电子测量仪器范文

2023-09-22

电子测量仪器范文第1篇

设计名称: 设计模拟电子琴 模拟 指导老师: 指导老师: ----- 设计者姓名: ----- 专业班级:自动化 学 号:---------- 设计时间: 2012.6

摘 要:本文通过 8255 和 8253 来实现电子琴模拟,主要可以分成两部分,分别为输入部分和发音部分。输入部分:主要是由 8255 和 8 个常开型开关来完成。 发音部分:CUP 通过对定时器 8253 的通道 2 进行编程,使其 I/O 寄存器接收一 个控制声音频率的 16 位计数值,端口 61H 的最低位控制通道 2 门控的开断,以 产生特殊的音响。本文用到的是 8253 的方式 3——方波发生器。 关键词: 关键词:8253 定时器;8255;电子琴

1.引言

引言 :8253 芯片是常用的可编程计数器,在微机中有着极其重要的作用。常用于事件计数器,单稳态触发器,分频器,方波发生器,硬件触发的单脉冲发生器 等。计数器/定时器 8253 包括 3 个独立的 16 位计数器通道,而每个计数器都有 6 种工作方式,可以按二进制或十进制(BCD 码)进行计数。本文用到的是 8253 的方式 3——方波发生器来实现了简易电子琴的设计。

2.1 8253 简介

8253 为可编程定时/计数器,一片 8253 上有 3 个独立的 16 位计数器通道, 可以作为定时器或计数器使用, 每个计数器都可设定为按照二进制或 BCD 码进行 计数,计数速率可达 2MHZ,每个计数器有 6 种工作方式,可编程设置和改变。

如下图为 8253 的内部结构图。在图中可以清楚地看到,8253 主要是由数据总线 缓冲存储器,读写控制电路,控制字寄存器和 3 个通道 4 部分所组成。

8253 内部结构【1】(如图 1 所示)及外部引脚【1】(如图 2 所示)

图 1:8253 内部结构图

图 2:8253 引脚图

8253 的控制字和编程【1】 如图 3 所示

图 3:8253 控制字 2.

2 8253 的工作方式 3——方波发生器【1】

方式 3 的波形如图 4 所示,它的特点是:

(1) 输出为周期性的方波。若计数值为 N,则输出方波的周期是 N 个 CLK 脉冲 的宽度。

(2) 写入控制字后,输出将变为高电平,当写入计数初值后,就开始计数,输 出仍为高电平; 当计数到初值的一半时, 输出变为低电平, 直至计数到 0, 输出又变为高电平,重新开始计数。

(3)

若计数值为偶数,则输出对称方波;如果计数值为奇数,则前(N+1)/2 个 CLK 脉冲期间输出为高电平,后(N-1)/2 个 CLK 脉冲期间输出为低电 平。

(4)

GATE 信号能使计数过程重新开始,GATE=1 允许计数,GATE=0 禁止计数。 停止后 OUT 将立即变高电平,当 GATE 再次变高以后,计数器将自动装入 计数初值,重新开始计数。

图 4:8253 工作方式 3 波形

3.8255 的简介【2】

8255 是一个 40 引脚的双列直插式集成电路芯片。按功能可把 8255 分为三 个逻辑电路部分,即:口电路、总线接口电路和控制逻辑电路。8255 共有三个 8 位口,其中 A 口和 B 口是单纯的数据口,供数据 I/O 使用。而 C 口则既可以作数 据口,又可以作控制口使用,用于实现 A 口和 B 口的控制功能。总线接口电路用 于实现 8255 和单片微机的信号连接。其中包括:数据总线缓冲器,读/写控制逻 辑,控制逻辑电路。

图 5:8255 结构图

8255A 的方式控制字如图 6 所示

图 6:8255A 的方式控制字

4.

用 8235 和 8255 设计简易电子琴

设计任务与要求 以 K1-K8 接 8255 的 A 口做为电子琴的键盘分别输入静音、do、re、mi、 fa、sol、la、si 的音,以 8255 的 B 口作为输出。用 8253 定时器产生频率 控制扬声器发生。 1. 以 8255 接八个开关 K1-K8,做电子琴按键输入。 2. 以 8253 控制扬声器,发出相应的音阶。 要求: K1—静音 K2—发 si 的音 493Hz K3—发 la 的音 440Hz K4—发 sol 的音 392Hz K5—发 fa 的音 349Hz K6—发 mi 的音 329Hz K7—发 re 的音 293Hz K8—发 do 的音 261Hz

设计原理【3】:通过 8255 和 8253 来实现电子琴模拟,主要可以分成两部分, 分别为输入部分和发音部分。

输入部分:主要是由 8255 和 8 个常开型开关来完成。

发音部分:CUP 通过对定时器的通道 2 进行编程,使其 I/O 寄存器接收一个 控制声音频率的 16 位计数值,端口 61H 的最低位控制通道 2 门控的开断,以产 生特殊的音响。当定时器接收的计数值为 533H 时,能产生 896Hz 的声音,因此产生其他频率的计数值就可由下式计算

