电子测量范文10篇-尊龙凯时最新

时间:2023-04-04 14:39:32

电子测量

电子测量范文篇1

关键词:微课;电子测量;教学改革

微课的雏形是60秒的课程,这个概念由1993年美国北衣阿华大学leroya.mcgrew教授针对化学课程提出来的,包括三个部分:总体介绍、解释说明、举例分析[1-2]。另外,微课也包含了一分钟演讲,这个概念是1995年由英国人t.p.kee提出的,他认为学生应该掌握核心概念以应对快速增长的学科知识与交叉学科的融合,提出让学生进行一分钟演讲,并要求演讲必须做到精练,具备良好的逻辑结构且包含一定数量的例子[3]。目前,微课的推广在中小学教育比较多,大学课堂应用仍然较少。实际上,我国正处于微课发展的起步阶段,对微课的认识理解尚未统一,资源建设尚未成型,应用研究零散,评价模式不够完整,微课的组织化、系统化、规范化建设还有很长一段路要走[4-5]。

一、电子测量课程借鉴微课模式的意义

在参加过“中国高等教育教师发展研究会”主办的“高等院校慕课、微课教学开发与利用骨干教师”培训会后,通过与授课专家及各同行的教学研讨交流,我们专业确立了“电子测量”这门课程作为微课的试点课程。“电子测量”是一门电类、自控类的专业课程,一般安排在大学三年级的时候开设。这个时候,学生已经掌握了模拟电路、数字电路、高频电路、通信电路等基础课程的相关知识,再学习电子测量的误差理论分析和测试仪器原理就显得水到渠成,有承前启后的作用。由于电子测量这门课程包括比较多的公式推导和计算,学生学习的积极性普遍不高,尤其是在讲解到示波器、频率计数器、电压表的工作原理时,有学生不以为然,认为只要会用这些仪器就足够了,至于这些仪器的内部结构无需了解。这样就达不到最好的教学效果。此外,误差分析也是纯理论的内容,数学基础不好的学生往往有畏难情绪,看到教材中大段的公式推导就蒙了,学好这门功课的信心也无从建立起来。有鉴于以上的原因,课题组一直在想方设法采用各种方法试图提高学生的积极性,包括设立学习兴趣小组,开放实验室等,但收效甚微。学生参与到课程教学中的积极性低下,通常都是听完课,做完作业就算完事了。因此,如何让学生对这门课产生浓厚的兴趣并且引领学生建立严谨的数据分析科学态度,达到教学预期目的,就成了摆在课题组面前的难题。微课学习概念的到来,为课程的学习提供了一个全新的视角,电子测量未来的教学改革方向应该以微课为契机,借助于微课资源共享平台,使得课内教学和课外的自主学习相得益彰,从根本上把学生的被动学习变为主动学习,从而提高教学质量,让学生亲自动手参与到课程学习中来。

(一)教师教学理念有了根本改变

传统教学,教师始终处于主导地位,主导着课堂讲授的节奏,学生必须亦步亦趋地紧跟着教师的思路,不能开一丝小差,不然就不知道教师的思路跑到哪里去了。这样的学习需要精神高度紧张,几堂课下来学生觉得精神疲惫,学习效率并不高,学生需要在课后再花大量的时间去复习和自习。微课的出现改变了这一局面。教师不再是教学的主导者,而是指引者。教师在课前就提出要求,要求学生进行课前预习,预习的作业是布置一些微课程的制作。举例来说,可以把一个班的学生分成若干个学习小组,每个学习小组分配给一个知识点,要求小组成员课前预习,集体讨论,理解该知识点,然后制作一个3到5分钟的微课程视频,用来对班上其他同学讲解清楚该知识点。教师只需要在播放完该知识点的微课程之后,进行补充解释或者点评,适时地多加鼓励,以激发学生的积极性。另外教师还需要做一个串联的工作,把一节课上的若干个知识点承前启后,形成一个整体。

(二)学生积极投身参与教学中

由于学生被分配了制作微课程的任务,在掌握了录制、配音、配字幕、剪辑这些基本的计算机操作技能后,每个学生都能成为“导演”,按照自己的喜好导演出一部精彩的微课程。当然,为了不本末倒置,我们并不需要微课程有多好的特技,所有的技术都是为内容服务的。只需要学生能把这个知识点讲解清楚,就算是一个成功的微课程。所以教师在点评时要注意这点,不要因为某个视频的特技用得多而过于给予美誉,以免引起以后的效仿而忽略了内容讲解的浅白清晰,失去微课程的意义。学生制作微课程,目的不是炫技,也不是用来提高软件操作能力,而是考查他们对预习内容的理解。分学习小组也是为了互帮互助,有困难时可以互相启发,在讨论中对知识点的理解能更加深入。

二、微课对电子测量课程教学改革的启示

微课的优势很明显,但是微课也有其不足之处,我们不可能用微课这种教学模式完全代替传统的课堂教育。原因很简单,对于简单的知识点,学生依靠自学不会出现理解上的困难或者偏差,但是对于困难的知识点,在没有教师的讲解和指导下,学生在理解上有很大的困难,所以不赞成全程采用微课模式。但是作为一种新的教学手段,微课还是为“电子测量”这门偏向技术的课程带来了新的启示。

(一)为电子测量众多仪器的操作提供了示范平台

在以往的电子测量课上,重点讲解各种测量仪器的工作原理,伴随着的是大量数学推导。数学基础差的学生会被众多的烦琐公式弄得不知所云,从而失去学习的兴趣和动力。而且电子测量这门课长期以来有个误区,学生以为只要会操作仪器就行了,对于仪器内部结构、工作原理不求甚解。对于测量得来的数据,也不做数据处理。微课需要学生把各种测量仪器,比如示波器、电压表、频率计等的使用方法用微视频来展示,同时配上语音讲解,对于后期的误差分析也用图表展示出来。因此微课是在凸显这门课程的教学目的和核心价值理念的前提下,把学习主动权交还给学生,教师起到的是领路人的角色,更多的责任在于启发和引领,归纳和总结。与以前的口若悬河滔滔不绝相比,淡化了教师的主体地位,提升了学生学习的主观能动性。

(二)为电子测量构建了新的教学模式与学习方式

在微课的冲击下,如何让学生感兴趣并且主动参与到课堂教学上来,如何吸引学生注意力,如何掌控课堂的节奏,这些都是教师应该考虑的问题。教师不能仅仅着眼于把课讲好,更应该注重学生的个体发展,尊重个体差异,给予每个个体足够的发展空间。”翻转课堂”已经作为一种新型教学手段,在某些专业教学中采用并取得了较好的效果。翻转课堂要求学生在上课前先观看微课程视频,完成相应知识点的学习,再回到课堂中来,对于线下学习不明白的地方进行师生互动,解决线下遇到的困难。这样一种方式实际上是把传统教学和新型教学模式有机地结合起来,不仅对于学习者而且对于教导者都提出了新的要求。

