用效果。

結(jié)語(yǔ)

總體來(lái)說(shuō),電子測(cè)量技術(shù)在自動(dòng)化控制中發(fā)揮重要作用。為了促進(jìn)自動(dòng)化生產(chǎn),我們要結(jié)合自動(dòng)化控制的電子測(cè)量技術(shù)的發(fā)展背景和發(fā)展現(xiàn)狀,對(duì)電子測(cè)量技術(shù)在自動(dòng)化控制中有利于電子測(cè)量技術(shù)動(dòng)態(tài)性的發(fā)展和高效性的發(fā)展以及全面性的發(fā)展的重要性進(jìn)行分析,然后積極采用重視自動(dòng)化控制電子測(cè)量技術(shù)的推廣、拓展自動(dòng)化控制電子測(cè)量的范疇和降低電子測(cè)量技術(shù)的成本費(fèi)用等措施希以達(dá)到提高電子測(cè)量技術(shù)發(fā)展的效果。

電子測(cè)量論文:淺談我國(guó)電子測(cè)量專業(yè)的發(fā)展

摘要:電子測(cè)量技術(shù)在生產(chǎn)應(yīng)用中主要用于測(cè)試測(cè)量,對(duì)于電子電路進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)量也是測(cè)量專業(yè)的必備課程,同時(shí)國(guó)家對(duì)于電子測(cè)量專業(yè)的發(fā)展也是極其的重視。與此同時(shí),許多年輕人也意識(shí)到這個(gè)專業(yè)的前景,積極投入到這個(gè)專業(yè)當(dāng)中來(lái),為這個(gè)專業(yè)增添了大量的活力。

關(guān)鍵詞:電子測(cè)量專業(yè);發(fā)展;前景

1.電子測(cè)量概述

電子測(cè)量泛指以電子技術(shù)為基礎(chǔ)的一種測(cè)量手段,是測(cè)量技術(shù)學(xué)與電子工程學(xué)相互結(jié)合的一種產(chǎn)物。電子測(cè)量除了具體運(yùn)用電子測(cè)量的原理、方法和設(shè)備對(duì)各種電量、電信號(hào)以及電路元件的特性以及參數(shù)進(jìn)行測(cè)量外,還可以測(cè)量各種敏感器件和傳感器件,以及測(cè)量一些常規(guī)器材無(wú)法測(cè)量的器件,并且這種測(cè)量具有簡(jiǎn)單方便、準(zhǔn)確率高等特點(diǎn)。最近幾年計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)與微電子技術(shù)的快速發(fā)展為電子測(cè)量技術(shù)增添了巨大的活力。電子計(jì)算機(jī)的使用尤其是微型計(jì)算機(jī)與電子測(cè)量技術(shù)的結(jié)合,構(gòu)成了一種新的儀器與測(cè)量系統(tǒng),即人們通常所說(shuō)的“智能儀器”和“系能檢測(cè)機(jī)器”。并且對(duì)其功能可以進(jìn)行自主選擇,如數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)傳輸、故障診斷、誤差修正等,這樣不僅改變了若干傳統(tǒng)的測(cè)量方法與概念,更對(duì)整個(gè)電子測(cè)量和其他的相關(guān)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生巨大的推力,現(xiàn)在電子測(cè)量技術(shù)已經(jīng)成為電子科學(xué)領(lǐng)域中最為重要且發(fā)展迅速的一門(mén)分支學(xué)科。

