测量的基础知识.ppt

本章学习要求,1. 掌握测量的基本方法及测量具有普遍科学意义的条件； 2. 了解测量的分类； 3.掌握测量系统的组成及分类； 4.了解标准量及其传递方法。,2.1 测量 1）测量的定义 为确定被测对象的量值而进行的实验过程称为测量。 2）测量的最基本形式 比较将待测的未知量和予定的标准作比较。 3）量值 由测量所得到的被测对象的量值表示为数值和计量单位的乘积。 4）测量的分类 直接测量和间接测量。,2.1 测量(续) 2.1.1 直接测量 1、定义：无需经过函数关系的计算，直接通过测量仪器得到 被测量值的测量为直接测量。 2、分类：可分为两种：直接比较和间接比较。,直接比较 1）定义：直接把被测物理量和标准作比 较的测量方法称为直接比较。 2）举例 天平测物体质量 用米尺测量物体长度 测量导体的电阻,2.1 测量(续) 4、间接比较 1）定义 利用仪器仪表统称之为测量系统把原始形态的待测物理量的变化变换成与之保持已知函数关系的另一种物理量的变化，并以人的感官所能接受的形式，在测量系统的输出端显示出来。 2）举例 水银温度计测体温 弹簧测物体的重量,2.1 测量(续) 2.1.2 间接测量 1）定义： 间接测量是在直接测量的基础上，根据已知的 函数关系，计算出所要测量的物理量的大小。 2）特点 被测物理量不能用现有仪表直接测量得到，需 通过数学关系计算得到。 如：在 中，欲测量y, 首先测量 x1, x2, x3, 才能得到,举例,用线圈靶测弹丸速度 测运动物体的动能,2.1 测量(续) 2.1.3 要使测量具有普遍科学意义的条件 1、作比较的标准必须是精确已知的，得到公认的； 2、进行比较的测量系统必须工作稳定，经得起检验。,2.2 非电量电测系统的组成 1、非电量测量的基本思想 首先要将输入物理量转换成电量，然后再进行必要的调节、转换、运算，最后以适当的形式输出。 2、非电量电测系统的组成 模拟式测量系统 数字式测量系统,2.2 非电量电测系统的组成(续),3、测量系统的组成,2.2 非电量电测系统的组成(续) 1）传感器（一次仪表） 定义：将被测非电量通过某种原理转换成电信号的装置 作用：将被测非电量转换成便于放大、记录。,能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。,发电机是不是传感器？, 敏感元件(或称预变换器，也统称弹性敏感元件) 将被测非电量预先变换为另一种易于变换成电量 的非电量（例如应变或位移），然后再利用传感元 件，将这种非电量变换成电量。,传感器的组成,弹性敏感元件 弹性敏感元件是传感器的心脏部分，它 常由金属或非金属材料做成，当承受外力 作用时，它会产生弹性变形；当去除外力 后，弹性变形消失并能完全恢复其原来的 尺寸和形状。,2.2 非电量电测系统的组成(续) 传感元件 凡是能将感受到的非电量（如力、压力、温度梯度等）直 接变换为电量的器件称为传感元件（或称变换元件）。 如应变计、压电晶体、压磁式器件、光电元件及热电偶 等。传感元件是利用各种物理效应或化学效应等原理制成的。,说明: 并不是所有的传感器都包括敏感元件和传感元件 两部分如热敏电阻、光电器件等。 合二为一的传感器：如固态压阻式压力传感器等。,2.2 非电量电测系统的组成(续) 2）中间变换与调理电路（二次仪表) 定义：将传感器输出的微弱信号进行放大，调理输出 给记录仪器的装置：, 直流放大器 滤波器 应变仪 电荷放大器,2.2 非电量电测系统的组成(续) 3）显示记录设备（三次仪表） 作用：把中间变换与测量电路送来的电压或电流信号不失真地显示和记录出来。 如：磁带记录仪； 电子存储示波器； 电压表； 数字式瞬态 波形存储器；,2.3 标准,“国际单位制”（International System of Unit）,简称SI制。,建立标准，逐级比较检定，实现量值的传递与统一,1、欲使测量系统具有普遍科学意义的条件是什么? 2、非电量电测法的基本思想是什么？ 3、一般测量系统的组成