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2.1我國電子儀表測量技術發展的現狀
國內的電子儀表測量工業和技術在近幾年有了長足的進步。隨著對國際先進技術的引進和消化，測量儀表的功能和精確性都有了很大的進步，許多設備在功能的全面性上已經接近國際先進水平了。行業的發展受到國家在技術和財政政策的支持，已經步入了發展的快車道。許多國產的儀表已經使用了國際化的設計、生產標準，已從CAMAC、PC總線、STD總線向VXI、PXI總線發展，從堆疊式測試系統向標準化、模塊化測試系統發展，并先后研制出國產化VXI模件、VXI測試系統及PXI系統，使我國測試系統技術水平逐步進入國際先進行列。
2.2我國電子儀表測量技術的主要問題
雖然近年來，我國的電子儀表測量技術有了一定發展，但是還有很多技術障礙沒有突破，比如：電子儀表的軟件系統和集成化不夠發達，各模塊單元之間沒有形成完整的融合，功能集成較為單一。像電子電路、同軸器等核心組件與總線技術、軟件系統沒有完成結合。此外，自動化與模塊結構化程度不夠。電子儀器測量的自動化程度是衡量一個國家電子測量的技術時代的重要標準。由于歷史原因，我國相關企業在生產過程中，對于世界上最先進的第三代電子儀表測量系統學習程度較淺，對于自動化、智能化的開發速度較慢，距離市場需求還有一段距離。不少企業仍然過分追求高精度或者功能全面型，對于系統化和穩定性的處理不夠好，制約了其進一步發展。
2.3電子儀表測量技術的主要發展成果
近年來，世界上先進的電子儀表測量設備不斷出現，高精度、智能化、全功能已成為電子儀表設備的發展方向。新開發的各種儀表，都一個突出的特點，就是強大的穩定性，像微波毫米波矢量網絡分析儀，它最突出的優勢在于：工作頻帶寬；測量精度高；大動態范圍；高速實時測試；再比如可以完成超高速測量的VXI總線技術、可以進行毫米級別波段測量的電子信息測試儀等。
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一、通過科學合理的設計可以取代《電子工藝基礎》，《電子測量儀器》，《電子傳感器》相關課程，壓縮了大量的理論課，減輕了學生學習負擔，提高了學生學習興趣
1.取代《電子測量儀器》、《電子工藝基礎》、《電子傳感器》的可行性
《電子工藝基礎》課程主要是學習基本的電子元件的識別，測量，常用工具的使用，焊接的理論基礎，焊接的工藝知識，電子產品的防護等。《電子測量儀器》這門課程主要是介紹電子應用中常見的電子測量儀器儀表的構成原理及使用。《電子傳感器》介紹了電子各種傳感器，如溫度、聲音、電壓、壓力、濕度、光傳感器，理論知識并不詳實，而且比較抽象。
《電子工藝基礎》可以說這門課程是實踐性操作性相當強的學科，我們都知道，單純的焊接練習、元器件的測量及相關理論的教學是枯燥無味的。對目前中職生來說，他們希望具體的，感性認識。從而調動他們的學習積極性，增加他們的學習興趣。而電子電路的制作就是將元件的測量，焊接組合成具有一定功能的電路，學生能夠通過制作的過程中學習相關理論知識，培養技能。
我們在《電子測量儀器》中要傳授的知識主要是了解、使用電子儀器，學生通過學習使用各種電子測量儀器為未來就業儲備知識。傳統教學中只是將儀器給學生使用，沒有具體測量的目的，由于教學比較枯燥，目的性不強，而且操作課時不多，學生學完即忘，所以把《電子測量儀器》這門操作性相當強的課程單獨設置效果并不好。而在電子制作的過程中學習電子測量儀器的使用，運用測量儀器進行調試、維修等具體的操作，針對性、目的性強，能收到事半功倍的效果。
同樣，在電子制作中安排有關傳感器的內容的制作來達到學習《電子傳感器》課程內容的目的。
我們通過科學合理的設置電子制作的課題可以較好地取代上述三門課程，節省出了大量學習的時間，使得中職學生有時間進行電子制作這門實踐性強的課程，并且能夠配合其它課程的教學的學習，提高學生學習的興趣。通過大量的實踐動手操作，強化學生的理論知識，提高學生的專業實踐技能。最主要的是這門課可以通過大量的實例，通過光、聲、機械的介入，使學習更加形象化，具體化，加深學生對相關原理的記憶，讓學生學出“味道”來。
2.《電子電路制作》課程內容設置的基本原則
（1）能夠學習電子工藝基礎，電子測量儀器中的工具、儀器儀表的使用，并通過大量的實踐操作，反復運用，使學生熟練的掌握相關的技能。
(2)《電子制作》課程中電路要求
①有趣性，能引起學生的學習興趣。可以通過聲、光的現象是學生有一個直觀的感受。
②科學性，能反映中等職業教育所需學習的內容。
③適合性，能根據學生的水平制定出水平適當的電路，從簡單到復雜的過程。
④新穎性，電路及元器件的使用能跟上時代的步伐，反映出目前電子技術的最新成果，使學生能夠學習到新知識。
3.《電子制作》課程理論與實踐課程安排
（1）對于每一項的制作課題必須安排理論講解。在實踐操作前進行簡單的理論講解，讓學生對制作課題的理論有一個初步的了解。講解的理論包括電路的原理知識，制作工藝，必要的元件的介紹。理論的講解要簡單，易懂，不要復雜的計算，公式，符合學生的知識水平。
（2）實踐課的安排學生從滿足電子制作工藝要求的排版繪圖，制作過程的焊接，元件的布局要求，連接工藝知識，元器件的測量，制作后的檢修調試，探討調試工藝。 轉貼于
二、可以通過實踐性強的電子制作課程培養學生的動手操作和解決問題的能力
電子電路的制作是一門實踐性很強的學科，通過不同的電路的制作可以學習電子技術的技能水平和理論知識。根據《電子制作》課程的內容設置的原則，我們在實踐中選用了串聯穩壓電路，音頻放大電路，RC橋式正弦波振蕩器，聲光控節能電路，自激多諧振蕩器，組合邏輯電路，555定時器，叮咚門鈴電子電路，水位控制器，熱釋紅外報警器，溫度控制器，調幅中波收音機。每個電子制作都要求學習電子電路原理，原理圖的識別，其中一些電子制作要求用萬能板來制作，目的是加強學生在焊接技術及焊接工藝上得到訓練。一些電子制作要求運用電子仿真軟件進行電路仿真，并制作PCB印刷電路板，學習印刷電路板的制作。在電路制作過程中學習電烙鐵，鑷子、斜口鉗、尖嘴鉗、電鉆、吸錫器等常用工具的使用，運用萬用表、示波器、信號發生器、晶體管特性儀等儀器儀表對元器件進行檢測和對電路進行測量，維修時學習維修方法，訓練維修技能。
如在制作分立元件的推挽功率放大器的過程，首先對元件進行測量，包括運用萬用表測量電阻，電容，運用晶體管特性儀對功率對管的特性曲線的測量，使學生學習三極管的篩選方法，制作完成進行電路調試時，用萬用表測量電路的靜態電流，中點電壓。再利用信號發生器產生不同頻率的音頻信號并運用示波器對波形進行觀察，對整個電路調試。使學生在一個電路的制作過程中，有目的的學習了大量的技能。又如在教學過程中，出現了電烙鐵失效，打火等現象，針對這一情況，及時調整教學內容，組織學生分析原因，結合有關工藝知識，分析出現問題的原因，并引導學生提出解決問題的方法，使學生在探討中學習電子產品工藝知識和電烙鐵的維修技能。
在制作過程別注重對學生的維修技能的培養。針對制作時出現的故障現象，指導、引導學生發揮創造性思維來解決實踐中出現的問題，努力培養學生的理論分析能力和維修技能。每次制作中對于一次裝好的電路還要人為設置一些故障，讓每個學生能學習維修技能。
制作一個電路，學生能夠學習焊接，PCB板圖的設計，調試，儀表的運用，電路的原理即電路理論，學習電路的維修。
每個電路的制作中反復訓練，最終學生通過大量的技能訓練，可以成為企業需要的電子應用的熟練工人。
三、通過《電子制作》課程培養提高學生的綜合素質
1.制定針對學生的嚴格管理制度，將企業的嚴格管理與操作規章規范引入到電子制作的實踐課堂中，使實訓場所與未來的就業環境接軌，使在校的學生能夠感受到未來就業的環境，內容為：課堂紀律（相當于企業的紀律），安全規范操作，制作工藝要求及敬業精神。培養學生自覺遵守紀律的能力。
2.對每個電路制作的課題都要求寫出實訓報告。針對制作中出現的問題，引導學生寫出技術論文，提高學生的寫作水平。同時要求學生會利用所學的計算機基礎知識處理簡單的文檔，為以后走上工作崗位奠定了一定的基礎。這樣一來，學生的寫作能力，利用計算機處理文檔的能力在不斷的電路制作過程中得到了鍛煉和加強。
3.在教學中可以加強專業科技英語的教學，如在學習元件基礎知識時，對電阻電容等元件可以標注相應英語單詞，這樣的方式貫穿在整個教學中，使學生在潛移默化中學會了電子專業方面的英語知識，可以提高學生閱讀相關專業外文簡單科技論文的能力，使學生在電子制作實踐同時又豐富了英語知識。
4.將專業知識和計算機應用基礎知識完美地有機地結合在一起。利用多媒體教學教會學生如何使用電子線路仿真軟件（MULTISIN9.0）對制作的電路進行自行分析，理解枯燥無味的電路原理，起到培養同學們的學習興趣的作用。
這次教學改革的目的就是利用電子制作課程這個平臺，通過長期的反復的訓練掌握一定操作技能知識，實踐證明切實可行，中職教育的發展要求我們不斷努力創新，改革教學方法和教學課程，使得我們的中職學生學習到應對未來就業和可持續發展的相應技能和知識，為就業和發展創造有力條件。
參考文獻：
[1]孟貴華.電子技術工藝基礎.