2.電子測(cè)量技術(shù)的發(fā)展、現(xiàn)狀以及存在的問(wèn)題

2.1測(cè)量技術(shù)的發(fā)展

20世紀(jì)60年代中期,我國(guó)剛剛改革開(kāi)放,同時(shí)也隨著中小集成電路工廠的建立,所謂的集成電路就是講電阻、電容、二極管和三極管等等電源器材進(jìn)過(guò)半導(dǎo)材料工藝或者薄膜工藝制作過(guò)程中在同一個(gè)硅膠片上,并且按照某一種順序排列起來(lái),具有某種特征和功能,從而打破了傳統(tǒng)半導(dǎo)體材料的概念,實(shí)現(xiàn)了材料、電路、元件三位一體的目標(biāo)。集成電路的產(chǎn)生使得原本的基本電路變得更小。因此由電子集成電路做成的電子測(cè)量?jī)x器越來(lái)越小,同時(shí)其測(cè)量的范圍更為廣泛,精確度也大大提高了,從而極大地推動(dòng)了電子測(cè)量專業(yè)的快速發(fā)展。現(xiàn)在一些比較先進(jìn)的電子測(cè)量技術(shù)都是由集成電路組成,并且現(xiàn)在還有了智能功能,特別是在頂尖的世界儀器和現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,集成電路的測(cè)量?jī)x器具有巨大的優(yōu)勢(shì)。20世紀(jì)70年代以來(lái),計(jì)算機(jī)、微計(jì)算機(jī)發(fā)展迅速,同時(shí)也適應(yīng)了現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的新需求甚至是戰(zhàn)爭(zhēng)的需求,測(cè)量技術(shù)與儀器在不斷地進(jìn)步與改進(jìn)。隨著測(cè)量技術(shù)的不斷提高又相繼出現(xiàn)了智能儀器、虛擬儀器和互換性虛擬儀器等計(jì)算機(jī)儀器和自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代機(jī)器之間的聯(lián)系日益緊密,同時(shí)二者的界限也逐漸模糊,電子測(cè)量領(lǐng)域也不斷拓展。近幾年,以網(wǎng)絡(luò)為代表的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)以及與其他高科技的結(jié)合,不僅使智能網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入日常生活中,而且也為電子測(cè)量技術(shù)帶來(lái)了前所未有的發(fā)展空間和機(jī)遇,網(wǎng)絡(luò)化測(cè)量技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)功能的新興產(chǎn)品也由此誕生。

2.2測(cè)量技術(shù)的現(xiàn)狀與存在的問(wèn)題

在我國(guó),由于國(guó)際化需求,在航天器和武器系統(tǒng)的單元系統(tǒng)也設(shè)計(jì)了電子測(cè)量技術(shù),進(jìn)行自我檢測(cè)功能。但是在實(shí)際自我檢測(cè)功能自動(dòng)測(cè)試的試驗(yàn)中,尤其是在武器系統(tǒng)的自我檢測(cè)中,缺少人工檢測(cè)步驟,這就存在大量的安全隱患。由于缺少實(shí)用的人工智能檢測(cè)技術(shù),導(dǎo)致了故障檢測(cè)水平低、實(shí)用性差、網(wǎng)絡(luò)水平低。所以在這個(gè)方面,電子測(cè)量專業(yè)還要向自動(dòng)化的方向發(fā)展,將自動(dòng)化和測(cè)量進(jìn)行有效的結(jié)合,給電子測(cè)量技術(shù)注入新的活力,電子測(cè)量和自動(dòng)化是相同重要的,電子測(cè)量需要通過(guò)自動(dòng)化的方式來(lái)體現(xiàn)。而對(duì)于現(xiàn)在的科學(xué)水平還不可以進(jìn)行有效的結(jié)合,所以就要對(duì)測(cè)試體制方面進(jìn)行改革。在國(guó)內(nèi)還沒(méi)有完整的邊緣掃描技術(shù)和完整的智能內(nèi)裝系統(tǒng)。因此國(guó)內(nèi)的電子測(cè)量技術(shù)與國(guó)際還存在著一定的差距,國(guó)內(nèi)20世紀(jì)末就提出了內(nèi)裝測(cè)試系統(tǒng)和可行性系統(tǒng)的探索,并且隨后就研制了相應(yīng)的設(shè)備,并制定了相應(yīng)的制度與規(guī)定。近些年,我國(guó)的測(cè)量技術(shù)的可靠性和穩(wěn)定性得到了很多方面的重視,國(guó)內(nèi)的電子測(cè)量技術(shù)有了很大的改觀,測(cè)試技術(shù)產(chǎn)業(yè)在最近幾年也有了很大的改變,已經(jīng)走出了前幾年的低谷。電子測(cè)量技術(shù)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)步入正軌,我國(guó)的測(cè)量技術(shù)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步,特別是通用電子測(cè)量與汽車設(shè)備的測(cè)量與研發(fā)方向,與國(guó)際上的平均水平正在快速地拉近,對(duì)國(guó)外的電子測(cè)量產(chǎn)業(yè)的巨頭產(chǎn)生了一定的沖擊。模塊化和虛擬技術(shù)的發(fā)展,為我國(guó)的電子測(cè)量技術(shù)帶來(lái)了新的契約,加上各級(jí)政府的重視,我國(guó)自主運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)踐與運(yùn)用,都在為該產(chǎn)業(yè)提供前所未有的動(dòng)力和機(jī)遇。通過(guò)這幾年來(lái)看,我國(guó)的電子測(cè)量技術(shù)增長(zhǎng)速度極其迅速。國(guó)家也想通過(guò)這幾年的努力發(fā)展來(lái)改變現(xiàn)狀,快速地拉近與國(guó)際化平均水平的差距。