计数值=533H*896/f=1234DCH/f

当通道 2 用于发声时,采用的是模式 3,在模式 3 下,输出线为“1”和为“0” 的时间各占计数时间的一半,因而产生一系列间隔均匀的脉冲。 从定时器输出的方波信号,经功率放大和滤波后驱动扬声器。送到扬声器的信号 还受到了从并行接口芯片 8255(端口地址为 61H)来的双重控制,端口 61H 的最 低位控制通道 2 的门控开断,以产生特殊的音频信号,端口 61H 的 PB1 位和定时 器的输出信号同时作为与门的输入,PB0 和 PB1 位可由程序决定为 0 还是为 1。 显然只有 PB0 和 PB1 都是 1 时,才能使扬声器发出声音。控制音长的时间可以简 单地通过反复执行指令来得到。执行 2801 次 LOOP 指令约需要 10MS 的时间。因 此用 10MS 的倍数值来控制扬声器开关的时间间隔,就可控制发声的音长了。 (1)程序流程图 (2)程序流

图 7:流程图

(2)程序清单

发音部分程序源代码如下

把计数值送 8253 前,必须先把 8253 进行初始化,使其选用通道 2,工作在 方式 3 下。 MOV AL,0B6H

OUT 43H,AL

;43H 为 8253 的控制字端口

计算计数初值,计数值送到 8253,用以产生需要的发音频率利用定时器发 声。这里是通过硬件即 8253 定时器产生声音。 CUP 通过对定时器的通道 2 进行 编程,使其 I/O 寄存器接收一个控制声音频率的 16 位计数值,端口 61H 的最低 位控制通道 2 门控的开断,以产生特殊的音响。当定时器接收的计数值为 533H 时,能产生 896Hz 的声音,因此产生其他频率的计数值就可由下式计算: 计数值=533H*896/f=1234DCH/f MOV DX,12H MOV AX,348CH

DIV DI

;(DI)=频率

OUT 42H,AL

;42H为8253的通道2端口 MOV AL,AH OUT 42H,AL

送到扬声器的信号还受到了从并行接口芯片 8255(端口地址为 61H)来的双 重控制,端口 61H 的最低位控制通道 2 的门控开断,以产生特殊的音频信号,端 口 61H 的 PB1 位和定时器的输出信号同时作为与门的输入,PB0 和 PB1 位可由程 序决定为 0 还是为 1。显然只有 PB0 和 PB1 都是 1 时,才能使扬声器发出声音。

IN AL,61H MOV AH,AL OR AL,3

OUT 61H,AL ;开扬声器 ;

控制音长的时间可以简单地通过反复执行指令来得到。我们知道执行 2801 次

LOOP 指令约需要 10MS 的时间。因此用 10MS 的倍数值来控制扬声器开关的时间 间隔,就可控制发声的音长了。 LOOP1: MOV CX,2801

;发音时间 10ms JMP LOOP2 LOOP2: PUSH AX LOOP3: IN AL,61H AND AL,10H CMP AL,AH JE LOOP3 MOV AH,AL LOOP LOOP3 POP AX

DELAY: LOOP DELAY

;延时 DEC BX JNZ LOOP1 输出 61 端口的值

MOV AL,AH OUT 61H,AL

5.结论

结论:

电子测量仪器范文第2篇

1.课程整体的自我评价

对于电子商务技术基础这个课程,我自己也有一些看法。首先,我个人认为这门课程对于我们电子商务学生来说是很有用的,这些课程里面包括很多我们需要的技能,其中这些课程中有帮助我们提高工作效率的,有保证我们网上安全的,也有让我们熟悉网上的,有让我们熟悉软件的,课程中每一样对我们电商人来说都有用,如果对我这个课程的整体自我评价就是一般般,因为老师的确讲的太快了,我了解老师有老师自己的压力,因为老师要在有限的时间里讲完基本的课程,加上讲课时学生的进度可能太慢,所以导致我们出现这个结果,对于我自己感兴趣的技术课程相对来说还可以,也许不是精通,但自己在课后还是有去专研的,最后总结一句,我对于这个课程总体来说感觉是很好的,自我评价的话,自己学得一般般,因为很多课程在课堂上听是听懂了,但因为课后资料不够和很多原因,自己感觉学得一般般。

1.1后续学习计划

1.11(IEBOOK)首先,因为自己对IEBOOK感兴趣,所以我会把更多的心思去专研IEBOOK,我不敢保证自己每天都去学一下IEBOOK,因为我们后续课程还有很多,加上现在也有很多课程要去学习,所以用很多时间去学习很明显是不实际的,因为我自己对IEBOOK的操作要求也就是能够基本熟悉IEBOOK,能基本制作电子杂志,所以我以后对于IEBOOK的学习时间是定于有空闲时间,但我自己能保证每星期总有时间去专研。

1.11其他方面的话,例如DREAMWEAR和其他软件我不会再花太多时间去专研,因为本来自己的兴趣就不高,加上我自己理想岗位对于这些要求不高,所以我自己会有选择的挑选自己喜欢的和职业相关的技术来学习,但我自己还是希望可以继续学习的。

1.11 电子商务技术我是很有兴趣PS,网页制作与维护等等,对于这些方面我会用更多的时间去学习,对于现在学习的PS,我是最感兴趣的,所以说,我自己也常常在学习PS,我

现在基本上是每天都看点PS技术的书,所以说我在这方面会花比较多的时间下去。最后总结说一两句,我认为,以后我们还有很多新的或者更深入的学习,所以说现在说计划的计划紧紧是计划,因为在后续的课程中有我自己想要学的,所以说我是看具体情况来定自己的学习计划。

2.职业情况

2.1网站推广2.11最基本就是熟悉网络营销和推广,还要熟悉网络工具的运用:

2.12精通市场策划,

2.13具有淘宝销售经验和基本的PS技能

2.14具有优秀的语言表达能力

2.2电子商务网站编辑

2.21具有良好的文字功底和编辑基础,熟悉网站编辑工作流程

2.22熟悉使用WORD,EXCEL等办公软件和PS,FIREWORKS,DREAMWEAVER等软件

2.23具有良好的信息收集,整理能力

3.3网页美术设计

3.31有优秀的网页界面设计,颜色搭配能力

3.32精通相关的设计软件如PS,FLASH,FIREWORKS,DREAMWEAVER

3.33有良好的沟通能力

电子商务职业涉及到很多相关的职位,在这里我就不一一细说了。

3.知识难点解决和有效资源

3.1虽然每个人的知识难点都不同,但我们的有效资源却是可以共享的,我自己对于自己不懂的知识我主要从4个方面去解决。第一,我会问同学,但在问同学之前我自己必需是认真的专研过,确定了是不会了,才跑去问同学,因为问同学是最直接的方法,有什么不懂可以立即请教,虽然我想问老师,可是,我试过,没有用,一来老师自己也要上课,二来老师也有自己的私人时间,三来,等老师发信息告诉你的时候也许您自己已经找到答案了,如果打电话打扰老师的话,这也不是很好,如果跑去找老师请教,老师也许在上课等等,诸多的原因结合起来问同学是最直接最快的方法。第二,我会在百度文库或者谷歌等浏览器上面直接找答案,但由于这样找的资料通常参差不齐,质量也难以保证,所以这个方法也只适合用于简单的搜索。第三,我会在360DOC等专业的网站上找答案,因为网站有很多有针对性的网站。第四,最后我会在论坛或者学习交流群上交流意见或者问其他有见识的人。 网上有很多方法都可以找到我们的学习资料和有效资源,这只是网上有效资料的很少很少一部分,所以说我也希望得到更多的学习资源。

4.学习方法体会

对于自己的学习方法,我认为大家都是大同小异,有心学习人都是想尽一切办法去学习,我自己的学习方式也和大家一样就是想尽一切办法去学习自己想得到的知识,简单的说就是利用网上和网下与朋友,老师,同学等方法来学习,在这里我就不一一细说了,但在这里我有一个深深的体会就是,自己学到的东西最好立刻用东西记住或者抄下来,因为我们现在学的都是新东西,如果一段时间您不去接触,那么我们遗忘的速度是很快的,还有一点就是我们自己在学习的时候多问问同学的意见,团队学习,在PS哪里,我自己有常常在玩,但是自己的领悟能力还是有限的,多个人多点观点,之前我自己在玩,但我和同学一起交流过后我就想当于有2倍经验,所以说团队学习是一个很好的方法。

5.对教学课程的建议

老师讲的很好,就是有一点不是很好,就是讲的太快,还有一点就是课后的练习没有很好的教程,如果上课的教程和课后练习的教程时的给同学那就更好了,最后一点就是希望老师能在网上多找些学习资源给我们,虽然我们自己也会找,但毕竟我们不够老师有经验,同时老师找的资料同时也是含金量很高的学习资料,在这里我有一点建议就是,老师可以上课的时候老师自己也可以拍视频,这样我们就可以时时刻刻学习,每时每刻在复习。

6.教学平台的建议

电子测量仪器范文第3篇

摘要:电子测量技术在生产应用中主要用于测试测量,对于电子电路进行相应的测量也是测量专业的必备课程,同时国家对于电子测量专业的发展也是极其的重视。与此同时,许多年轻人也意识到这个专业的前景,积极投入到这个专业当中来,为这个专业增添了大量的活力。

关键词:电子测量专业;发展;前景

1.电子测量概述

电子测量泛指以电子技术为基础的一种测量手段,是测量技术学与电子工程学相互结合的一种产物。电子测量除了具体运用电子测量的原理、方法和设备对各种电量、电信号以及电路元件的特性以及参数进行测量外,还可以测量各种敏感器件和传感器件,以及测量一些常规器材无法测量的器件,并且这种测量具有简单方便、准确率高等特点。最近几年计算机基础与微电子技术的快速发展为电子测量技术增添了巨大的活力。电子计算机的使用尤其是微型计算机与电子测量技术的结合,构成了一种新的仪器与测量系统,即人们通常所说的“智能仪器”和“系能检测机器”。并且对其功能可以进行自主选择,如数据处理、数据传输、故障诊断、误差修正等,这样不仅改变了若干传统的测量方法与概念,更对整个电子测量和其他的相关产业产生巨大的推力,现在电子测量技术已经成为电子科学领域中最为重要且发展迅速的一门分支学科。

2.电子测量技术的发展、现状以及存在的问题

2.1测量技术的发展

20世纪60年代中期,我国刚刚改革开放,同时也随着中小集成电路工厂的建立,所谓的集成电路就是讲电阻、电容、二极管和三极管等等电源器材进过半导材料工艺或者薄膜工艺制作过程中在同一个硅胶片上,并且按照某一种顺序排列起来,具有某种特征和功能,从而打破了传统半导体材料的概念,实现了材料、电路、元件三位一体的目标。集成电路的产生使得原本的基本电路变得更小。因此由电子集成电路做成的电子测量仪器越来越小,同时其测量的范围更为广泛,精确度也大大提高了,从而极大地推动了电子测量专业的快速发展。现在一些比较先进的电子测量技术都是由集成电路组成,并且现在还有了智能功能,特别是在顶尖的世界仪器和现代化的农业生产中,集成电路的测量仪器具有巨大的优势。20世纪70年代以来,计算机、微计算机发展迅速,同时也适应了现代化农业生产的新需求甚至是战争的需求,测量技术与仪器在不断地进步与改进。随着测量技术的不断提高又相继出现了智能仪器、虚拟仪器和互换性虚拟仪器等计算机仪器和自动测试系统。计算机与现代机器之间的联系日益紧密,同时二者的界限也逐渐模糊,电子测量领域也不断拓展。近几年,以网络为代表的网络技术的出现以及与其他高科技的结合,不仅使智能网络进入日常生活中,而且也为电子测量技术带来了前所未有的发展空间和机遇,网络化测量技术与网络功能的新兴产品也由此诞生。