(三)有效采用微课教学方式,发挥实践课程的优势

作为一门有众多实验课程的功课,“电子测量”需要通过做实验来加深对课本上的知识点的理解。目前的普遍情况是,女生动手能力比男生差,如果分组到一起,一般都是男生动手调试仪器,女生记录数据。这样不利于女生动手能力的培养。究其原因,有怕触电的畏惧思想,有怕麻烦的畏难思想,还有根本不懂怎样做的。如果能在做实验之前观看了微课程的示范操作,她们也就明白做实验其实也很容易,只要规范操作就不会出问题。作为工科专业的学生,实验和实践必不可少,合理利用微课程能大大提高实验的成功率和操作的规范性。

三、微课在电子测量教学应用中的优势与劣势

(一)优势显而易见,作为一个3到5分钟的微课视频是能够在这个时间段中吸引学生的注意力,过长的时间必然会导致学生注意力的分散。微课在内容编排上通常是一个知识点一个视频,不拖泥带水,不可责备求全。力求能讲清楚一个知识点即可,如果学生在观看完这个视频后仍有疑问,可以在课堂上向教师提问,教师作为引领者,负责答疑解惑。课下,教师也可以通过网络进行答疑,拓宽了学习的场所。由于观看微课程的地点既可以在学校,也可以在家里。在宽松的环境下,学生能以放松的心情投入到学习中。

(二)劣势3到5分钟的微课颠覆了传统教学理念。有的教师会认为既然有视频,就不需要教师讲解了,让学生都去看视频就行了。这种认识上的不到位会使得微课的作用大打折扣。诚然微课能为教师省却很多讲解知识点的时间,但是内容的展开,知识点的总结,课堂习题的讲解,还是要教师来完成。另外,微课视频的制作容易陷入本末倒置的境地。有些教师认为要吸引学生的注意力,视频的制作就需要越炫越好。结果在技术上投入了大量的精力,反而失去了务实求真的精神。学生的注意力都被绚烂的技术吸引过去了,对于视频讲解的知识点反而忽略了。另外,一个微课视频包含的内容也非常值得斟酌。有些教师认为微课就是说课,说课就是把一堂40分钟的课浓缩成3到5分钟的微课,导致内容过多,没有重点。

(三)反思作为一种新型的教学方式,微课利用移动设备进行教学的模式目前在全世界范围内都得到了推崇,国内的教育界对这种新型教学方式也是持肯定的态度。引用这种新的方式在电子测量课堂教学上,还需要不断磨合,去芜存菁,使得这种先进的教学模式更加适应我们的教学,更加接地气。

作者:张辉 单位:广东第二师范学院

参考文献:

[1]高靓.微课能否打破高校封闭教学[n].中国教育报,2014-02-l7.

[2]罗赘.”微课”该如何走进中职教育的课堂[j].职业教育,2014,(6).

[3]焦建立.微课及其应用与影响[j].中小学信息技术教育,2013,(4).

电子测量范文篇2

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

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

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

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

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

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

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

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

二、掌握了调制域测试技术,研制成功调制域分析仪

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

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

南京新联电子设备有限公司已经研制成10hz~2.5ghz的调制域分析仪,达到国外同类产品的水平,填补了国内空白,为我国跳频领域的电子设备和军事装备提供了低于国外价格1/3~1/2的测试手段。为了更好地满足测试需要,下一步将继续研制更高频率的调制域分析仪。三、vxi总线技术取得重大进展

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

这个新的总线标准,在美国应用之后,我国各界都非常欣赏,研究者众多。我国经过几年的探索,已经取得了较大的进展,在若干方面实现了具体的应用。如成都电子科技大学测试技术及仪器研究所cad研究室研制的vxi总线测试软件平台是我国vxi测试技术的重大突破,其主要技术指标:1.硬件环境:内嵌vxi控制器、mxi控制器和gpib-vxi转换器;有nipci-gpib、at-gpib/tnthp82350/82341和es1400等gpib接口,还有打印机和ups等其它必要外设。2.软件环境:windows98操作系统;支持标准模块驱动器(visa32)。3.软件特性:可编辑的图形化编程环境;可自定义的虚拟面板;丰富的数据处理函数;开放的外部程序接口;同时管理vxi、gpib、1553b、rs232仪器和模块;方便使用的帮助系统。该研究成果已应用于“xxx型号远程雷达综合测试系统”、“火控雷达综合测试系统”和各种装备的vxi总线自动测试系统中。

四、电子测试仪器向毫米波推进

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

信息产业部电子第41研究所最近研制完成的av3615三毫米s参数测试装置及校准件,与主机一起可以进行三毫米波段的幅度和相位精确量;频谱仪的毫米波扩频模块与该所研制的高性能频谱分析仪一起组成系统可实现9khz~110ghz频段的频谱分析;毫米波功率计探头系列与主机一起实现了微波/毫米波功率的直接测量。南京新联电子设备有限公司研制完成的ee3395型毫米波频率计数器,其频率测量范围达10hz~110ghz,该产品可广泛用于毫米波电子对抗系统、卫星通信设备、高精度雷达及射电天文等领域。

五、通信测量仪器达到高技术水平

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

六、数字化仪器迅速发展

电子测量范文篇3

一、成功研制出微波毫米波矢量网络分析仪

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

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

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

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

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

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

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

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

二、掌握了调制域测试技术,研制成功调制域分析仪

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

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

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

三、vxi总线技术取得重大进展

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

这个新的总线标准,在美国应用之后,我国各界都非常欣赏,研究者众多。我国经过几年的探索,已经取得了较大的进展,在若干方面实现了具体的应用。如成都电子科技大学测试技术及仪器研究所cad研究室研制的vxi总线测试软件平台是我国vxi测试技术的重大突破,其主要技术指标:1.硬件环境:内嵌vxi控制器、mxi控制器和gpib-vxi转换器;有nipci-gpib、at-gpib/tnthp82350/82341和es1400等gpib接口,还有打印机和ups等其它必要外设。2.软件环境:windows98操作系统;支持标准模块驱动器(visa32)。3.软件特性:可编辑的图形化编程环境;可自定义的虚拟面板;丰富的数据处理函数;开放的外部程序接口;同时管理vxi、gpib、1553b、rs232仪器和模块;方便使用的帮助系统。该研究成果已应用于“xxx型号远程雷达综合测试系统”、“火控雷达综合测试系统”和各种装备的vxi总线自动测试系统中。

四、电子测试仪器向毫米波推进

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

信息产业部电子第41研究所最近研制完成的av3615三毫米s参数测试装置及校准件,与主机一起可以进行三毫米波段的幅度和相位精确量;频谱仪的毫米波扩频模块与该所研制的高性能频谱分析仪一起组成系统可实现9khz~110ghz频段的频谱分析;毫米波功率计探头系列与主机一起实现了微波/毫米波功率的直接测量。南京新联电子设备有限公司研制完成的ee3395型毫米波频率计数器,其频率测量范围达10hz~110ghz,该产品可广泛用于毫米波电子对抗系统、卫星通信设备、高精度雷达及射电天文等领域。