3.電子測(cè)量技術(shù)的前景

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn),正在并極大地改變了人們生活的各個(gè)方面。在現(xiàn)實(shí)中具體表現(xiàn)在計(jì)量測(cè)試、測(cè)控技術(shù)和儀表領(lǐng)域中。微機(jī)化儀表的產(chǎn)生,高檔精密機(jī)械的出現(xiàn)以及測(cè)量信息的地域性、全國(guó)性乃至全世界共同標(biāo)準(zhǔn)資源的共享,各個(gè)等級(jí)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的選定都與電子測(cè)量技術(shù)有關(guān)。電子測(cè)量技術(shù)水平提高了,與之對(duì)應(yīng)的微計(jì)算機(jī)、高端知識(shí)產(chǎn)業(yè)等科研先進(jìn)部分都會(huì)有所聯(lián)系,并且,電子測(cè)量在科研的部分中占據(jù)著很重要的部分,這也是一個(gè)重要的研究基礎(chǔ)。那么電子測(cè)量技術(shù)在這個(gè)過(guò)程中起到了至關(guān)重要的作用,知識(shí)的引導(dǎo)、技術(shù)的支持、思想的總結(jié)等等高端的指導(dǎo)思想。

21世紀(jì),我國(guó)的電子測(cè)量技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和方向是:測(cè)量數(shù)據(jù)的采集以及處理都采用自動(dòng)化的模式進(jìn)行處理,采用了自動(dòng)化、實(shí)時(shí)化與數(shù)字化,測(cè)量數(shù)據(jù)管理的科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)格化,將粗量數(shù)據(jù)傳播與應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)化、多樣化、社會(huì)化、數(shù)字化以及先進(jìn)化的全面測(cè)量等廣泛地運(yùn)用到工程測(cè)量中,并且發(fā)揮電子測(cè)量的主導(dǎo)性、主觀性與準(zhǔn)確性。我國(guó)測(cè)試技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入到了全球平均化的水平,同時(shí)我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)量已經(jīng)進(jìn)入了設(shè)計(jì)階段,而且采用了世界先進(jìn)水平與我國(guó)自身水平相結(jié)合的方法,逐步向世界一流先進(jìn)水平邁進(jìn)。但是如何進(jìn)一步發(fā)展,發(fā)展的主要內(nèi)容是什么,這些都是擺在測(cè)量工作者面前的首要難題。所以,當(dāng)從事電子測(cè)量專業(yè)時(shí),就應(yīng)該準(zhǔn)確地思考測(cè)量基礎(chǔ)行業(yè)的發(fā)展方向以及基礎(chǔ)行業(yè)要做的是什么。只有了解這些問(wèn)題以后才可以很好地解決自身與工作之間的問(wèn)題。任何技術(shù)的發(fā)展都取決于社會(huì)發(fā)展的需要以及社會(huì)人們的思想狀態(tài)。根據(jù)調(diào)查,20世紀(jì)初硬件成本6%,檢測(cè)開(kāi)發(fā)24%,檢測(cè)操作57%,維護(hù)成本占了13%。除了硬件成本外,其他3項(xiàng)基本都是軟件開(kāi)發(fā)、維護(hù)、操作成本。