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电子测量论文:电子测量仪器发展分析论文
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地测量传输信号;再有通信传输中晃动的测量,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
近几年,数字化仪器在迅速发展,我国也在不断研究推出各种新型数字化仪器,譬如数字示波器、数字调制装置、数字化函数/任意波形发生器、数字化频率计数器等众多产品。其中四川川嘉电子有限公司的数字化视音频测量仪,是把若干硬件功能软件化的电子测量仪器,除去众多的基本测量功能外,还可以进行远距离传输和测量,测量23个视频项目和4个音频项目,现为我国广电系统选定的仪器。
其他诸如在光通信测试仪方面,合成信号源方面,VXI总线仪器模块方面、声学测量仪器方面等等,都研制出不少二十世纪末国际水平的产品,但与信息技术的飞速发展相比,我国电子测量仪器必须瞄准世界技术的发展方向,做出与信息技术发展相适应的的电子测量仪器产品。
电子测量论文:我国电子测量仪器发展论文
中国电子测量仪器经过40多年的发展,为我国国民经济、科学教育、特别是国防军事的发展做出了巨大贡献。随着世界高科技发展的潮流,中国电子测量仪器也步入了高科技发展的道路,特别是经过“九五”期间的发展,我国电子测量仪器在若干重大科技领域取得了突破性进展,为我国电子测量仪器走向世界水平奠定了良好的基础。
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地测量传输信号;再有通信传输中晃动的测量,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
近几年,数字化仪器在迅速发展,我国也在不断研究推出各种新型数字化仪器,譬如数字示波器、数字调制装置、数字化函数/任意波形发生器、数字化频率计数器等众多产品。其中四川川嘉电子有限公司的数字化视音频测量仪,是把若干硬件功能软件化的电子测量仪器,除去众多的基本测量功能外,还可以进行远距离传输和测量,测量23个视频项目和4个音频项目,现为我国广电系统选定的仪器。
其他诸如在光通信测试仪方面,合成信号源方面,VXI总线仪器模块方面、声学测量仪器方面等等,都研制出不少二十世纪末国际水平的产品,但与信息技术的飞速发展相比,我国电子测量仪器必须瞄准世界技术的发展方向,做出与信息技术发展相适应的的电子测量仪器产品。
电子测量论文:电子测量仪器技术分析论文
中国电子测量仪器经过40多年的发展,为我国国民经济、科学教育、特别是国防军事的发展做出了巨大贡献。随着世界高科技发展的潮流,中国电子测量仪器也步入了高科技发展的道路,特别是经过“九五”期间的发展,我国电子测量仪器在若干重大科技领域取得了突破性进展,为我国电子测量仪器走向世界水平奠定了良好的基础。
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地测量传输信号;再有通信传输中晃动的测量,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
近几年,数字化仪器在迅速发展,我国也在不断研究推出各种新型数字化仪器,譬如数字示波器、数字调制装置、数字化函数/任意波形发生器、数字化频率计数器等众多产品。其中四川川嘉电子有限公司的数字化视音频测量仪,是把若干硬件功能软件化的电子测量仪器,除去众多的基本测量功能外,还可以进行远距离传输和测量,测量23个视频项目和4个音频项目,现为我国广电系统选定的仪器。
其他诸如在光通信测试仪方面,合成信号源方面,VXI总线仪器模块方面、声学测量仪器方面等等,都研制出不少二十世纪末国际水平的产品,但与信息技术的飞速发展相比,我国电子测量仪器必须瞄准世界技术的发展方向,做出与信息技术发展相适应的的电子测量仪器产品。
电子测量论文:电子测量仪器技术发展论文
中国电子测量仪器经过40多年的发展,为我国国民经济、科学教育、特别是国防军事的发展做出了巨大贡献。随着世界高科技发展的潮流,中国电子测量仪器也步入了高科技发展的道路,特别是经过“九五”期间的发展,我国电子测量仪器在若干重大科技领域取得了突破性进展,为我国电子测量仪器走向世界水平奠定了良好的基础。
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地测量传输信号;再有通信传输中晃动的测量,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
近几年,数字化仪器在迅速发展,我国也在不断研究推出各种新型数字化仪器,譬如数字示波器、数字调制装置、数字化函数/任意波形发生器、数字化频率计数器等众多产品。其中四川川嘉电子有限公司的数字化视音频测量仪,是把若干硬件功能软件化的电子测量仪器,除去众多的基本测量功能外,还可以进行远距离传输和测量,测量23个视频项目和4个音频项目,现为我国广电系统选定的仪器。
其他诸如在光通信测试仪方面,合成信号源方面,VXI总线仪器模块方面、声学测量仪器方面等等,都研制出不少二十世纪末国际水平的产品,但与信息技术的飞速发展相比,我国电子测量仪器必须瞄准世界技术的发展方向,做出与信息技术发展相适应的的电子测量仪器产品。
电子测量论文:汽车电子测量管理论文
随着汽车中电子系统的增加,如何对高度机电一体化汽车系统进行高效率的测试是中国测试工程师面临的挑战,作为本文针对汽车研发过程中所涉及到的各种测试问题,请横河电机介绍满足发动机、驱动、振动、环境影响、燃料电池效率和CAN总线测试需要的完整解决方案。
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障较高的信号分辨率和精度,现在许多的DAQ系统内置缓存。
MX100DAQMaster可以提供较高水准的通道对地,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。,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支持较大容量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。
本文小结
由于和世界各地整车及部件公司有着广泛的合作,横河电机在这一领域有很多测试实例。横河电机希望能为汽车电子的发展贡献力量,在合作中能解决更多的测试难题,出现更多的横河产品应用实例.
电子测量论文:中国电子测量仪器发展
中国电子测量仪器经过40多年的发展,为我国国民经济、科学教育、非凡是国防军事的发展做出了巨大贡献。随着世界高科技发展的潮流,中国电子测量仪器也步入了高科技发展的道路,非凡是经过“九五”期间的发展,我国电子测量仪器在若干重大科技领域取得了突破性进展,为我国电子测量仪器走向世界水平奠定了良好的基础。
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征,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征。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。非凡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功能。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探究所已成功研制成高水平的矢量网络分析仪,该仪器的突出特征主要有以下几个方面摘要:
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探究所,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把握此项技术的国家,产品的技术水平和品种可以和国外同类产品相比,同时通过对矢量网络分析仪的研制,把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、把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,它和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,是信号幅度和时间的关系。频域测试是测量输入信号随频率而变化的信号值,是信号幅度和频率的关系。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,是信号的频率值和时间的关系。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,必将对众多的测试新问题做出新贡献。事实已经证实,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地测量传输信号;再有通信传输中晃动的测量,是传输中至关重要的一个新问题。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,改善雷达系统的功能距离和分辨率。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摘要: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功能。
