第一篇：硬度測量實驗報告

硬度測量實驗報告 一、實驗目的1、了解常用硬度測量原理及方法; 2、了解布氏與洛氏硬度的測量范圍及其測量步驟與方法;二、實驗設備 洛氏硬度計、布洛維硬度計、軸承、試塊 三、實驗原理 1.硬度就是表示材料性能的指標之一,通常指的就是一種材料抵抗另一較硬的具有一定形狀與尺寸的物體(金剛石壓頭或鋼球)壓入其表面的阻力。由于硬度試驗簡單易行,又無損于零件,因此在生產與科研中應用十分廣泛。常用的硬度試驗方法有:洛氏硬度計,主要用于金屬材料熱處理后的產品性能檢驗。布氏硬度計,應用于黑色、有色金屬材料檢驗,也可測一般退火、正火后試件的硬度。

2.洛氏硬度 洛氏硬度測量法就是最常用的硬度試驗方法之一。它就是用壓頭(金剛石圓錐或淬火鋼球)在載荷(包括預載荷與主載荷)作用下,壓入材料的塑性變形濃度來表示的。通常壓入材料的深度越大,材料越軟;壓入的濃度越小,材料越硬。下圖表示了洛氏硬度的測量原理。

圖: 未加載荷,壓頭未接觸試件時的位置。

2-1:壓頭在預載荷 P0(98、1N)作用下壓入試件深度為 h0 時的位置。h0 包括預載所相起的彈形變形與塑性變形。

2-2:加主載荷 P1 后,壓頭在總載荷 P= P0+ P1 的作用下壓入試件的位置。

2-3:去除主載荷 P1 后但仍保留預載荷 P0 時壓頭的位置,壓頭壓入試樣的深度為 h1。由于 P1所產生的彈性變形被消除,所以壓頭位置提高了 h,此時壓頭受主載荷作用實際壓入的濃度為h= h1-h0。實際代表主載 P1 造成的塑性變形深度。

h 值越大,說明試件越軟,h 值越小,說明試件越硬。為了適應人們習慣上數值越大硬度越高的概念,人為規定,用一常數 K 減去壓痕深度 h 的數值來表示硬度的高低。并規定 0、002mm 為一個洛氏硬度單位,用符號 HR 表示,則洛氏硬度值為: 002.0-Hh kR ? 3、布氏硬度 布氏硬度的測定原理就是用一定大小的試驗力 F(N)把直徑為 D(mm)的淬火鋼球或硬質合金球壓入被測金屬的表面,保持規定時間后卸除試驗力,用讀數顯微鏡測出壓痕平均直徑 d(mm),然后按公式求出布氏硬度 HB 值,或者根據 d 從已備好的布氏硬度表中查出 HB 值。

測量范圍為 8~650HBW

由于金屬材料有硬有軟,被測工件有厚有薄,有大有小,如果只采用一種標準的試驗力 F 與壓頭直徑 D,就會出現對某些工件與材料的不適應的現象。因此,在生產中進行布氏硬度試驗時,要求能使用不同大小的試驗力與壓頭直徑,對于同一種材料采用不同的 F 與 D 進行試驗時,能否得到同一的布氏硬度值,關鍵在于壓痕幾何形狀的相似,即可建立F與D的某種選配關系,以保證布氏硬度的不變性。

特點:一般來說,布氏硬度值越小,材料越軟,其壓痕直徑越大;反之,布氏硬度值越 大,材料越硬,其壓痕直徑越小。布氏硬度測量的優點就是具有較高的測量精度,壓痕面積大,能在較大范圍內反映材料的平均硬度,測得的硬度值也較準確,數據重復性強。

四、實驗內容 1.測量滾動軸承表面洛氏硬度值 使用洛氏硬度計對軸承外圈進行硬度測定,記錄相關測量數據:

加載力(kgf)=

1471 N

硬度值測定平均值 測量次數 第一次 第二次 第三次 HRC 61、9 61、2 62、6 61、9 2.測量試塊表面布氏硬度值 在布洛維硬度計上,使檔位調至布氏硬度測定檔,試塊進行表面硬度測定,記錄相關測定數據: 加載力(kgf)=

980 N

凹痕直徑(mm)平均值(mm)測定次數 第一次 第二次 第三次 X 方向 254、9 251、2 250、1 252、1 Y 方向 256、3 244、6 250、5 250、5)-D-(D22 2d DPHB??