因此,對(duì)于軟件的開(kāi)發(fā)、移植、維護(hù),應(yīng)該是檢測(cè)系統(tǒng)重點(diǎn)研究的問(wèn)題。因此,美國(guó)對(duì)于此次的調(diào)查格外重視,并且提出了相應(yīng)的重點(diǎn)描述和規(guī)范,以信息模型對(duì)采來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行格式化的、標(biāo)準(zhǔn)化的處理,很好地消除了信息之間的層次性與間斷性,并且消除了整體應(yīng)用的障礙,將測(cè)試從宏觀上分為產(chǎn)品描述層、儀器控制層、測(cè)試資源管理層等等內(nèi)容。其根本目的就是建立一種通用的認(rèn)知模式與思考模式。該體系在衍生出由具體硬件、軟件和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的整體體系,使得測(cè)試與檢測(cè)貫穿產(chǎn)品從設(shè)計(jì)思想到裝配現(xiàn)場(chǎng)的整個(gè)壽命周期。從初期的設(shè)計(jì)階段到成型階段需要大量的測(cè)量技術(shù),涉及高端的技術(shù)產(chǎn)業(yè)還需要使用電子測(cè)量技術(shù)來(lái)提高精度。在產(chǎn)品成型階段所需測(cè)試程序與過(guò)程中信息的使用都是緊密相連的。故在產(chǎn)品的隔離和修理中,在判斷報(bào)告和診斷測(cè)試中需要維護(hù)信息的收集和診斷信息的反饋。同時(shí)通過(guò)漸行的方法逐步確定開(kāi)放系統(tǒng)的體系環(huán)節(jié),設(shè)計(jì)了4個(gè)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目,每一個(gè)發(fā)展目完成后,產(chǎn)生一個(gè)開(kāi)放系統(tǒng)體系完整的開(kāi)放部件,通過(guò)每一個(gè)獨(dú)立的零部件的相互補(bǔ)充最終形成了一個(gè)完整的個(gè)體。他們之間是緊密結(jié)合的,每一個(gè)部分的相對(duì)位置都是事先計(jì)算好的,這種誤差需要降低到最小。電子測(cè)量技術(shù)在這里起到了至關(guān)重要的作用。所以,現(xiàn)代化的每一個(gè)部分都需要精密的電子測(cè)量技術(shù)。

4.結(jié)語(yǔ)

電子測(cè)量專業(yè)是一門(mén)用計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代化技術(shù)進(jìn)行電子信息測(cè)量的學(xué)科主要是研究信息的獲取與處理能力,電子設(shè)備與信息系統(tǒng)中的某些部件的測(cè)量?,F(xiàn)在,電子測(cè)量已經(jīng)涵蓋了社會(huì)的諸多方面,比如航空設(shè)備的運(yùn)動(dòng)路線的測(cè)量、國(guó)防建設(shè)武器的合理性規(guī)劃等,甚至現(xiàn)在人們?nèi)粘I钪卸伎梢杂玫降木唧w工具等都體現(xiàn)了電子測(cè)量技術(shù)。所以這個(gè)專業(yè)的畢業(yè)生在較為廣泛的領(lǐng)域內(nèi)具有較好的技術(shù)適應(yīng)性,就業(yè)范圍廣、實(shí)踐能力強(qiáng)、工作上手快、就業(yè)率高是他們的特點(diǎn),畢業(yè)生在相關(guān)的企業(yè)和工作單位中可以較快勝任生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)與技術(shù)管理等工作。