五、通信测量仪器达到高技术水平

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

六、数字化仪器迅速发展

电子测量范文篇4

关键词:电子测量,职业学校,课堂教学

课堂教学是学校教育教学工作中极为重要的组成部分,他直接关系到学校的办学质量及学生的学习成效。作为一名教师,我们每天都要组织课堂教学,可目前我国职业学校在教学当中存在很大的问题:

1.就中专生缺乏学习的积极性,大部分都是想着自己成绩差与大学无缘,然后在同学和老师的谈说下来到了职业学校,但因为中专生的基础较差,在上课时感觉是饱受煎熬、受尽折磨。

2.教师课堂组织教学失策。这种情况当然不多,但的确存在。主要表现在错误的教育观和学生观、课堂教学行为中的随意性,如课堂语言毛病多、上课讲话过快、教学过程安排不当等、课堂教学缺乏艺术性、课堂管理不当、滥用处罚手段、教师情感的偏差等方面。诸如教师本人的业务水平不高,教学方式方法不当;对教学不负责任;对学生要求不一致,明明错了还要掩饰;讽刺和训斥学生等等。这些因素的存在“经常打击学生的积极性、自尊和自信”等等。这些因素的存在,都会导致教师威信的降低甚至丧失。

3.电子测量是一门孤躁而又累的专业,很多学生因为自己的对电子的认识不够,就是对课堂的内容不明白,加上孤躁的电子测量。从而主动性和兴趣都没有了,对于一门理科,如果没有了兴趣,那还能学下去吗?

4.由于课堂上,很多老师都是以传授为主,对学生的问题过于忽略,那样课堂上的主体还是老师,学生根本就不能真正的学到知识。

5.学生的心理影响,特别的在农村,在职业学校读书的学生一般都是被认为不是很好的学生,无形中,很多学生就开始带有一定的影响还有就是学生的压力过重。继而导致学生的心理

6.电子测量需要的更多是学生自己的动手能力,但是有的职业学校因为条件的原因只是给学生来个简单的描述,从而使学生的动手能力偏低。

针对职业学校电子测量教学中出现的问题,笔者做了几点阐述:

1.提高教师的教育教学和管理能力是解决这种课堂问题的关键所在。作为课堂教学的直接操纵者,教师的教育理念如何,决定着他如何实施教学,决定着他如何组织和管理课堂,也决定着他如何处理课堂中的问题行为,那么也就决定了有什么样的课堂。这有赖于每一位教师更加主动、积极的学习,有赖于每一位教师真正把课备得深入浅出,符合学生实际,让学生学到东西。教师要精心设计课堂教学,丰富教学活动,努力提高教学艺术。老师可以通过师生互动培养学生与老师的感情。还有就是提高学生主动性,比如通过讨论问题,让学生成为课堂的主人。

2.实践教学。通过实践教学掌握科学的实验方法,养成严谨的工作作风。经过系统化、规范化的训练,使学生熟练使用常规的电工电子仪器、仪表和设备,具有电工电子线路和常用控制系统的测试分析能力。实验内容除验证性项目外,采用较多的设计开发性项目。单独开课的实验课程为:电路实验、电子技术基础实验、电机与电气控制技术实验,可编程控制器应用实验、电视原理实验、高频电子技术实验等,实验教学实现实验室的开放教学,激发学生自主学习的热情。比如就拿示波器做个例子,要学生理解示波器的原理,实验的目的和示波器的操作,同时对于职业学校来说要学生明白示波器的用途

3.增加课堂的趣味,因为电子测量是一门高科技的学科很多学生会因为难度较大从而自信心下降,从而对本课程产生反感的现象,所以可以通过一些抢答形式提高学生的兴趣。

4.定期考核,因为学生都是不想自己考那么少分的,对于职业学校也一样,可以再期末对学生进行期末总结,评出好成绩的学生,并给予一定的奖励,那样学生的主动性就会提高了,像以前那样浪费时间。

5.互帮活动,那是老师与学生间,同学与同学之间的活动,因为一间学校总有好的同学和差的同学,由于差同学可能因为考试不好导致心理问题产生不想学的念头,老师可以给与学生帮助,一方面可一拉近老师与学生的距离,另一方面又可以鼓励学生去学习,另外,可以采取一帮一的活动,就是老师安排每一位差的学生有一个成绩好的学生来辅导。

6.提倡多问,因为老师讲课的速度很快,可能一些学生不能明白一些内容,在这里,同学就要多问。不要觉得害羞,提倡不懂就要问的教学理念。

7.中等职业学校课堂教学内容一定要结合专业特点,岗位需求实际,在课堂教学实践中善于创设职业训练氛围和情境,使学生能够做到学以致用。在我们日常听评中,发现有部分课程在这方面做得比较好,可供借鉴。职业学校培养人才的规格、质量必须以社会需求为出发点和归宿点。课堂讲授要实用、实际,紧密联系企业生产实践活动,以及为适应生产活动所需要的各种能力,包括职业道德和行为规范、思维能力、表达能力、职业发展能力和实践能力等。

8.实习基地建设,学校要加大经费的投入,另外与企业进行合作,将先进的生产工艺和技术穿插到实际的教学环节中去,学生的课程设计可联系生产实践来进行,比如让学生自己来操作示波器,让学生自己动手,激发学生的兴趣。充分锻炼学生,调动学生的积极性、主动性,同时发挥学生社团的作用,积极调动和组织学生开展校外实践。校外实习基地不仅可有效缓解教学设备不足、理论与实践脱节的矛盾,对企业来说也可以获得高素质的人才,提高企业的知名度,形成学校和企业双赢的效果。

电子测量范文篇5

一、成功研制出微波毫米波矢量网络分析仪

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

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

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

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

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

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

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

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

二、掌握了调制域测试技术,研制成功调制域分析仪

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

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

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

三、vxi总线技术取得重大进展

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

这个新的总线标准,在美国应用之后,我国各界都非常欣赏,研究者众多。我国经过几年的探索,已经取得了较大的进展,在若干方面实现了具体的应用。如成都电子科技大学测试技术及仪器研究所cad研究室研制的vxi总线测试软件平台是我国vxi测试技术的重大突破,其主要技术指标:1.硬件环境:内嵌vxi控制器、mxi控制器和gpib-vxi转换器;有nipci-gpib、at-gpib/tnthp82350/82341和es1400等gpib接口,还有打印机和ups等其它必要外设。2.软件环境:windows98操作系统;支持标准模块驱动器(visa32)。3.软件特性:可编辑的图形化编程环境;可自定义的虚拟面板;丰富的数据处理函数;开放的外部程序接口;同时管理vxi、gpib、1553b、rs232仪器和模块;方便使用的帮助系统。该研究成果已应用于“xxx型号远程雷达综合测试系统”、“火控雷达综合测试系统”和各种装备的vxi总线自动测试系统中。