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多媒體課件以豐富的視聽信息，生動的圖形、圖像，高科技表現手段使教學內容化繁為簡，化宏觀為微觀，形象生動，創設情境，使理論學習、問題輔助學習、激發興趣和協作學習等在教學中得以體現，使學生由被動學習變為主動學習，由個體獨立學習變為群體合作學習，由復制性學習變為創造性學習[1]。本文采用的Authorware7.0軟件，通過Fireworks8.0創作動畫輔助，將多種教學媒體和教學方法有機結合，完成《電子測量技術》課程的課件設計。
1 課件的設計
《電子測量技術》課程是高等職業教育電子信息、應用電子、自動化等專業的專業基礎課，同時也是新知識點較多的一門課程。針對職業教育特點，我們主編了《電子測量技術》規劃教材，2003年由電子工業出版社出版，教材目前印刷7次，印數已達3萬冊。因此，從教學角度出發，考慮該教材已獲得廣泛承認，課件內容以該書為基礎，涵蓋《電子測量技術》全書12章節內容，并且借鑒原來基于PowerPoint課件的經驗，各章節自成體系，按教學大綱劃分出知識點；其次是課件應具有良好的用戶界面和視覺、聽覺效果，課件所使用的計算機硬件和軟件開發環境相對兼容，便于升級擴展。
1）腳本的編寫
編寫詳細的腳本，是整個多媒體課件開發過程中的一個重要環節，它把課件設計與制作緊密地聯系在一起，成為課件制作的重要依據。畢業論文編寫腳本包括界面設計、交互設計和風格設計3個方面[2]。
界面是教學信息在屏幕上的顯示區域及用戶操作區域，設計時我們主要突出“教為學”的思想，圍繞教學內容這一中心，既防止課件界面色彩、聲像效果等過分濃烈、喧賓奪主，影響學習內容；又考慮課程部分內容如儀器內部電路抽象、枯燥，而學生需要感官刺激，激發興趣的特點。
同時，我們體會多媒體課件的強大生命力主要體現在交互能力上，比如只需通過單擊屏幕上某個特殊的鏈接設置，方便實現不同對象之間的跳轉。本設計中創建了兩個導航結構，一種是利用“導航”圖標指向框架圖標中的某一頁，來實現程序內部的跳轉和調用。另一種是通過“框架”圖標內嵌的導航控件來實現不同頁面間的瀏覽、翻頁。除此之外還可以通過設置相應的超文本鏈接來實現交互性能。
在風格設計上主要體現界面、字幕和顯示對象上整體的和諧統一。
2）框架結構的設計
編輯之前考慮到有大量的文本的輸入，實現各個章節之間的翻轉如果只使用“交互”圖標，也是可以實現翻頁功能，但碩士論文制作起來比較麻煩，而且在查找頁和指定固定頁方面力不從心。因此運用“框架”圖標及“導航”圖標制作文本瀏覽，就方便多了[2]。
“框架”圖標和“導航”圖標密切相關，經常放在一起使用。導航結構提供了選擇路徑的方法，可以根據設置自動跳轉到指定的目標頁上；“框架”圖標可以方便地設計含有圖形、聲音、動畫等組件的頁面，最重要的是在“框架”圖標的內部內嵌了一整套導航控件，通過這一控件可以更容易實現頁面之間的來回翻轉。
基本框架結構設計后，對有的地方進行了編輯，如更改控制按鈕的位置和圖標、設置按鈕防止頁面回繞、編輯進入和退出畫面等，使其更適合課件的使用。
2 多種媒體素材的使用
要實現多媒體課件的內容豐富多彩，使用多種媒體素材是必不可少的。其中文本、圖形、圖像是最基本元素，此外還有聲音、動畫、視頻等媒體信息。考慮到職業教育“淡化理論、夠用為度、培養技能、重在應用”的特點，我們認為對測量原理部分的講解應力求突出基本概念，通俗易懂，工作總結便于自學，因此課件這部分主要以文本、圖片形式，比較詳細；而測量方法則應突出操作應用，在設計時則主要以視頻演示為主；對測量儀器儀表則重點講清工作原理和組成框圖，在設計時主要以動畫、網頁內容為主，整個課件設計力求對多媒體資源的合理布局，使它們既符合教材要求，又突出多媒體特征。
1）文本的輸入
Authorware可以直接將外部的文本輸入到其內部，但是它有一特點就是在文本的輸入格式方面有一定的限制，它只能輸入TXT、RTF格式的文件[3]。對于不是這種格式的文檔如果采用常規直接進行輸入勢必會占用很多時間，不利于課件的開發。因此借助系統剪貼板使用復制、粘貼的方法來添加文本。當文本過長時，或者輸入的文本篇幅較大，采用滾動文本的輸入方式，這樣在預覽時會顯得更方便。
2）圖片的應用
使用系統本身的繪圖工具箱可以繪制出比較簡單的畫面，但對于《電子測量技術》這門課程僅僅依靠繪圖工具箱不能達到實際的要求，如大量的儀器原理圖、接線圖、儀器面板圖等，我們采取的第一個方法是采用Authorware7.0提供的插入外部對象的功能，將原來以Protel99SE、Word、LabVIEW等制作轉換為圖片形式，醫學論文使設計的原料變得更加豐富。
3）添加背景音樂
在Authorware7.0系統中可以支持多種類型的聲音文件格式，如WAV、SWA、AIFF、PCM、MP3等[3]，在制作課件時，通過“聲音”圖標來插入音頻和設置聲音播放，如控制播放次數、設置播放時間、速率等，可以輕松引用這些聲音素材添加到課件中。在課件中導入背景音樂有它的優點，但是并不是每個人都喜歡有音樂，因此通過對“計算”圖標和按鈕響應的設置，編寫按鈕激活代碼使課件在播放時可以由使用者根據自己的意愿單擊相應的按鈕，實現有聲和靜音之間的轉換[4]。
4）動畫的調用
動畫是多媒體作品中不可缺少的一部分，也是設計中的一個亮點，但使用Authorware本身只能制作出二維的動畫，即動畫的對象只能在一個平面內運動，這樣使演示的效果大打折扣，然而這并不說明Authorware不能演示三維動畫，它可以通過文件插入的方式來演示其他軟件制作的三維動畫，同時系統本身也提供多種效果的頁面切換功能，對各種外部和內部資源加以利用同樣可以達到理想的效果。
制作動畫的軟件有很多，使用起來也各有特色。選擇合適的創作工具是設計成功的關鍵，通過查閱相關的資料，了解Authorware系統提供了對GIF動畫圖像的支持，可以將其應用到課件中。GIF動畫是一種特殊的圖像格式，其中包含了多幀圖像，這些圖像按照一定的時間頻率交替顯示，從而達到動畫顯示的效果，具體是通過Macromedia Fireworks 8.0來設計。在Fireworks中制作動畫的一種方法是通過創建元件并不停地改變它們的屬性來產生運動的錯覺。當按順序播放所有的幀時就成了動畫[5]。
5）智能對象與數字電影
智能對象就像一個插入Authorware作品的邏輯包，它是一個強有力的開發工具，它的不同之處在于它與向導的聯接，向導可以給Authorware作品提供設置界面，職稱論文并且可以在插入智能對象的位置添加各種變化、新的內容和邏輯關系。它能使看似繁瑣的工作變得更加容易完成，即使是沒有經驗的開發人員也更容易更有效地完成任務。實際上智能對象在多媒體編輯上做出了根本性的改革。比如智能對象與數字電影的結合應用[3]。在課件中引入數字電影如果只是采用之前的方法，就是在流程線上添加相應的圖標進行導入，在程序運行過程中當執行到該圖標，系統會直接彈出播放的窗口，不利于下一操作，但是通過Movie Controller智能對象可以容易實現播放進度的調節。
6）網頁鏈接
在課件設計時，考慮到有些儀器由于價格昂貴或者其他原因，學校無法購置，如數字通信測試用誤碼儀、邏輯分析儀等，課件設計中考慮實現網頁的鏈接，鏈接到知名企業的網頁上，已加強學生感性認識。這一功能是通過Fireworks中使用URL來實現，編輯選中的熱點并對其指定URL路徑，最后導出此URL即可實現指定網頁的鏈接。
課件的主界面如圖1所示，課件第1章界面如圖2所示。
3 課件的調試與打包
課件主要是為《電子測量技術》教材而制作的，因此為方便發行和使用，課件的后期工作就是進行調試和打包處理。
由于課件發行打包后將不允許用戶再修改，打包之前應盡可能排除其中的錯誤，確認課件可以正常運行。英語論文調試可以通過兩種方法來實現。一種是利用區段標志（開始/停止標志），另外一種是通過控制面板的使用。通過使用調試工具可以控制程序流程執行的區段，逐個執行程序流程中的設計圖標。將制作好的課件與課件中的庫文件一起打包能夠提高文件的性能，減少文件的數量，使最后的作品的安裝、運行更為容易，并且增加了作品運行的可靠性，避免運行時因為找不到外來函數或庫文件而發生錯誤。
打包好的課件進行設置，可以運行在Windows95、Windows98、WindowsXP、或者是WindowsNT、Windows2000這樣的32位操作系統中。其中要求的CPU應該是Pentium166以上兼容機種、內存是64M以上、硬盤容量780M、支持DirectX的顯卡、光驅是8倍速以上的光驅，此外由于演示窗口大小設置為832*624像素，因此可以用于不低于16英寸顯示器。制作好課件并打包后，就可以，課件時必須隨同程序中用到的外部媒體文件或外部函數文件一同，Authorware7.0提供了作品的功能，該功能可以將運行作品所需的各種文件及外部函數輸出到指定的目錄中，從而形成用于發行的最終作品[3]。
4 結論
