《現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)》課程教學(xué)大綱

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1、《現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)》課程教學(xué)大綱 編 號(hào)：B002D150 英文名稱：Technology of Modern Measurement 適用專業(yè)：電子信息工程 責(zé)任教學(xué)單位：電子工程系 電子信息工程教研室 總 學(xué) 時(shí)：32（其中實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：8） 學(xué) 分：2.0 考核形式：考試 課程類別：專業(yè)課 修讀方式：必修 教學(xué)目的：通過課堂講授、實(shí)驗(yàn)等教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生掌握現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)的工作原理及特點(diǎn)，掌握當(dāng)前數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的測(cè)試技術(shù)，了解現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)過程中GPIB、VXI等程控儀器的數(shù)字接口，以及PXI等自動(dòng)檢測(cè)相關(guān)技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生開發(fā)、應(yīng)用現(xiàn)代測(cè)試系統(tǒng)的能力。 本科課程的

2、主要教學(xué)方法： 以講授、討論為主，實(shí)踐教學(xué)為輔。 本課程與其他課程的聯(lián)系與分工： 本課程以電子測(cè)量、檢測(cè)技術(shù)、智能儀器設(shè)計(jì)等課程為基礎(chǔ)。講授過程中需結(jié)合控制接口技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)、智能儀器、網(wǎng)絡(luò)測(cè)試技術(shù)等內(nèi)容，綜合地進(jìn)行分析，采用講授與實(shí)踐相結(jié)合的方法鍛煉學(xué)生分析和解決問題的能力，以及掌握應(yīng)用智能儀器進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)及分析的能力。 主要教學(xué)內(nèi)容及要求： 第一部分 現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)概述 教學(xué)重點(diǎn)：掌握現(xiàn)代自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。 教學(xué)難點(diǎn)：程控設(shè)備互聯(lián)協(xié)議。 教學(xué)要點(diǎn)及要求： 了解自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的應(yīng)用和意義。 掌握現(xiàn)代自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。 了解程控設(shè)備互聯(lián)協(xié)議。 掌握現(xiàn)代自動(dòng)測(cè)

3、試系統(tǒng)的分類。 了解網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試系統(tǒng)技術(shù)。 了解自動(dòng)測(cè)試軟件平臺(tái)技術(shù)。 第二部分 總線接口技術(shù) 教學(xué)重點(diǎn)：GPIB總線結(jié)構(gòu)及接口設(shè)計(jì)。 VXI總線組成及通信協(xié)議。 PXI總線規(guī)范及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 教學(xué)難點(diǎn)：VXI總線通信協(xié)議。 教學(xué)要點(diǎn)及要求： 了解GPIB數(shù)字接口的發(fā)展及基本特性。 掌握GPIB器件模型，掌握數(shù)字總線結(jié)構(gòu)，理解接口功能及其賦予器件的能力。 理解GPIB專用LSI接口芯片實(shí)現(xiàn)接口功能。 了解VXI模塊與主機(jī)箱，掌握VXI總線信號(hào)，掌握VXI器件。 掌握VXI系統(tǒng)的通信協(xié)議。 理解VXI高速數(shù)據(jù)總線（FDC），理解VXI模塊接口設(shè)計(jì)技

4、術(shù)。 掌握PXI總線的特點(diǎn)和總線規(guī)范。 掌握PXI系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 第三部分 系統(tǒng)程控設(shè)備 教學(xué)重點(diǎn)：程控儀器交換協(xié)議及控制器基本要求。 教學(xué)難點(diǎn)：程控儀器交換協(xié)議。 教學(xué)要點(diǎn)及要求： 掌握程控儀器交換控制協(xié)議。 掌握GPIB器件的初始復(fù)位操作。 了解SCPI的目標(biāo)及其主要內(nèi)容，理解SCPI語(yǔ)法與風(fēng)格，理解標(biāo)準(zhǔn)命令，了解常見SCPI相關(guān)儀器。 理解測(cè)試系統(tǒng)控制器的基本要求，理解GPIB控制機(jī)，理解VXI內(nèi)嵌式測(cè)試控制器。 第四部分 網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試系統(tǒng) 教學(xué)重點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型以及關(guān)鍵技術(shù)。 教學(xué)難點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。 教學(xué)要點(diǎn)及要求： 掌握網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試系統(tǒng)

5、的體系結(jié)構(gòu)。 掌握網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。 理解PXI總線系統(tǒng)。 第五部分 虛擬儀器測(cè)試系統(tǒng) 教學(xué)重點(diǎn)：Lab VIEW的應(yīng)用。 教學(xué)難點(diǎn)：Lab VIEW的應(yīng)用。 教學(xué)要點(diǎn)及要求： 掌握虛擬儀器的基本概念。 掌握虛擬儀器軟件開發(fā)平臺(tái)Lab VIEW的使用。 學(xué)時(shí)分配表： 序號(hào) 教學(xué)內(nèi)容 學(xué)時(shí)分配 學(xué)時(shí)小計(jì) 備注 理論 實(shí)踐 1 第一部分 現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)概述 2 0 2 2 第二部分 總線接口技術(shù) 8 4 12 3 第三部分 系統(tǒng)程控設(shè)備 6 0 6 4 第四部分 網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試系統(tǒng) 4 0 4