这个新的总线标准,在美国应用之后,我国各界都非常欣赏,探究者众多。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探究所CAD探究室研制的VXI总线测试软件平台是我国VXI测试技术的重大突破,其主要技术指标摘要:1.硬件环境摘要: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.软件环境摘要:Windows98操作系统;支持标准模块驱动器(VISA32)。3.软件特性摘要: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。该探究成果已应用于“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,非凡是在军事方面,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。但是从若干年的探究看,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探究所最近研制完成的AV3615三毫米S参数测试装置及校准件,和主机一起可以进行三毫米波段的幅度和相位量;频谱仪的毫米波扩频模块和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和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探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
近几年,数字化仪器在迅速发展,我国也在不断探究推出各种新型数字化仪器,譬如数字示波器、数字调制装置、数字化函数/任意波形发生器、数字化频率计数器等众多产品。其中四川川嘉电子有限公司的数字化视音频测量仪,是把若干硬件功能软件化的电子测量仪器,除去众多的基本测量功能外,还可以进行远距离传输和测量,测量23个视频项目和4个音频项目,现为我国广电系统选定的仪器。
其他诸如在光通信测试仪方面,合成信号源方面,VXI总线仪器模块方面、声学测量仪器方面等等,都研制出不少二十世纪末国际水平的产品,但和信息技术的飞速发展相比,我国电子测量仪器必须瞄准世界技术的发展方向,做出和信息技术发展相适应的的电子测量仪器产品。
电子测量论文:电子测量技术现状及发展
摘要:本文综合论述了电子测量技术的现状和总体发展趋势,分析了电子测量仪器的研究开发,阐述了我国电子测量技术与国际先进技术水平的差距,进而提出了发展电子测量仪器技术的对策。特别是由于测试技术的突破带来的电子测量仪器的革命性变化.同时,针对业界自动测试系统的发展历史和现状提出了作者的一些看法,并介绍了业界的近期进展和近期标准.近年来,以信息技术为代表的新技术促进了电子行业的飞速增长,也极大地推动了测试测量仪器和设备的快速发展。鉴于中国在全球制造链和设计链的重要地位,使得这里成为全球各大测量仪器厂商的大战场,同时,也带动了中国本土测试测量技术研发与测试技术应用的迅速发展。
关键词:LXI、ATE、自动测试系统、智能化、虚拟技术、总线接口技术VXI
一、前言
中国电子测量技术经过40多年的发展,为我国国民经济、科学教育、特别是国防军事的发展做出了巨大贡献。随着世界高科技发展的潮流,中国电子测量仪器也步入了高科技发展的道路,特别是经过“九五”期间的发展,我国电子测量技术在若干重大科技领域取得了突破性进展,为我国电子测量仪器走向世界水平奠定了良好的基础。进入21世纪以来,科学技术的发展已难以用日新月异来描述。新工艺、新材料、新的制造技术催生了新的一代电子元器件,同时也促使电子测量技术和电子测量仪器产生了新概念和新发展趋势。本文拟从现代电子测量技术发展的三个明显特点入手,进而介绍下一代自动测试系统的概念和基本技术,引入合成仪器的概念,面向21世纪的我国电子测量技术的发展趋势和方向是:测量数据采集和处理的自动化、实时化、数字化;测量数据管理的科学化、标准化、规格化;测量数据传播与应用的网络化、多样化、社会化。GPS技术、RS技术、GIS技术、数字化测绘技术以及先进地面测量仪器等将广泛应用于工程测量中,并发挥其主导作用。
二、测试技术现状及其存在的问题
现在人们通过实践已越来越认识到测试技术的重要性,国内测试技术也已有了很大的发展,现在已基本上采用了标准化、模块化设计体制。已从CAMAC、PC总线、STD总线向VXI、PXI总线发展,从堆叠式测试系统向标准化、模块化测试系统发展,并先后研制出国产化VXI模件、VXI测试系统及PXI系统,使我国测试系统技术水平逐步进入国际先进行列。在航天器、武器系统的单元系统中也设计了自检测功能,但在实用的自动测试系统中,尤其在武器系统的测试中,缺少实用的人工智能测试技术,故障诊断水平低、实用性差、网络化水平低。从测试体制的变革方面,国内尚没有边缘扫描技术和完善的智能内装测试系统。因此,与国外存在比较大的差距,国外20世纪八十年代末,九十年代初即提出了内装测试系统和可测试性概念,随后研制出了设备,并制订出了相应标准。近年来中国测量技术的性和稳定性问题得到了很多方面的重视,状况有了很大改观。测试技术行业目前已经越过低谷阶段,重新回到了快速发展的轨道,尤其最近几年,中国本土测量技术取得了长足的进步,特别是通用电子测量设备和汽车电子设备的研发方面,与国外先进产品的差距正在快速缩小,对国外电子仪器巨头的垄断造成了一定的冲击。随着模块化和虚拟技术的发展,为中国的测试测量仪器行业带来了新的契机,加上各级政府日益重视,以及中国自主应用标准研究的快速进展,都在为该产业提供前所未有的动力和机遇。从中国电子信息产业统计年鉴中可以看出,中国的测试测量仪器每年都以超过30%以上的速度在快速增长。在此快速增长的过程中,无疑催生出了许多测试行业新创企业,也催生出了一批批性和稳定性较高的产品。拥有中国该领域重点实验室的中国电子集团公司第41研究所,凭借着本土测试领域的龙头地位,通过属下的青岛兴仪电子设备有限责任公司,成功地实现了由技术到产品的转化,开发出了多款具有很高技术水平的产品。该所研制出的高纯微波合成信号发生器、微波噪声系数分析仪、便携式射频频谱分析仪、2.5Gb/sSDH/PDH数字传输分析仪、高性能的光通讯设备,包括光谱分析仪和高性能微型光时域反射计,还有高速数字示波器等,目前都已经形成比较完整的产品系列。其中AV1489型高纯微波合成信号发生器采用全正向设计方法,突破了高纯度微波频率合成等多项关键技术;AV3984型微波噪声分析仪突破了智能微波噪声源等多项关键技术;AV4022型便捷式射频频谱分析仪突破了小型化设计与制造等关键技术,还有高性能的AV3600系列的宽带矢量网络分析仪,DT系列数字电视码流实时检测仪等。另外,该所还与海信集团一道,研制出了数字电视全部四个层次上的测试仪器。无疑这对中国的数字电视产业的发展将起到很大的推动作用。这些仪器除了能解决所有通用协议分析外以及物理层的各种指标的测试外,还有一个很重要的特点,就是结合中国数字电视标准和特点,保留了很好的可升级性。
三、电子测量技术的发展方向
我国测试技术已经进入标准化设计阶段,而且已采用了工业界先进的计算机I/O总线标准和数字化总线、仪器总线相结合的标准,逐步接近国际先进水平。但如何进一步发展,发展的主要内容是什么,这是摆在从事测试技术的每个工程人员需要认真思索的问题。任何技术的发展均取决于社会发展的需求。根据安捷伦公司在1996年对检测成本统计:硬件成本6%,检测开发24%,检测操作57%,维护成本占13%。除了硬件成本外,其它三项基本是软件开发、维护、操作成本。因此,对TPS的开发、移植、维护、重用,应是测试系统的重要研究内容。因此,美国在ABBET(广域测试)对测试软件作了重点描述和规范。它以信息模型对测试信息进行规格化描述,消除了层次间测试信息移植、共享和应用的障碍。将测试从宏观上划分为产品描述层、测试策略和要求层、测试过程层、测试资源管理层、仪器控制层等内容。其根本目的是建立一种通用的ATS开放系统体系结构,从该体系结构再衍生出由具体硬件、软件和系统实现的体系结构,达到测试贯穿于产品从设计思想到装备现场的整个寿命周期,包括从一个寿命周期阶段到另一个寿命周期阶段相关测试信息的传递;生成所需测试程序与过程中信息的使用;故障隔离和修理时,在编写报告和诊断操作中测试维护信息收集和诊断信息反馈。同时通过渐近方法确定ATS开放系统体系结构。计划了四个发展项目,每个发展项目完成后,产生一个ATS开放系统体系结构的完好部件,从而增加了该体系结构的开放程度与能力水平。四个发展项目分别解决“仪器互换性和互操作性”、“TPS可移植性和互操作性”、“寿命周期信息交换”、“过程与工具”。通过四个发展项目产生了ATS信息架构和软件架构。在测试领域对人工智能技术应给予高度重视。
3.1总线接口技术
总线是所有测试系统和故障诊断系统的基础和关键技术,是系统标准化、模块化、组合化的根本条件,国内外都是依据总线系统来组建各类测试系统,以确保硬件、软件、系统级的兼容性、互换性和重构功能,研究和开发总线系统是设计、研制开放式体系结构的核心任务,也是测试系统技术研究的关键技术。
采用总线结构设计的系统,具有简化系统设计、性高、维护性好、产品易于升级换代,便于组织生产工艺和成本低,真正能变串行生产为并行生产等重要优点。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。
通用测试技术基础的关键技术
3.2软件平台技术
软件是组建系统核心技术之一,对于测试软件、TPS可兼容、可移植和重用一直是测试系统的关键技术。拟建立测试软件通用平台,重点研究CORBA、DCOM、COM等中间件语言。
这些软件充分利用了现今软件技术发展的近期成果,在基于网络的分布式应用环境下实现应用软件的集成,使得面向对象的软件在分布、异构环境下实现可重用、可移植和互操作。主要原理是引入中间件(Middleware)作为事务,完成客户机(Client)向服务对象(Server)提出的业务请求,实现客户与服务对象的分开,客户不需要了解服务对象的实现过程以及具体位置。
同时提供软总线机制,使得在任何环境下,采用任何语言开发的软件只要符合接口规范的定义,均能集成到分布式系统中。
同时对现有的IVI、Vpp、SQL、ODBC、VRML语言等进行应用研究。