四、电子测试仪器向毫米波推进

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

信息产业部电子第41研究所最近研制完成的av3615三毫米s参数测试装置及校准件,与主机一起可以进行三毫米波段的幅度和相位精确量;频谱仪的毫米波扩频模块与该所研制的高性能频谱分析仪一起组成系统可实现9khz~110ghz频段的频谱分析;毫米波功率计探头系列与主机一起实现了微波/毫米波功率的直接测量。南京新联电子设备有限公司研制完成的ee3395型毫米波频率计数器,其频率测量范围达10hz~110ghz,该产品可广泛用于毫米波电子对抗系统、卫星通信设备、高精度雷达及射电天文等领域。

五、通信测量仪器达到高技术水平

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

六、数字化仪器迅速发展

电子测量范文篇6

随着汽车工业与电子工业的发展,越来越多的电子技术被应用在现代汽车上。汽车也将由单纯的机械产品向高级的机电一体化产品方向发展。由于实时驾驶信息系统及多媒体设备在汽车上普及,汽车更具个性化、通用性、安全性和舒适性。无线及移动电脑技术迅速发展,即使独自驾驶在陌生的土地上,也不会觉得孤独或迷失方向。汽车在人们的生活中不仅仅是代步工具,而逐步成为一种享受生活的方式。在汽车电子领域的研究成为汽车研发中最活跃的一部分,在这方面取得的成果,将在市场上取得更大的回报。

本文针对汽车研发过程中所涉及到的发动机分析、驱动分析、振动分析、环境影响、燃料电池效率分析、can总线分析等方面,介绍横河电机提供的各种测试尊龙凯时最新地址的解决方案(图1)。

电动汽车燃料电池的测试

对于从事汽车研发的工程师来说,在测试中如下几方面是影响测试效率和结果的重要因素:

1.各种高频和低频、高功率和低功率的电磁辐射干扰

2.共模电圧、振动、多变的环境

3.数据采集分析的可靠性

4.路试时仪器的供电及能耗

5.便于移动和现场使用

通过和汽车生产研发企业的测试工程师沟通,横河电机不断改进其产品,使其更适应汽车研究发展的需要。譬如为了适应电动汽车燃料电池的研究需要,横河电机在darwin系列的基础上开发出daqmaster系列mx100。

因为每个电池只输出0.8-1.5vdc,为了输出足够的电力。燃料电池组一般由约一百个单片电池组成,特别是汽车应用,电池组会由六百个单片电池构成。电池电压监视(cvm)系统通过测试电池组结构中每个单片电池的电压可以检测出有问题的电池;分析现场或带负荷长时间运行时的电池性能。

检测电池电压时使用差动输入。虽然单片电池的电压不高,可是差动输入端子对测试仪表地端会产生几百伏的电压。这种电压被称为共模电压。多数数据采集仪器(daq)没有绝缘,输入电压限制范围一般是5伏或10伏。另外,非绝缘仪器经常容易受接地环路的影响。为了克服燃料电池cvm系统中高共模电压的问题,要求高电压绝缘。虽然可以使用外部信号变换器或缓存,为了在减小体积和间低成本的同时保证较高的信号分辨率和精度,现在许多的daq系统内置缓存。

mx100daqmaster可以提供最高水准的通道对地,模块间和通道间隔离。另外,它的模块化结构和标准软件使mx100很容易实现最多1200通道的电池电压的监视。

同时实现高电压绝缘和多通道的daq系统的设计是一个难题,因为大多数数据采集仪器模块使用单一a-d转换器与前端倍增或扫描组合。高共模电压信号在经过绝缘变压器和a-d转换器实现绝缘和离散化之前一定要通过切换继电器。

mx100在扫描器中使用横河专利技术的高耐压固态半导体继电器,实现了多通道输入信号的切换,这种继电器由高耐压(1500vdc)、低漏电流(3na)的mosfet(金属氧半导体场效应晶体管)和电压输出的光电耦合器构成,具有1秒周期内10通道高速扫描、无触点、长寿命、无噪音等优点。

此外,mx100内部的绝缘变压器和积分式a-d转换器也是横河的专利技术。其他使用电磁式继电器提供绝缘的daq系统,会产生切换时间,切换稳定性,和日常维护的问题。最后,mx100daqmaster提供高性能的绝缘和4通道的同期采样,因为4通道模块每个通道的硬件采用互相独立的硬件构成。

对于正确再现波形,采样率非常重要、高速采集可以得到正确数据。为此mx100的最小测量周期10ms,并且一个系统中可以混合使用3种测量周期,测量周期可以对每个模块单独进行设定。mx100支持最大容量2gbytes的cf卡,当通讯故障时开始数据备份当通讯恢复正常时,重新自动开始向pc传送数据。mx100针对燃料电池测试的高速/多通道/高耐压/多周期的特点,帮助测试工程师提高了测试的效率和准确性。

can总线分析

在当今汽车中广泛采用了汽车总线技术。汽车总线为汽车内部各种复杂的电子设备、控制器、测量仪器等提供了统一数据交换渠道。汽车上由电子控制单元(ecu)控制的部件数量越来越多,例如电子燃油喷射装置、怠速控制(isc)、防抱死制动装置(abs)、安全气囊装置、电控门窗装置、主动悬架等。随着集成电路和单片机在汽车上的广泛应用,车上的ecu数量越来越多。于是,一种新的概念--车上控制器局域网络can的概念也就应运而生了。can最早是由德国bosch公司为解决现代汽车中的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种数据通信协议,按照iso有关标准,can的拓扑结构为总线式,因此也称为can总线。

随着can总线的广泛使用,在汽车的研发、生产、维修的各个环节上总线信号的测试与分析变得越来越重要,特别是噪音信号观测与分析。

由于电缆配线长度、终端阻抗位置而引起的反射噪音等或由连接复数接点时超负荷level变动等造成的异常现象,可以利用dl7400系列的can信号触发,捕获can总线信号并显示其波形。根据can协议进行的分析以列表的形式和波形信号显示在一起。触发条件能被设置成can数据帧(id,data,rtrbits,等.)的字段或多字段。触发在错误帧时也能被激活。可在时间轴上对捕获的can总线波形数据进行分析,每帧的id和数据以16进制或二进制符号显示。

abs工作时的电池电压波动

abs控制装置通过比较来自附在每个车轮上的速度传感器的信号监测车轮是否被锁上。当abs控制装置探测到一个轮子被锁上后,它会给abs传动装置送去一个信号从而打开阀门。abs传动装置包括螺旋管阀门、泵、马达、制动液箱。打开阀门可以瞬间降低盘式液压,减弱制动力,可以恢复车轮速度。接着再次迅速提高盘式液压,通过abs传动装置增加制动力。换句话说,可通过增减盘式液压防止制动器被锁上。增加盘式液压也就是用泵将液体压入汽缸,会使泵马达迅速工作。这个快速的马达将影响控制螺旋管阀门的pwm电流信号。一般abs操作无法得到这是否影响电池电压波动。因此,有必要观察这个电池电压波动。