2.2测量技术的现状与存在的问题

在我国,由于国际化需求,在航天器和武器系统的单元系统也设计了电子测量技术,进行自我检测功能。但是在实际自我检测功能自动测试的试验中,尤其是在武器系统的自我检测中,缺少人工检测步骤,这就存在大量的安全隐患。由于缺少实用的人工智能检测技术,导致了故障检测水平低、实用性差、网络水平低。所以在这个方面,电子测量专业还要向自动化的方向发展,将自动化和测量进行有效的结合,给电子测量技术注入新的活力,电子测量和自动化是相同重要的,电子测量需要通过自动化的方式来体现。而对于现在的科学水平还不可以进行有效的结合,所以就要对测试体制方面进行改革。在国内还没有完整的边缘扫描技术和完整的智能内装系统。因此国内的电子测量技术与国际还存在着一定的差距,国内20世纪末就提出了内装测试系统和可行性系统的探索,并且随后就研制了相应的设备,并制定了相应的制度与规定。近些年,我国的测量技术的可靠性和稳定性得到了很多方面的重视,国内的电子测量技术有了很大的改观,测试技术产业在最近几年也有了很大的改变,已经走出了前几年的低谷。电子测量技术产业已经步入正轨,我国的测量技术取得了长足进步,特别是通用电子测量与汽车设备的测量与研发方向,与国际上的平均水平正在快速地拉近,对国外的电子测量产业的巨头产生了一定的冲击。模块化和虚拟技术的发展,为我国的电子测量技术带来了新的契约,加上各级政府的重视,我国自主运用标准的实践与运用,都在为该产业提供前所未有的动力和机遇。通过这几年来看,我国的电子测量技术增长速度极其迅速。国家也想通过这几年的努力发展来改变现状,快速地拉近与国际化平均水平的差距。

3.电子测量技术的前景

网络技术的出现,正在并极大地改变了人们生活的各个方面。在现实中具体表现在计量测试、测控技术和仪表领域中。微机化仪表的产生,高档精密机械的出现以及测量信息的地域性、全国性乃至全世界共同标准资源的共享,各个等级测量标准的选定都与电子测量技术有关。电子测量技术水平提高了,与之对应的微计算机、高端知识产业等科研先进部分都会有所联系,并且,电子测量在科研的部分中占据着很重要的部分,这也是一个重要的研究基础。那么电子测量技术在这个过程中起到了至关重要的作用,知识的引导、技术的支持、思想的总结等等高端的指导思想。

21世纪,我国的电子测量技术的发展趋势和方向是:测量数据的采集以及处理都采用自动化的模式进行处理,采用了自动化、实时化与数字化,测量数据管理的科学化、标准化和规格化,将粗量数据传播与应用的网络化、多样化、社会化、数字化以及先进化的全面测量等广泛地运用到工程测量中,并且发挥电子测量的主导性、主观性与准确性。我国测试技术已经进入到了全球平均化的水平,同时我国的标准化测量已经进入了设计阶段,而且采用了世界先进水平与我国自身水平相结合的方法,逐步向世界一流先进水平迈进。但是如何进一步发展,发展的主要内容是什么,这些都是摆在测量工作者面前的首要难题。所以,当从事电子测量专业时,就应该准确地思考测量基础行业的发展方向以及基础行业要做的是什么。只有了解这些问题以后才可以很好地解决自身与工作之间的问题。任何技术的发展都取决于社会发展的需要以及社会人们的思想状态。根据调查,20世纪初硬件成本6%,检测开发24%,检测操作57%,维护成本占了13%。除了硬件成本外,其他3项基本都是软件开发、维护、操作成本。因此,对于软件的开发、移植、维护,应该是检测系统重点研究的问题。因此,美国对于此次的调查格外重视,并且提出了相应的重点描述和规范,以信息模型对采来的数据进行格式化的、标准化的处理,很好地消除了信息之间的层次性与间断性,并且消除了整体应用的障碍,将测试从宏观上分为产品描述层、仪器控制层、测试资源管理层等等内容。其根本目的就是建立一种通用的认知模式与思考模式。该体系在衍生出由具体硬件、软件和系统实现的整体体系,使得测试与检测贯穿产品从设计思想到装配现场的整个寿命周期。从初期的设计阶段到成型阶段需要大量的测量技术,涉及高端的技术产业还需要使用电子测量技术来提高精度。在产品成型阶段所需测试程序与过程中信息的使用都是紧密相连的。故在产品的隔离和修理中,在判断报告和诊断测试中需要维护信息的收集和诊断信息的反馈。同时通过渐行的方法逐步确定开放系统的体系环节,设计了4个开发项目,每一个发展項目完成后,产生一个开放系统体系完整的开放部件,通过每一个独立的零部件的相互补充最终形成了一个完整的个体。他们之间是紧密结合的,每一个部分的相对位置都是事先计算好的,这种误差需要降低到最小。电子测量技术在这里起到了至关重要的作用。所以,现代化的每一个部分都需要精密的电子测量技术。