3.3专家系统技术
由于专家系统具有很好实用性,已被广泛应用于科学、工程制造,尤其是宇航领域得到了广泛应用。美国自由号空间站、欧洲尤里卡平台、哥伦布空间舱,以及日本的吉姆舱都设计了故障诊断专家系统。在新一代载人航天器——航天飞机、载人飞船,作为性的重要保障手段之一的故障诊断专家系统得到了广泛应用。“自由号”空间站是美国大型载人航天工程。由于该工程结构庞大,设计复杂以及高和高自主性要求,基于人工智能的故障诊断专家系统是其重要组成部分。NASA投入大量资金用于空间站系统级管理、故障诊断以及分系统级故障诊断专家系统的研制工作,包括诊断推理专家系统。由于故障诊断专家系统以其在实际应用中发挥的作用和取得的效益受到了工程界的普遍重视,专家系统已成为故障诊断技术发展的主流。专家系统是一门综合性很强的学科,开发一个成功的专家系统需要系统设计人员与应用领域中的人类专家密切合作,一般将专家系统的设计人员称为知识工程师(KnowledgeEngineer),将参加专家系统开发的人类专家称为领域专家(DomainExpert)。专家系统(ExpertSystem)是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统。专家系统内部含有大量的某个领域的专家水平的知识与经验,能够运用人类专家知识和解决问题的方法进行推理和判断,模拟人类专家的决策过程,来解决该领域的复杂问题。从处理问题性质看,专家系统善于解决那些不确定性、非结构化的问题,主要用于知识处理,而不是数据信息处理。从处理问题的方法看,专家系统则主要依靠知识表达技术、知识推理、知识收集和编码,知识存贮和编排,建立知识库及其管理系统,利用专家知识和经验求解专门问题,而不是数学描述的方法来解决问题。从系统结构看,专家系统则强调知识与推理的分离,因而系统具有很好的灵活性和扩充性。从知识推理能力看,专家系统的工作是在环境模式驱动下的知识推理过程,而不是在固定程序控制下的指令执行过程。从咨询解释能力看,专家系统不仅对用户的提问给出解答,而且能够对答案的推理过程做出解释,提供答案的可信度评估。专家系统能不断对自己的知识进行扩充、完善和提炼。而传统程序都无法做到。专家系统内部包括两个主要部分:知识库和推理机。因为专家系统依赖于推理,它必须能够解释这个过程,所以它的推理过程是可检查的,解释机是复杂专家系统的一个必要部分。
由于专家系统具有很多突出优点,如:适应强。它能在任何计算机硬件上使用。专家系统是专家知识的集成,具有高水平的复合性,由几个专家复合起来的知识,其水平可能会超过一个单独的专家,而且复合专家知识在任何时候可同时和持续地解决某一问题。而且持久性好。专家知识是持久的,不会像专家那样会退休,或者死亡,专家系统可以比专家反应更迅速或更有效。某些突发的情况需要响应得比专家更迅速,因此实时的专家系统具有重要应用。
专家系统的广泛应用促进了专家系统的发展。一般诊断专家系统开发可以采用高级程序语言、通用人工智能语言、专家系统工具,也叫专家系统外壳来进行。
根据需求采用专家系统工具来开发故障诊断专家系统。因为,专家系统工具是一个具有知识表示和推理机的基本框架系统,能保障快速、高质量的组建、开发出故障诊断专家系统。因此,研究和开发专家系统和专家系统工具是组建测试系统和故障诊断系统的基础和关键技术,是测试技术的重要研究内容。
3.4虚拟测试技术
通过虚拟测试系统,可以使产品历经虚拟设计、虚拟加工、虚拟装配、产品性能虚拟测试和虚拟使用全过程。虚拟测试的结果信息可用于优化、改进虚拟制造技术中有关的设计和过程参数。由于虚拟测试在虚拟制造技术中应用的普遍性,能促进整个虚拟制造技术体系更为完备和工程实用化。因此,开展虚拟制造环境的虚拟测试技术研究和应用具有重要而深远的意义,而计算机技术、虚拟技术和测试技术的发展,以及大量工程实用数据的积累,也使得建立虚拟测试系统具备了现实的可能性。我们开展虚拟测试技术研究,就是用虚拟工程概念解决型号研究中的实际测试问题。通过构造型号虚拟测试环境解决型号研制过程中的测试具体问题,包括参数精度测试,各种物理参数的虚拟产生,过程测试方法的模拟、测试程序的执行检测,对象模拟,以及虚拟模发、模飞等。
通过构建军事装备或大型工程的虚拟测试环境,建造一个通用的虚拟测试平台,可以适应各种型号模拟测试试验,对每种型号的测试需求均可在此通用的虚拟测试平台进行试验验证测试,通过虚拟测试验证,修正、完善军事装备的设计、提高研制质量;同时在明确军事装备和大型工程需求情况下通过虚拟测试环境可对需要设计的测试发射控制系统和各类测试分系统体系结构(分布式多总线复合结构或嵌入式单机箱系统)、系统组成、配置、功能模块要求、实时性、传输性、性、维护性均可在通用的虚拟测试平台上完成演示验证,进行完善设计和研制。当前,虚拟测试的研究和应用主要集中在两方面:
一是基于虚拟仪器技术的虚拟测试,基于虚拟仪器技术的虚拟测试的核心思想是“软件就是仪器”。其实现途径是在一定硬件基础上,利用计算机和软件及相应算法来替代传统测量仪表和装置,如:信号调理与传输仪表,信号显示记录仪、存储仪表、信号分析与处理仪表,以及有关控制、监控环节。
另外,就是基于虚拟现实技术的虚拟测试。基于虚拟现实技术的虚拟测量,则是在虚拟现实环境下,借助多种传感器和必要的硬件装备,根据具体需求,完成有关的测量任务。在虚拟环境下可以设计、构建所需要的虚拟测试系统,进行虚拟测试、虚拟测量操作、测量过程仿真及虚拟制造中的虚拟测试等。
在虚拟现实环境下进行虚拟测试,能够将人、测量设备、测量系统模型和测量仿真软件集成于一体,提供良好的人机交互和反馈手段,产生逼真效果。然而目前虚拟现实的硬件设备和工具价格昂贵,VR技术在测量领域的应用应注重技术功能的实现,不必追求品质的、的VR环境。
上述两类虚拟测试较大区别是:基于虚拟仪器技术(VI)的虚拟测试尽管也被称做“虚拟”,但是,它不可能虚拟,其中,被测量对象模拟化不虚,传感器不虚,数采不虚,测量操作不虚,测量结果不虚。而基于虚拟现实技术的虚拟测试,一般强调交互和沉浸,首先要使参与者有“真实”的体验,为了达到这个目的,就必须提供多感知的能力。目前基于虚拟仪器技术的虚拟测试和基于虚拟现实技术的虚拟测试日趋走向集成和融合。虚拟测试可以降低实际测试操作的费用,减少在危险环境中实际操作的危险性,虚拟测试所具有的拟实性、灵活性和低成本,使之成为虚拟现实技术的一个主要应用领域。尤其在虚拟制造中具有重要作用,它贯穿于虚拟设计、虚拟加工制造、虚拟装备以及产品性能检测和使用的全过程,实现虚拟制造各个阶段有机衔接,推进虚拟制造技术的发展和工程化。因此,开展虚拟制造环境的虚拟测试技术研究和应用具有重要而深远的意义,而计算机技术,虚拟技术和测试技术的发展,以及大量工程实用数据的积累,也使得建立虚拟测试系统具备了现实的可能性。
四、展望未来
综上所述,21世纪的电子测量仪器随着芯片技术和DSP技术的发展将达到前所未有的高性能,随着计算机技术与仪器的进一步融合,仪器的易操作性,易升级性,测量能力,数据处理和分析能力,都得到了大幅度提高。与此同时,软件无线电正越来越多地被应用到各个领域,仿真技术将为用户的设计和验证提供了更加强大和方便的工具。自动测试系统经历了从GPIB系统到VXI系统,从VXI系统到VXI与GPIB混合系统的发展历程,越来越多的军工用户希望拥有一种长寿命且高性能的系统标准体系来承担日益复杂的测试压力和维护成本的压力,面对未来的挑战,LXI仪器将在继承现有测试技术的基础之上,为下一代测试技术和测试仪器,特别是ATS测试系统的革新带来新的希望。
电子测量论文:电子测量技术教学改革探析
《高师理科学刊杂志》2016年第11期
引言
电子测量技术不仅是电信号测量的主要方式,而且在生物、医学、建筑等领域也得到了广泛的应用.对于理工类大学生来说,电子测量仪器已经成为实验室不可或缺的重要设备,电子测量技术课程的重要性不言而喻.由于电子测量技术课程涉及的内容范围很广,很多繁杂的公式需要理解和推导,学生面临的学习难度较大,学习效果不能令人满意[1-3].因此,教学改革的目标是激发学生对理论知识的学习兴趣,增强学生的实践动手能力,从而提高学生分析和解决问题的能力.本文从课程内容改革、课堂教学、实验教学和成绩评定等方面对教学改革进行了阐述.实践证明,教学改革极大激发了学生的学习兴趣,综合设计能力有了很大提高,教学改革初见成效.
1课程内容的改革
以往的电子测量技术课程内容相对陈旧,公式繁多推导过程复杂,导致很多学生望而生畏.为此,修订了新的电子测量技术教学大纲和电子测量实验指导书.从电子测量的误差分析开始,重点介绍时域、频域和数据域的测量方法,以及相关的典型仪器.在此基础上,以提高学生的实际动手能力为标准,对原有的课程体系进行了改革.删减了对提高学生综合能力毫无益处的纯粹理论性的推导,增加了新出现的各种先进电子测量仪器的功能原理和使用方法.做到教学内容既有对本学科的介绍,又有具体实例,让学生把理论和实际紧密地联系起来,为实践操作能力的提高打下基础.电子测量技术的发展日新月异,要在内容上不断更新,紧跟技术发展的前沿.将无线WiFi技术、蓝牙以及光纤通信在电子测量领域中的应用加入到教学内容中,让学生了解到更多的新方法、新产品和新技术.
2课堂教学改革
改变以往以教师为中心的教学模式,充分发挥学生自身的主观能动性,引导学生进行自主性的学习.在学时有限的前提下,做到重点突出,主次有序.例如:示波器作为电信号时域测量的典型仪器,需要对学生着重讲解.在课堂上不能一味使用多媒体,要将板书和多媒体有机结合在一起.多媒体可以使抽象的知识形象化、具体化,而对于重要的公式推导,应用板书更有利于学生的理解和掌握.由于教学内容相对独立,各章节内容不容易联系起来.教师要强化不同知识点之间的横向联系,从不同角度对问题进行阐述,扩展学生的思维能力.教师要避免传统的“填鸭式”教学,在课堂上有针对性的提出问题,让学生先对问题进行分析,提出自己的想法并与他人交流.对重要的知识点,教师要把握深度,充分讲解.布置课后作业,了解各种电子测量仪器的适用范围,尝试独立制定符合实际的测量方案.