利用dl750max.1gw长内存可以高速采样捕捉从开始到结束的所有制动动作过程。也可在捕捉到整体过程后,利用放大功能详细地测试其中某个不规则部分。此功能可自动设定波形参数的自动测试区域,包括放大区域。此放大功能不仅能够准确的测试一个周期中的不规则部分也能够自动测试该放大区域内的波形参数。

动力方向盘控制ecu(含变频器)/电机开发

动力方向盘(eps)在小型汽车中应用已经比较普及了,但在需大扭矩的大型车中应用时需要采用3相电机.不同于传统的dc机,测试3相交流电机需要功率计测试电力及效率.此外,ecu间采用can总线通信,还必须测试can总线信号。

dl7400可以对can总线上特定的id/data触发,实现与其它信号的同步观测。通用示波器dl1640/dl1740,可以测试ecu的cpu信号,使用100mhz差分探头和150a电流探头还可以测试电机的浪涌电流等。dl750最多16ch绝缘输入,适用于变频器输入输出电压/电流及ecu控制信号的长时间观测。wt1600可以评测大型汽车eps用3相驱动系统变频器的1次端dc、2次端的3相电流/电压/功率,变频器效率。对特定运行模式还可以进行累积功率测试。使用we7000的时间模块/can模块/隔离a/d模块/温度模块等可以实现多通道综合测试。操舵角/消耗电流/电压/温度等多通道长时间同时测试。使用can模块可以将can总线上的数据同时转化为物理量实现同时测试。

直喷式柴油发动机喷射实验

直喷式柴油发动机可以降低燃料费用和净化废气排放.以下就其开发的关键-高压喷射和电子控制的性能评价方法提出尊龙凯时最新地址的解决方案:

1.机械部分设计值的评价(喷射时间与喷射压力)

测试对象是喷嘴喷射出燃料的喷射压力,发动机转速变化及喷嘴电磁阀开关时间。发动机开发需要进行动态测试(逐步提高发动机转速检查是否符合设计要求)和静态测试(在转速固定状态下检查是否运转稳定)。

2.与ecu控制信号同步测试

与ecu控制信号同步测试,测试ecu正时和实际喷射正时。

电子测量范文篇7

一、成功研制出微波毫米波矢量网络分析仪

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

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

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

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

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

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

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

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

二、掌握了调制域测试技术,研制成功调制域分析仪

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

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

南京新联电子设备有限公司已经研制成10hz~2.5ghz的调制域分析仪,达到国外同类产品的水平,填补了国内空白,为我国跳频领域的电子设备和军事装备提供了低于国外价格1/3~1/2的测试手段。为了更好地满足测试需要,下一步将继续研制更高频率的调制域分析仪三、vxi总线技术取得重大进展

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

这个新的总线标准,在美国应用之后,我国各界都非常欣赏,研究者众多。我国经过几年的探索,已经取得了较大的进展,在若干方面实现了具体的应用。如成都电子科技大学测试技术及仪器研究所cad研究室研制的vxi总线测试软件平台是我国vxi测试技术的重大突破,其主要技术指标:1.硬件环境:内嵌vxi控制器、mxi控制器和gpib-vxi转换器;有nipci-gpib、at-gpib/tnthp82350/82341和es1400等gpib接口,还有打印机和ups等其它必要外设。2.软件环境:windows98操作系统;支持标准模块驱动器(visa32)。3.软件特性:可编辑的图形化编程环境;可自定义的虚拟面板;丰富的数据处理函数;开放的外部程序接口;同时管理vxi、gpib、1553b、rs232仪器和模块;方便使用的帮助系统。该研究成果已应用于“xxx型号远程雷达综合测试系统”、“火控雷达综合测试系统”和各种装备的vxi总线自动测试系统中。

四、电子测试仪器向毫米波推进

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

信息产业部电子第41研究所最近研制完成的av3615三毫米s参数测试装置及校准件,与主机一起可以进行三毫米波段的幅度和相位精确量;频谱仪的毫米波扩频模块与该所研制的高性能频谱分析仪一起组成系统可实现9khz~110ghz频段的频谱分析;毫米波功率计探头系列与主机一起实现了微波/毫米波功率的直接测量。南京新联电子设备有限公司研制完成的ee3395型毫米波频率计数器,其频率测量范围达10hz~110ghz,该产品可广泛用于毫米波电子对抗系统、卫星通信设备、高精度雷达及射电天文等领域。

五、通信测量仪器达到高技术水平

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

六、数字化仪器迅速发展

电子测量范文篇8

关键词:多媒体;课件;authorware;背景音乐;多媒体

前言

多媒体课件以丰富的视听信息,生动的图形、图像,高科技表现手段使教学内容化繁为简,化宏观为微观,形象生动,创设情境,论文使理论学习、问题辅助学习、激发兴趣和协作学习等在教学中得以体现,使学生由被动学习变为主动学习,由个体独立学习变为群体合作学习,由复制性学习变为创造性学习[1]。本文采用的authorware7.0软件,通过fireworks8.0创作动画辅助,将多种教学媒体和教学方法有机结合,完成《电子测量技术》课程的课件设计。

1课件的设计

《电子测量技术》课程是高等职业教育电子信息、应用电子、自动化等专业的专业基础课,同时也是新知识点较多的一门课程。针对职业教育特点,我们主编了《电子测量技术》规划教材,2003年由电子工业出版社出版,教材目前印刷7次,印数已达3万册。因此,从教学角度出发,考虑该教材已获得广泛承认,课件内容以该书为基础,涵盖《电子测量技术》全书12章节内容,并且借鉴原来基于powerpoint课件的经验,各章节自成体系,按教学大纲划分出知识点;其次是课件应具有良好的用户界面和视觉、听觉效果,课件所使用的计算机硬件和软件开发环境相对兼容,便于升级扩展。

1)脚本的编写

编写详细的脚本,是整个多媒体课件开发过程中的一个重要环节,它把课件设计与制作紧密地联系在一起,成为课件制作的重要依据。毕业论文编写脚本包括界面设计、交互设计和风格设计3个方面[2]。

界面是教学信息在屏幕上的显示区域及用户操作区域,设计时我们主要突出“教为学”的思想,围绕教学内容这一中心,既防止课件界面色彩、声像效果等过分浓烈、喧宾夺主,影响学习内容;又考虑课程部分内容如仪器内部电路抽象、枯燥,而学生需要感官刺激,激发兴趣的特点。

同时,我们体会多媒体课件的强大生命力主要体现在交互能力上,比如只需通过单击屏幕上某个特殊的链接设置,方便实现不同对象之间的跳转。本设计中创建了两个导航结构,一种是利用“导航”图标指向框架图标中的某一页,来实现程序内部的跳转和调用。另一种是通过“框架”图标内嵌的导航控件来实现不同页面间的浏览、翻页。除此之外还可以通过设置相应的超文本链接来实现交互性能。