隨著各種多媒體教學的推廣和普及，計算機輔助教學作為一種先進的教學手段，以其直觀性、靈活性、實時性、立體化的優勢，留學生論文越來越受到大家的青睞。要想運用好計算機輔助教學這一現代化的教學手段，其關鍵是要設計和制作出符合教學要求的多媒體課件[6]。我們的作品雖然完成了，但是在各院校使用過程中，一定還會發現很多不盡人意之處，我們將與時俱進，將作品更加完善，以更好的實現教學目的，達到教學效果。
參考文獻
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[2] 孫印杰，李春暉，封新亞.新世紀多媒體CAI課件制作培訓教程[M].北京：電子工業出版社，2004
[3] Naheeda Ravjani.Using Authorware7[M/CD]. Macromedia，Inc.600 Townsend St.San Francisco， CA 94103， 2003
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1.1 教材難而陳舊,難以適應電氣測量行業發展
當前電氣測量的理論教材普遍內容陳舊,更新速度慢,教材中的理論知識深較難。例如示波器工作原理的介紹,其中所涉及的具體電路較為復雜,學生難以理解,由此對教學效果造成了嚴重影響,而電子測量儀器的發展較為迅速,電子測量儀器發展十分迅速,電氣儀器的技術含量持續提高,尤其的電子測量儀器與微型計算機結合的自動測試系統在行業中獲得了較為廣泛的應用。
1.2 教學內容缺乏實用性,難以培養學生的實踐動手能力
電氣測量技術課程的綜合性、實踐性較強,實際的教學過程中應注重課程的實用性、新穎性和可操作性,持續培養學生的實踐動手能力、綜合運用所學知識能力以及崗位適應能力。
1.3 教學方法落后,缺乏科學的課程考核體系
電氣測量技術的教學中,傳統教學法所采用的灌輸教學方法以及過分偏重講解的教學方式,隨著電氣測量技術教學的發展以及高職教育的發展,已經越來越難以適應實際的發展需要。當前,高等職業教育改革的逐漸深入,要求實際教學與高職學生的實際狀況相結合,同時還要與相應專業發展對人才的需要相一致。
2 電氣測量技術課程教學模式改革應遵循的原則
2.1 職業性原則
電氣測量技術課程教學模式的改革應遵循高等職業教育的發展需要以及對人才的培養需要,將實際的教學改革與學生的培養模式結合起來,高職教育定位于特定的職業崗位,由此高職的課程教學應將職業崗位的要求與教學改革相結合,實現課程體系和教學內容的改革,建立重視職業能力培養的課程標準。通過電氣測量行業的標準制定教學大綱和教學技術,及職業能力分析為基礎,確定教學知識點,突出課程教學的主要內容。
2.2 開放性原則
開放性原則也就是高等的職業教育具有明顯的行業以及企業背景,由此在電氣測量技術課程教學模式改革中,應盡量實現高職教育與行業的合作課程開發,實施課程教學,實現學校的實際教學內容與實際工作保持一致,將校內專業成績的考核與實際企業實踐考核相結合,將課程與崗位實習地點相結合的教學模式和體制。
2.3 實踐性
電氣測量技術課程的綜合性和實踐性較強,實踐性原則是課程改革的基本要求,也是高等職業教育人才培養的目標,電氣測量技術課程的設計以及實踐實驗中應注重學生職業實踐能力的培養,注重理論知識的實際運用與社會實踐的結合教學。
3 多媒體技術的應用
3.1 有效激發學生學習興趣
電氣測量技術課程中的部分概念較為抽象,難以理解,教師難以用語言描述和表達,若是采取多媒體的教學方式,則可直接將抽象概念展現在學生面前,形象直觀,讓學生形成深刻印象,由此也容易理解,使教學由難到易,化繁為簡,有效激發學生的學習積極性,激發學生的學習興趣,有效提高課堂教學的效果。
3.2 實現教學實驗的模擬
電氣測量技術課程受到課時的限制,一般并不安排教學實驗,但課程中的部分知識必須通過實驗演示才能達到較好的教學效果,此時可利用多媒體技術實現教學實驗的模擬。
3.3 制作多媒體課件
多媒體的教學是一種教學藝術,要扮演好教師在實際教學中的主導角色,多媒體課件的制作有著重要的作用,同時教師對學生的引導也有著十分重要的作用。多媒體課件的制作時應遵循相應的原則:首先,應選擇合理的教學材料,避免簡單將書本上的內容搬到多屏幕上;其次,應明確教學的中心和重點,注重教學難點的突破;再次,巧妙組織課程內容,創新安排教學進程;最后,不必一味追求學科體系的系統性,課程安排應短小精煉。同時課程教學中還應將多媒體教學與傳統教學方法的結合,做到有需要時有效中斷,及時離開多媒體教學平臺,結合板書,加強和學生之間的溝通交流,為學生的學習創造一種良好的教學范圍和環境。
4 電氣測量技術課程教學模式改革探索
4.1 構建電子測量技術課程體系
電氣測量技術課程涉及的學科以及領域十分廣泛,包括電路、模電、數電以及計算機等多學科的知識和內容,要實現電氣測量技術課程的教學模式改革,教師在實際的教學過程中還應重新構建電氣測量技術課程的教學體系,使用綜合化的方法,將電氣測量技術課程所涉及到的內容進行重新整合。根據高職教育人才培養的要求,將電氣測量技術所涉及到的專業知識,將理論教學分為基礎理論、儀器設備的使用和新技術以及新儀器的介紹三個部分。
4.2 加強實踐技能訓練,結合教學與生產
高等職業教育以培養技術應用型人才為根本的目標,從而應加強學生的專業技能,由此在電氣測量技術的教學中,應建立與各理論模塊內容相適應的實驗實訓項目,實際又可分為基本的實驗和自擬實驗。
4.3 建立完善的課程考核體系
電氣測量技術的課程教學改革不僅應建立科學的課程教學體系,改善課程的教學模式,還應注重學生分析問題、解決問題等實踐能力和職業技能的培養,注重學生的學習過程評價。由此,傳統的考核評價體制已難以滿足現代教學的實際需要,應建立完善的、科學合理的課程考核體系,將學生的實踐能力、學習態度滲透到課程考核和評價體系中,形成綜合的專業考評體系。通過加強實驗的實訓環節,強化對學生實際能力的考核,促進學生注重專業知識的理解和實際動手能力的培養。例如學生成績評定由平時成績、課堂表現、實驗實訓成績和期末成績四部分組成,其構成比例為20∶10∶30∶40。這樣的評價標準,不僅能檢查學生學習狀況,促進在課堂教學中的紀律性,實現了對學生平時學習的監督;同時也為電氣測量技術的課程增加了新的考核項目,并實現了靈活多樣的考核方式,加強了學生能力的培養,突出了高職學生的知識應用。
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0引言
隨著電子測量技術的不斷發展，越來越多的電子測量新技術也不斷地應用到物理實驗中，特別是物理實驗儀器，目前大多數的實驗儀器越來越往一體化方向發展，一個實驗或多個實驗只要在一臺儀器就可以完成，這種儀器的優點是講義容易編寫，儀器維護管理也比較方便，但它的不足之處是淡化了物理實驗思路、過程和物理實驗本身具有的幫助學生提高實驗技能和培養科研素質的作用。由這種實驗儀器開出的實驗項目，學生只要通過簡單的連線就能得出測量結果，面對這樣的實驗，比較多的同學反映，雖然可以較快地完成實驗，但體會不了其實驗思路，學不到實驗方法、技能，也提不起興趣。因此，更多的學生只是為了實驗而實驗，自然也就達不到做實驗的目的。這樣的項目，效果不佳，不利于培養學生的動手能力和獨立思考能力。因此，作者對原有的一體化傳感器實驗儀的力傳感器實驗部分進行有效的改進，應用模塊化的實驗思路提出一種改進方法，該方法按模塊化組合的方式構建了即可獨立使用又能組合在一起的實驗平臺，同時在檢測電路方面引入了數據采集和計算機通信等具有現代電子測量新技術的內容，使該實驗不但具有清晰模塊化物理思想又可以讓學生通過實驗學習到新技術、新知識，而且還能培養學生的獨立思考分析能力，在實驗過程中可對測量結果自行分析并進行修正，重復實驗，以達到最佳實驗結果，培養和提高了他們自主實驗的能力。下面介紹其原理、方法。
1實驗原理
在力學中用來作稱量或者做微小應變力測量的器件和材料有很多，金屬應變式電阻應變片是常用的測量材料之一，其原理是應用金屬的電阻應變效應。假設有一段截面積為S，長度為L的電阻絲，在未受壓力時，其原始電阻為R，當電阻絲受外力應變時，其長度變為，面積相應減小，電阻率則因晶格發生變化而改變，如果其變化量為，則由大量實驗可以證明：，其中稱為電阻的靈敏系數。
由金屬箔應變片做成的應變片力傳感器正是基于這樣的原理做成的，它由基底、敏感
柵、覆蓋層和引線等組成。本實驗采用由這種金屬箔應變片做成的雙孔壓力傳感器，其示意如圖1所示，這種傳感器的上梁表面和下梁表面對稱地貼有四片金屬箔式應變片。當我們在傳感器的承重圓盤上增加法碼時，粘貼在上表面的兩片應變片將受到拉伸，粘貼在下表面的兩個應變片將受到擠壓，它們的電阻值將發生變化，通過測量電路就可以將電阻的應變量轉換成電壓信號輸出在儀表上顯示。圖2~4為幾種常用的電路檢測方法，其中和組成調零電路，以減小電路產生的誤差，提高檢測精度。
圖1 雙孔壓力傳感器圖2 單臂接法
圖3雙臂接法圖4四臂接法
以上三種電路其輸出電壓如下公式所示：
