电子测量教案chapter1.ppt

古代测量：,后来伽利略对摆的观察启发了后人利用谐振系统来测量时间，各种机械钟表应运而生。,1.1测量的历史,现代测量：,“没有测量就没有科学”“测量是认识自然界的主要工具”,测量技术与电子、通信、计算机、材料、系统工程等学科深度融合，相互促进测量和仪器作为获取信息的主要手段，是信息技术的源头发达国家都将测量与仪器技术的进步作为重要的国家发展战略,国际单位制（SI）：,目前的国际单位制由七个基本单位和20个词头组成:,长度：米（m）,质量：千克（Kg）,时间：秒（s）,电流：安培（A）,热力学：开尔文（k）,光强：坎德拉（cd）,物质的量：摩尔（mol）,表1-1-1SI测量单位的标准前缀,DenmarksnationalcopyoftheInternationalPrototypeKilogram,deliveredtoDenmarkin1949withanofficialmassof1kg+81ug,HistoricalInternationalPrototypeMeterbars,测量是利用合适的工具（instrument），确定某个给定对象（object）在某个给定属性（Attribute)上的量（magnitude)的程序或过程（procedure）。,什么是测量,测量仪器,1.2电子测量的概念和特点,测量是认识自然界的主要工具,广义：指利用各种敏感元件和传感装置将非电量如位移、速度、温度、压力、流量、物面高度、物质成分等变换成电信号，再利用电子测量设备进行的测量。,1.2电子测量的概念和特点,狭义：通过运用电子科学的原理、方法和设备对各种电量、电信号及电路元器件的特性和参数进行测量。,电子测量的内容：（1）对于电信号各种特性的测量-时域:电压、电流和功率频率、周期、相位、调制系数、失真度脉冲占空比、上升时间、下降时间眼图测量、抖动分析-频域：频谱、功率谱、相位噪声-数据域：逻辑状态或时序-调制域：信号频率/周期/相位等随时间的变化规律（2）对于电子元器件及电网络参数的测量-电阻、电感、电容、阻抗、品质因数等-网络特性：传输系数、频率特性、驻波比及耦合度等。,图1-1-1时域、频域与调制域,电子测量的特点：,（1）测量频率范围宽（2）测量量程广（3）测量准确度高（4）测量速度快（5）易于实现远距离测量和长期不间断测量（6）易于实现测量自动化和测试智能化,计量是指利用技术和法制手段实现测量单位统一和量值准确可靠的一种测量。计量具有统一性、准确性和法制性的特点。计量基准主要分为国际基准、国家基准、原级基准和次级基准四个等级。,1.3计量及其他相关概念,概念辨析：测量、检测、测试、计量,-测试（test）和检测（detection）-测试是指借助于特定测量手段对被测对象的某种功能或者属性进行评估，通常需要设计一些测试装置或者测试系统，以保证测试结果的可信度。-检测是指从大量信息流中抽取特定的信息，不依赖来自于信息发送者的协作或者同步操作。例如，信号检测的目的就是从噪声中提取有用信号，又例如食品、化学、环境、机械等行业的质量检测。,2.电子测量仪器及测试系统,2.1电子测量仪器,2.2自动测试系统,1早期的测量仪器,2.1电子测量仪器,动圈式检流计的原理图,Model8安伏欧表,模拟万用表,2智能仪器,Agilent公司四通道数字存储示波器,Agilent16800系列逻辑分析仪,3个人仪器,4虚拟仪器,5合成仪器（SyntheticInstrumentation，SI）,合成仪器是一种可重配置系统.,(a)AgilentN8241A（A类）(b)AgilentN5700系列系统直流电源(C类),通常把以计算机为核心，能够在程序控制下，自动完成特定测试任务的仪器系统称为自动测试系统，简称ATS（AutomaticTestSystem）。,2.2自动测试系统,第一代自动测试系统20世纪60年代第二代自动测试系统20世纪70年代第三代自动测试系统20世纪80年代下一代自动测试系统20世纪90年代中后期,第二代自动测试系统CAMAC和GPIB总线系统,ACAMACmodulemadebyLeCroy,RearviewofanAgilent34970A,IEEE-488stackingconnectors,第三代自动测试系统VXI、PXI、LXI等总线技术,VXI总线主机箱,(a)NIPXI-1000B8槽台式机箱(b)NIPXI-8186嵌入式控制器(c)NIPXI-6025E多功能DAQ模块（866MHzPentiumIII）,LXI与其他总线仪器的混成系统,下一代自动测试系统“NxTest”,2003年,美国洛马公司为第四代战斗机研制的通用自动化测试系统“洛马之星”（LM-STAR）投入使用的，这是目前采用NxTest技术开发的最先进测试系统。,从20世纪90年代中后期开始在美国国防部自动测试系统执行局（DoDATSEAO）的统一协调下，美国陆、海、空、海军陆战队与工业界联合开展了名为“NxTest”的下一代自动测试系统的研究工作。并于1996年提出了下一代自动测试系统的开放式体系结构，同时进行了名为“