電子測(cè)量論文:數(shù)字信號(hào)處理對(duì)電子測(cè)量?jī)x器的影響分析

摘 要:數(shù)字信息化在我國(guó)越來(lái)越受到重視,許多人開(kāi)始關(guān)注數(shù)字信息化,這也就決定了數(shù)字信息化在我國(guó)的使用范圍和影響。測(cè)量是社會(huì)發(fā)展過(guò)程中必不可少的一項(xiàng)工作。在研究的過(guò)程中會(huì)發(fā)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理與電子測(cè)量有著很密切的聯(lián)系,在使用電子儀器進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候是離不開(kāi)數(shù)字信號(hào)處理的,離開(kāi)了數(shù)字信號(hào)處理電子測(cè)量是無(wú)法正常運(yùn)行的,所以說(shuō)數(shù)字信號(hào)處理與電子測(cè)量是緊密聯(lián)系的。為了方便使用,就需要對(duì)數(shù)字信息處理和電子測(cè)量技術(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行研究?;诖?,文章就數(shù)字信號(hào)處理對(duì)電子測(cè)量?jī)x器的影響展開(kāi)分析和探討。

關(guān)鍵詞:數(shù)字信號(hào)處理 電子測(cè)量?jī)x器 影響因素

引言

數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)就是指利用計(jì)算機(jī)或者是其他的信息設(shè)備來(lái)對(duì)相應(yīng)的信號(hào)進(jìn)行分析和處理,從而得到有用的信息的過(guò)程的一門(mén)技術(shù)。數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)可以將同一類型的信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào),這樣計(jì)算機(jī)就可以進(jìn)行相應(yīng)的處理。目前,人們對(duì)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在電子測(cè)量?jī)x器領(lǐng)域上的應(yīng)用進(jìn)行了大量研究,數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)對(duì)于電子儀器的測(cè)量有著非常重要的意義,必須要重視數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)。

1.數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的重要性

1.1測(cè)量的作用

測(cè)量也可以使得生產(chǎn)活動(dòng)的行為更加規(guī)范,在機(jī)械零件制造的過(guò)程中,已經(jīng)生產(chǎn)完成的機(jī)械零件必須要進(jìn)行相應(yīng)的檢查,判斷這些零件是否符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),而且通過(guò)測(cè)量也可以了解相應(yīng)零件的各個(gè)環(huán)節(jié)是否符合零件的使用要求,工作人員對(duì)于零件的參數(shù)進(jìn)行充分的了解,才能夠在生產(chǎn)制造的過(guò)程中落實(shí)到每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)。

1.2數(shù)字信號(hào)處理的意義

測(cè)量技術(shù)在不斷地發(fā)展,目前測(cè)量工作使用的都是電子測(cè)量?jī)x器,電子測(cè)量?jī)x器的應(yīng)用使測(cè)量結(jié)果更加精確,也提高了測(cè)量的效率,但是電子測(cè)量?jī)x器的測(cè)量結(jié)果都是利用電信號(hào)的形式來(lái)進(jìn)行表示的,這樣測(cè)量人員就很難對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的分析,但是數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)可以將電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào),這樣工作人員就可以利用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)來(lái)對(duì)相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析,保證了后續(xù)工作的穩(wěn)定運(yùn)行。在電子測(cè)量?jī)x器測(cè)量的過(guò)程中,如果使用的是直流電壓,那么就要進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換,如果使用的是交流電壓,那么就要先進(jìn)行交流電壓和直流電壓的轉(zhuǎn)換,之后再進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換。這樣就可以使得測(cè)量的結(jié)果更加準(zhǔn)確。

2.數(shù)字信號(hào)處理對(duì)測(cè)量?jī)x器性能的提高

(1)信號(hào)發(fā)生器。信號(hào)發(fā)生器是產(chǎn)生設(shè)定信號(hào)的電子儀表,利用頻率合成技術(shù)促進(jìn)了信號(hào)發(fā)生器質(zhì)量的提高。通常采用直接數(shù)字頻率合成方法的低通信號(hào)處理技術(shù),和間接鎖相式合成信號(hào)處理技術(shù)。合成信號(hào)處理技術(shù)促進(jìn)了輸出信號(hào)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性提高,幾乎保持了與基準(zhǔn)信號(hào)相同的水平。所以數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的提高促進(jìn)了信號(hào)發(fā)生器性能的穩(wěn)定和使用范圍。