（單臂）（1）
（雙臂）（2）
（四臂）（3）
其對應的輸出靈敏度為：
（4）
（5）
（6）
2實驗方法
在大學物理實驗教學中主要采用上述三種電路的連接方式，一般的一體化實驗儀器也帶有如上圖2~4所示電路的實驗模塊，這三種連接方法也是常用的實驗依據。該文提出的方法是在不改變其電路基本接法的情況下，提出如圖5所示的由橋臂輸出檢測模塊、信號調理模塊、數據采集模塊和計算機組成微弱信號檢測實驗平臺，另一方面將橋臂電路中的電位器和電阻分別由精密可調電位器和精密電阻代替軟件數值處理，這樣改進的好處是在實驗中引入了現代電子測量技術，減小了檢測元件帶來的額外誤差，提供了實驗精度小論文。
圖5 力傳感器實驗平臺組成
信號調理則由自行設計的雙通道精密可調高增益直流放大器，該增益放大器的放大倍數可高達1000倍，共模抑制信噪比可達104，其單通道電路如6所示。應變片橋臂檢測電路輸出的微小變化量經該放大器放大后，由計算機實時采集數據采集模塊的輸出電壓，并可通過采集軟件進行數據處理。
圖6 精密可調高增益直流放大器
該實驗平臺的組成如圖7所示，精密力傳感器模塊由力傳感器和橋臂檢測電路組成；應變片傳感器模塊由應變片力傳感器和橋臂檢測電路組成；信號調理器1、2則由具有低通濾波功能的高增益直流放大器模塊組成；數據采集模塊則采用PASCO500接口，該接口有三個模擬電壓采集通道，同時又具有與計算機通信的功能，在計算機中可方便應用軟件進行數據采集，通過在軟件中設置采集物理量之間的關系（即x-y坐標）即可實時測量。由于接口通道中采集到的是電壓，因此，需要將精密力傳感器輸出的采集電壓轉換為對應的被測壓力（克），所以，必須應用軟件中提供的公式計算器進行關系換算，這也是我們選擇PASCO接口實現本實驗的原因之一。實驗中，用兩個采集通道來完成，A通道作為精密力傳感器對相應的不同測量物體壓力進行同步轉換，B通道則用來測量不同被測物體對應的應變片電壓輸出。為了實現A通道的功能，只需使用PASCO系統提供的“實驗計算機”軟件模塊進行公式換算即可完成，其軟件模塊設置界面如圖8所示。
圖7 實驗平臺實現框圖圖8 實驗計算機
4 實驗結果
本實驗采用350Ω的應變片，供電電壓為±2伏，采用三種不同的電路接法，并按圖7所示方框圖連接，然后，按圖8所示的軟件模塊鼠標點擊“INPUT”軟件按鍵選擇A通道輸入即可顯示@A.電壓，由計算機鍵盤輸入“*C”；在界面顯示的“計算名稱”、“簡稱”和“單位”等空白處相應輸入“質量”、“m”和“克”，按回車鍵，即可完成將測量的電壓轉換為質量的設置。其中“*C”為修正系數，由不同電路連接方式相應輸出的電壓值與質量的比例關系確定，經過這樣修正后，可提高測量精度。圖9~11為按該實驗平臺采集到的三種電路連接方式測量應變片力傳感器隨外加壓力（小銅塊）變化輸出的關系曲線。這三種曲
圖9 單臂電路輸出
圖10 雙臂電路輸出
圖11 四臂電路輸出
線是經過線性擬合得到的，只要按簡單的選點就可以得出電壓（V）-力（F）的變化斜率。經軟件數據計算工具，可求得它們的靈敏度分別為：
（單臂），（雙臂），（四臂）
由此可得出它們的靈敏度比例為1：2：4，其中四臂的靈敏度最高，這個結果同上述的理論公式4~6是一致的，表明該實驗方法是可行的。如果測量的結果與公式有偏差，可以在“實驗計算機”中輸入調整修正系數，直到測量結果與公式符合為止，通常只要進行兩三次修正，即可得到正確結果。
5．結論
以上的實驗綜合體現了集電橋、力傳感器、數據采集、計算機通信等模塊于一體的實驗思路，既靈活又統一。由該文提出的實驗方法而構建的實驗平臺不僅可以讓學生學習了解各獨立模塊的功用，還可以讓學生了解如何應用現代電子測量的新技術、新手段進行實驗。該方法充分體現了模塊化自主實驗的思想，突破了一體化儀器實驗的不足，豐富了物理實驗的思路和過程，幫助學生建立模塊化組合的實驗思想，提高了學生對物理實驗的興趣，培養了學生的自主實驗技能，達到了物理實驗所應有的功用，為物理實驗提供了另一種思路，我們用此方法進行了多個傳統物理實驗的改進工作，并應用到物理實驗教學中，取得了良好的效果。
[參考文獻]
篇6
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篇7
0 引言
某發射機構作為導彈武器系統的重要發射控制部件，其性能的好壞直接影響武器系統的總體戰術指標。因此發射機構在研制過程中和投入生產后需進行嚴格的測試，進行常溫測試、高低溫測試和交付試驗等，檢測發射機構在常溫及高低溫狀態下的性能。論文寫作。通過測試，暴露出發射機構各分組件、部件、分部件及有關元器件的制造缺陷，可及早將這些問題予以排除，提高發射機構工作的可靠性，以完成產品的調試生產、質量控制、驗收交付等任務。
1 問題的提出
發射機構測試系統是根據生產任務要求研發的，原有測試軟件是用C語言在DOS下開發的，界面簡單，操作復雜。隨著計算機硬件的升級，WindowsXP已經成為主流的操作系統，研制在Windowsxp新的測試軟件是非常必要的。
2 策劃
2.1硬件設計
本測試系統主要由工藝發射機構產品、信號處理電路、數據采集板卡、工控機以及軟件平臺等組成。發射機構的一些數據被數據采集板卡測得；各項狀態則通過信號處理電路進行調理后，引入工控機；軟件系統根據測試要求輸出控制信號，經過處理電路后來實現對產品的控制。工控機內裝有研華公司的PCI-1710卡和PCI-1721用來控制產品狀態和讀取測試數據，系統結構如圖1所示：
圖1 發射機構測試系統硬件框架
2.2 系統的軟件設計
發射機構測試系統的軟件采用NI公司的LabWindows/CVI進行設計開發。該軟件是面向計算機測控領域虛擬儀器軟件開放平臺，是以ANSI C為核心的交互式虛擬儀器開發環境，將功能強大的C語言和測控技術有機結合，具有靈活編程方法和豐富的函數庫，為開發人員建立檢測系統、自動測試環境、數據采集系統、過程監控系統等提供了理想的軟件開發環境，是實現虛擬儀器及網絡化儀器的快速途徑。
為了提高測試模型組合的靈活性和通用性，采用模塊化設計的原則，將測試系統分為數個模塊。本測試系統軟件功能的結構框圖如圖2所示。
圖2 軟件系統結構框圖
系統狀態控制模塊可進行測試系統自檢狀態和測試狀態的轉換；
狀態監控模塊可監控發射機構的供電、開鎖，切除等狀態并顯示到面板的指示燈；
發射機構狀態控制模塊可通過測控電路控制發射機構各種測試狀態；
板卡控制模塊可對PCI－1710和PCI－1721板卡進行控制和測試數據的采樣；
功能測試模塊可對發射機構的各個測試項目進行測試并記錄測試結果；
數據記錄模塊可將測試數據導入到EXCEL電子表格并可打印輸出；
3 實施方案
3.1 硬件設計方案：在測試系統中，除了要處理模擬量輸入、輸出信號外，還要處理開關量和脈沖量信息，以便及時反映開關量狀態并執行監視、控制的功能。硬件中采用光電隔離技術，使用光電隔離不僅可以使計算機的控制輸出通道與被控負載之間在電氣上完全隔離而達到良好的抗電磁干擾技術指標，也使這些控制指令具備足夠的功率驅動能力，進而可靠實現驅動繼電器等部件的目的。
3.2 測控軟件設計方案：測試軟件主界面主要完成的功能是實現測控系統的功能選擇和系統的測試數據管理，測試系統主界面如圖3所示：
圖3 測試系統軟件主界面
從圖中可以看出，用戶界面是一個有機的界面系統。主要包括：
A. 測試信息區域，用于輸入和顯示本次測試的產品編號、操作者、檢驗員等信息。
B. 測試項目區域，配合快捷按鍵可測試中的各項參數，便于測試人員在測試過程中更加直觀地觀察測試過程。
C. 測試狀態指示區域，用來指示發射機構的各個測試狀態。
D. 測試過程消息區域，用來指示測試過程現在進行到那個步驟，并給出該測試步驟的狀態信息。
E. 測試電壓監視區域，主要在測試過程監測發射機構供電電壓。
F. 測試信號波形指示區，在測試過程中顯示測試信號的波形。
G.自動測試按鈕，按下該按鈕，可實現自動測試的功能。論文寫作。
3.3 軟件測試流程圖如圖4所示：
3.4 關鍵技術:
3.4.1信息信號和制導指令信號的模擬輸出技術：
在本測試系統中，需要模擬導彈產生的信息信號和制導指令信號。測試軟件采用DMA技術利用PCI－1721板卡產生各路波形信號。主要函數定義如下：
void SetMultiToOneBuffer(USHORTusEnabledChannel, int count)；
voidSetRealBuffer(float far *lpBuf, long num, LPSWAVE lpWave)；
voidUserThread()；
voidadInterruptEvent()；
voidadBufChangeEvent()；
voidadOverrunEvent()；
voidadTerminateEvent()；
voidMyFreeBuffer()；
int Inf_Out(intnum,long rate,float Magnitude0,float Magnitude1,float Magnitude2,floatMagnitude3)；