3实验教学改革
在不增加总学时的条件下,尽量增加实验学时和实验个数.实验教学分为基础性实验、综合性实验和设计性实验3种类型.基础性实验包括基本电子测量仪器的使用方法、常用电子元件的识别、电路基本参数的测量等;综合性实验包括电路的综合测试、多种电子测量仪器的测试系统等;设计性实验则要求基于教师给出的实验任务,学生独立设计实验方案,选择实验仪器,完成测量任务.对学生因材施教,对于创新能力强的学生,可以增加综合性、设计性实验,减少基础性实验.同时,努力提高教师的实验教学能力.学院为任课教师提供赴企业、高校学习深造的机会,邀请企业技术骨干和学者讲学,提高教师的实验水平.
4成绩评定
以往的成绩评定以笔试成绩为主,造成很多学生即使分数很高,其实践能力仍然有限.为此,从课堂表现、作业完成情况、实践操作和笔试4个环节对学生的成绩进行综合评定,大幅度提高学生实践环节的权重,避免了学生重理论轻实践的弊病,让学生始终保持学习的积极性.
5结语
通过教学改革,学生学习的积极性有了很大提高,教学效果显著改善,并在多项省部级电子设计大赛中取得优异成绩.电子测量的教学改革是在实践中不断前进和发展的,快速发展的测量技术对今后的教学提出了更高的要求.只有以培养学生的实践能力为中心,才能培养出符合用人单位需要的合格人才.
电子测量论文:项目教学在电子测量技术教学中实践
项目教学法是以实践为导向、教师为主导、学生为主体,从职业岗位的实际需求出发,选择具有典型性的事例作为教学内容,通过实施一个完整的项目任务完成教学过程,其目的是在课堂教学中把理论与企业生产实践有机地结合起来,充分发掘学生的创造潜能,培养学生的自学能力、观察能力、动手能力、研究和分析问题的能力、协作和互助能力、交际和交流能力。
1课题研究的现实意义
1.1开展项目教学是实现高职教育以“就业为导向”的培养目标的需要
高职教育的目标是“培养学生的社会适应性,教育学生树立终身学习理念,提高学习能力,学会交流沟通和团队协作,提高学生的实践能力、创造能力、就业能力和创业能力,培养德智体美发展的社会主义建设者和接班人。”
1.2开展项目教学是改革现行应用电子技术专业实践教学模式的需要
应用电子技术专业学生未来的就业岗位多数是电子产品生产企业的产品质检、生产工艺管理、设备安装维修、产品销售等一线岗位,需要应职人员有较的职业技能、较高的综合素质。传统的教学方法注重的是理论知识的传授,所开展的实践教学缺少与企业生产实际的联系,有些实践教学内容因教材知识更新跟不上生产技术的进步而显得陈旧落后,不适应实际生产需要。开展项目教学首先需要深入企业调研,以胜任电子信息技术职业岗位(群)需求为目标,以专业技能培养为主线,以企业要求为质量标准进行课程教学设计,使学生通过本课程的学习,能掌握电子测量的基本原理和技能,能根据不同的被测对象正确地构建测量系统和选择测量方法、正确制订测量方案和熟练操作测量仪器、正确采集分析和处理测量数据。通过技能实训培养学生分析与解决计量检测实际问题的能力,为今后从事电子产品质量检测工作打下一定的基础。
1.3开展项目教学是激发学生学习兴趣的需要
项目教学有利于改变部分学生学习兴趣不浓的现状。让学生快乐地学习是提高教学效果的基础,项目教学法能使课堂教学真正成为实施素质教育、培养学生创新素质的主渠道,有利于培养学生的创新人格。项目任务的设计是基于企业生产过程的真实事件,体现了对知识的综合运用,有利于提高学生的综合能力。
1.4开展项目教学是提升教师的专业技能和管理水平的需要
一个项目的成功与否在相当大的程度上,有赖于一个的教师团队。作为项目实施的组织者,不仅要有扎实的技术能力、个人能力(乐于助人和善于交流、影响力认知能力、个人工作效力等)、领导能力、激发并运用团队潜能能力,更应该具备对这种教学方法的热情和兴趣。所以项目教学有利于提高教师专业技能和管理水平。
2课题研究的调研阶段
项目教学法是通过完成完整的项目任务,让学生获得相关的知识与技能,并发展职业能力的教学方法。在设计《电子测量技术》课程项目任务时首先需要了解电子产品生产企业职业岗位对《电子测量技术》课程知识体系要求是什么。带着这一任务,2009年暑假期间课题组成员深入我院校企合作企业“华冠通讯(江苏)有限公司”、“伟创力(苏州)科技公司”、“纬创资通(昆山)有限公司”进行调研活动。
2.1校企合作共建课程体系
课题组人员参观了华冠通讯(江苏)有限公司SMT表面贴装生产线、产品组装车间、质量检测部门等,与企业生产质检人员、生产技术人员、工程部、生产调度部门等人员进行课程开发座谈,了解生产工艺流程、质检流程,广泛听取企业技术专家对课程教学设计的合理建议,共拟课程教学大纲、构建贴近和满足实际应用能力需求的职业能力训练体系;召开我院在该企业进行顶岗实习的应用电子技术专业的学生座谈会,听取实习学生对顶岗实习的感想,对学院专业课程教学改革的建议,以他们的亲身经历和切身体会帮助审视以往《电子测量技术》课程体系中存在的问题。通过与行业企业的深入交流研讨,确立了以电子产品生产过程质量检测工作应具备的职业能力为重点,从工作过程系统化的学习情境设计入手,以职业工作岗位需求为导向,以能力为培养目标,以职业能力培养为重点,项目为载体,学生为中心,进行课程体系改革的建设思路。
2.2基于真实生产过程开发课程项目任务
通过一系列的企业调研与分析,依据电子产品生产工艺流程的质量检测工作过程,从中提炼出典型的测量项目任务,每个项目任务再分解为若干个学习情境,每个学习情境的实施都是一个完整的工作过程。重构后的课程教学内容分为6个项目任务,16个学习情境,每个学习情境完成一个典型工作任务。
3实施阶段遇见的问题及解决的方法
3.1实施阶段遇见的问题
在课题实施的初期,学生对这种全新的教学方法一时还难以适应,具体表现是:
3.1.1学生学习主动性不够
在教学的初期,学生的学习习惯还停留在传统教学模式上,对教师的依赖思想较严重,不能主动发现问题、提出问题,更谈不上解决问题。
3.1.2缺乏创造性运用专业术语进行表述的能力
语言组织能力差,不善于用专业术语描述项目任务完成的结果,参与讨论活动能力较低,团队协作主动性较差。课堂教学中不愿冒尖现象较普遍。学生在讨论或者回答问题时,总是担心答对了同伴会说出风头,答错了自己丢面子。因此课堂讨论活动难以展开。
3.1.3缺乏求异精神,创新意识不强
循规蹈矩、墨守成规,创新意识不强,习惯接受教师的安排。
3.2解决的方法
出现以上问题的原因是长期以来我国的高职教学注重专业理论知识的传授与积累,而忽视创造性思维的养成和语言实践活动的开展,导致学而不用或不会用的学与用严重脱节的现象。针对以上问题,课题组成员在教学过程中采取了一些相关的措施:
3.2.1培养学生良好的心理素质
专业教师在开展项目任务实施的过程中开展项目实施方案策划讨论会、项目小组技能竟赛、项目任务完成汇报演讲等活动,帮助学生克服羞怯、紧张、恐惧的心理,鼓励学生大胆尝试、勇于表达。
3.2.2创造友好、自由、安全的教学环境
教师对学生出现的语言错误保持高度的宽容精神,营造良好的交际气氛,建立融洽和谐的师生关系,使学生保持轻松积极的学习状态和交际愿望。
3.2.3转变教学观念
教师教学的任务不仅仅是培养学生的认知能力,更重要的是较大限度启发学生积极思维,创造性地运用所学知识,解决现实问题。
3.2.4优化组合教学方法
《电子测量技术》课程的教学方法的改革着眼于培养学生的专业技能应用能力和创新思维能力,变知识型、学究型为智能型、创新型。在项目教学法的实施过程中,我们引用了分层次教学法、互动开放式教学法、情境教学法、项目小组学习法、以赛促学法等激发学生的学习兴趣,通过多种教学方法的优化组合提高教学效果。
4研究成果及推广应用
“项目教学法在《电子测量技术》教学中的应用研究”作为江西省高等学校教学改革研究省级立项课题从立项到结题经历了三年时间,达到了预期的效果,完成了重构课程教学体系,重新编制教学大纲,制作多媒体课件,电子教案的编写,精品课程网站的建设,职业技能训练指导教材的编写等工作,形成了一套科学有效、客观公正地评价学生综合技能水平和学习成绩、教师的教学效果的考试考核办法。该课题的研究成果之一“电子测量与仪器”精品课程被江西省教育厅评为省级精品课程(精品课程网址:)。“项目教学法在《电子测量技术》教学中的应用研究”作为专业课程教改成果在我院专业教学中已得到广泛推广应用,通过项目教学有效地转变了教师的教学理念,提高了学生的职业技能水平,使学生的学习真正达到“学以致用”的目的。
电子测量论文:电子测量的发展及实用性