6、 5 第五部分 虛擬儀器測(cè)試系統(tǒng) 4 4 8 合 計(jì) 24 8 32 實(shí)驗(yàn)要求： 第一次實(shí)驗(yàn)（2學(xué)時(shí)） 實(shí)驗(yàn)名稱：GPIB、VXI總線自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)構(gòu)成 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩?duì)GPIB、VXI總線自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的構(gòu)成有初步了解，能夠?qū)⒅骺赜?jì)算機(jī)、VXI機(jī)箱及VXI、GPIB儀器/模塊通過各種總線連接成一個(gè)測(cè)試系統(tǒng)，或通過GPIB網(wǎng)關(guān)組建局域網(wǎng)測(cè)試系統(tǒng)。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求：了解GPIB、VXI儀器/模塊與主控計(jì)算機(jī)的連接，了解幾種常見的總線接口：IEEE488總線、IEEE1394總線、MXI總線，了解GPIB網(wǎng)關(guān)的使用及參數(shù)配置，熟悉GPIB、VXI總線自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)

7、的構(gòu)成。 使用的設(shè)備和儀器：計(jì)算機(jī)、GPIB接口、GPIB儀器、GPIB電纜、VXI機(jī)箱、VXI模塊、IEEE1394電纜、MXI電纜 第二次實(shí)驗(yàn)（2學(xué)時(shí)） 實(shí)驗(yàn)名稱：GPIB、VXI總線自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)組建 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模耗軌蚋鶕?jù)具體的測(cè)試要求，選用適當(dāng)?shù)腣XI、GPIB儀器/模塊，組建相應(yīng)的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，并根據(jù)測(cè)試任務(wù)，開發(fā)測(cè)試程序，掌握自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的軟硬件開發(fā)過程。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求：設(shè)計(jì)濾波器電路（高通、低通或帶通）作為測(cè)試對(duì)象，選擇測(cè)試系統(tǒng)軟件開發(fā)工具（如C/C++、LabVIEW等），利用GPIB儀器任意函數(shù)發(fā)生器33250A或VXI任意函數(shù)發(fā)生器模塊E1441和GPIB示波器

8、54622D組建自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，開發(fā)軟件測(cè)試程序，測(cè)試濾波器的幅頻特性，繪制幅頻特性曲線，并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行誤差分析和處理。 使用的設(shè)備和儀器：主控計(jì)算機(jī)、VXI機(jī)箱、VXI零槽模塊、函數(shù)/任意波形發(fā)生器模塊、數(shù)字萬(wàn)用表、函數(shù)/任意波形發(fā)生器、混合信號(hào)示波器、GPIB卡、GPIB電纜。 第三次實(shí)驗(yàn)（2學(xué)時(shí)） 實(shí)驗(yàn)名稱：光電傳感器轉(zhuǎn)速測(cè)量 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^本實(shí)驗(yàn)了解和掌握采用光電傳感器測(cè)量的原理和方法， 了解和掌握利用虛擬儀器完成對(duì)轉(zhuǎn)速測(cè)量的基本方法。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求：通過虛擬儀器建立的檢測(cè)系統(tǒng)，對(duì)利用光電傳感器進(jìn)行電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速測(cè)試的速度值進(jìn)行檢測(cè)，設(shè)定合適的門限值，觀察并記錄測(cè)量的轉(zhuǎn)速

9、值，調(diào)整傳感器的位置，同時(shí)觀察檢測(cè)到的轉(zhuǎn)速波形和傳感器位置之間的關(guān)系，并分析由此帶來的測(cè)量誤差。 使用的設(shè)備和儀器：計(jì)算機(jī)、虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、并口數(shù)據(jù)采集儀、開關(guān)電源、光電轉(zhuǎn)速傳感器、轉(zhuǎn)子/振動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)。 第四次實(shí)驗(yàn)（2學(xué)時(shí)） 實(shí)驗(yàn)名稱：基于VISA程控儀器驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)及測(cè)控研究 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆誚ISA程控儀器驅(qū)動(dòng)程序的結(jié)構(gòu)；掌握VISA程控儀器驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)的犯法，掌握基于VISA程控儀器的測(cè)控研究。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求：熟悉VISA程控儀器驅(qū)動(dòng)程序的結(jié)構(gòu)，熟悉基于Lab VIEW的VISA程控儀器驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)的方法，熟悉基于VISA程控儀器的測(cè)控過程及總線時(shí)序分析。 使用的設(shè)備和儀器：計(jì)算機(jī)，邏輯分析儀。