(D=2、5 mm;

d=讀數差×0、004)五、思考題 1.測量硬度前為什么要進行打磨？ 答:測試樣品與工作臺的接觸面不平。按照國家標準 GB/T 230、1-2004,洛氏硬度值=100-h/0、002,式中 h 為洛氏硬度計壓頭壓入樣品的深度,也就就是說每 0、002 毫米或 2 微米代表 1HRC硬度單位,因此被測試樣品與工作臺接觸面的平整度將對測試結果產生極大的影響。當試樣底面不平時,載荷完全施加時只要試樣因為不平整而導致輕微的偏轉,就可能使壓頭多向下移動幾個微米,測試結果就可能引起 1-5HRC 的誤差,甚至更大。因此,測試前被測樣品的底面必須用機械加工(如磨床)或手工方法(如砂紙打磨)磨平,以減小測試誤差。

2.HRC、HB 與 HV 的試驗原理有何異同? 答:1、布氏硬度(HB)

以一定的載荷(一般 3000kg)把一定大小(直徑一般為 10mm)的淬硬鋼球壓入材料表面,保持一段時間,去載后,負荷與其壓痕面積之比值,即為布氏硬度值(HB),單位為公斤力/mm2(N/mm2)。

2、洛氏硬度(HR)

當 HB>450 或者試樣過小時,不能采用布氏硬度試驗而改用洛氏硬度計量。它就是用一個頂角 120°的金剛石圓錐體或直徑為 1、59、3、18mm 的鋼球,在一定載荷下壓入被測材料表面,由壓痕的深度求出材料的硬度。根據試驗材料硬度的不同,分三種不同的標度來表示:

HRA:就是采用 60kg 載荷與鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度極高的材料(如硬質合金等)。

HRB:就是采用 100kg 載荷與直徑 1、58mm 淬硬的鋼球,求得的硬度,用于硬度較低的材料(如退火鋼、鑄鐵等)。

HRC:就是采用 150kg 載荷與鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火鋼等)。維氏硬度(HV)

以120kg以內的載荷與頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面,用材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值,即為維氏硬度 HV 值(kgf/mm2)。

3.HRC、HB 與 HV 各有什么優缺點？各自適用范圍就是什么？舉例說明 HRC、HB 與 HV適用于哪些材料及工藝？

答:布氏硬度(HB)適用于退火正火鋼,壓痕大,適用于硬度不均勻材料,不適用于薄料。硬度值應在有效測量范圍內(HRC 為 20-70)為有效;布氏硬度計多用于原材料與半成品的檢測,由于壓痕較大一般不用于成品檢測。一般 HBS 只適用于 450N/mm 2(MPa)以下的金屬材料,對于較硬的鋼或較薄材料不適用;維氏硬度適用于較大工件與較深表面層的硬度測定,小負荷維氏硬度試驗負荷 1、961~<49、03N,它適用于較薄工件、工具表面或鍍層的硬度測定;顯微維氏硬度試驗負荷<1、961N,適用于金屬箔、極薄表面層的硬度測定。

第二篇：單晶鋁納米級硬度測試實驗報告

單晶鋁納米級硬度測試

[實驗目的及意義] 硬度作為材料多種力學特性的“顯微探針”,與材料的強度、耐磨性、彈塑性、韌性等物理量之間有著密不可分的聯系, 因此在納米尺度下對材料的硬度特性進行測量與分析,有著重要而現實的意義。

本實驗目的: 1.學習納米壓痕法,掌握其原理和計算方法；

2.研究單晶鋁納米硬度,對納米硬度的壓痕尺寸效應現象進行分析。

[實驗原理] 目前,納米級硬度的測量一般采用納米壓痕法。該方法通過高分辨力的致動器和傳感器,可以精確、連續地紀錄加載與卸載期間載荷與位移的數據,非常適合于材料表層微/納米級力學特性的測量。使用納米硬度計對單晶鋁進行了納米壓痕實驗，并計算硬度值，重點觀察和分析了納米級條件下單晶鋁的硬度性質。

納米壓痕法：圖1為納米壓痕實驗加、卸載過程中壓痕剖面的變化示意圖, 圖2為典型的載荷一位移曲線。

由圖可以看出，在加載過程中試樣表面首先發生的是彈性變形，隨著載荷進一步提高，塑性變形開始出現并逐步增大；卸載過程主要是彈性變形恢復的過程，塑性變形最終使得樣品表面形成了壓痕。圖2中Pmax為最大載荷,Hmax為最大位移,hf了為卸載后的位移,S為卸載曲線初期的斜率。

