电子测量第一章绪论

具体课时安排：48学时，包括8学时实验,考核办法：,作业、考勤等30,卷面成绩：70,课程简介,测量总论及误差理论，测量的基本概念、技术方法，误差理论和数据处理等。示波器：组成，工作原理，如何测波形参数信号源：如何合成一定频率的信号-锁相频率合成器电子计数器：时间测量，频率测量，时频测量电压表：交流电压-直流电压的A/D转换原理（检波原理），各类电压表的显示特性频谱分析仪：工作原理，频域参数测量逻辑分析仪：基本原理，应用（数字系统的基本测量原理和方法，数字信号的产生，逻辑分析-逻辑分析仪）,介绍测量、计量的基本概念概括介绍电子测量,第1章绪论,1.1测量的基本概念,1.1.1测量的意义日常生活中处处离不开测量科学的进步和发展离不开测量，离开测量就不会有真正的科学。,没有望远镜就没有天文学，没有显微镜就没有细胞学，没有指南针就没有航海事业,1.1.1测量的意义（续）,生产发展离不开测量农业社会中，需要丈量土地、衡量谷物，就产生了长度、面积、容积和重量的测量；掌握季节和节候，出现了原始的时间测量器具，并有了天文测量。现代化的工业生产中，处处离不开测量例如，一个大型钢铁厂需要约2万个测量点在高新技术和国防现代化建设中则更是离不开测量例如，每种新设计的飞机，需要测试飞机高速飞行中受气流冲击作用下的性能，通过风洞试验测定机身、机翼的受力和振动分布情况，以验证和改进设计。,1.1.2测量的定义,1.狭义测量的定义测量是为了确定被测对象的量值而进行的实验过程。在测量过程中，人们借助专门的设备，把被测对象直接或间接地与同类已知单位进行比较，取得用数值和单位共同表示的测量结果。,测量结果测量数值.测量单位，即：,1.1.2测量的基本概念（续）,测量的内涵测量对象：被测客体中的相应的量值信息；测量目的：从被测对象取得一个定量的认识；测量过程:通过实验去认识对象的过程测量方法：比较；A.直接比较B.间接比较；C.需要测量仪器；测量标准：同类已知单位。测量结果：最终能表示给测量主体（人）,1.1.2测量的定义（续）,2.广义测量的定义广义地讲，测量不仅对被测的物理量进行定量的测量，而且还包括对更广泛的被测对象进行定性、定位的测量。例如故障诊断、无损探伤、遥感遥测、矿藏勘探、地震源测定、卫星定位等。而测量结果也不仅仅是由量值和单位来表征的一维信息，还可以用二维或多维的图形、图像来显示被测对象的属性特征、空间分布、拓朴结构等。广义测量原理可以从信息获取过程来说明，包括信息的感知和信息识别两个环节。,12计量的基本概念,1.2.1计量的定义和意义为使在不同的地方，用不同的手段测量同一量时，所得的结果一致，就要求统一的单位、基准、标准和测量器具。1.计量的定义计量是一种特殊形式的测量，它把被测量与国家计量部门作为基准或标准的同类单位量进行比较，以确定合格与否，并给出具有法律效力的检定证书。计量是利用技术和法制手段实现单位统一和量值准确可靠的测量。计量的三个主要特征是统一性、准确性和法制性。计量包含了为达到统一和准确一致所进行的全部活动，如单位的统一、基准和标准的建立、进行量值传递、计量监督管理、测量方法及其手段的研究等。,1.2.1计量的定义和意义（续）,2.计量与测量的关系,测量发展的客观需要才出现了计量。测量是计量应用的重要途径。没有测量，计量将失去价值为了保证测量结果的准确性，必须定期对仪器进行检定和校准，这个过程就是计量。,计量的任务是确定测量结果的可靠性。计量是测量的基础和依据。没有计量，也谈不上测量。计量和测量相互配合，才能在国民经济各个领域发挥重要作用。,计量工作是国民经济中一项极为重要的技术基础工作，它在工农业生产、科学技术、国防建设以及人民生活等各个方面起着技术保证和技术监督的作用。,122单位和单位制,根据定义而令系数为1的量称为单位。单位是表征测量结果的重要组成部分，又是对两个同类量值进行比较的基础。,英呎feet,122单位和单位制（续）,1960年第十一届国际计量大会上正式通过国际单位制SI。1984年2月国务院颁布了中华人民共和国法定计量单位，决定我国法定计量单位以国际单位制为基础。SI有7个基本单位,122单位和单位制（续）,1.国际单位制（SI）的组成国际单位制基本单位,122单位和单位制（续）,国际单位制是由国际单位制单位、国际单位制词头和国际单位制的十进倍数单位三部分组成。国际单位制词头表示使单位增大或缩小的十进倍数。例：5.4X10-9s=5.4ns,123基准和标准,1.基准基准用来复现某一基本测量单位的量值，只用于鉴定各种量具的精度，不直接参加测量。(1)一级基准，又称主基准和国家基准具有最高水平的基准。一个国家只有一个。(2)二级基准，又称副基准副基准的量值精度由主基准确定，用以代替主基准向下传递或代替主基准参加国际比对(3)三级基准，又称工作基准工作基准用来直接向下属标准量具进行量值传递，用以检定下属计量标准量具的精确度。,123基准和标准（续）,2.标准根据工作基准复现出不同等级的便于经常使用的计量标准量具或仪器，简称标准。计量标准的准确度等级在工作基准之下，工作计量器具之上。按精度高低又分为一级标准、二级标准和三级标准。通过这些标准经常性地对日常工作仪器进行检定，确定其量值的精确度大小。除标准器具外，还有标准物质。,一、什么是电子测量,测量：为确定被测对象的量值而进行的实验过程,电子测量：广义利用电子技术进行的测量物理量电信号狭义在电子学中测量有关电的量值,电能量的测量；信号的特性及所受干扰的测量；元件和电路参数的测量等,1.3电子测量的基本方法,二、电子测量的特点和应用,测量频率范围宽，被测信号的频率范围除测量直流外，测量交流信号的频率范围低至10-6Hz以下，高至THz（1THz=1024GHz）量程广，如数字万用表对电压测量由纳伏（nV）级至千伏（kV）级电压，量程达12个数量级测量准确度高，例如，用电子测量方法对频率和时间进行测量时，由于采用原子频标和原子秒作为基准，可以使测量准确度达到10-1310-14的数量级。测量速度快，因为电子测量是通过电子运动和电磁波传播进行工作易于实现遥测和测量过程的自动化易于实现仪器小型化,（1）按具体的测量对象来分类，包括下列电参数的测量,电能量的测量包括各种频率及波形下的电压、电流、功率、电场强度等的测量。,电路参数的测量包括电阻、电感、电容、阻抗、品质因数、电子器件参数等的测量。,