在风格设计上主要体现界面、字幕和显示对象上整体的和谐统一。

2)框架结构的设计

编辑之前考虑到有大量的文本的输入,实现各个章节之间的翻转如果只使用“交互”图标,也是可以实现翻页功能,但硕士论文制作起来比较麻烦,而且在查找页和指定固定页方面力不从心。因此运用“框架”图标及“导航”图标制作文本浏览,就方便多了[2]。

“框架”图标和“导航”图标密切相关,经常放在一起使用。导航结构提供了选择路径的方法,可以根据设置自动跳转到指定的目标页上;“框架”图标可以方便地设计含有图形、声音、动画等组件的页面,最重要的是在“框架”图标的内部内嵌了一整套导航控件,通过这一控件可以更容易实现页面之间的来回翻转。

基本框架结构设计后,对有的地方进行了编辑,如更改控制按钮的位置和图标、设置按钮防止页面回绕、编辑进入和退出画面等,使其更适合课件的使用。

2多种媒体素材的使用

要实现多媒体课件的内容丰富多彩,使用多种媒体素材是必不可少的。其中文本、图形、图像是最基本元素,此外还有声音、动画、视频等媒体信息。考虑到职业教育“淡化理论、够用为度、培养技能、重在应用”的特点,我们认为对测量原理部分的讲解应力求突出基本概念,通俗易懂,工作总结便于自学,因此课件这部分主要以文本、图片形式,比较详细;而测量方法则应突出操作应用,在设计时则主要以视频演示为主;对测量仪器仪表则重点讲清工作原理和组成框图,在设计时主要以动画、网页内容为主,整个课件设计力求对多媒体资源的合理布局,使它们既符合教材要求,又突出多媒体特征。

1)文本的输入

authorware可以直接将外部的文本输入到其内部,但是它有一特点就是在文本的输入格式方面有一定的限制,它只能输入txt、rtf格式的文件[3]。对于不是这种格式的文档如果采用常规直接进行输入势必会占用很多时间,不利于课件的开发。因此借助系统剪贴板使用复制、粘贴的方法来添加文本。当文本过长时,或者输入的文本篇幅较大,采用滚动文本的输入方式,这样在预览时会显得更方便。

2)图片的应用

使用系统本身的绘图工具箱可以绘制出比较简单的画面,但对于《电子测量技术》这门课程仅仅依靠绘图工具箱不能达到实际的要求,如大量的仪器原理图、接线图、仪器面板图等,我们采取的第一个方法是采用authorware7.0提供的插入外部对象的功能,将原来以protel99se、word、labview等制作转换为图片形式,医学论文使设计的原料变得更加丰富。

3)添加背景音乐

在authorware7.0系统中可以支持多种类型的声音文件格式,如wav、swa、aiff、pcm、mp3等[3],在制作课件时,通过“声音”图标来插入音频和设置声音播放,如控制播放次数、设置播放时间、速率等,可以轻松引用这些声音素材添加到课件中。在课件中导入背景音乐有它的优点,但是并不是每个人都喜欢有音乐,因此通过对“计算”图标和按钮响应的设置,编写按钮激活代码使课件在播放时可以由使用者根据自己的意愿单击相应的按钮,实现有声和静音之间的转换[4]。

4)动画的调用

动画是多媒体作品中不可缺少的一部分,也是设计中的一个亮点,但使用authorware本身只能制作出二维的动画,即动画的对象只能在一个平面内运动,这样使演示的效果大打折扣,然而这并不说明authorware不能演示三维动画,它可以通过文件插入的方式来演示其他软件制作的三维动画,同时系统本身也提供多种效果的页面切换功能,对各种外部和内部资源加以利用同样可以达到理想的效果。

制作动画的软件有很多,使用起来也各有特色。选择合适的创作工具是设计成功的关键,通过查阅相关的资料,了解authorware系统提供了对gif动画图像的支持,可以将其应用到课件中。gif动画是一种特殊的图像格式,其中包含了多帧图像,这些图像按照一定的时间频率交替显示,从而达到动画显示的效果,具体是通过macromediafireworks8.0来设计。在fireworks中制作动画的一种方法是通过创建元件并不停地改变它们的属性来产生运动的错觉。当按顺序播放所有的帧时就成了动画[5]。

5)智能对象与数字电影

智能对象就像一个插入authorware作品的逻辑包,它是一个强有力的开发工具,它的不同之处在于它与向导的联接,向导可以给authorware作品提供设置界面,职称论文并且可以在插入智能对象的位置添加各种变化、新的内容和逻辑关系。它能使看似繁琐的工作变得更加容易完成,即使是没有经验的开发人员也更容易更有效地完成任务。实际上智能对象在多媒体编辑上做出了根本性的改革。比如智能对象与数字电影的结合应用[3]。在课件中引入数字电影如果只是采用之前的方法,就是在流程线上添加相应的图标进行导入,在程序运行过程中当执行到该图标,系统会直接弹出播放的窗口,不利于下一操作,但是通过moviecontroller智能对象可以容易实现播放进度的调节。

6)网页链接

在课件设计时,考虑到有些仪器由于价格昂贵或者其他原因,学校无法购置,如数字通信测试用误码仪、逻辑分析仪等,课件设计中考虑实现网页的链接,链接到知名企业的网页上,已加强学生感性认识。这一功能是通过fireworks中使用url来实现,编辑选中的热点并对其指定url路径,最后导出此url即可实现指定网页的链接。

课件的主界面如图1所示,课件第1章界面如图2所示。

3课件的调试与打包

课件主要是为《电子测量技术》教材而制作的,因此为方便发行和使用,课件的后期工作就是进行调试和打包处理。

由于课件发行打包后将不允许用户再修改,打包之前应尽可能排除其中的错误,确认课件可以正常运行。英语论文调试可以通过两种方法来实现。一种是利用区段标志(开始/停止标志),另外一种是通过控制面板的使用。通过使用调试工具可以控制程序流程执行的区段,逐个执行程序流程中的设计图标。将制作好的课件与课件中的库文件一起打包能够提高文件的性能,减少文件的数量,使最后的作品的安装、运行更为容易,并且增加了作品运行的可靠性,避免运行时因为找不到外来函数或库文件而发生错误。

打包好的课件进行设置,可以运行在windows95、windows98、windowsxp、或者是windowsnt、windows2000这样的32位操作系统中。其中要求的cpu应该是pentium166以上兼容机种、内存是64m以上、硬盘容量780m、支持directx的显卡、光驱是8倍速以上的光驱,此外由于演示窗口大小设置为832*624像素,因此可以用于不低于16英寸显示器。制作好课件并打包后,就可以,课件时必须随同程序中用到的外部媒体文件或外部函数文件一同,authorware7.0提供了作品的功能,该功能可以将运行作品所需的各种文件及外部函数输出到指定的目录中,从而形成用于发行的最终作品[3]。