納米硬度的計算仍采用傳統的硬度公式

H = P / A（1）

式中:H 為硬度,GPa；P為最大載荷,即上文中的Pmax，uN；A為壓痕面積投影,nm2。但與傳統硬度計算方法不同的是,A 值不是由壓痕照片得到,而是根據“接觸深度”hc(單位為nm)計算得到的,這是由于納米硬度實驗中載荷和壓深很小, 如果沿用傳統硬度實驗中的方法確A值,則計算出的硬度值往往出現較大誤差。

具體關系式需通過實驗來確定,根據壓頭形狀的不同,一般采用多項式擬合的方法,針對三角錐形壓頭, 其擬合公式為：

式中“接觸深度”hc由下式計算得出

式中： ε是與壓頭形狀有關常數，對于球形或三角錐形壓頭可以取ε=0.75。而S的值可以通過對載荷—位移曲線的卸載部分進行擬合，再對擬合函數求導得出，即

式中：Q為擬合函數。

這樣, 通過實驗得到載荷—位移曲線，測量和計算實驗過程中的載荷p、壓痕深度h和卸載曲線初期的斜率S，就可以得到樣品的硬度值。

[實驗儀器和步驟] 實驗材料采用單晶鋁, 取(111)面作為測量表面,經去應力處理后進行納米壓痕實驗。實驗儀器為美國CETR公司生產的Nanoindenter XP型納米硬度計。NanoindenterXP 型納米硬度計的最大載荷為50mN , 載荷分辨力為50N，位移分辨力小于0.01nm。壓頭選用Berkovich型金剛石壓頭, 形狀為三角錐(錐面與軸線夾角為65.30°), 壓頭在加載、卸載過程中保持勻速, 并在加載、卸載過程之間保壓一段時間。接觸深度和納米硬度由納米硬度計自動計算。每個載荷對應的壓痕實驗在不同位置重復五次, 最終結果取有效點結果的均值。

本實驗沒有采用習慣上的通過對材料表面某一點連續加載得到硬度曲線的方法, 而是采用一個加載點只對應一個最終硬度值和壓痕深度的方法, 通過對一系列不同載荷的加載點進行比較來研究納米硬度測量中的現象和規律,這樣做可以避免因加載點本身的因素對實驗造成影響。

[實驗結果] 表1 為不同載荷下單晶鋁納米硬度的實驗數據。

表1 單晶鋁硬度測量值數據及計算值 GPa 壓痕深度/nm 100 200 500 1000 1500 2000

圖3 繪出了單晶鋁納米級硬度與壓痕深度的關系曲線。1 1.009 0.629 0.529 0.473 0.440 0.429 0.985 0.616 0.550 0.499 0.434 0.441

實驗次序 0.937 0.611 0.514 0.503 0.444 0.423 1.020 0.621 0.540 0.494 0.451 0.437 0.958 0.608 0.530 0.472 0.463 0.452

五組數據平均值

普通方法計算值

0.982 0.617 0.533 0.480 0.446 0.428 1.275 0.836 0.718 0.612 0.568 0.532

圖3 單晶鋁納米級硬度測量值

[結果分析] 本實驗使用納米硬度計對單晶鋁進行了納米壓痕實驗，并計算硬度值。結果表明，當壓痕深度小于2000nm時,單晶鋁納米硬度存在尺寸效應現象。

納米硬度與傳統方法測得的硬度值有著重要區別，納米硬度的實質是指在壓入過程中某一壓痕表面積投影上單位面積所承受的瞬時力, 它是試樣對接觸載荷承受能力的度量。而傳統的硬度定義是殘余壓痕表面積上單位面積所承受的平均力, 它反映試樣抵抗殘余變形的能力。由此可見兩種硬度定義的側重點是不一樣的, 其原因在于不同尺度下人們對材料性質的關注點不同。

單晶鋁納米硬度測量存在尺寸效應現象, 當納米壓痕深度大于2000nm時，測量得到的硬度值基本恒定，反之，得到的硬度值會表現出明顯的尺寸效應現象，并且壓痕越小，尺寸效應現象就越強烈。只有在相同壓痕深度下測得的硬度值才具有可比性。微/納米尺度下單晶鋁的彈性模量基本恒定，其數值約71GPa。