(2)示波器與模擬示波器。示波器可以測(cè)量電子電路中的微量信號(hào),并動(dòng)態(tài)的實(shí)現(xiàn)在工作平面上,示波器的工作特性很大程度上取決于采樣技術(shù)。數(shù)字化的采樣和處理技術(shù)保證了示波器的采樣質(zhì)量,從而可以為測(cè)量人員提供準(zhǔn)確穩(wěn)定的測(cè)量波形圖,指導(dǎo)后續(xù)數(shù)據(jù)處理等工作。采樣技術(shù)包括實(shí)時(shí)采樣、非實(shí)時(shí)采樣、順序采樣、隨機(jī)采樣等,擴(kuò)展了示波器的工作范圍。模擬示波器可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量要求,自由的改變波形信號(hào)和觸發(fā)點(diǎn)的位置,輸出較為理想的波形。

(3)頻譜分析儀。頻譜分析儀主要應(yīng)用于頻域測(cè)量領(lǐng)域,分析數(shù)字信號(hào)的頻域特性的一種電子測(cè)量?jī)x器。頻譜分析儀采用的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)有高斯濾波、離散傅里葉變換、拉普拉斯變換、快速傅里葉變換等。高斯濾波的頻譜分析儀促進(jìn)了電子測(cè)量設(shè)備的小質(zhì)量和高可靠性,快速傅里葉變換可以模擬信號(hào)處理,實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的實(shí)時(shí)測(cè)量與分析。另外掃描外差技術(shù)和快速傅里葉變換技術(shù)結(jié)合的頻譜分析儀拓寬了頻譜分析的范圍,提高了頻率分辨力。實(shí)時(shí)頻譜分析儀通過(guò)帶通濾波的輸出信號(hào)與A/D轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)數(shù)字化,可以分析、調(diào)制和信號(hào)顯示。

3.數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在電子測(cè)量?jī)x器領(lǐng)域的應(yīng)用

3.1在電業(yè)測(cè)量中的應(yīng)用

電子測(cè)量的過(guò)程中,電業(yè)測(cè)量是非常常見(jiàn)的,也是最為基本的測(cè)量方式。電業(yè)測(cè)量的機(jī)理就是將測(cè)量的電壓轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟妷褐笤龠M(jìn)行相應(yīng)的測(cè)量。目前電業(yè)測(cè)量已經(jīng)被數(shù)字化,數(shù)字信號(hào)處理的過(guò)程中涉及兩個(gè)核心的問(wèn)題:一個(gè)是交流電壓和直流電壓轉(zhuǎn)換之后再進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換,另一個(gè)就是在得到了直流電壓的時(shí)候直接進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。但是無(wú)論是哪一種轉(zhuǎn)換,A/D轉(zhuǎn)換所包括的量化和取樣都是數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)中非?;A(chǔ)的環(huán)節(jié)。在實(shí)際的應(yīng)用中,將這兩者應(yīng)用在了電壓表上,這樣電壓表的測(cè)量準(zhǔn)確性就得到了一定程度的提升,y量的范圍、抗干擾能力和分辨能力都得到了提高。

3.2在示波器中的應(yīng)用

示波器是一種利用波形來(lái)顯示測(cè)量結(jié)果的一種電子測(cè)量?jī)x器,被測(cè)量的信號(hào)必須要將電子束打在相應(yīng)的熒光物質(zhì)上,這樣屏幕上就會(huì)顯示出相應(yīng)的圖像,工作人員就可以對(duì)所顯示的圖像進(jìn)行分析和解讀。如果使用的是常規(guī)的電量,那么示波器均能夠進(jìn)行相應(yīng)的顯示,例如頻率、峰值、電流和電壓。但是如果遇到了特殊的電量,就要通過(guò)一定的調(diào)整才能夠利用示波器進(jìn)行測(cè)量,例如調(diào)幅度和相位差等。示波器是一種常見(jiàn)的電子測(cè)量?jī)x器,但是示波器在使用的過(guò)程中必須要符合相應(yīng)的規(guī)范,如果違背了相應(yīng)的操作要求,就會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)偏差。在正常的情況下,示波器設(shè)備所顯示出來(lái)的圖形能夠準(zhǔn)確地描述出被測(cè)量的信號(hào),以下就是對(duì)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在電示波器中的應(yīng)用進(jìn)行分析:

如果將示波器設(shè)備當(dāng)作是信息系統(tǒng),那么就可以得到相應(yīng)的關(guān)系式:

其中,s(t)是我們需要測(cè)量與觀察的相應(yīng)信號(hào),s0(t)是在示波器上所顯示出的相應(yīng)的波形,*是一種卷積運(yùn)算的符號(hào),h(t)是指已經(jīng)輸入的信號(hào)源。因此為了保證測(cè)量人員所觀察的信號(hào)和示波器上所顯示出來(lái)的信號(hào)的契合度較強(qiáng),那么就要保證示波器的輸入激響能夠滿足迪拉克函數(shù)的要求。

只有這一函數(shù)成立的時(shí)候,s0(t)與s(t)才能夠相等,按照斯彭斯的信號(hào)理論可以得知,如果上述的說(shuō)法要想成立,那么就示波器的寬帶就要無(wú)限大,但是在實(shí)際的應(yīng)用中,這一條件是無(wú)法達(dá)到的。而且示波器在使用的過(guò)程中,還會(huì)受到相應(yīng)的3db帶寬的影響。進(jìn)行估算的時(shí)候,使用的是方根原則,而且被測(cè)量的信號(hào)就是高斯信號(hào),而且高斯信號(hào)也是方根原則能否成立的關(guān)鍵,在實(shí)際的應(yīng)用中,高斯信號(hào)極少,這樣就導(dǎo)致了高斯信號(hào)與示波器之間會(huì)出現(xiàn)較大的誤差。要想減少這一誤差就要利用數(shù)字信號(hào)處理中的反卷積技術(shù),相應(yīng)的關(guān)系式如下:

在這一公式中,l/*就是指反卷積計(jì)算,在這對(duì)關(guān)系式中可以將誤差縮小,這一計(jì)算公式在過(guò)去僅僅是在理論推力中得到廣泛的應(yīng)用,而在實(shí)際的應(yīng)用中很少被應(yīng)用。但是在科技不斷發(fā)展的今天,通過(guò)數(shù)字信號(hào)技術(shù)就可以將這一理論應(yīng)用到具體的項(xiàng)目測(cè)量中,使得電子測(cè)量?jī)x器的應(yīng)用范圍更加廣泛。

假設(shè)使用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),將其輸入到相應(yīng)的示波器中,并且將這一輸出信號(hào)設(shè)定為s(k),在這樣的情況下,就能夠準(zhǔn)確地計(jì)算出示波器對(duì)于信號(hào)的離散型算式h(k),在對(duì)這一離散型算式進(jìn)行存儲(chǔ)的過(guò)程中,需要加存一個(gè)信號(hào)重構(gòu)的反卷積算法,在這樣的情況下,就可以得到以下的結(jié)論:無(wú)論示波器達(dá)到了什么樣的標(biāo)準(zhǔn),信號(hào)是否存在著失真的現(xiàn)象,都能夠根據(jù)現(xiàn)有的信號(hào)進(jìn)行重構(gòu),從而得出我們想要得到的信號(hào)。這樣,進(jìn)行電量信號(hào)的觀測(cè)便無(wú)須再受到示波器的限制。

結(jié)語(yǔ)

電子測(cè)量是一種實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、數(shù)據(jù)化、信息化的必要手段,電子測(cè)量?jī)x器是實(shí)現(xiàn)電子測(cè)量的必要裝置。數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)可以更新目前的電子測(cè)量設(shè)備,促進(jìn)測(cè)量設(shè)備性能的提高。多種信號(hào)處理技術(shù)集成到電子測(cè)量設(shè)備中將豐富電子設(shè)備的測(cè)量功能,優(yōu)化測(cè)量效率和品質(zhì),提高測(cè)量設(shè)備的智能化、集成化。