4.结语

电子测量专业是一门用计算机等现代化技术进行电子信息测量的学科主要是研究信息的获取与处理能力,电子设备与信息系统中的某些部件的测量。现在,电子测量已经涵盖了社会的诸多方面,比如航空设备的运动路线的测量、国防建设武器的合理性规划等,甚至现在人们日常生活中都可以用到的具体工具等都体现了电子测量技术。所以这个专业的毕业生在较为广泛的领域内具有较好的技术适应性,就业范围广、实践能力强、工作上手快、就业率高是他们的特点,毕业生在相关的企业和工作单位中可以较快胜任生产、经营与技术管理等工作。

电子测量仪器范文第4篇

测量是无处不在的,日常生活、工农业发展、高新技术和国防现代化建设都离不开测量,科学的发展与进步更离不开测量。电子测量是泛指以电子技术为基础手段的一种测量技术,除了对各种电量、电信号以及电路元器件的特性和参数进行测量外、它还可以对各类非电量进行测量。按照测量的性质不同,可以将电子测量分为时域测量、频域测量、数据域测量和随机量测量四种类型;按照测量方法的不同,电子测量又可以分为直接测量、间接测量和组合测量三类。并且测量总是在不同的基准下进行。因此,计量基准一般分为如下三种;主基准、副基准、工作基准;2.阻抗测量包含哪些;电阻、电容、电感阻抗的测量,电阻阻抗测量方法:伏;3.误差的特点和性质;按照误差的特点和性质,误差可分为系统误差、随机误;系统误差的主要特点是:只要测量条件不变,误差即为;随机误差的特点是:不易发觉,不好分析,难于修正,;粗差的主要特点是:无规律可循,且产生之后应舍弃不用。这里着重分析信号发生器即信号源,它负责提供电子测量所需的各种电信号,是最基本、应用最广泛的电子测量仪器之一。按信号波形可分为正弦信号、函数(波形)信号、脉冲信号和随机信号发生器等四大类。信号发生器又称信号源或振荡器,在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波的电路被称为函数信号发生器。在研制、生产、使用、测试和维修各种电子元器件、部件以及整机设备时,都需要有信号源,由它产生不同频率、不同波形的电压、电流信号并加入到被测器件、设备上,用其他测量仪器观察、测量被测者的输出响应,以分析和确定它们的性能参数等作用。这种提供测试用电信号的装置统称为信号发生器。

关键词:示波器信号发生器技术指标用途

电子测量分类: 1. 示波器:

工作原理及主要性能参数:主要就是将随时间变化的电信号显示在屏幕上的显示观测设备。能测量从直流到数百兆赫兹的高频信号。其基本结构由加热器、阴极、控制栅、第一阳极、第二阳极、垂直偏转板、水平偏转板组成。由阴极射线管的阴极发射出的电子束根据测量信号轰击荧光屏发光产生相应波形。在屏幕上就可以根据横轴、纵轴的刻度直接观察输入信号。1)带宽、2)采样速率、3)信息数量、4)内存深度等。这些同样也是决定不同型号的示波器价格的主要因素。数字示波器的性能指标主要包括频带宽度、最高采样速率、存储带宽、波形刷新率以及读出速度等几方面。通用示波器主要由Y系统、X系统、主机系统三大部分组成。Y系统是被测信号的输入通道,它对被测信号进行衰减, 放大并产生内触发信号。X信号系统的作用是产生和放大扫描锯齿波信号,它是由触发电路、扫描发生器和水平放大器组成。主机系统由示波管、电源、显示电路、Z轴电路、校准信号发生器等组成。 2. 信号发生器:

主要性能参数有:1)有效频率范围、2) 频率准确度、3) 频率稳定度、4) 频谱纯度等。但是按照不同的测量频率,其测量仪器也是不同的。比如低频信号发生器和高频信号发生器、信号合成发生器以及函数信号发生器等。

A、首先低频信号发生器的组成:低频信号发生器组成主要包括主振器、缓冲放大器、电平调节器、功率放大器、输出衰减器、阻抗变换器和输出指示器等部分。并且每个部分分别对应不同的功能。

1)主振器:主振器是低频信号发生器的核心部分,产生频率可调的正弦信号, 它决定了信号发生器的有效频率范围和频率稳定度。 2)缓冲放大器:缓冲放大器兼有缓冲和电压放大的作用。

3)功率放大器:功率放大器用来对电平调节器送来的电压信号进行功率放大, 使之达到额定的功率输出,驱动低阻抗负载。通常采用电压跟随器或BTL电路等。 4)输出衰减器:输出不同电压。

5)阻抗变换器:阻抗变换器用于匹配不同阻抗的负载,以便在负载上获得最大 输出功率。

6)输出指示:输出指示用来指示输出端输出电压的幅度,或对外部信号电压进 行测量,可能是指针式电压表、数码LED或LCD。

B、其次高频信号发生器其主要电路组成有:振荡器、缓冲级、调制级、输出级、内调制振荡器、频率调制器、监测指示电路等。

1)振荡器:用于产生高频振荡信号,信号发生器的主要工作特性大都由它决定。 2)缓冲级:主要起隔离放大的作用,用来隔离调制级对主振级可能产生的不良 影响,以保证主振级工作稳定,并将主振信号放大到一定的电平。 3)调制级:主要完成对主振信号的调制。