在对象运行的状态下能够持续进行测量,并直观地记录下相关的数据,这样就方便人们对被测对象进行了解和分析。同时,电子测量技术在实现遥测和不间断测量时能够利用荧光示波法或发光二极管来直接显示出测量的结果,具有直观、清晰的效果,便于测量人员直接对被测对象的行为特征进行认识和掌握[4]。
与计算机技术结合紧密电子测量技术的高速发展离不开计算机技术的大力支持,因此电子测量技术和计算机技术的紧密集合是又一个应用优点。在进行电子测量的过程中,具体的测量结果和需要控制的信号主要是电信号,这样就使得整个电子测量的信号能够很好地利用D/A、A/D变换来实现和计算机的连接。微型计算机的不断发展,让电子测量仪器能够更加便捷地携带,能够对测量的数据、结果以及变化情况进行记录和保存,体现了电子测量技术多功能、高性能的特点。
客户不必要对被测对象的具体位置和测量过程进行了解,就能够利用软件平台技术将整个测量语言集成到整个软件平台系统中来。总线接口技术总线是电子测量系统中测量的关键和基础,能够实现整个电子测量技术的组合化、标准化和模块化[6]。电子测量技术的发展离不开总线接口技术,总线系统能够组建整个电子测量系统,从而确保整个系统的软件、硬件能够得到兼容和互换,这些将是今后电子测量技术发展中的核心研究任务和关键技术。
总线接口技术的应用能够让整个电子测量系统的测量速度得到很大的提高[7],同时减小仪器设备的自重和体积,为测量进程提供足够的便捷,还能够很好地结合计算机的作用,最终保障整个电子测量及时能够进入到一个全新的发展时期。总线接口技术的性高、系统设计简单,并且维护性优良,还能够进行简便的升级换代,因此在今后的电子测量技术发展过程中,总线接口技术会得到更多的应用。
在电子测量技术中的应用能够让整个测量更加具有工程实用化,更加完备。计算机技术、测量技术和虚拟技术的发展,以及电子测量技术信息数据的不断累积,给整个虚拟测试技术在电子测量系统中的应用提供了一定的基础,整个电子测量技术中虚拟测试技术的应用已经能够得以实现。运用虚拟测试技术来解决电子测量过程中的实际问题,能够对被测对象的实际测量工作起到很好的指导作用,同时还能够提高整个测量进程中数据的进度和测量效率。专家系统技术专家系统技术的应用成为了电子测量技术发展的又一个重要内容。
综上所述,目前电子测量技术的应用已经得到了社会的普遍认可,其本身具有的优点提高了整个测量工作的精度和效率。在电子测量技术今后的发展中,要结合计算机技术、通信技术和网络技术的特点来实现人工智能化的改进和完善,从而推动整个电子测量技术的进步。
作者:陈华清 单位:洪都航空工业集团
电子测量论文:电子测量技术实验教学研究
电子测量技术实验教学本学院没有专门的实验室,但基本的测量理论需要相关的试验验证,同时一些基本的电子测量仪器也需要学生掌握基本操作,而这些仪器正是为电子类学科相关课程实验和课程设计所需要的。基于多年来的电子测量技术理论教学,结合现有的实验室条件,充分考虑学生具有的相关知识,对电子测量技术实验进行研究,提出具体的实验方案并进行实践,特别是的综合设计类实验。
一、电子测量技术实验教学需求
1.电子测量技术理论课基本内容电子测量技术教学大纲有几次修改,但都包括如下基本内容:①数据处理和误差分析;②信号发生器;③时频测量;④电压测量;⑤时域测量。2.电子测量技术实验教学内容通过研究电子测量技术理论课基本内容,确定电子测量技术实验教学需要包括如下实验内容:①信号发生器实验;②时频测量实验;③电压测量实验;④示时域测量实验。数据处理和误差分析包含在相关的实验中。3.电子测量技术实验教学需要的仪器根据实验教学内容,可以确定需要的仪器主要包括:信号发生器、计数器、交流毫伏表、示波器、数字万用表。电子测量技术实验教学没有专门的实验室,刚开设时都用来扩充理论课教学。通过研究基本实验仪器需求,确定这些仪器在模拟电子技术实验室中基本都用,其后的实验课都开设在此实验室。但实验教学中发现缺少综合设计类的实验,全部都是验证性的实验。通过进一步研究实验内容、实验室具有的仪器及学生具有的相关知识,设计了电子测量技术综合设计性实验内容,从而形成了完整的电子测量技术实验教学内容。
二、电子测量技术实验教学方案
通过多年研究和教学实践,形成的电子测量技术实验教学内容如表1所示。电子测量技术实验教学中1、2、3为基本实验,充分利用模拟电子实验中的相关仪器,但综合设计性实验4所需要的频率计电路板实验室中没有,所以采取动手设计频率计电路板,并完成焊接及相关功能的调试。
三、频率计电路设计方案
设计此实验的目的是完成电子测量技术综合设计性实验,把已经初步掌握的三个基本实验中涉及的仪器操作进一步综合应用,通过动手设计来实现电子测量技术实验的基本内容,同时能结合学生已经具有的知识。通过研究和实践,形成了频率计电路设计方案,如图1所示。此设计方案根据电子测量技术中频率的定义来实现:单位时间内(1秒)内周期性事件重复的次数。周期性事件采用信号发生器提供的周期性脉冲信号,单位时间采用模拟电子技术试验过的555单稳态电路提供,重复的次数采用在数字电子技术试验过的十进制计数器来实现,显示采用数码管来直接显示被测量对象的频率,一共4位。该方案工作原理如下:555单稳态电路输出单位时间1秒,控制频率计计数器对输入的周期性脉冲在单位时间内计数,然后通过频率计显示器显示计数结果,即为周期脉冲的频率。在设计方中充分考虑实验的综合性、设计性和具有的相关知识。在综合性方面,此设计方案把前面三个实验中用的主要仪器操作和参数测量都使用到;在设计性方面,主要功能模块555单稳态电路和频率计计数器电路学生可以查阅资料自行设计,具体见频率计电路详细设计。
四、频率计电路详细设计频率计电路
如图2和图3所示。图2中包括电源接口,输入5V电压取自模拟电子试验台,免去额外电源,当然也配有USB接口的电源线,学生可以采用手机充电器或者电脑USB作为电源,另外还提供4组插针的电源,便于在设计相关电路时采用杜邦线连接。另外还包括电源指示灯和电源开关。555单稳态电路的时间常数包括电位器R1和C2,通过调整电位器R1可以改变时间常数,获得需要的单位时间1秒,按键S2为触发按键,按下S2即可获得单位时间,C2两端采用插针,根据需要可以设计为高电平或者低电平暂态输出,指示灯可以指示单稳态电路的状态。单位时间可以通过示波器来测量,特别是需要数字示波器,否则不容易测量。频率计计数电路包括复位电路R2和C3,通过设计可以获得高电平或者低电平复位信号,按键S3可以实现手动复位,从而实现计数显示清零,计数芯片采用CD4518,两片级联为4位十进制计数器,通过JP2(外部输入脉冲)和JP11(CD4518脉冲输入管脚)的不同,可以实现与555两类不同的单稳态电路配合,学生需要查阅芯片资料,设计不同的电路,通过测试选择的方案。外部输入的脉冲采用信号发生器提供,同时需要通过示波器来观测脉冲信号的频率、电平幅度和脉冲宽度。图3为频率计显示电路,采用共阳极数码管静态显示电路,4位数码管分别由BCD码译码器芯片74LS47D直接驱动。此部分电路不需要学生进行设计,只要频率计计数器电路设计正确,显示电路就能正常工作。
五、电子测量技术实验教学实践
设计制作完毕后的频率计电路板如图4所示。及时版采用学生课外焊接的方式,实验中问题太多,实验学时远远不够,没能很好突出实验任务,第二版由笔者手动焊接后完整调试,实验中发给学生,学生通过杜邦线的不同连接实现不同的功能,类似现在实验设备中常见的实验箱。通过多次实践发现效果不错,达到了实验目的,制作的电路板主要芯片采用插座,出现问题手动更换芯片即可,可以多年使用,实验费用低。
六、结论
经过多年多次的电子测量技术实验教学环节的研究和实践,解决了没有专门实验室的短板,充分利用现有实验条件,同时通过老师自己制作电路版,很好满足了综合设计性实验要求,制作费用很低,并且可以多年使用,降低了实验费用。学生通过相关实验,能进一步理解相关实验仪器原理,掌握相关操作。
作者:郭建昌 张戈 单位:河南南阳理工学院电子与电气工程学院
电子测量论文:数字信号处理对电子测量的影响
摘要:数字信号处理是当前使用电子仪器进行测量工作的重要组成组成部分。可以说,测量是人类社会发展过程中必不可少的一项工作,而电子仪器则是测量工作发展至今最为先进的设备。如何才能够通过数字信号处理加强电子测量仪器的使用效果成为了当前亟待解决的问题。本文便将对数字信号处理技术对电子测量与仪器的影响进行分析,并提出一些意见与建议。
关键词:数字信号处理;电子测量;电子仪器
引言
