spContent=“电气与电子测量技术”是上海交通大学电气工程及其自动化本科专业的专业必修课之一，2017年入选上海市精品课程，2020年，电气与电子测量技术MOOC被认定为首批国家级一流在线开放课程。本在线课程以数字化测量系统为主线，聚焦电气工程中的测量重点和难点，设计了极具特色的理论课教学和配套实验，内容丰富、精彩，主讲教师将20年的教学积累和盘托出，期待您的加入！
“电气与电子测量技术”是上海交通大学电气工程及其自动化本科专业的专业必修课之一，2017年入选上海市精品课程，2020年，电气与电子测量技术MOOC被认定为首批国家级一流在线开放课程。本在线课程以数字化测量系统为主线，聚焦电气工程中的测量重点和难点，设计了极具特色的理论课教学和配套实验，内容丰富、精彩，主讲教师将20年的教学积累和盘托出，期待您的加入！
—— 课程团队
课程概述
在今天的智能电网中，无论在发电厂、变电站、配电站或用户端，都离不开数字化、智能化的电气测量技术。这是因为快速准确的测量是电气控制和继电保护的基础，它们关系到电力系统的安全和稳定运行。所以，一直以来，本课程都是上海交通大学电气工程专业本科生的一门专业必修课程，也是该校的传统优质课程和上海市精品课程。加入本课程的学习，收获可能超乎您的想象！
1. 用国际通行的方法对测量数据进行不确定度的评定
2. 用计量专业术语描述测量仪器
3. 共模六边形为什么会限制放大电路的输出电压
4. 新能源并网发电是如何持续跟踪电网电压的频率和相位的
5. 全面透析电磁式互感器的稳态特性和暂态特性
6. 定量计算抖动和输入信号频率对ADC实际有效转换位数的影响
7. 电能计量AFE芯片的结构和原理
8. 功率脉冲电压是如何对附近的电路形成共模性质的电流干扰
9. 功率脉冲电流又是如何在附近的回路中感应出差模性质的感应电动势
10. 采用当前业界最高等级的电能计量芯片设计了数字化电气测量实验平台，并基于该平台开设了多个电能计量和电能质量分析实验
这些内容极具特色，有些“独家”授课内容是首次在公共平台上发布。本课程在课程内容的设计和考核要求上力求体现出高阶性、创新性和挑战度，上海交通大学和中国大学MOOC期待您的加入！
授课目标
通过本课程的学习，学生能够准确理解测量的内涵、测量方法的多样性，掌握测量系统的基本构成和特性以及测量不确定度的评估方法；熟悉典型的电气测量传感器、互感器、调理电路和数据转换器件的原理和特征，针对稳态电气测量和暂态电气测量的不同要求，能设计测量系统的解决方案，并能基于Labview平台实现对电压、电流、有功和无功的测量，通过对测量数据的分析得到反映电能质量的指标，在实验过程中积累和锻炼理论联系实际的专业素质，以及综合分析问题、解决问题的能力。
课程大纲
测量及测量系统
课时目标：1. 准确理解测量的内涵和测量方法的多样性；2. 掌握现代测量系统的构成；3. 准确理解描述测量系统或测量仪器的主要技术指标；4. 熟悉一阶测量系统和二阶测量系统的特性；
1.1 课程导论——测量的内涵
1.2 测量系统的构成及其特性
误差和测量不确定度
课时目标：1. 准确使用误差术语去描述测量的误差和仪表的误差；2. 理解系统误差、随机误差和粗大误差的性质；3. 掌握按GUM指南推荐的方法对评定测不确定度进行全面评估；
2.1 误差理论基础
2.2 随机误差和粗大误差
2.3 测量不确定度及其评定方法
2.4 测量不确定度的扩展与合成
常用传感器
课时目标：1. 掌握常用传感器的工作原理和主要特性；2. 能够针对电气测量的目标正确选择测量传感器；
3.1 传感器概述
3.2 金属热电阻温度传感器
3.3 热敏电阻温度传感器
3.4 热电偶温度传感器