4)内调制振荡器: 供给符合调制级要求的音频正弦调制信号。 5)输出级: 主要由放大器、滤波器、输出微调、输出衰减器等组成。 6)监测指示电路:监测指示输出信号的载波电平和调制系数。

C、再次合成信号发生器其方式有:1) 直接合成法:分为模拟直接合成法和数字直接合成法。

模拟直接合成法:采用基准频率通过谐波发生器,产生一系列谐波频率,然后用混频、倍频和分频进行频率的算术运算,最终得到所需的频率; 数字直接合成法:利用ROM和DAC结合,通过控制电路,从ROM单元中读出数据,进行数/模转换,得到一定频率的输出波形。

2) 间接合成法则通过锁相技术进行频率的算术运算,最后得到所需的频率。

D、最后是函数信号发生器其工作原理以及主要电路组成及功能有:1)利用各种电路通过函数变换实现波形之间的转换,即以某种波形为第一波形,然后利用第一波形导出其他波形。近来较为流行的方案是先产生三角波,然后产生方波和正弦波等。 2) 函数信号发生器的主要性能指标:

(1) 输出波形:通常输出波形有正弦波、方波、脉冲和三角波等波形,有的还具有锯齿波、斜波、TTL同步输出及单次脉冲输出等。

(2) 频率范围: 函数发生器的整个工作频率范围一般分为若干频段。

(3) 输出电压:对正弦信号,一般指输出电压的峰-峰值,通常可达10Up-p以上; 对脉冲数字信号, 则包括TTL和CMOS输出电平。

(4) 波形特性:不同波形有不同的表示法。正弦波的特性一般用非线性失真系数表示,一般要求小于等于3%; 三角波的特性用非线性系数表示,一般要求小于等于2%;方波的特性参数是上升时间,一般要求小于等于100 ns。 (5) 输出阻抗等相关参数。

3. 结论:

电子测量仪器范文第5篇

摘要:本文概括了电子仪表测量技术,故障的检查方法和电子仪表故障处理,并详细讲述了故障的检查方法,其中包括对比法、自测直观判断法,电流电压检查法。电子仪表故障处理,首先要了解电子结构,其次电子仪表要合理放置,最后要规范使用电子仪器设备。

关键词:电子仪表;测量技术;故障处理

引言:

随着社会的发展,越来越多的智能仪器被广泛使用。电子仪表则是最常见的仪器信号发生器,主要是用来测量电压、电流、频数等。在工作中,一旦出现故障,就会影响工作质量,造成检测数据不准确的结果。因此,在工作中要特别注意电子仪表的使用,进而保障工作能顺利进行。

一、电子仪表测量技术

近年来,电子技术、计算机技术的不断发展,使得智能化测量控制仪表发展尤其迅速,被各个大型企业广泛使用。电子技术也不再是单一化,而是实现了智能化。越来越多新技术和新设备的出现,丰富了电子产业的范围,使我国电子产业向自动化、虚拟化方向发展,并打下了坚固的基础。电子仪器测量技术是通过电子仪器对电压、电流、参数等进行的测试,也被称为“电子测量”。在工作过程中,仪表仪器不能单独工作,要参加群体工作。测量部分中最先进的技术开发是电子测量,其最大的优势是精确度高,以及里程广。一般来说,电子仪器在工作中也会出现误差,当出现误差时应在使用后归零,在下一次使用前重新校对。当有不正当操作时,也会出现仪表参数不准确的情况。当工作人员工作态度不认真,或者对电子仪器的掌握不够,使用水平较低,也会存在人为误差,导致检测结果不准确。有的仪器出厂时就存在着质量问题,直接导致测量参数不准确。而且电子测量是一个细致的工作,外界环境也会影响到测量结果,如外界的温度、湿度、气压的变化,都会使仪器受到影响。

二、故障的检查方法

(一)对比法

对比法主要是将同一类型的出现故障的仪表和正常的仪表进行对比,从中分析哪里出现问题。尤其要注意要型号相同,规格相同,才可以进行对比。比较法主要是借助出现故障的仪器进行初步分析,将没有故障的同等型号的仪表板插到有故障的仪表上,如果故障消失,就可以对实际故障进行判断。

(二)自测直观判断

有的电子仪表都设有自动检测的功能,当发生故障時,就会自动警报。但大多数还是采用传统的检测方法,直观的检查和手动检查。直接找到相关的部件进行检查,分析出现故障的原因。当检查显示功能的时候,可以直接对照电子仪表说明书就可以确定问题出在哪,但这种方法只适用于处理一些简单的故障。像器件变形、电阻变值等复杂问题,就无法用直观检测法检测,因此,此方法这适用于部分故障。在使用医疗设备的时候,比较常见的就是机械部件故障,当机械长时间受潮导致生锈或未给予润滑,很多零件容易损伤,就会有失灵的情况发生[1]。医疗手术上的电子设备,由于使用时间长导致金属零件老化漏油,设备不及时清理,有异物进入也会有精密性不高的情况出现。避免影响使用,应当在维修的时候逐一检查,严密分析。

(三)电流电压检查法

当故障修复后,针对此现象分析发生故障的原因。这种检查方式只用于检测仪器的修复和测试工作,主要是使用万用变换电路,对电路进行测试,最终找到电气仪表中存在的问题。主要是针对设备中的晶体腐蚀情况,电阻漏电等现象,逐步测试各个部位的电流情况,并了解电阻情况,进一步对出现故障的位置进行判断。