4结论

随着各种多媒体教学的推广和普及,计算机辅助教学作为一种先进的教学手段,以其直观性、灵活性、实时性、立体化的优势,留学生论文越来越受到大家的青睐。要想运用好计算机辅助教学这一现代化的教学手段,其关键是要设计和制作出符合教学要求的多媒体课件[6]。我们的作品虽然完成了,但是在各院校使用过程中,一定还会发现很多不尽人意之处,我们将与时俱进,将作品更加完善,以更好的实现教学目的,达到教学效果。

参考文献

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电子测量范文篇9

全国大学生电子设计竞赛至今已成功举办了十余届,参赛学校和学生逐年递增。各省、市积极配合,大力宣传,也成为每年对各高校的教学成果的一次检阅标志。

2培训学生的选择及参赛选手的选定

首先,新生入校后,对其大力宣传大学生电子竞赛的目的和意义,让学生树立信心。以自愿和培训指导团队教师推荐方式相结合进行广泛、初级选拔。在指导老师的培训下,对一些理论扎实,善于动手,具有创新能力的学生进行全方面进培养。在参赛的五至六个月前,从众多的培养学生中再次选择写作水平较好的,理论和电路设计制作能力强的三人小组参加全国大学生电子设计大赛的培训。在报名参赛时,选择一个最佳小组队伍参赛。

3培训内容

全国大学生电子设计竞赛分本科组和大专组。纵观历届全国大学生电子设计竞赛题目类型:有电源类、信号源类、高频无线电类、放大器类、仪器仪表类、数据采集与处理类和控制类七大类。其知识范围广,涉及电子技术、传感器应用、电机控制、电子测量、单片机应用、电子cad技术等内容。培训具体内容包含以下一些内容:a/d、d/a转换器,专用集成放大器,信号变换电路,开关电源知识;各种集成传感器,霍尔元件等及传感器调理电路知识;混频器、模拟乘法器,锁相环,锁相频率合成器,dds技术知识;各种交、直流电动机的控制,驱动电路的设计知识;各种计量电路、测量电路等测量知识;单片机最小系统设计,仿真软件的使用知识;电子cad、电子电路辅助设计软件进行电路图绘制,pcb板图设计,eda技术应用知识等。电子系统的基本方法、制作步骤,硬件、软件设计,制板装配,调试与测试等知识;电子设计竞赛设计总结报告写作的方法与要求等。

4培训方式与方法

高等职业院校的学制为三年,时间紧凑,为了能使培训工作顺利进行,通常采用课外分散培训和短期集中培训相结合方式进行。

4.1课外分散培训

常设一个实验室,配有齐全的电子测量仪器和设备,常年对培训学生开放。按学生的层次不同,分别制订培训计划,周一下达培训设计内容,周末检查。指导老师每周按时对学生指导,采用老带新的方法。新生的培训从基本技能开始,进行一些常用电路安装、调试培训,由浅入深。老生的培训则采用个人和小组相结合的方法进行,培训、设计制作的内容相对复杂、难度较大。定期下达一个与全国大学生电子竞赛试题难度相近的电子系统设计制作任务,指导老师定时进行检查指导。

4.2暑期集中培训

对参加每年一届的省级竞赛的同学,其培训时间一般为期2-3个月,其中用一个月时间对常用电路设计知识进行培训。每周进行2次校内模拟竞赛,电路设计难度和制作时间与省级历届的题目相近。对参加每两年举行一届的全国小组竞赛的学生,其培训时间一般为3-5个月,充分利用暑期进行培训。要求每小组分工合作进行资料查阅,电路系统设计,程序设计,电路安装、调试,设计报告等工作。培训后2个月,每2周进行一次模拟竞赛,进行电路设计制作,充分提高各小组成员的协作能力。

4.3加强培训指导教师团队建设

学校建立大学生竞赛培训指导教师的培育与团队建设中心。在竞赛组织方面,通过开展各种形式和规模的研讨,集体讨论竞赛大纲、编写培训教材、完善培训方式。通过培训指导教师的共同参与,确定培训目标、内容及定位。支持培训指导教师开展各项科研工作,以教学为基础,以科研促进教学,全面提升竞赛水平。

4.4竞赛技巧培训

设计总结报告的撰写能力培训。竞赛最后提交的成果形式除设计作品之外还有设计总结报告部分。其撰写质量直接关系着竞赛的成绩,进行技术设计报告的规范性训练是很有必要的,包括结构安排、格式、文法与表达等。资料查阅能力培训。电子设计大赛涉及面广,哪些信息对竞赛更有效与有用,以及如何选择信息。进行资料查阅能力的培训,让学生明确自己需要的和必须掌握的信息,将对培训工作起到事半功倍的效果。团队协作能力培训。要求队员充分发挥聪明才智、群策群力、默契配合,要求队员平时在学习上和生活上都能相互帮助、团结协作,便于竞赛时能有条不紊。

5结语

电子测量范文篇10

关键词:虚拟仪器;虚拟环境;开放型虚拟电子实验室;电路设计

随着各行业及高校对学生实践能力重视程度不断提高,各高校尤其是工科类院校教学计划中的实践教学占比不断提高,意在通过实践与理论的有效结合,全面提升学生的综合能力。实践教学在提高实践创新能力方面发挥着重要作用,目前在提高实验室实验质量及效率的同时降低投入成本成为高校建设与改革实验、实训室的主要目标。快速发展完善的计算机技术及仪器仪表技术,促使传统仪器向虚拟仪器发展,通过引入虚拟仪器技术及平台完成虚拟仪器电子实验室教学系统的设计与应用,已成为高校改革和完善实验、实训教学工作的有效手段,建设虚拟仪器电子实验室的重点在于对构成虚拟仪器设备进行充分运用。

1需求分析

随着高校招生规模的不断扩大以及各专业对实验实训需求的不断提高,作为高校教学及课题研究的重要场所,实验室教学过程对相关测试仪器及设备等的质量及数量要求随之增加,而通常实验仪器设备的使用及维护管理成本较高,并且部分设备技术更新速度较快,导致部分高校实验室硬件资源紧缺问题日益突出。快速发展的虚拟现实技术为电子测量、设计、实验等领域创新发展提供了技术支撑,在数据存储、分析及显示方面虚拟仪器技术具备较大的优势,虚拟仪器技术通过计算机与仪器硬件间的有效结合,实现了计算机数据处理同现场测量、控制仪器硬件功能的有效结合,在提高仪器性能的同时降低了仪器使用成本,此种仪器模式具备优越的性价比,受到各高校实验室的青睐,在改造、建设高校实验室过程中通过虚拟仪器技术的应用可使实验室的使用及维护成本得到显著降低。基于虚拟仪器的电子实验室通过相关软件的优化与完善,可有效提高高校实验教学质量[1]。