所谓数字信号处理,便是指使用计算机或者是其他信息化设备对采集到的信号进行加工处理与分析,从而得到有效信息的过程。数字信号处理实际上便是将一个类型的信号转换成数字信号,从而便于计算机等专业设备进行信号的处理工作。我们知道,信息是人类了解外界并与外界进行互动的最主要介质,然而信息本省并不具备传递功能,因此必须借助信号来实现传递的过程。由此我们便可以看出,信号传递与信号处理在当下所具有的重要意义。
1数字信号处理的重要意义
随着人类社会的不断发展,社会生产力也有着非常明显的进步,而在各类生产实践活动中,测量工作占据着非常重要的地位。而数字信号处理则可以对现有的电子仪器测量工作进行优化,使其产生更加显著的效果。
1.1测量的作用
首先,测量可以将抽象事物的描述具象化。在生产制造行业,想要将一个产品进行批量生产,必须要了解该产品的各项参数。而这些参数的来源便是测量工作的结果。比如进行机械零件的制造,如果工程师只是进行语言叙述,很难让生产工作人员产生较为直观的感受,但是如果将测量结果交给工程师,其便可以严格按照参数进行零件的生产工作。其次,测量可以使规范生产活动的行为。仍以机械零件制造为例,在完成了生产工作之后,往往需要对零件进行检查以判定其是否符合标准。,便是测量可以明确各个工作环节。在进行生产实践工作时,如果已经提前对零件的各项参数进行测量,工作人员便可以清楚的认识到零件的形状、尺寸等固定参数。这样便可以知道工作人员的具体生产制造工作,确定每一个生产环节的实施步骤。
1.2数字信号处理的重要意义
随着测量技术的不断发展,当前的测量工作都已经开始使用电子测量仪器。一般来说,如果使用电子测量仪器,测量结果都是通过电信号的方式表示的,测量人员很难对其进行度数,更不用说对测量结果进行处理分析了。而数字信息处理工作则可以将电信号转化成数字信号,随后再利用数字信号处理技术对其直接进行分析,或是表现为工作人员能够辨识的信号,便于工作人员后续工作的进行。其在进行直流电压测量时,可以先进行数/模转换;而如果不能够得到直流电压时,便可以先进行交流/直流转换,随后再进行数/转换,从而得到的测量结果。通过这个实例,我们可以发现,数字信号利用对测量过程的改变以简化测量中复杂的问题,并且减少测量中各种因素对测量结果产生的影响。
2数字信号处理技术对示波器使用的重要影响
所谓示波器便是可以通过波形显示被测量值得一种电子仪器,被测信号可以通过电子束打在荧光物质屏幕上显示出的图像被工作人员更加方便且的解读与分析。常规的电量都可以通过示波器进行显示,像是电压、电流、峰值、频率等;而一些较为特殊的电量也可以通过示波器进行观察,如相位差、调幅度等。示波器在电子测量过程中的使用非常常见,但是如果选用示波器或是使用示波器的操作不符合要求,同样也会对测量结果造成一定的影响。如果抛开此类问题不谈,示波器所显示出来的图形能否的描述出被测信号呢?为了能够更好地解答这个题,我们可以将示波器设备看作是一个线性系统,这样我们便可以得出如下关系式:其中,s(t)为我们所需要进行测量与观看到的信号;so(t)是我们通过示波器观看到的波形;h(t)为我们输入的信号源;而“*”则是表示卷积运算的符号。为了能够保障测量人员所希望观测到的信号与示波器显示出的图形具有较强的契合度,我们必须保障示波器的输入激响能够符合狄拉克函数,即进行转换之后,我们便可以清晰的看出,这个信号显然是一个失真信号。假设我们使用的是数字式存储示波器来观测信号,观测人员所需要应对的问题更加复杂。其一,观测人员在对观测信号前沿的上升时间进行估算时,人们往往会使用方根准则。但是方根准则能否使用需要严格遵循其既定要求,也就是被测信号必须是高斯信号,而示波器设备也需要是高斯系统,同时,对于示波器阶跃响应上升时间的估算也是如此。一般来说,在进行电信号观测的过程中,所进行测定的信号很少有高斯信号,示波器与高斯系统之间有着较大的差异。如果强行按照这种方式进行估计,那么难免会出现较大的误差。其二,如果我们需要通过对示波器信号进行观测以确定示波器的阶跃响应过冲,那么我们必须对信号特性以及示波器的带宽进行考虑。我们可以根据研究结果确定RC放大器的3dB带宽的转换成绩为0.35,而高斯系统的3dB带宽以及其阶跃响应上升时间的乘积为0.345。一般来说,我们可以将示波器看作是高斯系统,那么转换系数也便可以确定为0.35和0.345。由此我们便可以看出,想要使用示波器进行信号进行观测,则必须对转换系数进行一定的更正。通过上述两点我们可以看出,示波器的测量也会存在误差,但是在平常的测量过程中,常常需要使用到示波器。为了避免误差的影响,我们便需要采用数字信号处理的反卷积技术。利用反卷积技术我们可以对上方的式1进行转换,得出如下关系式:式5其中,(1/*)便表示了反卷积运算,通过这个关系式我们可以看出如果使用反卷积计算方式便可以将两者之间的差距尽可能缩小。在过去,该计算方式只是理论推断上能够使用,在实际的工程项目中很少会运用。而现在,各项专业技术发展速度极快,利用数字信号处理技术便可以使之正式运用到工程实践项目的操作中。假设我们使用了一个标准信号输入到数字存储示波器中,并将输入信号设为s(k),这样我们便可以计算出示波器对信号发生相应的离散型算式h(k)。如果将这个离散算式进行储存,并且加存一个信号重构的反卷积算法,这样我们便可以得出。
结论
无论我们所使用的示波器是否达到观测的标准、信号是否为失真信号,我们都可以根据现有的信号进行重构以得出我们所需要使用到信号。这样,进行电量信号的观测便无需再受到示波器的限制。当然,每个示波器都拥有自身已经确定的较高采用率,如果我们将采样的频率设为fs,那么根据奈奎斯特采用定理,示波器能够进行享用的较高频率为fs/2。换而言之,只要频率小于fs/2,示波器都可以进行无失真重构。若我们没有直接使用数字存储示波器进行观色,那么无失真的频率范围便会大幅度缩小,因此,为了能够保障信号质量,必须保障采样的频率是示波器实际带宽的数倍。也就是说,如果无失真较高频率为fs/4,那么带宽则为四倍,同理亦然。这样便可以提高示波器的实际使用范围,并且极大程度上提高示波器的测量度。3结论人类社会发展的过程中永远的离不开测量工作,其是社会生产实践活动的重要基础,而电子测量技术与电子测量仪器则是当前测量工作所使用的高级手段,为实现测量工作的化提供了重要保障。通过上文我们可以看出,数字信号处理对于提高电子测量效果以及电子测量仪器的使用有着非常重要的作用,甚至会能够让电子仪器测量的性能提高至原效果的数倍以上。虽然当前该种方式仍然存在这一定的问题,但这也为我们的研究提出了更加丰富的思路,让我们可以进一步在科学的高峰上继续攀登。
电子测量论文:电子测量多角度教学改革分析
摘要:
从电子测量的发展趋势以及目前电子测量课程在教学中存在的问题,提出教学模式改革的具体思路和改革措施。基于传统教学模式已经不能满足课程发展要求,学校要从电子测量课程的理论教学、实践操作、教学方法等方向出发,通过现代化教育资源和手段对课程进行化改革,促使学生善于思考、勤于动手、勇于创新,以满足当今社会应用型人才的培养需求。
关键词:
电子测量;多角度;教学改革;研究
0引言
电子测量是现代科学获取信息的重要手段,是现代电子科学研究的必备基础。电子测量技术课程是电子信息工程专业必修的专业基础课,同时也是理论性、应用性以及综合性很强的课程。电子测量技术课程不仅仅是学生学习其他专业课程的基础课程,而且是从事电子行业的专业基础,,该课程的对于电子专业学生来说至关重要,它直接影响学生后续专业的学习,进而影响步入社会以后从事电子行业的求职道路。电子测量技术课程的特点很鲜明,实践性和应用性较强,主要考察学生的思考能力和实践能力。针对此特点,以提高学生的实践能力、创新能力、思考能力为目标,满足当今社会的发展和需求,本文提出从理论教学内容、实践内容、教学方法等多个方面有针对性的对课程进行教学改革,从多个角度出发,以提高电子测量技术的教学质量,更容易让学生掌握所学的电子测量技术的基本知识。在学习中能够熟练应用电子测量技术的相关方法,在实践中综合运用相关知识和方法解决实际问题,为自己以后的学习和工作打下坚实的基础。
1改善理论教学内容