三、电子仪表故障处理

(一)了解电子仪器结构

在第一次使用电子仪表时,首先要做的就是详细了解电子仪表的结构,其次要详细阅读此设备的规格,充分掌握仪器的使用规则。不同的仪器有不同的技术指标和功能,因此充分了解电子仪表的使用功能是尤其重要的,不盲目的使用仪器,避免发生测量不准确的情况,甚至会导致其被烧坏。当在仪器工作时,产生声音或视觉信号模糊,这时就需要工作人员充分掌握存在的实际问题,才能更高的进行判断。要结合用户规范对其深入分析,通过一些了解途径为电子仪表的检测提供便捷。通过用户表述的情况,对其进行分析,来判断仪器故障的真实性和准确性。

(二)电子仪表合理放置

由于电子仪表是易耗损件,因此在日常使用中应格外注意合理摆放,要保持干燥、清洁,避免阳光直射。在不使用时,要注意防范漏电、腐蚀的情况出现,保持不受潮。频繁检测不使用的仪器,已保证在使用时达到精确。当发现仪器故障或零件损坏的情况,及时修理,找到与其相匹配的零件更换。找不到相同类型的时候,可以使用电子手册,找到数据模型更换。

(三)规范使用电子仪器设备

在操作过程中,如果没有按照仪器的使用顺序进行操作,不但影响测量结果,甚至可能会损坏测试仪器和组件。因此,必须要按照说明书熟悉掌握仪器的使用和操作过程,仪器测量范围一定要规范。当使用电流稳压电源时,一定要先调整电压,再连接被测电路,想改变被测电路,必须要关闭稳压电源。想要保证仪器的正常工作和测试结果准确,就必须熟悉仪器上的名字旋钮和仪器面板上的函数,必要时能及时调整方法。当仪器连接到被测电路时,要正确的调整仪器开关,严禁用力过猛,导致仪器损坏,尤其注意旋钮的方向和极限位置。当对直流电压使用时,要及时调整输出电压,之后再将其与测量电路相连接。当变电器发生故障时,就可以在其原有的匝数和线路上实施缠绕。当发生接触不良的情况时,可以利用酒精擦拭,去除其中污渍。

结论:

随着科学的进步,电子仪器变得至关重要,落后的仪器逐渐被淘汰。由于,工业的检测离不开电子仪器,所以我们应当逐渐升级,正确使用,尽量避免仪器损坏,应当学会检测故障,了解使用规则,做到正确使用电子仪器,有效推动我国的电子仪表行业的快速发展。

参考文献

[1]吴志慧,周俊卫.电子仪表测量技术和故障的检查处理方法分析[J].数字通信世界,2020(03):265.

作者简介:陈军奎(1982-2),男,籍贯:甘肃白银市,研究生,高级工程师,研究方向:测控技术与仪器仪表。

电子测量仪器范文第6篇

地球具有磁性, 所以在地球及近地空间存在着磁场, 地磁场的强度与方向随地点而异, 通常可用三个物理量来描述: (1) 磁偏角α, 即地球表面任一点的地磁磁感应强度矢量B所在的垂直平面 (地磁子午面) 与地球子午面之间的夹角; (2) 地磁场磁感应强度的水平分量B∥, 即地磁场磁感应强度矢量B在水平面上的投影; (3) 磁倾角β, 即地磁场磁感应强度矢量B与水平面之间的夹角[2]。测出这三个物理量就可确定某一地点的地磁场的大小和方向。

1 磁聚焦法测量地磁场的基本原理

1.1 磁聚焦的基本原理

将示波管置于螺线管内, 保持示波管的轴向与螺线管的轴向平行, 给螺线管加上励磁电流, 则在螺线管内部产生与示波管轴向平行的磁场, 与此同时, 在示波管的水平偏转板加上偏转电压, 则在偏转板之间产生与磁场方向垂直的电场。当电子以速度vz沿轴向经过偏转板时因受到电场力的作用而获得一横向速度vx, vx与螺线管内部的磁场的磁感应强度B垂直, 而具有速度v x的电子在磁场中受到洛仑兹力的作用将作圆周运动, 因此在磁场和电场的共同作用下的电子将作螺旋线运动[3], 并最终打在荧光屏上 (如图1所示) 。螺旋线的半径R、周期T和螺距h分别为:

式中的m和e为电子的质量和电荷量;B为螺线管内部轴向的磁感应强度大小。

从 (1) ~ (3) 式可以看出, 螺旋线轨迹的半径R与vx成正比, 与B成反比;周期T、螺距h与B成反比, 与vx无关。也就是说, 如果偏转板加上的是交流电压, 不同时刻通过共同起点 (可近似选在偏转板边缘的轴线上) 的电子将受到大小不同的电场力作用, 其横向速度vx也各不相同, 有着各自不同的螺旋线半径R, 但它们却有着相同的周期T和螺距h, 因此从共同的出发点出发的电子经过一个周期后又汇聚于轴线上的另一点, 这种现象就是电子束的磁聚焦现象, 该点到出发点的距离就是一个螺距[3,4,5,6]。如果从电子的出发点到荧光屏的距离L正好是螺距h的整数倍, 我们将在荧光屏上看到一个亮点, 否则, 由于具有不同横向速度的电子具有不同的螺旋线半径, 但具有相同的回旋角而在荧光屏上呈现一条亮线。调节适当的励磁电流I, 获得适当的磁感应强度B, 可使得螺距满足:

若取一次聚焦, 即n=1, 则螺距h=L。

此时螺线管内部的磁感应强度B可以表示为:

式中µ0为真空磁导率;N为螺线管的线圈匝数;I为螺线管的励磁电流;A为螺线管的长度;D为螺线管的直径;N、A、D为仪器参数, 由仪器厂家给出。

1.2 地磁场的测量

由式 (6) 可知, 当改变磁场B, 使电子束聚焦后, 若保持加速电压不变, 改变磁场的方向, 且保持B值的大小不变, 电子束在屏上的聚集状态应不变, 但事实上, 电子束在屏上的聚焦状态会随着磁场的方向改变而发生明显的变化, 这显然是由于地磁场的影响所致, 因为某一地点的近地磁场可以认为是一个均匀磁场, 它的大小和方向是稳定不变的, 它将会叠加在螺线管内的磁场上, 要使电子束在屏上的聚焦状态不随磁场方向的改变而改变, 就需要改变励磁电流的大小 (即改变B值的大小) 以补偿地磁场的影响。

将螺线管水平放置, 设螺线管内的磁感应强度为BL, 地球磁场Bd的磁感应强度沿螺线管轴线的分量为B/, 改变励磁电流的方向, 使BL与B/方向一致或相反, 此时对应的励磁电流分别为I+、I-, 聚焦时的磁感应强度B大小为:

由以上两式可得:

若螺线管的轴向与地磁场的水平方向平行, 则在水平面上对应的励磁电流最大 (或最小) , 式 (9) 中的B/即为地磁场的磁感应强度的水平分量B∥的大小;保持此时螺线管的方位不变, 再在垂直面上调节螺线管的倾角, 使励磁电流最大 (或最小) , 此时螺线管的轴向于地磁场的方向平行, 则式 (9) 中的B/就是地磁场的磁感应强度Bd大小, 由B∥和Bd的大小即可求出地磁场的磁倾角:

2 测量方法

测量可直接在电子束实验仪上进行, 电子束实验仪主要用于研究带电粒子在磁场中的运动规律, 它可完成有关电子束在电场和磁场中的偏转和聚焦等一系列实验, 是普通高校物理实验课程常用的仪器设备。测量的具体操作方法如下。

(1) 将电子束实验仪中的螺线管调至水平, 在水平面上旋转螺线管, 找到最大 (或最小) 聚焦励磁电流时螺线管的方位, 使螺线管的轴向与地磁场的水平分量B∥方向平行, 记录此时聚焦的励磁电流的大小I∥+。

(2) 改变励磁电流的方向, 再次调节励磁电流使电子束聚焦, 记录聚焦时的励磁电流大小I∥-。

(3) 保持螺线管在水平面上的方位, 在垂直面上旋转螺线管, 找到最大 (或最小) 聚焦励磁电流对应的方位, 使螺线管的轴向与地磁场Bd的方向平行, 记录此时聚焦的励磁电流的大小Id+。

(4) 改变励磁电流的方向, 再次调节励磁电流使电子束聚焦, 记录聚焦时的励磁电流大小Id-。

(5) 根据 (9) 和 (10) 式求出地磁场的磁感应强度水平分量B∥、地磁场的磁感应强度Bd大小和磁倾角β。

由于地磁场的磁感应强度较弱, 约为5×10-5T[2], [7], 因此在测量时应注意以下几点。

(1) 周围不应出现有铁磁性金属物体以避免对聚焦磁场的影响。

(2) 加速电压不能太高, 以便正反聚焦励磁电流差异的准确测出。

(3) 聚焦励磁电流的调节应从“零”或最小开始调节, 尤其是换向时应将励磁电流调至最小。

3 测量结果与讨论

3.1 仪器参数

螺线管线圈长A=253mm;螺线管线圈直径D=94mm;螺线管线圈总匝数N=1120匝;加速电压U=850V。

3.2 测量结果

一次聚焦是的励磁电流的测量结果见表1。

由表1测量数据得出地磁场的磁感应强度水平分量B∥=3.34×10-5T;地磁场的磁感应强度大小Bd=4.95×10-5T;地磁场的磁倾角β=46.8°。以上数据与上海地区的地磁场参量基本相符。

4 结语

通过以上的理论分析和实际测量, 可以看到利用电子束的磁聚焦现象测量地磁场是可行的, 测量方法实用有效, 测量的精确度较好。

摘要:在电子束磁聚焦现象的理论基础上分析了利用磁聚焦法测量地磁场的可行性, 并在电子束实验仪上测量地磁场的主要参量, 结果表明, 利用磁聚焦法测量地磁场实用有效, 测量结果精确度较好。

关键词:磁聚焦,地磁场,磁感应强度,励磁电流

参考文献

[1] 方利广.大学物理实验[M].上海:同济大学出版社, 2006:143~147.

[2] 梁百先, 汤建国, 张才国.电磁学教程 (下册) (第2版) [M].北京:高等教育出版社:1984:108~113.

[3] 盛飞, 江洪建.电子束聚焦测量电子荷质比的误差分析与研究[J].天津理工大学学报, 2006, 22 (3) :66~69.

[4] 陈秀洪, 苏未安.关于磁聚焦实验中荧光屏上显示的线段与所加电场之间的关系[J].大学物理, 2007, 26 (4) :45~47.

[5] 史文奎, 陈晓莉.磁聚焦法测量电子荷质比实验理论探究[J].西南师范大学学报 (自然科学版) , 2010, 35 (4) :224~227.

[6] 王玉清, 杨德甫, 刘艳峰, 等.利用磁聚焦法测量地磁场的研究[J].大学物理, 2009, 28 (7) :36~38.

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