第三篇：RTK測量實驗報告

實驗一：RTK（電臺模式）

一 實驗過程

（1）基準站和流動站參數的設置

1、啟動手簿上的藍牙；

2、建立文件并進行命名；

3、手簿與基準站進行連接；

4、對基準站進行參數設置；

5、啟動基準站；

6、對流動站進行類似的連接于設置；（2）GPS-RTK數據采集方法及過程

1、用手簿進行基準站和流動站參數的設置；

2、完成手簿與基準站和流動站的連接之后就可進行GPS-RTK測量工作了；

3、選主菜單上的“測量”，選擇RTK，選擇“測量點”，就可以進行單點測量，在進行單點測量時，根據具體情況設定精度，若長時間搜索精度還是在浮動，則說明該點無法衛星接收情況較差，無法測出。

4、選擇“放樣”，就可以對已知點坐標進行放樣，根據手簿的提示移動流動站，直到找到所需點為止。

二 實驗數據

實驗二：RTK（GPRS模式）

一 實驗過程：

用電臺發射時，基準站和流動站之前的數據通訊是通過電臺來完成的，基準站電臺把基站數據調制后以載波方式發出，流動站電臺接收載波數據后解調。而GPRS方式作業時數據是通過公網傳輸的，基準站和流動站各需要一張開通了網絡功能的SIM卡，作業時基站和流動站分別通過SIM卡連接上INTERNET網絡，然后流動站需要輸入基準站的IP地址，經由INTERNET網通過IP地址來訪問基準站以獲取基站數據。

將RTK設置好后，采集測量區域周邊的三個角坐標，進行點校正。點校正后進行點的測量 二 實驗結果：

三 誤差分析及減小誤差的方法：

（1）衛星星歷誤差，衛星星歷誤差實際上就是衛星位置的確定誤差，其大小取決于衛星跟蹤的數量及空間分布，觀測值數量及精度．

（2）接收機鐘誤差，減弱方法是的把每一個觀測時刻接收機差當作一個獨立未知參數在數據處理中與觀測站的位置參數一并求解．

（3）衛星信號傳播誤差，包括電離層和對流層時廷誤差．（4）多路徑誤差，多路徑誤差是指衛星信號通過不同的路徑傳輸到接收機天線．多路徑效應不反與反射系數有關，也與反射物離測站的距離及衛星的信號方向有關，由于無法建立準確的誤差改正模型，只能恰當的選擇地點測量，避開信號反射物．

（5）人差，儀器沒有完全對中，沒有絕對整平． 四 實驗對比

通過三次實驗對十個點的坐標測量，發現數值之間相差很大，在第二、三實驗時都應該進行點校正，而沒有經過點校正，所以誤差很大

實驗體會

通過這次實習使自己在課堂上學的模糊的理論知識得到了清晰的理解，同時也感到自己所學的理論知道的嚴重不足，在做實驗過程中，步驟都是聽老師的，自己完全沒有頭緒，不理解每一步的意義，但是老師很耐心的回答我們的每一個問題，在教授步驟時也會給我們講解原理，因此，在實驗過程中，我發現自己的知識理解完全不夠，但是實習中遇到的問題能分析,在測量過程中突然收不到衛星信號,這種情況可能是流動站或基準站的電源沒電或接收機的連線出現問題.在測量過程中突然顯示單點定位可能是接收到的衛星數量不夠而無法解算.在觀測過程中手薄上的解算值始終不能固定,可能是流動站的選點有問題,周圍可能有高壓輸電線,高大建筑物.使自己的解決問題的能力增強了。

同時在實習過程中又加強了理論知識的強化使自己對這門學科又有了新的理解．我覺得這門學科應該是在實踐中學習理論，但實踐前的理論學習也是必不可少的．我們應該理論與實踐相結合。

第四篇：電子測量實驗報告

電子測量調研報告

題

目： 電子測量技術發展與儀器

姓 名：

學 院： 信息科學技術學院

專 業： 班 級： 學 號：

2013年 6月16日

電子測量技術發展與儀器

摘要：:科學技術的不斷發展促進了電子測量技術的快速發展,同樣地電子測量技術的發展也推動了測量儀器的不斷更新。本文介紹了電子測量技術的發展狀況,并論述了電子測量儀器發展的過去與現狀。最后，探討了電子測量技術與儀器的發展趨勢。

關鍵詞：發展、測量、儀器、趨勢

一、電子測量技術的發展

現代化科學技術和現代化大生產中那些要求精密和準確測量的內容通常都是運用了電子測量的方法來實現的。電子測量主要應用于電專業的測量,例如電信號傳輸特性的測量。電子測量也廣泛的應用于非電專業的測量。例如,它通過各種類型的傳感器,能量轉化器把非電量轉換為電量進行研究,而后得出反映出非電量的測量結果。隨著電子技術的不斷發展,測量的內容愈來愈廣泛,通常包括以下幾個方面:(1)電能量的測量,包括對于電流、電壓、電功率的測量。