通過上述函數將需要產生的波形先存入緩沖區，在啟動PCI－1721的DMA數據傳送的功能啟動線程，即可產生需要的各種信號波形。
3.4.2 測試系統要求實時監控產品的各項狀態。
由于使用Timer定時器時所發送的定時消息受到消息隊列和系統時鐘頻率等因素的影響，不能使得定時消息得到及時的響應和處理。同時，測試流程中需要進行一定的延時等待，因此，不能使用Timer定時器。在此，使用異步定時器控件來實現實時監控的問題。異步定時器通過加載驅動位于toolbox中的 asynctmr.fp來實現調用。與定時器控件相比，異步定時器控件由于使用獨立線程，與程序主線程無關，能夠提供可靠的定時精度，不會受到主載荷的影響。異步定時器的建立、刪除和設置，分別通過調用函數 NewAsyncTimer()、DiscardAsyncTimer()和SetAsyncTimerAttribute()來實現。定時響應函數的聲明為：IntCVICALLBACK MyTimerCallback (int reserved, int theTimerId, int event, void*callbackData,int eventData1,int eventData2);
在測試系統軟件啟動以后，建立一個定時器；然后設置定時器的定時時間和響應函數；在軟件退出時，刪除定時器；在定時響應函數中，調用板卡控制模塊提供的讀取數據函數，來實現實時狀態監測的功能。論文寫作。
2.效果和結論：
測試軟件現已經過調試和嚴格的測試，運行良好，測試結果可靠，操作界面友好，使用方便，測試結果準確，測試過程簡潔優化，大大提高自動化檢測水平。該測試系統現已經過檢驗驗收，達到交付的狀態，完全滿足了發射機構自動測試的需要。
參考文獻
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篇8
0 引言
振動現象是自然界中普遍存在的一種現象，振動問題在工程中是要經常面對地問題，故振動分析已成為各項工程技術研究與設計必不可少的環節。伴隨著微電子技術、計算機技術和網絡技術的迅速發展及其在電子測量技術領域的應用，測量儀器不斷進步，從最初的模擬儀器依次發展到數字化儀器、智能化儀器和最新一代的虛擬儀器。虛擬儀器技術，由用戶定義儀器功能，可擴展性強，信號分析及處理能力強。因此，我們設計了以LabVIEW為基礎的動力減振實驗系統。
1.虛擬儀器技術
1.1虛擬儀器的組成
虛擬儀器以透明的方式把計算機資源(如微處理器、顯示器等)和儀器硬件(如A/D、D/A、數字I/O、定時器等)的測量、控制能力結合在一起，通過軟件實現對數據的分析處理、表達以及圖形化用戶接口[1]。這樣用戶便可以通過友好的圖形界面操作這臺計算機，就象在操作自己定義、自己設計的一臺單個傳統儀器一樣。
虛擬儀器從功能上劃分,可以分為數據采集、數據分析和結果顯示三大功能模塊；從構成要素講,它是由計算機、應用軟件和儀器硬件組成的；從構成方式講,則有以DAQ板和信號調理為儀器硬件而組成的PC-DAQ測試系統,以GPIB、VXI、Serial和Fieldbus等標準總線儀器為硬件組成的GPIB系統、VXI系統、串口系統和現場總線系統等多種形式。無論哪種VI系統都是將儀器硬件搭載到筆記本電腦、臺式PC或工作站等各種計算機平臺加上應用軟件而構成的。免費論文參考網。
1.2虛擬儀器的優勢
虛擬儀器與傳統儀器最大的不同之處在于應用的靈活性和功能的可重構性上。在虛擬儀器中，硬件僅僅是為了解決信號的輸入、輸出，軟件才是整個儀器系統的關鍵，任何一個使用者都可以通過修改軟件的方法，很方便的改變、增減儀器系統的功能與規模。虛擬儀器克服了傳統儀器的功能在制造時就被限定而不能變動的缺陷，擺脫了由傳統硬件構成一件儀器再連接成系統的模式，為用戶提供了一個充分發揮自己的才能和想象力的空間。
2.振動的數學模型分析
工程實際中，大量問題不能簡化為單自由度系統的振動問題進行分析，而往往需要簡化成多自由度系統才能解決。兩自由度系統是最簡單的多自由度系統。對系統模型的簡化、振動微分方程的建立和求解的一般方法以及系統響應表現出來的振動特性等方面，兩自由度系統和多自由度系統沒有什么本質區別。因此研究兩自由度系統是分析和掌握多自由度系統振動特性的基礎。免費論文參考網。兩自由度系統的運動形態要由兩個獨立的坐標來確定，需要用兩個振動微分方程描述它的運動。建立振動微分方程最常用的方法就是用牛頓第一定律法則進行分析。
在工程中有許多實際系統都可以簡化為圖1所示的力學模型圖。質體m1和m2用彈簧k2聯系，而它們與基礎分別用彈簧k1和k3聯系。假定兩質體只沿鉛垂方向作往復直線運動，質體m1和m2的任一瞬時位置只要用x1及和x2兩個獨立坐標就可以確定，因此，系統具有兩個自由度。以ml和m2的靜平衡位置為坐標原點，在振動的任一瞬時t，m1與m2的位移分別為xl和x2。在質體m1作用諧激振力Qlsinωt。取加速度和力的正方向與坐標正方向一致，根據牛頓第二定律可分別得到質體ml和m2的振動微分方程：
力學模型的振動微分方程為：
（1）
其受迫振動的振幅為：
（2）
當時，得，。
可見選擇動力消振器的固有頻率時，ml即保持不動，而m2則以頻率作的受迫振動。消振器彈簧在下端受到的作用力在任何瞬時恰好與上端的激振力相平衡，因此使m1的振動轉移m2上來。
3.減振實驗系統的設計
3.1減振實驗系統總體設計
篇9
1、氣體小流量計量方法
1.1 氣體流量計現場應用中存在的問題
各種類型的氣體流量計輸出的信號與工況流量呈現出正比的表現關系，氣體流量計被測介質標態流量刻度一般依照特定工況的變化進行確定，如果實際工況發生變化，那么就不能按照原刻度的關系去測量，在這種情況下測量的誤差較大。要想得到準確的測量結果，必須令實際工況和設計的工況保持一致性，且實際的工況要穩定。在測量的現場中，氣體流量計會配備好流量傳感器，同時也會使用一定的補償方式，由于現場工況會出現不斷的變動，因此，使用人工計算補償的方式難以測量出準確的流量，必須要使用自動補償的方式進行測量。從現場使用的層面來看，氣體流量計主要由流量計算儀、溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、在線密度計等部分組成，因此，要保證計量結果的準確性，必須用實際介質在模擬工況下對氣體流量計進行系統的測定。
1.2 現有氣體流量標準裝置的原理分析
1.2.1 鐘罩
鐘罩是氣體流量標準裝置的一種，其工作原理是將固定液槽與鐘罩組成一個密封的墻體，該種鐘罩是可以上下移動的，在其下降的過程之中，鐘罩就可以通過機械式壓力的補償，保證鐘罩內部氣體壓力可以保持一個固定的值上，不會隨著鐘罩位置的變化而變化。在裝置工作時，活塞會不停的運動，會將氣缸內部的氣體通過流量計和管路排出，當活塞進行勻速運動時，氣缸內部的壓力會隨之上升，而后逐步趨于某個穩定值。一般為了計算的方便，認為在活塞的運動過程中，體積、壓力和溫度不發生變化，當流量計測定時，氣體流量標準閥門就會打開，缸體的內徑有其固定的數值，因此，就可以根據活塞運行距離來測定出氣體的體積，從而檢測出流量計。
1.2.2 PVTt法氣體流量標準裝置
PVTt法氣體流量標準裝置是一種測量精度較高的設備，應用范圍也十分廣泛，在近年來已經在國內外的氣體流量測定工作中得到了十分廣泛的應用，目前，PVTt法氣體流量標準裝置有多種形式，該裝置中有固定的標準容器，在氣流浸出容器時，容器內部的氣體質量就會隨之發生改變，測量的方式就是通過對特定時間內的測量，根據絕對壓力P、氣體溫度T的實際變化來計算出氣體流出或者流入的質量。這種測量方式常常被用作音速噴嘴的檢測，也能夠對其他精度較高的氣體進行測定。該種裝置的類型較多，可以分為多容器型以及單容器型量大類，如果根據氣體的流動方式就可以分為進氣式和排氣式兩種，根據氣體壓力的不同則分為常壓式和高壓式兩種。
1.2.3 mt法氣體流量標準裝置
mt法氣體流量標準裝置是通過測定一低昂時間內氣體質量的變化來測定流量的一種標準裝置，一般使用正壓進氣的方式，來測量氣體的凈質量。為了提高測量的準確性，需要采取適當的方式來提高氣體密度，在對流量進行測量的過程中，要安裝好音速噴嘴，與其他的方法相比而言，mt法有著如下的特點：首先，mt法是現階段下測量準確度最高的方式，也是最為直接的測量方式；其次，mt法氣體流量裝置的壓力要高于PVTt法氣體流量標準裝置壓力；最后，mt法測量方式的準確度很高。
2、氣體小流量計量的標準裝置開發
氣體小流量計量裝置由微機主控及數據處理單元、PLC控制單元、起源輸出單元、調壓穩定單元、機械氣體夾表控制、管道連接單元以及音速噴嘴標準器單元組成。
該種測量裝置主要由標準容器、音速噴嘴、真空泵、空氣壓縮機、管道閥門、測壓儀表、測溫儀表、溫度計、濕度計、空氣處理系統、空氣壓縮機以及調壓系統等部分組成，在工作時，儲氣罐可以與調壓系統相配合，輸出壓力能夠實現連續可調，波動壓力會保持在100pa以下。該種裝置的系統中包括三個音速噴嘴，能夠輸出0.1到100L/min的流量。
