电子设计竞赛仪器仪表分析：时频测量挑战与策略

本文档是关于全国大学生电子设计竞赛中仪器仪表类赛题的分析，主要讨论了电子测量仪器设计中的关键问题和策略。作者赵茂泰强调了电子测量仪器设计的基础是基本电子电路，准确理解并分配技术指标的重要性，以及设计过程应遵循的步骤。 在电子测量领域，仪器仪表类赛题是电子设计竞赛中的常见类型，因为它们涵盖了广泛的学科知识，包括模拟电路、数字电路、信号处理、微处理器原理等。现代电子仪器通常基于微处理器，结合模拟和数字电路，对新技术的应用非常敏感。这类赛题能够体现参赛者在基础电子技术方面的掌握程度，并能在限定时间内完成。 作者首先指出，基本电子电路设计是仪器设计的核心。无论是电压测量、时间频率测量、数字示波器还是信号发生器的设计，最终都可归结为基本电路的组合。因此，扎实的电子电路设计基础至关重要。同时，由于比赛更注重学科知识的运用，而非纯产品设计，因此在准备过程中，应侧重于基础电路设计的训练。 其次，理解并分配电子仪器的技术指标是成功设计的关键。测量误差是仪器性能的核心指标，它决定了仪器的价值和电子竞赛的评分标准。在设计过程中，需要对误差指标进行仔细分析，选择合适的核心器件，并据此设计电路。 设计步骤方面，赵茂泰建议按照审题、方案论证、总体设计、技术指标分析、硬件和软件设计、组装调试、撰写报告的顺序进行。这样的流程有助于培养参赛者的工程设计思维和实践能力。 特别提到的是，测量仪器的测量误差在许多情况下直接影响到测量结果的准确性，因此减小测量误差是设计的重点。例如，电子计数法在中界频率附近的精度不足，此时可采用倒数计数法来提高测量精度。文中以测频和测周误差曲线为例，说明了如何根据被测信号的频率选择合适的测量方法，以减少误差。 本文件提供了关于电子测量仪器设计的深入见解，强调了基础知识的重要性，以及在设计过程中对技术指标的严谨处理。这对于参与电子设计竞赛的学生和相关领域的学习者来说具有很高的指导价值。