传统的电子测量技术理论课程的教学模式比较单一,无法让学生详细的了解并掌握近期的测量仪器的使用。所以传统教学模式的局限性就表现在学习结果上。由于电子测量的应用性和综合性很强,仅仅依靠书本知识和教师的理论讲解无法做到深入浅出、清晰透彻,学生也只能半知半解,云里雾里,难以激发学习的兴趣和求知欲。因此,改善传统的理论教学刻不容缓。电子测量技术的教学内容主要包括经典内容和技术更新两个方面。经典内容主要包括各种参量的测量方法、测量误差的来源与修正、测量结果和数据处理等测量基础理论知识,以及常用电子测量仪器的电路组成原理、正确操作使用、故障分析与排除等。教师在教学过程中应当适当向学生展示的毕业设计作品,并讲解其基本构造、工作原理和使用方法等,积极引导学生去思考,以提高学生的思考能力和创新能力,增强其学习的积极性和主动性。经典内容的教学,能够让学生熟练掌握电子测量理论知识,能够根据实际情况选择合适的测量仪器,使用合理的测量方法。现如今是技术更新非常迅猛的时代,在教学中要尽可能的向学生传递近期的电子测量技术信息,为学生进行简单讲解,同时要鼓励学生积极提问和发言。传统的电子测量仪器已经逐渐被淘汰,比如指针式的电压表、电流表,而智能化的、数字化的电子测量仪器越来越普及,逐渐将传统的电子测量仪器淘汰。因此在课堂上要对落后的、逐渐被淘汰的测量仪器、模拟仪器进行简单概述。通过向学生展示近期的电子测量技术的应用动态,以及先进的电子测量仪器在各个领域的应用,让学生感受到技术更新带来的巨大变化,让学生了解更多的知识和技术,使学生所学内容跟随技术更新的步伐。
2提高实践内容
为了让学生更加快速的轻松进行学习,并且能够有效掌握实践内容,可以将实践内容进行分类。及时类实践内容为基本实践内容,主要为掌握各类测量仪器的使用方法,比如测量波形、电阻值、电容等。学生通过对这些基本实践内容的学习,加深了对理论知识的理解,有利于学生对多种电子测量仪器在实际生活中的应用。在课堂上教师将理论与实践相结合,不应该像传统的教学模式一样,教师只注重课堂上理论知识的讲解,而忽略实践内容的展开。传统教学模式很容易造成理论与实践的脱节,课堂上理论知识学的很好,到了实践内容上又会对理论知识产生模糊印象。因此,课堂教学模式要注重理论联系实际,让学生在实际操作中加深对理论知识的理解,合理利用多媒体教学,为学生展示各类实验,在实践中让每个学生投入其中,增强学生的动手能力。第二类实践内容为综合实践内容,主要涉及简易测量仪器的设计等。此类实践内容一般将理论知识应用到设计当中,以实践应用推动理论教学。整个设计过程中,教师要对学生阐述实践项目设计目标、相关资料等,并正确引导学生查阅参考文献。学生需要根据所学知识构建设计思路,选择测量仪器,制动设计流程,汇总数据,填写实验报告。在整个实践内容的开展的过程中,学校和教师为学生提供了一个好的平台,使学生的综合实践能力得到提升和锻炼。
3丰富教学方法
电子测量技术作为一门理科类课程,理论知识内容抽象,不易理解。因此,在教学过程中,教师要配合现代化教学资源,例如多媒体课堂,能够有效地利用图形、文字、声音甚至影像,这样不仅能够提升学生的学习兴趣和积极性,而且大大提高了教学质量和效率。多媒体教学能够充实教学内容,提高教学效果,顺利完成教学目标。将电子测量技术以图像、声音、影像的形式呈现于课堂,通过视觉和听觉向学生传递近期的电子测量信息,以图像向学生展示测量仪器的每一个结构组成,以声音的形式向学生介绍其工作原理及其作用,让学生更深入、更便捷的掌握电子测量知识。
4结语
随着信息技术的飞速发展,电子测量多角度教学的改革挣脱了传统教学模式的束缚,增加了课堂教学的多样性和丰富性,这不仅加深了学生对于电子测量知识的重视,也调动了学生学习的积极性和主动性。通过多角度教学改革,学生的思考能力、创新能力、动手能力得到大大提升。而教学改革要立足于学科本身,能够做到与时俱进,才能达到教学改革的成效。
电子测量论文:电子测量课程教学方法改革
摘要:该文主要探讨了关于“电子测量”这门课程的多媒体课件演示与传统黑板板书讲解相结合、理论教学与常规实验教学相结合、利用数字东林与学生进行交流等一些切实可行的新的教学方法,在教学实践中证明了这些教学方法对于学生学习的积极性具有一定程度的调动作用,并且可以提高学生的实践能力,从而培养出可以快速适应社会需求的应用型人才。
关键词:电子测量;教学方法;实践能力;应用型人才
当今的社会高等教育已渗透到各个方面,大学生已不再是一个人人羡慕的名词,这就导致了当代大学生的素质参差不齐。由于高中的高压学习方式,很多大学生到了大学难以提起学习的兴趣,教师再使用以前的教学方式只会让学生产生抵触甚至是厌烦的情绪,对学生的成绩和学习兴趣产生了负面影响。针对这种情况,教师应该认真思考如何改变自己现有的教学方法和教学手段,教育出具有较高学习能力的新型人才。本文就电子信息专业的基础课“电子测量”阐述了作者在教学时的经验与思考。
1如何充实教学内容
电子测量这门课程所要求的基础专业知识包括:误差分析、测量仪器的原理和工作特点、常用基本测量方法和常用测量仪器的日常使用和维护等。现代社会科技的发展越来越快,知识不断发展,其速度超出我们的想象,特别是现在人们越来越依赖于计算机,所以电子测量这门课程也应该走进一个新的阶段。但是现在教材仍然和以前没有太大的区别,大部分都是理论阐述,教师根据课本上的内容在课堂上进行枯燥的阐述,没有吸引学生的地方。但是电子测量,就应该体现测量两个字,特别是具体的测量方法,不应该只是书本上干巴巴的阐述,而是教师应该在具体的实践中让学生动手了解。为了培养适应社会的复合型人才,我们应与公司里的一些正式的项目、实习相关联,与市场接轨,为社会上的实际工作打下坚实的基础。总的来说,当代社会我们为了减少这些缺陷,我们应该将教学活动与社会需求结合起来,在扎实理论的同时更要培养学生的实践动手能力,这就要求教师在有限的课堂时间内增加教学内容,培养新型复合型人才。这是一门理论和实践同时进行的课程。在理论方面可大致分成两个部分,首先是基础内容,主要含有对误差的分析、仪器的基本原理和使用方法、基础参数的测量方法。在基础课上学习具体的仪器时,教师可以拿出实验室现有的仪器现场操作进行介绍,这样学生可以通过实际的操作产生更加深刻的印象,学习效果也会更好。在介绍近年来产生的新技术时,没有具体的仪器可以以社会上实际的产品项目为例,使讲解不会枯燥无味。学生能参加的实习项目要根据课程需求进行选择。东北林业大学中电子信息、通信工程专业的学生选择本课程之前,几乎所有的学生已经进行过模电、数电等基础课程的学习。这个时候学生已经可以进行具体的实习了。在参加校外的相关实习之前,我们在校内采取的方式是为学生布置相关的作业题,可以是一篇论文也可以是自己制作产品,通过这样的方式锻炼了学生的能力,同时也培养了学生快速适应岗位的能力。在进行理论课程时通过案例式引导教学来启发学生。例如讲到一些可以自己动手的项目时,当教师讲完基本知识点后,可以让学生自己查阅资料,尝试进行简单的应用电路的安装,自己设计安装调试。对于一些基础比较差无法进行独立设计的学生,可以给他们提供现成的电路图纸,让他们自己动手安装调试。
2结合现代教育技术,改革教学方法
在上面的论述中我们对教授的内容进行了规划和安排,在下面的内容中我们就要对教学方法进行阐述,教学方法的好坏直接影响学生在课堂上对知识的接受程度,优良的教学方法可以大幅度提高学生在课堂上的活跃程度。以前的填鸭式教学,教师只是机械性地讲解书本上的内容,如果学生在课堂上感觉到无趣和枯燥,那么老师和学生之间的互动就会少之又少,最终变成学生不愿意学,老师不愿意教。这些都不利于应用型人才的培养。针对这个问题,可以采取的方法有:
2.1尤其重要的及时节课
万世开头难,有一个良好的开端就相当于有了前进的方向。为此,我们使用多媒体课件进行讲课,用图片、动画、文字等形式,生动形象地向学生讲述电子测量这门课所涉及的基本知识,还有当代的电子测量技术在各个方面的应用,研究一些与实际应用相关的问题,通过这些生动形象的讲述尽可能地调动学生学习的积极性。让学生充分了解电子测量这门课程的现实意义。
2.2传统与现代方式的结合
多媒体教学方式的优势在于:(1)看生动的课件和听老师的讲解相结合,能生动形象地给学生提供充分的感官刺激,可以引起学生的学习兴趣,学生能在相对轻松的环境下获得知识。(2)书本上黑白的原理图可以通过多媒体课件展示给学生,不仅有丰富的色彩,多媒体课件的动图也方便把仪器拆开讲解,省去了大量用来写板书的时间,在同样的时间内教师和学生之间的交流变多,便可以传授更多的知识。(3)在讲课时还可以在多媒体课件中放入超链接,根据课程的需要链接到相关的网站,使学生对前沿技术有一定的认识和了解,培养学生独立查询资料阅读文献的能力。但是这种方式也存在一定的问题。很多板书,例如一些公式的推导和计算,采用多媒体课件的方式播放时,学生会觉得无法对其过程有清晰的认识。而且为了使课件播放清晰会把房间光线调暗,长时间地观看,学生会视觉疲劳,导致学习效率降低。为了解决这些缺点,我们可以不断地对多媒体课件进行完善:及时,调节课件的播放速度,让知识点逐条播放,而不是整个过程一起显示在屏幕上,使教师有充分的时间进行讲解。第二,调节课件搭配的颜色,使其减小因光线过暗对眼睛造成的伤害。第三,不要整张幻灯片上都是文字叙述,以图配文的形式更加能引起学生的兴趣。多媒体教学并不能取代传统教学方法,很多时候还要与传统板书相结合,以适应学生的学习进度。
