第2章测量的基础知识ppt课件

1、第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 学习要求 1. 1. 掌握丈量的根本方法及丈量具有普遍科学意掌握丈量的根本方法及丈量具有普遍科学意义的条件；义的条件； 2. 2. 了解丈量的分类；了解丈量的分类； 3. 3.掌握丈量系统的组成及分类；掌握丈量系统的组成及分类； 4. 4.了解规范量及其传送方法。了解规范量及其传送方法。第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 2.1 丈量丈量1丈量的定义丈量的定义 为确定被测对象的量值而进展的实验过程称为丈为确定被测对象的量值而进展的实验过程称为丈量。量。2丈量的最根本方式丈量的最根本方式 比较比较将待测的未知量和予定的规范作比较。将待测的未

2、知量和予定的规范作比较。3量值量值 由丈量所得到的被测对象的量值表示为数值和计由丈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。量单位的乘积。4丈量的分类丈量的分类 直接丈量和间接丈量。直接丈量和间接丈量。第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 2.1 丈量丈量(续续)2.1.1 直接丈量直接丈量1、定义：无需经过函数关系的计算，直接经过丈量、定义：无需经过函数关系的计算，直接经过丈量仪器得到仪器得到 被丈量值的丈量为直接丈量。被丈量值的丈量为直接丈量。2、分类：可分为两种：直接比较和间接比较。、分类：可分为两种：直接比较和间接比较。第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 直

3、接比较直接比较 1 1定义：直接把被测物理量和规范作比定义：直接把被测物理量和规范作比 较的丈量方法称为直接比较。较的丈量方法称为直接比较。 2 2举例举例 天平测物体质量天平测物体质量 用米尺丈量物体长度用米尺丈量物体长度 丈量导体的电阻丈量导体的电阻第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 2.1 丈量丈量(续续)4、间接比较、间接比较 1定义定义 利用仪器仪表利用仪器仪表统称之为丈量系统统称之为丈量系统把原始形把原始形状的待测物理量的变化变换成与之坚持知函数关系的状的待测物理量的变化变换成与之坚持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方式，另一种物理量的变化，并以人的

4、感官所能接受的方式，在丈量系统的输出端显示出来。在丈量系统的输出端显示出来。2举例举例 水银温度计测体温水银温度计测体温 弹簧测物体的分量弹簧测物体的分量第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 2.1 丈量丈量(续续) 2.1.2 间接丈量间接丈量1定义：定义： 间接丈量是在直接丈量的根底上，根据知的间接丈量是在直接丈量的根底上，根据知的函数关系，计算出所要丈量的物理量的大小。函数关系，计算出所要丈量的物理量的大小。2特点特点 被测物理量不能用现有仪表直接丈量得到，被测物理量不能用现有仪表直接丈量得到，需需经过数学关系计算得到。经过数学关系计算得到。 如：在如：在 中，欲丈量中，欲丈量y

5、, 首先丈量首先丈量x1, x2, x3, 才干得到才干得到123( ,)yf x x x第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 举例举例 用线圈靶测弹丸速度用线圈靶测弹丸速度测运动物体的动能测运动物体的动能第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 2.1 丈量丈量(续续)2.1.3 要使丈量具有普遍科学意义的条件要使丈量具有普遍科学意义的条件1、作比较的规范必需是准确知的，得到公认的；、作比较的规范必需是准确知的，得到公认的；2、进展比较的丈量系统必需任务稳定，经得起检验。、进展比较的丈量系统必需任务稳定，经得起检验。第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 2.2 非电量电测

6、系统的组成非电量电测系统的组成 1、非电量丈量的根本思想、非电量丈量的根本思想 首先要将输入物理量转换成电量，然后再进展必首先要将输入物理量转换成电量，然后再进展必要的调理、转换、运算，最后以适当的方式输出。要的调理、转换、运算，最后以适当的方式输出。 2、非电量电测系统的组成、非电量电测系统的组成 模拟式丈量系统模拟式丈量系统 数字式丈量系统数字式丈量系统第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 2.2 非电量电测系统的组成非电量电测系统的组成(续续)3 3、丈量系统的组成、丈量系统的组成第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 2.2 非电量电测系统的组成非电量电测系统的组成(续续

7、)1传感器一次仪表传感器一次仪表定义：将被测非电量经过某种原理转换成电信号的安定义：将被测非电量经过某种原理转换成电信号的安装装作用：将被测非电量转换成便于放大、记录。作用：将被测非电量转换成便于放大、记录。第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 敏感元件敏感元件( (或称预变换器，也统称弹性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。件，将这种非电量变换成电量。 传感器的组成传感器的组成第第2

8、 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 弹性敏感元件弹性敏感元件 弹性敏感元件是传感器的心脏部分，它弹性敏感元件是传感器的心脏部分，它常由金属或非金属资料做成，当接受外力常由金属或非金属资料做成，当接受外力作用时，它会产生弹性变形；当去除外力作用时，它会产生弹性变形；当去除外力后，弹性变形消逝并能完全恢复其原来的后，弹性变形消逝并能完全恢复其原来的尺寸和外形。尺寸和外形。第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 热敏电阻光敏原件弹性敏感原件第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 2.2 非电量电测系统非电量电测系统的组成的组成(续续) 传感元件传感元件 凡是能将感遭到的凡是能将感遭到

9、的非电量如力、压力、非电量如力、压力、温度梯度等直接变温度梯度等直接变换为电量的器件称为换为电量的器件称为传感元件或称变换传感元件或称变换元件。元件。 如应变计、压电晶如应变计、压电晶体、压磁式器件、光体、压磁式器件、光电元件及热电偶电元件及热电偶等。传感元件是利用等。传感元件是利用各种物理效应或化学各种物理效应或化学效应等原理制成的。效应等原理制成的。第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 阐明阐明: : 并不是一切的传感器都包括敏感元件和传感元件并不是一切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。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

10、器等。合二为一的传感器：如固态压阻式压力传感器等。dV第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 2.2 非电量电测系统的组成非电量电测系统的组成(续续)2中间变换与调理电路二次仪表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展放大，调理输出定义：将传感器输出的微弱信号进展放大，调理输出给记录仪器的安装：给记录仪器的安装： 直流放大器直流放大器 滤波器滤波器 应变仪应变仪 电荷放大器电荷放大器第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 2.2 非电量电测系统的组成非电量电测系统的组成(续续)3显示记录设备三次仪表显示记录设备三次仪表作用：把中间变换与丈量电路送来的电压作用：

11、把中间变换与丈量电路送来的电压或电流信号不失真地显示和记录出来。或电流信号不失真地显示和记录出来。如：磁带记录仪；如：磁带记录仪； 电子存储示波器；电子存储示波器； 电压表；电压表； 数字式瞬态数字式瞬态 波形存储器；波形存储器；第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 2.3 规范 “国际单位制国际单位制International System of Unit,简称简称SI制。制。七个根本单位导出单位SI 单位的倍数SI制SI 单位具有专门称号J焦耳组合方式ms-1SI单位的十进制倍数和分数单位，单位的十进制倍数和分数单位，SI单位的倍数单位不能单独运用。单位的倍数单位不能单独运用。 建立规范，逐级比较检定，实现量值的传送与一致建立规范，逐级比较检定，实现量值的传送与一致第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 1 1、欲使丈量系统具有普遍科学意义的条件是什么、欲使丈量系统具有普遍科学意义的条件是什么? ?2 2、非电量电测法的根本思想是什么？、非电量电测法的根本思想是什么？3 3、普通丈