2虚拟电子实验室的构建

当前虚拟电子实验室在实际教育教学应用过程中有待进一步完善。高校实验室普遍存在仪器设备陈旧老化(导致参数发生较大变化)的问题,因受到资金、管理水平等的限制而难以及时更新,传统的实验教学模式受实验室质量的影响限制了实验教学作用的充分发挥,不利于提高学生的自主实践学习能力,难以满足应用型人才的培养需求。本文主要以实践性较强的电路分析课程作为研究对象,通过设计一种虚拟仪器电子实验室实现利用已有实验设备完成相关实验操作,进而帮助学生验证电路原理、巩固理论知识。实验过程中的常见问题主要包括:因元器件烧坏影响了实验的正常进行;学生在连接电路操作上花费时间较多,注重得到正确的实验数据而忽视了对电路的分析;实验所用元件因参数离散程度较高,导致实验数据结果出现较大的偏差,降低了仪器测量的准确度,无法获得相应结论。根据电子实验室建设及使用需求,利用虚拟仪器技术完成虚拟电子实验室的设计,使课程实验及电路设计的教学需求得到有效满足[2]。虚拟电子实验室可有效弥补传统实验室的不足,提高实践教学效率和质量,通过建立一种新的实验教学方法,将实验内容与理论紧密联系起来,帮助学生掌握实物实验操作过程及仿真软件技术,具体分解、分析实验过程,同课堂理论教学内容有效衔接。针对具体实验内容,通过虚拟环境完成动态模拟分析过程。虚拟电子实验室在实现不同实验测试流程时,可以教学实验内容为依据,结合pc机和虚拟仪器技术完成对应测量仪器的设计。虚拟电子实验室的总体架构示意图如图1所示。eda(电子设计自动化)系统实验部分的硬件电路设计主要通过使用仿真软件完成,通过系统仿真完成测试过程;电子测量试验的虚拟仪器界面的搭建主要通过运用计算机软件和硬件电路完成,相关数据由传感器完成采集与测量,经分析获取相应的数据和波形,提交和生成实验报告[3]。

3开放型虚拟电子实验室的实现

3.1虚拟仪器的应用。虚拟仪器可实现传统仪器功能的虚拟技术,虚拟仪器作为一种新型仪器,正是通过综合运用相应硬件及专用软件实现了传统仪器的功能,具备易操作、灵活方便等优势,虚拟仪器基本结构如图2所示,硬件电路模块的主要功能包括对外部模拟信号进行检测(使用传感器完成),完成检测信号到对应电信号的转换,并对信号进行进一步检测(使用信号检测电路完成),然后使用数据采集卡将经放大、滤波处理得到的可用电信号的数据信息进行a/d转换、采集和处理。软件部分主要包括虚拟示波器及驱动硬件电路工作的驱动程序设计,信号采集驱动程序如图3所示,通过pci总线的接口电路实现同pc机间的数据通信[4]。使用虚拟软件图形完成对虚拟界面的设计,通过设置相关参数(使用图形化编程语言完成)实现对虚拟仪器的控制过程,并在此基础上完成实验处理过程。虚拟仪器控制功能通过对硬件电路的操控来完成,传统仪器的测试功能通过虚拟仪器软件与各类虚拟集成子块实现,图4为相应的数据变化及处理过程。运用电子实验室提供的基本设备(如发生器、示波器等)对仪器进行调试,避免因仪器精度不准而导致的实验数据误差,节约实验室建设及使用成本[5]。3.2虚拟实验室通信功能的实现。开放型虚拟电子实验室通过网络完成实验动态数据的获取以及控制信号到服务器的传送,虚拟电子实验室信号处理过程示意图如图5所示,该处理过程要求服务器具备多线程状态及较高的计算能力。实验硬件可位于远端,用于分析和处理数据的软件则在客户服务器端运行,通过此种方式实现了使用客户端网页对远程教师服务器的实时控制,经客户端分析后的实验数据可根据实际需要生成实验报告并提交给教师服务器,完成远程实验操作[6]。基于虚拟仪器的电子实验室实现了大量高额的硬件资源的共享(包括具体的测量数据),使实验室面临的实验设备短缺问题得以有效解决,在显著提高硬件实验仪器利用率的同时降低实验室的综合成本。该电子实验室支持相关数据及实验分析结果的远程采集和上传,本文通过使用datasocket技术实现了虚拟电子实验室的远程数据采集和实时,支持数据在不同客户机应用软件间的共享,该技术主要由datasocket服务器及服务管理器构成。作为一种独立运行的程序,datasocket服务器主要对不同权限客户端间的数据交换过程进行管理,提供自由的数据传输功能,通过优化和管理tcp/ip实现了对internet通信方式的有效简化,可对各种类型的数据进行直接传送(由客户端采集)。服务管理器主要负责对用户的权限、服务器最多客户机可连接数量进行设置,完成用户和用户组的创建。datasocket服务器能够实现实验仪器的远程共享。只有授予权限的用户才能进行实验,选择完对应实验后,按下开始实验按钮即可进入各参数测量环节,实现基本录入、实验参数设置、数据显示及存储等功能[7]。

4虚拟仪器在电路分析实验中的应用

理论性较强的电路分析课程包含了大量的定理、电路分析方法和概念,不利于学生的理解,需通过虚拟实验巩固学生对理论知识的理解,采用测量仪器搭建电路,获取所需实验数据及对应分析结果。利用虚拟仪器电子实验室完成电路分析实验,实现对实验过程方便、直观的演示,可有效缩短搭建实验电路所需时间,在完成数据测量的同时帮助学生掌握电路的结构、工作原理及相关问题,在已配备相应计算机的电路分析实验室安装multisim虚拟仿真软件,实验的整个操作过程包括组装电路并对电路进行测试,对比实际数据结果(物理硬件电路)和实验仿真测试结果,分析引起数据误差的原因,帮助学生完成电路仿真设计实验,对电路实验深入理解。教师可设置电路故障,引导学生完成电路故障的排查,以便更好地掌握相关知识,提高学生的实验操作能力。电子实验室将更高质量的实验平台提供给电气及相关专业学生使用,通过硬件资源共享有效扩展了传统实验仪器的使用范围,显著提高了硬件仪器使用率,使用虚拟仪器技术缩短了实验室的构建周期,提升了实验室系统的可扩展性,并且可异地在线检测和远程控制,学生可根据所需掌握的知识访问该实验室的硬件资源,自主选择实验内容,设计实验方案,进行独立分析并解决实际问题,从而提高综合运用所学知识的能力[8]。

5结束语

目前随着高校招生规模的扩大,实验室包括实验仪器在内的硬件资源在数量和质量上普遍难以满足需求,在开展以学生为主体的教学模式过程中,通过创建虚拟电子实验室能够为学生提供良好的实验环境,进而提高其综合设计能力及实践动手能力。本文完成了基于虚拟仪器的电子实验室的开发,实现了开放性实验室的虚拟实验功能,学生借助虚拟环境完成包括综合电路设计与分析等在内的实验操作过程,在降低实验室使用成本的同时显著提升了电子实验室的使用质量及效率,该虚拟仪器具备较好的开放性及可扩展性,通过网络即可实现远程在线及控制功能,可有效缓解高校硬件紧张的问题,完成实验室硬件设备的访问及实验任务操作,提高学生的科研和动手能力。

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