(2)信號的特性及所受干擾的測量,例如信號的失真度、頻率相位、脈沖參數、調制度、信號頻譜、信噪比等。

(3)元件和電路參數的測量,例如電限、電感、電容、電子器件(電子管、晶體管、揚效應管等)的測量,集成電路的測量,電路頻率響應、通頻帶寬度、品質因數、相位移、延時、衰減和增益等的測量。

由于電子測量技術的許多無可比擬的優點,許多非電量的測量也可以通過傳感器轉換成電信號,再利用電子技術進行測量。例如,高溫爐中的溫度、深海的壓力等許多人們不能親身到的地方或無法直接測量的量,都可以通過這種方式進行測量。與其它的測量相比,電子測 量具有以下幾個明顯的特點:(1)測量頻率范圍寬,電子測量能工作在這樣寬的頻率范圍,這就使它的應用范圍很廣。(2)量程很廣,由于所測量的大小相差極大,要求測量儀器的量程也極寬,同一臺電子儀器,經常能做到量程寬達很多數量級。

(3)測量準確度高,電子儀器的準確度通常可比其它測量儀器高很多,特別是對頻率和時間的測量。電子測量準確度高,正是它在現代科技領域得到廣泛應用的重要原因。

(4)測量速度快,電子測量由于是通過電子運動和電磁波的傳播來進行工作的,因此具有其它測量方法通常無法類比的高速度。

(5)易于實現遙測和長期不間斷的測量,顯示方式又可以做到清晰、直觀。由于可以把電子儀器或與它連接的傳感器放到人類不便長期停留或無法到達的區域去進行遙測,而且可在被測對象正常工作的情況下進行測量。對于測量結果,電子測量的顯示方法也比較清晰、直觀。

(6)易于利用計算機,形成電子測量與計算技術的緊密結合。

二、國內電子測量儀器發展的過去與現狀

我國電子測量儀器大致經歷了“模擬式-數字式-智能式、程控式”的發展歷程。20世紀50年代,新中國第一個五年計劃在重點發展電子產業中就規劃了電子測量儀器。經過50多年的發展,我國不但具有一個較為完整的電子儀器產業體系,還有一大批電子測量技術人才。最近幾年,隨著世界高新技術的不斷發展,我國電子測量儀器在以下一些重大科技領域取得了突破性進展：

(1)調制域分析儀研究成功。調制域測試技術是20世紀末出現的十分重要且技術難度很

高的一門新興測試技術,它是用來測量輸入信號隨時間變化的頻率值,所產生的顯示圖形代表信號調制域,是信號頻率值與時間的關系。這種方法非常適合測量定時信號,相位編碼信號或頻率編碼信號,必將對眾多測試問題的解決做出突出貢獻。

(2)VXI總線技術取得重大進展。VXI總線技術是二十世紀末出現的一種新的母線技術。它將VME總線和GPIB結合起來構成一個新的行業標準接口母線,是一個完全開放的適應多廠家儀器產品(模塊、插卡式)的行業標準。這種總線技術具有便攜性、測試速度高、適應性和靈活性強、價格適中以及有利于充分發揮計算機作用的優點。

(3)微波毫米波矢量網絡分析儀開發成功。矢量分析儀能同時獲得被測對象的幅度、相位和群時延特性,成為現代電子裝備必備的、關鍵的測試設備。另外它還在非線性、大功率網絡的測試和分析中發揮著重要作用。

(4)電子測量儀器向毫米波推進。眾多民用和軍用電子裝備都在向毫米波發展,特別是在軍事方面,其發展更為迅速。近幾年,我們十分重視電子儀器向毫米波發展。

(5)通信測量儀器水平達到新的高度。通信產業的發展十分迅速,為適應通信產業的發展,我國加快發展通信電子測量儀器。近年來研制成功的誤碼測試儀、數字傳輸/數據通信分析儀、七號信令測試儀、數字微波通信測試儀等產品都達到了20世紀末國際先進水平。

(6)數字化儀器迅速發展。近幾年,數字化儀器在迅速發展,我國也在不斷研制并推出各種新型數字化儀器,譬如數字示波器、數字調制裝置、數字化函數/任意波形發生器、數字化頻率計數器等眾多產品。