由于該種裝置智能測定小流量，因此，使用音速噴嘴在測量技校的流量時，測量的精度難以得到保證，因此，對于0.18m?/h及其以下流量的測量需要使用P、V、T、t測量法，也就是說將特定時間t內的氣流進入容積的體積設定為V，再根據熱力學溫度T和氣體絕對壓力P的變化來得出氣體的質量。
在以上公式中，qm是氣體的流量，Pf、Pi是終態的壓力和初態的壓力，V是標準容器的體積，tf到ti是容器中壓力變化的時間，R是氣體的常數，Tf、Ti是終態的溫度和初態的溫度。
在上式中可以得出，壓力變化量P與容積V式一種正比的關系，容積V與測量時間t是反比的關系，在測量流量較大時，可以適當的減小測量時間t和容積V，以便控制要壓力的變化值P，在測量的流量較小時，可以使用電容薄膜規則來測量壓力的變化值。
3、氣體小流量計量的標準裝置的應用
在本組系統的應用中，數字控制開關主要是對噴嘴、風機的被檢對象和氣動閥門開關閥來進行控制，在系統中包括三個音速噴嘴，其具體的流量時由裝置流量大小來決定，在檢測的過程中，只要輸入一個檢測參數，PLC就能夠根據流量進行自動選擇，當流量低于3L/min時，系統就會進入PVTt檢測模式，在此時，所有的閥門就會關閉，儲氣容器壓力就會升高，此時，CPU就會自動檢測容器中的溫度和壓力，并通過數字量輸入模塊來控制噴嘴開關的時間，在流量超過3L/min以上時，系統就會進入音速噴嘴模式檢測，在此時，CPU就會通過模塊來控制噴嘴開關閥，被測表和風機氣動閥的開關就由數字量輸出模塊進行控制。
參考文獻：
篇10
1 邊界掃描技術的基本原理
邊界掃描技術的工作原理是：JTAG測試儀器使用一個四線測試接口，將測試數據以串行方式由TDI輸入到邊界掃描寄存器中，通過TMS發送測試控制命令，經TAP控制器控制邊界掃描單元完成測試數據的加載和響應數據的采集。最后，測試響應數據以串行掃描方式由TDO送出到JTAG測試儀器。JTAG測試儀器將捕獲到的響應數據與期望的響應進行比較，如果數據一致，則說明無故障存在。
邊界掃描測試總線由四個（另有一個TRST＊為可選）專用引腳組成：測試數據輸入（TestData In，TDI）、測試數據輸出（TestData Ou，t TDO）、測試模式選擇（TestMode Selec，t TMS）和測試時鐘（TestClock，TCK）。主要完成測試矢量輸入、測試相應輸出和測試控制。器件內邊界掃描結構主要由測試存取口（TestAccessPor，t TAP）、TAP控制器（TAPController）、指令寄存器（Instruction Register，IR）和測試數據寄存器（DataRegister，DR）等組成。
邊界掃描測試的所有操作都是經由測試訪問端口，在TAP控制器的統一管轄之下實現的。TAP控制器是一個16位有限狀態機，在TCK的上升沿時刻，TAP控制器利用TMS管腳的控制信號控制IC中的邊界掃描單元進行狀態轉換、測試數據的加載和測試響應數據的采集。測試指令和數據通過TDI輸入到測試邏輯，從TDI送入的數據在一定的周期（由指令或是測試數據寄存器決定）后將輸出至TDO。簡而言之，TAP提供了將指令／數據位流（bit stream）移位進入，或者移位出核心邏輯的機制。當其為指令位流時，用來選擇測試邏輯的哪個寄存器為有效。當其為測試數據位流時，用來傳送適當的激勵／響應到測試邏輯的當前有效組件中。
2 邊界掃描測試方法
應用邊界掃描技術，可實現器件間互連通路測試、器件和電路板的靜態功能測試和器件自測試。不同的測試在不同的工作方式下進行。這些工作方式可以通過加載相應指令到指令寄存器來選擇。
2.1 內測試（IN TEST）
內測試測試IC本身的邏輯功能，即測試電路板上集成電路芯片的內部故障。測試向量由TDI輸入，并通過掃描路徑移位將測試向量施加到芯片的核心邏輯輸入端，邊界掃描寄存器的輸出單元捕獲核心邏輯的輸出值即響應向量，根據輸入向量和輸出響應，就可以對電路板上各芯片的內部工作狀態做出測試分析。
在進行內測試時，通過邊界掃描測試總線發送自測試 “RUNBIST”命令，將芯片配置為自測試模式，自動完成測試矢量加載和測試響應分析，并通過邊界掃描測試總線輸出測試結果。
2.2 外測試方式（EXTEST）
外測試用于檢測各集成電路間連線以及板級互連故障，包括短路故障和斷路故障。此時邊界掃描寄存器把IC的內部邏輯與被測板上其他元件隔離開來。
器件間的互連通路測試是邊界掃描技術的基本測試類型之一。基本方法為：從互連網絡一端的邊界掃描單元加載輸入值，發出外部測試“EXTEST”命令，然后通過互連網絡另一端的邊界掃描單元讀出響應值，根據輸入輸出結果即可判斷是否存在互連通路上的故障。
在電路板的測試中出現最頻繁的是斷路和短路故障，傳統的逐點檢查的方法既麻煩又費時，而通過邊界掃描技術的外部測試方式，把從TDO端輸出的邊界掃描寄存器的串行信號與正確的信號相比較，就可以方便有效地診斷出電路板引線及芯片引腳間的斷路和短路故障。這是邊界掃描技術一個非常顯著的優點。
2.3 采樣測試方式（SAMPLE／RELOAD）
采樣測試方式用于對一個正在運行的系統進行實時監控。當集成電路芯片處于正常工作狀態下，將其數據采樣下來，經掃描路徑送出來檢查系統的性能。
采樣測試在捕捉階段從輸入端并行輸入引腳的數據，為外測試做準備。輸入單元移出器件標識（ID Code）：選擇旁路寄存器，使數據在電路芯片間快速移位，可以觀察IC正常工作時輸入、輸出引腳的數據流。
此外還有多種測試指令，他們的存在和不斷擴充，使邊界掃描技術的應用得以拓展和延伸，為集成電路的測試提供有效方法。
3 邊界掃描鏈路的實現
3.1 掃描器件的設置
電路板進行設計時，首先要進行測試性的優化設計，主要有基于貪婪策略的次優算法和基于色數理論的優化算法，對電路板上的器件及引腳進行優化，目的就是設置最少的測試點獲得最大測試覆蓋面。根據文獻中的算法，對故障信息處理計算機電路的分析設置的測試點主要包括數據和地址總線、片選信號、DSP的讀寫信號等進行設置邊界掃描點。
設計掃描電路時主要有掃描器件直接替換和掃描結構置入兩個途徑。如果電路中的器件存在同功能的邊界掃描器件，則采用器件直接替換；對不存在同功能的邊界掃描器件的元器件則采用掃描結構置入法來實現掃描測試。故障信息處理計算機電路中的FPGA、CPLD就直接支持邊界掃描功能；開關量模塊中的緩存器都存在同功能的掃描器件。其他測試點采用掃描結構置入法實現邊界掃描。首先進行簡單的緩沖器、收發器、驅動器掃描器件的測試，最后進行FPGA、CPLD的掃描。
3.2 邊界掃描控制
整個系統的邊界掃描控制程序存儲在故障信息處理計算機中的，由計算機來協調實施整個測試過程，邊界掃描控制器接口可以在FPGA中實現，并負責向其他的電路板發送測試數據，完成分系統的邊界掃描測試。選用Alter公司的Cyclone系列FPGA芯片，型號是EP1C12F256C6。邊界掃描測試結果經過邊界掃描控制器傳回DSP進行處理。FPGA中應用的是NIOSⅡ處理器單元，程序并用VHDL語言編寫。
4 結束語
邊界掃描技術提供了從元器件到板級直至系統級的完整測試保障方案，已經成為可測性設計的關鍵技術。隨著邊界掃描技術的發展和支持邊界掃描的芯片增加，在整個板級利用邊界掃描技術進行可測性設計成為一種必然趨勢。JTAG不僅能測試集成電路芯片的輸入／輸出管腳的狀態，而且能夠測試芯片內部工作情況以及直至引線極的斷路和短路故障。對芯片管腳的測試可以提供100％的故障覆蓋率，且能實現高精度的故障定位。因此將邊界掃描技術廣泛應用于軍用電子設備的設計和研制當中，對降低軍事裝備系統的測試成本以及提高部隊戰斗力都具有重要的意義。本文結合一個具體的故障信息處理系統，給出了邊界掃描技術在該系統中的設計應用，經過仿真驗證、硬件測試，達到了系統設計的功能及指標要求。因此，故障信息處理與邊界掃描技術結合，能夠快速完成多種電路的測試與診斷，具有廣闊的應用前景。
參考文獻：
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篇11
高職教育培養的是高素質技能型和應用型的人才，它以培養目標的應用性、專業設置的職業性、教學過程的實踐性為特點，人才培養不僅要滿足崗位需要，而且要能適應社會發展的不斷變化。為了適應當前復雜多變的國內國際經濟形勢，進一步辦好高職學校應用電子技術專業，培養出更加符合當地經濟需求的人才，2010年9月對鐵嶺地區電子行業人才需求進行比較有針對性的調查，發表文章《鐵嶺地區電子行業人才需求調查》。筆者根據調查報告的結果，對應用電子技術專業課程體系與實踐能力培養模式進行一些探索。
1 高職應用電子技術專業課程體系與實踐能力培
養模式構建原則
根據國家高等職業教育相關文件及近年來對高等職業教育研究的成果來看，高等職業教育的課程體系和實踐能力培養模式建設一般要遵循以下原則。
1.1 以能力為中心，構建課程體系與實踐能力培養模式