3.5 霍尔传感器
3.6 压电传感器
3.7 光电传感器
3.8 电容式传感器
3.9 电感式传感器
3.10 测量电桥
调理电路与集成运放进阶课程
课时目标：1. 理解测量系统中调理电路的功能；2. 深入理解集成运放的结构和特点；3. 熟悉常用的高性能能集成运放的种类及其关键技术指标；4. 掌握集成仪表运算放大器AD620系列的结构特点，并能熟练运用于调理电路的设计
4.1 集成运放进阶1——集成运放的结构特点
4.2 集成运放进阶2——高性能集成运算放大器
4.3 集成运放进阶3——集成仪表运算放大器AD620系列
电压互感器和电流互感器
课时目标：1. 理解电磁式互感器的等效电路；2. 掌握电磁式电压互感器与电流互感器的主要异同；3. 理解励磁电抗的非线性特性。4. 了解电子式电流互感器的实现原理。
5.1 电磁式电压互感器
5.2 电磁式电流互感器
5.3 电子式电流互感器
数字化电气测量技术
课时目标：1. 掌握ADC的构成和工作原理；2. 理解实际ADC器件中的孔径抖动和时钟抖动；3. 能够计算ADC器件的实际有效转换位数ENOB，并应用于数字化电气测量系统的设计；4. 熟悉ADI的ADE系列数字化电能计量芯片的构成与工作原理；
6.1 模数转换器基础
6.2 模数转换器进阶
6.3 高性能数字化电能计量芯片ADE9000系列
6.4 数字化电气测量系统的计算举例
电气测量中的抗干扰技术
课时目标：1. 全面深入理解两类典型电气干扰的四要素：干扰源、耦合途径、受扰对象和干扰性质2. 针对电气测量中的干扰问题，能够准确分析出形成干扰的四个要素；3. 有针对性底地设计抗干扰对策；4. 理解共模干扰的形成机理和抗干扰对策；
8.1 分布电容耦合的干扰及其对策
8.2 空间互感耦合的干扰及其对策
8.3 共模干扰的形成及其对策
基于ADE9000的数字化电气测量实验
课时目标：1. 通过团队合作，解决复杂的电气测量问题；2. 利用Labview设计虚拟仪器进行数字化电气测量；3. 掌握运用ADE9000进行数字化电能计量的方法；4. 掌握主要电能质量指标的分析方法；5. 理解谐波电流与非线性负载的关系；6. 掌握利用不同仪器测量绝缘介质绝缘性能的方法；
实验第1讲 数字化电气测量实验预备知识
实验第2讲 实验1-利用Labview测量交流电压和交流电流
实验第3讲 实验2-非线性负载的电流测量和分析
实验第4讲 实验3-交流电压和交流电流的谐波分析
实验第5讲 实验4-三相不平衡度的测量
实验第6讲 实验5-绝缘电阻的测量
实验第7讲 实验6-介质损耗因数的测量
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预备知识
- 电路理论
- 模拟电子技术
- 数字电子技术
- 电磁场理论
- 电气工程基础
参考资料
- 教材：《电气与电子测量技术》（第3版）罗利文等主编，电子工业出版社，2022年6月，ISBN 978-7-121-43515-7。
- 参考书：《现代电能质量测量技术》 何学农 著，电力工业出版社，2014年11月，ISBN 978-7-5123-6691-6/01
常见问题
Q：本课程适合哪些专业的学生？
A：本课程可适合电气工程及其自动化，仪器仪表，工业自动化，电子工程等相关专业的本科或大专、高职院校学生。
Q：相关领域的工程技术人员是否可以参加学习？
A：非常适合，很多内容都是上海交通大学的独家授课内容，学习本课程一定会让您受益匪浅。
认证成绩和证书
智能问答和解析
视频学习辅助
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