2.3理论与实践方式结合
为了更好地提高学生的学习质量,我们可以采取理论与实践相结合的方式。以往的教学模式中理论教学和实践教学是分开进行的,一个教师负责理论方面的讲解,另一个教师则负责实验操作部分。教师讲完一个内容不能马上进行实践,而是要等所有理论内容讲完再进行所有的实验安排。这样的安排并不合理,在理论课时,学生并不能理解,实验课时又会遗忘理论课的内容,学生不能很好地接收知识,是教学和资源的浪费。此时,将二者结合起来,理论课和实践课同时进行,不仅巩固了知识点,也可以提高学生的学习兴趣。例如在讲解电子示波器这一章节时,我们就可以把理论教学和实验教学结合在一起,可以把课堂移到实验室里,教师在讲解理论知识的过程中可以同时贯穿着操作步骤,就可以完成一部分实验。在进行实验的过程中学生由于操作不熟悉一定会遇到很多问题,如示波器不能出波形、得到的波形不稳定等,与此同时,老师会对示波器的原理进行阐述,讲解关于波形的一些基本概念。学生会结合老师的讲解自己进行实验来验证,这样一来学生的兴趣可以得到激发,就会取得很好的教学效果。
2.4案例引导式教学与研究性学习相结合
以前的授课模式是教师根据书本进行知识点讲解,学生在听讲的过程中,偶尔教师会向同学提出问题。我们都知道这样的授课方式学生的学习效率并不高。虽然教师的讲解很认真努力,但是听讲的学生却心不在焉,甚至把老师的讲课当成催眠曲。此时案例引导教学的方法就颇为有效。例如:针对频率测量这门课,教师就可以把实验室使用的简易数字频率计拿到课堂上进行现场演示,向学生展示其功能和使用方法,也可以让学生自己动手操作以引起学生的学习兴趣,让学生边使用仪器边复述仪器的基本原理,增强学习印象,提高听课的质量。当教师讲解完成后,让学生主动思考这个作品是否存在问题、是否能改进。这时就可以布置相关的课后作业,让学生分组进行探讨,以小组为整体来完成布置的学习内容。也可以让每个学生针对本节课的讲解,选择自己感兴趣的一个方面来完成一个小制作及小论文,通过面试的方式让学生自己讲解上交的作品或者小论文,通过这种方式可以有效地避免抄袭的现象。还有教师在平时的生活工作过程中要有意识地充实案例以运用到教学中,注意积累与课程相关的产品和项目实例。这种案例式引导的教学方法能帮助到基础不同的学生,使基础不同的学生都能得到锻炼。
2.5充分利用校园网络与学生沟通交流
每个学校都有特定的校园网络,例如本校教师就以数字东林作为与学生沟通交流的工具,在这种情况下教师就可以建立网络课件,可以先将一些课前的预习资料、课上老师讲课用的多媒体课件、甚至是课后的作业都放在网络上,这样学生可以不受时间限制地在课余时间预习、复习在课上没有充分理解的内容,还可以有充分的时间查找作业需要的相应的资料。经过一段时间的实践证明,通过这种网络与学生交流的方式,学生能积极自主地做完课上课下的作业。这种网络的课堂有一个突出的优势,学生可以将问题到网上的留言区,教师便会在空闲时间对问题进行解答,学生的疑问可以及时得到解答,与此同时拉近了学生和老师之间的交流距离,也能提高学生学习的积极性。本校经过这几个学期的实践,可以看出数字东林在本校学生中反响较好,点击率较高,师生之间能充分地交流,能有效提高学生的学习兴趣和学习成绩。
2.6注重实践环节,提高创新能力
当代社会我们更应该注重实际能力的培养,以前我们只注重课本上的理论知识,在这种教育模式下,学生动手能力和创新能力欠缺,缺乏操作技能,得不到用人单位的认可。因此,在电子测量这门课的教学当中,除了让学生完成相应的课外作业,还可以组织学生到当地企业去参观甚至是参加实习。在学期末时,学生可以参加实践项目,在实验室里可以进行数字万用表的组装或信号发生器的制作与调试等项目,学生在一起讨论、设计、安装,活跃了思维,提高了学习兴趣,使创新能力和动手操作能力都有提高。
3建立新型的考核评价体系
因为以往我们更注重理论知识的学习,考试也是采用笔试的方式,理论考试的成绩占总成绩的绝大部分,只有很小的一部分是实验课的成绩这种重视理论不重视实践的方式,不利于应用型人才的培养,实践能力也应该引起我们的重视。理论知识考核的目的是增强学生自主解决问题的能力和发明创造等能力。而在实验考试中,对学生参加各类创造发明、社会实践等根据创新的程度、工作量的大小可给出对应的分数。通过提高实践环节在总分数中所占的比例,不仅可以更地对学生做出评价,对基础较差的学生来说也更加公平,也为基础较好的学生提供了发展的空间。
4教师应注重提高自身素质
教学活动中教师处于主导地位,在这种情况下,教师的素质就十分重要,要求教师有较高的素质和知识储备,能很好地引导学生。伴随着各种技术的日新月异,对教师也有了新的要求,教师也要相应地提高自己的专业素质和能力。及时,教师要积极参加科研项目,与前沿的学科动态接轨;第二,定期去企业进行培训,掌握相关电子产品的实际情况,丰富相关的教学实例,在给学生讲课时也能运用到这些实际经验。21世纪是一个知识经济不断发展的时代,在这个时代对人才的要求越来越高,也就要求大学要及时转变自己的发展观念,明确时展方向,改革教学模式,更新教学理念,只有这样才能锻炼学生更好更快地适应社会岗位。在电子测量这门课的教学活动中,我们通过实践采取了以上方法,目前来看有一定的效果,但是仍然存在很多的问题,这是一个需要所有人不断探索、共同进步的过程,需要我们不断地总结经验,总结出更好的方法。
电子测量论文:分析电子测量的发展及实用性
在对象运行的状态下能够持续进行测量,并直观地记录下相关的数据,这样就方便人们对被测对象进行了解和分析。同时,电子测量技术在实现遥测和不间断测量时能够利用荧光示波法或发光二极管来直接显示出测量的结果,具有直观、清晰的效果,便于测量人员直接对被测对象的行为特征进行认识和掌握[4]。
与计算机技术结合紧密电子测量技术的高速发展离不开计算机技术的大力支持,因此电子测量技术和计算机技术的紧密集合是又一个应用优点。在进行电子测量的过程中,具体的测量结果和需要控制的信号主要是电信号,这样就使得整个电子测量的信号能够很好地利用D/A、A/D变换来实现和计算机的连接。微型计算机的不断发展,让电子测量仪器能够更加便捷地携带,能够对测量的数据、结果以及变化情况进行记录和保存,体现了电子测量技术多功能、高性能的特点。
客户不必要对被测对象的具体位置和测量过程进行了解,就能够利用软件平台技术将整个测量语言集成到整个软件平台系统中来。总线接口技术总线是电子测量系统中测量的关键和基础,能够实现整个电子测量技术的组合化、标准化和模块化[6]。电子测量技术的发展离不开总线接口技术,总线系统能够组建整个电子测量系统,从而确保整个系统的软件、硬件能够得到兼容和互换,这些将是今后电子测量技术发展中的核心研究任务和关键技术。
总线接口技术的应用能够让整个电子测量系统的测量速度得到很大的提高[7],同时减小仪器设备的自重和体积,为测量进程提供足够的便捷,还能够很好地结合计算机的作用,最终保障整个电子测量及时能够进入到一个全新的发展时期。总线接口技术的性高、系统设计简单,并且维护性优良,还能够进行简便的升级换代,因此在今后的电子测量技术发展过程中,总线接口技术会得到更多的应用。
在电子测量技术中的应用能够让整个测量更加具有工程实用化,更加完备。计算机技术、测量技术和虚拟技术的发展,以及电子测量技术信息数据的不断累积,给整个虚拟测试技术在电子测量系统中的应用提供了一定的基础,整个电子测量技术中虚拟测试技术的应用已经能够得以实现。运用虚拟测试技术来解决电子测量过程中的实际问题,能够对被测对象的实际测量工作起到很好的指导作用,同时还能够提高整个测量进程中数据的进度和测量效率。专家系统技术专家系统技术的应用成为了电子测量技术发展的又一个重要内容。
综上所述,目前电子测量技术的应用已经得到了社会的普遍认可,其本身具有的优点提高了整个测量工作的精度和效率。在电子测量技术今后的发展中,要结合计算机技术、通信技术和网络技术的特点来实现人工智能化的改进和完善,从而推动整个电子测量技术的进步。