根據高職專業的職業崗位群要求特點，以能力培養為中心，實現理論與實踐緊密結合，學校培養目標與企業需求緊密結合，按照文化基礎、專業基礎和專業技術相結合的原則，實現職業技能培養三位一體的課程體系建設。
1.2 在課程體系建設過程中，理論課按照“夠用”原則設計
高等職業教育不同于普通高等教育，也不同于中等職業教育和技校教育，而是介于兩者之間的一個中間位置。高等教育要求掌握較深厚理論知識，強調理論知識掌握的多少，這與其在今后的工作中要進行研究開發等工作崗位的要求是分不開的。而中職教育要求掌握較熟練的實踐操作技能，不要求掌握多少理論知識，這也是其在工作中主要從事生產操作的崗位要求的。高職教育既要求掌握一定的理論知識，又要求掌握較強的實踐動手能力，其工作崗位也是介于設計和操作之間的某些中間位置，因此它對理論知識的要求為“夠用為度”，不追求對高深知識的掌握，又要對專業方面有一定的理論基礎。
1.3 按照“一體化”教學思想，重點培養高職專業的應用能力，建立學生質量評價體系和方法
“一體化”教學思想將技術理論與技能訓練緊密結合在一起，對教師提出“雙師型”素質要求和以學生為中心的引導、示范教學基本形式。在教學管理方面，以實踐技能考試為主要考核形式，學歷證書與職業證書并重，讓計算機與外語教學不間斷，實踐教學不間斷。
2 高職應用電子技術專業培養目標的確定
根據對鐵嶺地區電子行業企業類型分析，應用電子技術專業畢業生工作所在電子行業可以分為3大類：1）從事電子信息產品設計制造的工業企業，占絕大多數；2）從事電子信息產品的銷售和售后服務，集中在商品流通環節的商業企業，數量也較多；3）擁有大量電子設備的樓、堂、廳、館等專業場所，需專業電子技術人員進行電子信息設備的管理。
以上幾類電子行業工作單位的工作崗位基本上是電子產品的設計、改進、生產、檢驗、銷售、售后、生產的管理、設備運行維護等，其中產品設計、技術改進等崗位需要的是本科及以上學歷的人員，而生產崗位需要的是中職學歷或經培訓的熟練技術人員，高職畢業生的崗位大多定位在銷售、售后、低層的生產管理、輔助設計人員進行產品的設計試驗，保證電子設備的正常運行等層面。
根據以上分析，高職應用電子技術專業的培養目標應該定義為：面向電子技術應用，培養德、智、體、美全面發展，具有良好的專業素質、職業道德與創新精神，掌握必需的文化科學基礎知識和電子技術應用領域方面的專業知識與技能，具有較強實踐能力和技能的生產、建設、管理、服務第一線所需要的高素質技能型應用型人才。
3 高職應用電子技術專業職業能力分析
根據應用電子技術專業畢業生的培養目標和就業崗位分析，高職應用電子技術專業應具備的職業能力可以分為4個模塊：1）以電子產品的生產制造為引導，學生應掌握電子產品的裝配、調試、檢測、維修、生產工藝路線的制定、生產管理等能力；2）以電子產品開發為引導，學生應掌握電子線路的閱讀、仿真、PCB電路板設計等能力；3）以電子產品銷售為引導，學生應掌握電子產品的銷售、安裝、現場調試、售后維護等能力；4）以電子設備的運行維護為引導，學生應具備常用及專用電子設備的使用、維護及保養等方面的知識。
此外，畢業生還應該具有良好的職業道德和強烈的責任意識，具有較強的適應性和應變能力，能夠不斷適應復雜多變的社會環境，具有良好的對本行業新知識、新工藝、新技術的感知能力和再學習能力，并能夠在工作中推廣使用，創造更多價值。
4 高職應用電子技術專業課程體系和實踐能力培
養模式的探索
課程體系建設和實踐能力培養模式，應該充分為專業培養目標和職業能力養成服務。借鑒基于過程的工作方法的思想，按照目標及能力需求進行理論和實踐課程設置。
因為高職應用電子技術專業的培養目標設定為培養電子行業生產、建設、管理、服務第一線所需的應用型技能型人才，層次低于本科學生，高于中職學生，因此理論課程要求為夠用、適度，不必要求學生理論知識有多么扎實，只要滿足崗位基本需求即可，如需加深可在工作中通過再學習不斷提高；而實踐技能要求就要相對高一些，實踐課程設置應該充分體現崗位需求的能力要求。
根據以上分析，針對應用電子技術專業職業能力第一、二模塊要求，學生在校學習的最后一學期，開設電子產品設計制作課，模擬電子產品生產企業試制生產一種電子產品的全過程，根據這一過程倒推出該行業企業從業人員所需具備的各項基本理論知識和實踐技能，從而確定出應用電子技術專業課程體系建設和實踐能力培養的具體內容。該課程的重點內容是讓學生自己制作出一款溫度監測裝置，能進行溫度的顯示和報警。因為本專業培養目標不在于理論設計，不必掌握過于高深的電子技術理論知識，因此該課程給出電路原理圖，要求學生讀懂原理圖，要進行仿真、PCB設計、電路板焊接制作、單元電路檢測、故障排除、產品調試、產品檢測、歸檔文件等工作。根據課程要求應該掌握的內容，應開設的專業基礎及專業理論課程應包括模擬電子技術、數字電子技術、電路分析、傳感器原理與應用、電子測量技術、單片機原理與應用、Protel DXP電路設計、電路仿真技術、電子產品生產工藝、計算機應用基礎。按照“一體化”教學思想，理論與實踐訓練應緊密結合在一起，因此在開設這些理論課的同時開設模擬電子技術實驗、數字電子技術實驗、電路實訓、傳感器實驗、電子測量實訓、單片機實驗、Protel DXP實訓、電路仿真實訓、元器件貼裝焊接實訓、電子產品生產認知實訓、計算機基礎實訓，同時對PCB課、仿真課、單片機課進行課程設計。針對第三、四模塊開設的理論課有家電原理與維修、辦公自動化設備、微機組裝與維護，同樣這些課程也開設有相應的實踐課，并集中統一安排時間到共建實習基地考察參觀交流，進行認知實習。
另外，無論哪個崗位的工作人員，都要求具有一定的文獻資料收集查找能力，因此還應開設文獻檢索課程。由于電子行業的特點，很多元件、設備的說明書和技術資料都是英文的，很多企業的產品也外銷國外，國際交流越來越廣泛，專業英語課程也越來越受到重視。
根據高職畢業生雙證制度要求，學生畢業時還應考取高級職業資格證書。應用電子技術專業能夠考取的資格證書為電子設備裝接員，為此學校開設高級電子設備裝接員培訓課程，包括理論和實踐課，進一步提升學生電子設備裝接的實踐動手能力。同時，該專業學生還可以考取通信設備測試員、網絡維護員等其他相關專業的職業資格證書。
根據對鐵嶺地區電子行業人才需求的調查，用人單位對畢業生的誠信、團隊合作、人際溝通、責任感、再學習能力等個性素質要求都比較高，學生在校期間應該有意識地對這些品質進行培養，因此學校在公共課中開設了思想道德與法律、形勢與政策、健康教育、就業與創業指導等課程和講座，選修課中開設了科學技術史、前沿科技、中國傳統文化、美術欣賞、公共禮儀、英語語音、文學欣賞等課程。學生在校期間固定舉辦電子設計大賽、計算機應用能力大賽、英語口語大賽、籃球聯賽等競賽活動，積極參加省和國家舉辦的各項電子專業競賽，如畢杯電子設計大賽等，促使學生團隊合作能力、再學習能力等個性素質的不斷提高。高職學生第三年進行畢業實習和畢業論文撰寫，進一步提高學生專業技能、工作經驗、再學習能力，調整好畢業找工作時的個人期望值，找好自己的社會定位。
應用電子技術專業的畢業實習分為兩階段：第一階段為集中實習，要求學生全部到指定的實習基地進行頂崗生產實習，時間要求5個月以上，全面了解電子行業企業員工的工作情況，增加學生的工作經驗；第二階段為分散自由實習，學生可以自己尋找感興趣的工作崗位進行實習，為畢業后在該崗位參加工作做相應準備。在畢業實習期間要求學生同時完成畢業論文的撰寫任務。
根據以上分析，應用電子技術專業基于當前地區就業形勢的課程體系與實踐能力培養模式可以用圖1清晰地表示出來。
5 結束語
通過對鐵嶺地區電子行業用人單位對員工需求的調查，充分了解了當前應用電子技術專業學生的各項能力需求，運用基于過程的工作方法思想，依照理論夠用、重在能力原則，由需求設計應該開設的各門課程和應該培養的各項實踐能力，從而建立起應用電子技術專業的課程體系和實踐能力培養模式。相信通過這一課程體系培養出來的畢業生一定會更加適應當前社會需求，更加受到用人單位的歡迎。
參考文獻
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篇12
鋼軌內應力測試系統以單片機為控制核心，應用縱橫彎曲理論建立無縫線路軌道力學模型，根據鋼軌內應力計算公式，以電測應力法進行比較分析[1]，測量時使被測段鋼軌懸空，在其中部施加一橫向撓動力，分別測試鋼軌的橫向力、橫向位移、軌溫和濕度等信號，將信號經A/D轉換后計算，快速、準確得出被測線路的內應力，并可將測量數據進行存儲，操作人員可通過液晶顯示屏測試和查詢。
作為電子類產品，提高測試系統的抗電磁干擾能力及屏蔽性能是研發、生產、使用過程中不可缺少的環節。
1.鋼軌內應力測試系統的組成
本系統硬件部分由單片機控制器、A/D轉換模塊、傳感器和自加載施力機構等組成。系統選用W77E532單片機為控制核心;壓力、位移、溫度和濕度為測量鋼軌內應力的必要參數;自加載施力機構通過電機給被測鋼軌施加定量的壓力;U盤存儲功能可將系統內數據轉存至U盤，可通過U盤將數據轉存至上位機管理軟件，也可直接通過數據線將測試儀主機的數據轉存至上位機。