三、國產電子測量儀器發展的機遇

隨著科學技術的不斷發展,新產品新技術日新月異,對電子測量儀器提出很多新需求,由于測量儀器的先導作用,所有電子技術的應用熱點都會成為測量測試技術的生長點,國內儀器企業研制并成功向市場推出了大量新技術、新型儀器產品,適應市場需要。同時,以新型產業發展為契機帶動電子儀器產業發展。數字電視、新一代移動通信和下一代互聯網等新興產業、新的生產工藝和技術要求也為儀器發展創造了新的發展機遇。目前,我國制造業發達、服務業興旺,各種電器產品的研制生產維修服務、各種用戶需求都用到越來越多、劃分細致的各種電子測量儀器,市場前景樂觀、產品開發大有作為。

目前,雖然國產電子測量儀器發展面臨著前所未有的機遇,但是由于多種原因,使得在這一行業發展過程中還存在著許許多多的挑戰。為此,還需要我們積極采取一些有用的措施,才能推進我國儀器產業的快速發展。

四、電子測量儀器發展趨勢

隨著科學技術和工業生產的發展,測量范圍日益擴大,測量任務越來越復雜,測量工作量隨之加大,對測量精度和速度的要求也越來越高。在實際測量中,不僅要求連續實時顯示,而且要求實時處理大量的測試數據。傳統儀器很難滿足這些要求,這就迫使儀器朝著數字化、智能化、多功能、小型化、模塊化、虛擬化、標準化和開放型方向發展,隨著技術進步和應用領域的擴大,這種演進的趨勢也在明顯加強。因此出現了以計算機或微處理器為核心,將檢測技術、自動控制技術、通信技術和網絡技術等技術完美地結合起來的現代電子測量儀器(系統)。它主要有以下幾種類型:(1)以通用微處理器為核心構成的智能化電子儀器。智能儀器又稱為靈巧儀器,它是將人工智能的理論、方法和技術應用于儀器,使其具有類似人的智能特性或功能的儀器。它的硬件組成通常包括微處理器與存儲器、鍵盤開關與顯示輸出、測試功能模塊或測試信號源、總線與標準接口等部分。

(2)以通用微型計算機為基礎構成的個人儀器系統。個人儀器系統將若干儀器的測試功

能模塊并聯接入個人計算機的內部總線,借助于測試軟件,各儀器模塊與計算機靈活地結合起來,實現計算機輔助測試、程控操作、數據采集和運算處理,以及多種方式輸出測試結果。其硬件由個人計算機、多個測試功能模塊及接口、儀用標準接口等組成。

(3)以通用計算機為核心,以國際上標準化的儀器接口總線為基礎,由可程控的通用電子儀器構成的現代自動測試系統。所謂自動測試系統,就是在計算機的控制和管理下,很少需 要人工參與,由各種測量儀器對電量、非電量進行自動測量、數據處理,并以顯示、打印等適當的方式給出測量結果的系統。自動測試系統的組成包括控制器、程控儀器設備、總線與接口、測試軟件、被測對象5部分。

(4)以通用計算機為基礎建立的可編程虛擬儀器。虛擬儀器是指以通用計算機作為核心的硬件平臺,配以相應測試功能的硬件作為信號輸入/輸出接口,利用儀器軟件開發平臺在計算機的屏幕上虛擬出儀器的面板和相應的功能,通過鼠標或鍵盤操作的儀器。

五、結 語

經過50多年從無到有的發展歷程,我國的電子測量儀器產業已形成一個完備的產業體系。但國產電子測量儀器在發展過程中還存在一些問題,在對其發展現狀進行分析基礎上,指出了當前我國電子測量儀器發展的機遇與挑戰。另外,隨著社會信息化程度不斷加強,測量需求也在不斷改變,例如測量范圍不斷擴大,測量精度要求越來越高,要求測量數據實時化處理等。為了滿足這些改變的用戶需求,我國電子儀器工程師不斷地在原有電子測量技術及儀器水平的基礎上改革創新,趕追世界先進水平,使得國產電子測量儀器向以計算機為基礎的功能越來越多,處理信息量越來越大,應用領域越來越廣泛的現代電子測量儀器方向發展。總之,經過廣大電子測量儀器人員的共同努力,我國電子技術和電子產業水平有很大提高。目前與國外相比雖然還有些差距,但已經基本改變過去跟著國外走的狀況。針對這一情況,還應該在研究國外電子測量儀器發展趨勢的同時,深入到我國儀器用戶中去,了解他們的需求,研制出適合我國國情的電子測量儀器,推進國產電子測量儀器向國際先進水平邁進，并且來促進我國的電子測量行業的快速發展。