2.鋼軌內應力測試系統的抗電磁干擾方法
2.1 線路板抗電磁干擾設計
以W77E532為處理核心的控制系統具有靈敏度高、處理速度快等特點，正因如此，也更容易影響測試系統的抗電磁干擾能力，測試過程中使系統的性能指標偏離設計要求，導致測量結果誤差大[2]，因此抗干擾技術己成為設計單片機控制系統時必須考慮的環節。本系統控制電路的抗電磁干擾部分除了采用常規方法，如數字地和模擬地單點相連、縮短旁路電容地線長度、相互關聯的元器件盡量放得靠近外，還采取了以下措施：
（1）采用線性光耦PC817將所有模擬量信號與數字量信號輸入輸出端隔離，為了提高隔離效果，我們將PC817縱向排列整齊，沿PC817焊腳內側在線路板上開槽。
PC817光電耦合器輸入部分和輸出部分采用獨立的5V電源供電，數字量5V由鋰電池經2940穩壓后提供，模擬量5V由DC-DC5V提供。
（2）低壓差穩壓器LM2940及其濾波器件遠離單片機放置;
（3）數字量部分沿PC817開槽處雙面覆銅接地。采用金屬敷層屏蔽材料抑制電磁干擾也是目前常用的方法之一，通過非電解電鍍、陰極濺射、真空鍍金等方法在絕緣材料的表面形成導電金屬薄層[3]，可以提高電子設備的抗干擾能力。
2.2 供電部分的抗電磁干擾設計
鋼軌內應力測試系統由8V鋰電池供電，經兩個低壓差三端穩壓器LM2940后，固定輸出5V，LM2940內部含靜態電流降低電路、電流限制、過熱保護、電池反接和反插入保護電路，再經容阻濾波，給數字量電路供電。
模擬量電路電源經LM2940降壓后，由DC-DC5V提供。
2.3 傳感器部分抗電磁干擾設計
本系統共有1路數字量和4路模擬量輸入，有位移、壓力、溫度、濕度和電壓信號，其中，位移、壓力2路信號對測試結果具有決定性影響，我們主要對這2路傳感器信號做了抗電磁干擾處理：
（1）位移信號的采集使用千分表，其輸出為數字信號，是不隨時間連續變化的量，數字信號抗干擾能力強;
（2）壓力信號由JLBS-Ⅱ型拉力傳感器提供，其采用箔式應變片貼在合金鋼彈性體上，可承受拉、壓力，具有測量精度高、穩定性能好、溫度漂移小、輸出對稱性好等特點。由于壓力傳感器的變送器電路處理的是比較微弱的信號，而且還要進行信號轉換，外界干擾極易耦合到電路中從而影響有用信號。因此，本系統的壓力信號采用電流傳輸代替電壓傳輸，接收電路低的輸入阻抗和對地懸浮的電流源（電流源的實際輸出阻抗與接收電路的輸入阻抗形成并聯回路）使得電磁干擾對電流信號的傳輸不會產生大的影響，可獲得較好的抗干擾性能。
另外，本系統針對模擬量輸入通道的抗電磁干擾還采用了以下措施：壓力、溫度、濕度傳感器使用屏蔽線，屏蔽層與線路板GND相連，盡量縮短信號線長度。
2.4 外殼抗電磁干擾設計
為了使外殼在操作者和內部電路間建立隔離、形成屏蔽層，起到抗電磁干擾作用，本系統主機箱采用金屬鋁殼，既可以防止因操作者對金屬外殼的直接接觸放電造成干擾，又可以防止環境干燥時操作者對周圍物體放電形成的電磁干擾耦合到測試系統內部。即便如此，我們在做抗電磁干擾試驗時，發現還是存在干擾現象，液晶屏出現亂碼，經過分析，我們認為此現象是由于主機箱上銑了液晶屏安裝槽、航空插座孔、充電口、電源開關孔、鍵盤孔等造成，于是又采取了以下抗干擾措施：
（1）盡量縮短主機箱內部導線長度，并在每根導線上增加磁環;
（2）將主機箱內固定線路板的所有金屬小件都更換為絕緣材料，在液晶屏與主機箱外殼之間增加一層絕緣紙;
（3）主機箱內部在充電孔、航空插座孔、電源開關孔及液晶屏開孔處噴涂三防漆，三防漆是一種特殊配方的涂料，用于保護線路板及其相關設備免受壞境的侵蝕。三防漆具有良好的耐高低溫性能，其固化后成一層透明保護膜，具有優越的絕緣、防潮、防漏電、防震、防塵、防腐蝕、防老化、耐電暈等性能;
（4）主機箱底部裝設一只金屬螺帽作為電磁干擾泄放通道，在操作者對外殼的孔、洞、縫隙放電時將放電電流泄放，防止對內部電路直接放電。
2.5 軟件抗電磁干擾設計
若單靠硬件措施消除干擾會增加系統的硬件成本，使系統復雜化，而且并非所有因干擾而產生的故障都可通過硬件抗干擾措施得到完全解決;軟件抗干擾技術不僅可使系統結構簡化，成本降低，設計也很靈活方便[3]。
本系統的控制軟件由KeilC編制，軟件組成主要包括A/D轉換、鍵盤響應、液晶顯示、數據存儲讀取及分析計算等部分。本系統采用數字濾波、設立軟件陷阱、看門狗（Watchdog）和軟件冗余等技術，提高系統的抗干擾能力。
3.結束語
影響鋼軌內應力測試系統抵抗電磁干擾能力的因素有很多，本文從系統硬件的線路板、供電電源、傳感器、外殼等部分入手，分析并提出了測試系統抗電磁干擾的方法，提高了測試系統的抗電磁干擾的能力，解決了系統受干擾時液晶顯示屏出現亂碼的情況，保證了系統運行的穩定性。
參考文獻
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近年來，電子技術、計算機技術、通信技術和自動化技術的高速發展，對檢測儀器檢測速度、準確度以及檢測功能等整個性能方面提出了更高要求。而這些技術的發展也推動了電子測量技術的快速發展。同時也給測量儀器提供了巨大的市場，大量的新型產品都需要通過儀器的測量才能投放市場，所以這就對儀器的功能及測量能力有一個新的要求，以幫助工程技術人員在生產中適應眾多的工業標準和有效的處理各種問題。除以上技術外，現代監測和傳感技術，顯示技術、數字信號處理技術和系統理論研究，也為檢測過程的數字化、智能化創造了條件。總體來看，檢測儀器的發展到目前已經經歷了三個階段：第一代是模擬儀器；第二代是數字式儀器，它是以數字電路進行信息的數字化處理，然后數字顯示，這種儀器比模擬儀器的測量精度要高，響應速度快；第三代儀器是智能化儀器，它內部含有單片機，無論數字采集和處理都是由單片機控制。
二、智能儀器
在智能儀器中，它們結構與計算所相同而能完成儀器的有關功能，是因為智能儀器中利用單片機的算術邏輯處理能力和以軟件取代過去的電子線路和硬件功能，軟件的靈活性使得智能儀器可以用各種軟件和處理方法進行信息的采集、處理和存儲，而無需專用的電子線路，從而大大簡化了智能儀器的控制結構。對于智能儀器而言，其硬件是數據采集技術及輸入輸出技術，包括單片機、接口和輸入輸出設備；而軟件實現數據處理包括采樣、濾波、處理，把輸入信息進行加工后產生所需的輸出信號送到輸出電路去顯示或傳送。
為了提高儀器的精確度，在智能儀器中有的還設置了自動校正、自選量程等功能。例如青島艾諾智能儀器有限公司生產的9601型耐電壓測試儀的輸出電壓，就采用分段軟件補償，消除變壓器、電感等器件的不一致性帶來的細小偏差，使0~5KV全量程電壓相對誤差精度保持在3%以內。部分儀器為了擴展自身功能，在智能儀器中設置了多種物理測量功能，如：量制變換功能、間接結果計算功能、自動控制功能、打印功能、停電保存功能、自診斷和自測試等一些傳統儀器無法實現的功能，所以智能儀器不再是一種功能單一的儀器，而是一臺多功能儀器。
智能儀器和傳統儀器無論在結構上或技術上都有很大區別，現代化的絕大多數測量儀器都基于微處理器化的智能式設計原理，所以智能儀器具有以下特點：
1、檢測與操作的自動化
2、信息傳輸與交換
3、小型化和多功能化
4、提高了檢測結果的可靠性
5、縮短了儀器的設計和研制周期
三、檢測儀器的模塊化
在測試系統中除了至今仍廣泛采用GPIB系統外，近年來出現VXI總線及檢測系統，它是以計算機為中心，配接一些功能模塊而構成的模塊化測試系統。VXI系統具有使用靈敏方便、開放性強、標準化程度高、擴展性好、數據傳輸速度快、體積小、模塊重復使用等優點，便于充分發揮計算機能力。同時VXI總線系統結構還允許不同廠家生產的各種儀器、接口插板或計算所以模塊共存于同一VXI總線主機箱中，所以VXI總線系統具有非常好的開放性和靈活性。
另外，還由于模塊化測試系統具有通用的硬件平臺，如果配以不同的測試模塊，就可以將不同的測試功能有效地組合在一起，縮短了系統的組建時間。模塊化測試系統還有利于測試系統本身的擴展，如果需要，就可以方便地加入一個測試模塊或更換一個測試模塊，而不用重新購買一個完全新的系統，具有極強的靈活性。
四、檢測儀器的網絡化
現代的信息工業是以測量為主的信息采集，以通信為主的信息傳輸和以計算機技術為主的信息分析處理為其主要的基本環節。測量與通信及計算機技術的結合，形成了相互配合，共同提高的態勢。就測量和儀器而言，雖然微處理器的應用已改變了它們的面貌，但傳統測量至今大多仍使用孤立或局部控制的儀器或測試系統，來取得單一的測試數據。面三種技術的結合，能使測量成為信息采集、傳輸和處理閉合環路中不可分割的組成部分。隨著計算機網絡技術、現代通信技術、數據庫技術的高速發展，測試系統與計算機網和通信網的結合正在為一種趨勢。
另外，在現代化工業生產中為了保證產品的100%合格率，就必須在整個生產過程中實時跟蹤每一個環節，并及時反饋測試信息，崗位操作人員根據所獲得的信息資料隨時進行處理，可以說由單件儀器向網絡測試系統的轉變是一種必然的發展趨勢。
五、虛擬儀器