參考英文文獻

The Development and Future of Electronic Measurement

Technology Abstract—This paper describes the electronic measurement on the importance of the development of modern science and technology;provide an overview of recent electronic measurement of the latest development of the new measurement methods and tools;macro grasp of electronic measurement technology future trends.And DDS technology as an example of modern electronic measurement field the new concept.Keywords-Electronic;Measuring;Intelligent;Virtual;Instrument.Ⅰ.Introduction

With modern science and technology and the development of industrial production, the measurement of a higher requirement.fast, real-time, accurate,automatic measurement has become the mainstream of the development of modern measurement techniques.Can be said that there can be no measurement signal analysis and processing, access to information to become a talk, based on the information on the information technology and computer technology has become a source of water.Electrically, with its sub-measurement technology many advantages to become the protagonist of modern measurement technology in information acquisition and industrial control does not play alternative role.20th century, is based on the LSI important period of development, it also brings electronic measuring instrument technology revolution.Since LSI large number of applications, making the modern electronic measuring instruments are smaller, more comprehensive, higher reliability, lower power consumption.Similarly, computer technology and software technology for the electronic measurement essentially leap – virtual intended to produce the instrument, made a great contribution.Ⅱ.Recent development results

A.Rapid development of digital instruments

In recent years, as DSP(digital signal processing)technology, the rapid development of a variety of outstanding performance DSP integrated chips are emerging, digital instruments to get a new development.For example, digital oscilloscope, digital modulation devices, digital function generator, arbitrary waveform generators, digital frequency counter and many other products.B.Modulation Domain Analyzer successful research

Modulation Domain testing techniques in the frequency domain and frequency domain has been developed very mature late 20th century the emergence of a new type of measurement Test technologies that known as the “three field” testing technology.Modulation domain test is to measure the input signal varies over time the frequency value, the displayed graphical representation of the signal generated by the modulation domain, the frequency value of the signal versus time.Modulation Domain testing technology is an emerging technology very important and difficult and very large test techniques, depending on the science and technology and electronic equipment rapid development.This method is very suitable for measuring the timing signal, phase or frequency-coded signal is coded signal.Modulation Domain Testing

Technology Surgery appears bound to numerous test problems and make new contributions.Facts have proved that modulation domain analysis techniques, in an increasingly more applications become an indispensable testing technology, especially in the field of military electronic test more of its significance.C.VXI bus technology has made significant progress

VXI bus technology is the twentieth century the emergence of a new bus technology.It first appeared in the United States, used in the United States Air Military electronic measuring instruments.VXI and GPIB bus to the VME bus are combined to form a new standard for modular instrumentation platform that can meet the needs of future instrumentation, electronic measurement instruments and systems to make step into a new period of development.VXI bus is a new industry standard interface bus 121 is a completely open, multi-vendor equipment to adapt products(modules, plug-in)industry standards.The introduction of this standard there are three reasons: First, to adapt to technical requirements of the development, the second is the lack of multi-vendor instrument connectivity, three is the military's needs, and this is the most important aspect.This new bus standard applications in the United States, the Chinese community are very much appreciated, numerous researchers.And after years of exploration, the country has made great progress in the implementation of certain aspects of the specific application, especially in the application of many military radar systems.D.Millimeter wave electronic test equipment to advance

Numerous civilian and military electronic equipment in the millimeter-wave development, particularly in the military field, and its development more rapidly.Advance Taking into account the future of electronic warfare systems signal environment will reach 1-2 million pulses / sec, equipment systems may want to perform several one hundred million represents.So, the current IC processing power can not meet the requirements of military electronic equipment, which will affect the next generation of electronic warfare systems operational capability, this must be the development of ultra-high-speed integrated circuits(VHSIC).So from a monolithic integrated circuit chip set test into several one hundred thousand to one million across several, which correspondingly substantial increase in the difficulty of the test.Ⅲ.Electronic Measurement Technology Trends A.Networking and modular

Since the measurement instrument interface standards harmonization and bus technology development, electronic measurement instruments and computer gradually melt as a body.Multiple measuring instruments and mutual sharing of data between the control and the standard interface through the bus station with a computer connected to the network constituted achieved.Same time as the instrument's modular, reduce costs, improve application flexibility, greatly improving cost performance.B.Vrtualization software technology

From the history of the development, electronic measurement instruments has gone from analog instruments, intelligent instruments to the history of virtual instruments, which are based on each leap advances in computer technology as the driving force.With the rapid development of computer technology, computer digitized using static and dynamic analysis of the ideal test has finally become a reality.One of several key technologies, including computer precision, speed;analog to digital conversion accuracy, speed;memory, hard disk storage capacity and speed;

computer and A / D price issues have been resolved.Combined with a variety of functions dedicated software the rapid development of a new technology emerges-virtual instrument(VirtualIstrument, referred to VI).VI technology development and application of the United States from 1986 designed by NI LabVIEW, it is a graphics-based development, debugging and running programs integrated environment to realize the concept of a VI.NI's “Software Instrument”(Softwareisinstrument)completely broke the traditional instruments can only be given by the manufacturer the user can not change the situation.C.Highly intelligent

With cutting-edge technology(such as aerospace, weapons engineering)and high-risk project development needs of electronic measurement technology increasing degree of intelligence.But in recent years the field of embedded computer technology development to enhance the intelligence of electronic measuring instruments provide good conditions.Emerging in recent years, such as embedded chip FPGA, ARM, CPLD, etc., they are a high-reliability, high stability, fast immediately applied to electronic measuring instruments.The microcomputer-based processing technology microprocessor allows the measurement methods of measuring instruments diversification measure real-time and highly intelligent.Ⅳ.DDS technology development history

In the traditional field of electronic measurement and instrumentation, PLL Frequency Synthesizer(PLL)is the most commonly used frequency co into technology.As electronic measurement and instrumentation industry continues to develop, for frequency synthesis techniques are increasingly high requirements.2Oth emerged in the mid-century direct digital frequency synthesis(DDS)is an all-digital frequency synthesis technology, due to its special principle and structure, so that in electronics, communications, access to a growing range of applications.In the field of electronic measurement and instrumentation, DDS The main applications include: audio testing, product testing, the instantaneous power signal reproduction, shock and vibration test, medical test equipment, conventional waveforms and arbitrary waveform generator, high precision, multi-function modulation etc.Ⅴ.Conclusion

In summary, in the 21st century electronic measuring instruments with chip technology and DSP technology will reach an unprecedented high performance, with computer technology and the further integration of the instrument, the instrument's ease of operation, easy scalability, measurement capability, the number of data processing and analysis capabilities have been greatly improved.At the same time, software engineering and network technologies are increasingly being applied to various fields, development of simulation technology as well as electronic measurement provides a more powerful and convenient tool.In short, the electronic measurement technology development is a multi-disciplinary, multi-field development co-crystallization, while between them for each other and mutual service of with the development.

第五篇：應變測量實驗報告

一、實驗目的

1、學習應變片粘貼、使用的基本方法

2、學習電橋的聯線方法及電橋的測量原理和特點

3、學習使用WS-3811應變儀測量應變的基本方法

二、實驗原理

利用惠斯登電橋原理進行測量

三、實驗儀器

微型計算機、WS-3811數字式應變儀、橋盒、應變片及其附件

四、實驗內容

1.選擇與橋盒內置電阻相匹配的應變片；

2.用砂紙打磨鋼片表面測點，使測點表面平整、光潔，并做清潔處理；

3.用膠水把應變片和轉接片貼到測點上，盡量使應變片與被測物緊密貼合，如圖1所示： 4.放置幾分鐘，使它自然干燥； 5.如圖2把導線接到橋盒插頭上；

6.打開應變數據采集程序，進行測試和設置：應變量程設置為±40000με，濾波頻率 設置為20Hz，界面如圖3；

7.校準儀器，選擇“自動校準”，設置界面如圖4所示；

8.動態應變數據采集。把橋盒連接到試驗儀上，試驗儀已與電腦連接。把被測金屬長 片的一端用手按在桌沿，使它伸出桌面。設置好參數，點擊“開始示波”，此時波形為一條直線，說明連接正常，再用手撥動金屬長片伸出桌面的那一端使它振動，這時波形如圖5，操作界面如圖5所示；

9.截圖，保存數據。實驗完成。

五、實驗結果

實驗結果如圖5所示：

六、思考題

1.半橋接法應用于兩個應變片，1/4橋接法應用于一個應變片，前者的橋盒上多接了一根兩個應變片的共用線，少了一個短接插片。

2.清零操作是為了使開始的電壓偏移量變為零，而校準的目的是使測試值更加精確，減少儀器的誤差。