第1章电子测量的基本知识

1、电子测量技术与应用电子测量技术与应用林晓园林晓园1. 具体课时安排具体课时安排：1-11周周理论学时理论学时 + 12-17周周实验实验学时学时（共共32学时）学时）2. 限于课时，重点讲解限于课时，重点讲解第第1-10章章 3.考核办法考核办法：平时平时成绩成绩+考试考试成绩成绩电子测量电子测量技术与应用技术与应用1.1 电子测量概述电子测量概述1.2 测量标准测量标准1.3 课程任务和学习方法课程任务和学习方法第第1章章 电子测量的基础知识电子测量的基础知识 测量测量是为了确定是为了确定被测对象的量值被测对象的量值而进行的实而进行的实验过程。验过程。 人们借助专门的设备，把被测对象直接或间

2、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接地与同类已知单位进行比较比较，取得用数值，取得用数值和和单位共同表示的测量结果。单位共同表示的测量结果。测量结果测量数值测量结果测量数值. .测量单位测量单位1.11.1 电子测量概述电子测量概述 测量的意义测量的意义 科学的进步和发展离不开测量，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。离开测量就不会有真正的科学。日常生产生活中处处离不开测量日常生产生活中处处离不开测量 没有望远镜就没有没有望远镜就没有天文学，没有显微天文学，没有显微镜就没有细胞学，镜就没有细胞学，没有指南针就没有没有指南针就没有航海事业航海事业

3、生产发展离不开测量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；掌握季节和了长度、面积、容积和重量的测量；掌握季节和节气，出现了原始的时间测量器具，并有了天文节气，出现了原始的时间测量器具，并有了天文测量。测量。现代化的工业生产中，处处离不开测量现代化的工业生产中，处处离不开测量 例如，产品规格尺寸的测量例如，产品规格尺寸的测量在高新技术和国防现代化建设中则更是离不开测量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例如，每种新设计的飞机，需要测试飞机高速飞行中受

4、气流冲击作用下的性能，通过风洞试验测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，以验证和定机身、机翼的受力和振动分布情况，以验证和改进设计改进设计。 测量的意义测量的意义 日常生活、生产发展、科技进步离不开测量日常生活、生产发展、科技进步离不开测量水污染水污染核工业核工业东风系列东风系列导弹导弹地震地震教学实验、气象预报、大地测绘、灾情预报、交通指挥教学实验、气象预报、大地测绘、灾情预报、交通指挥吃穿用、农轻重、海陆空吃穿用、农轻重、海陆空涵盖涵盖在日常生活中的应用在日常生活中的应用 家用电器：家用电器： 数码相机、数码摄像机：自动对焦数码相机、数码摄像机：自动

5、对焦-红外测距传感器红外测距传感器自动感应灯：亮度检测自动感应灯：亮度检测-光敏电阻光敏电阻空调、冰箱、电饭煲：温度检测空调、冰箱、电饭煲：温度检测-热敏电阻、热电偶热敏电阻、热电偶电话、麦克风：话音转换电话、麦克风：话音转换-驻极电容传感器驻极电容传感器遥控接收：红外检测遥控接收：红外检测-光敏二极管、光敏三极管光敏二极管、光敏三极管办公商务：办公商务：可视对讲、可视电话：图像获取可视对讲、可视电话：图像获取-面阵面阵CCDCCD扫描仪：文档扫描扫描仪：文档扫描-线阵线阵CCDCCD红外传输数据：红外检测红外传输数据：红外检测-光敏二极管、光敏三极管光敏二极管、光敏三极管医疗卫生：医疗卫生：

6、电子血压计：血压检测电子血压计：血压检测 - - 压力传感器压力传感器血糖测试仪、胆固醇检测仪血糖测试仪、胆固醇检测仪 - - 离子传感器离子传感器例如例如: :在汽车中的应用在汽车中的应用 汽车传感器：汽车电子控制系统的信息源，关键部件，核心技术内容汽车传感器：汽车电子控制系统的信息源，关键部件，核心技术内容 普通轿车：约安装几十到近百只传感器，普通轿车：约安装几十到近百只传感器， 豪华轿车：传感器数量可多达二百只以上。豪华轿车：传感器数量可多达二百只以上。发动机：向发动机的电子控制单元提供发动机的工作状况信息，发动机：向发动机的电子控制单元提供发动机的工作状况信息， 对发动机工作状况进行精

7、确控制对发动机工作状况进行精确控制 温度、压力、位置、转速、流量、气体浓度和爆震传感器等温度、压力、位置、转速、流量、气体浓度和爆震传感器等底底 盘：控制变速器系统、悬架系统、动力转向系统、制动防抱死系统等盘：控制变速器系统、悬架系统、动力转向系统、制动防抱死系统等 车速、踏板、加速度、节气门、发动机转速、水温、油温车速、踏板、加速度、节气门、发动机转速、水温、油温 测量的基本要素测量的基本要素 1.1.被测对象被测对象被测客体中的相应的量值信息被测客体中的相应的量值信息 2.2.测量仪器系统测量仪器系统量具、测试仪器、测试系统及附件等量具、测试仪器、测试系统及附件等 3.3.测量的主体测量的

8、主体测量人员测量人员手动：由测量主体（测量人员）直接参与完成手动：由测量主体（测量人员）直接参与完成自动：测量主体交给智能设备（计算机等）完成，但测量策自动：测量主体交给智能设备（计算机等）完成，但测量策略、软件算法、程序编写需由测量人员事先设计好。略、软件算法、程序编写需由测量人员事先设计好。 4.4.测试技术测试技术所采用的原理、方法和技术措施所采用的原理、方法和技术措施 5.5.测量环境测量环境 测量环境是指测量环境是指测量过程中人员、对象和仪器系统测量过程中人员、对象和仪器系统所处空间的一切物理和化学条件的总和。所处空间的一切物理和化学条件的总和。 测量环境包括温度、湿度、力场、电磁场

9、、辐射、测量环境包括温度、湿度、力场、电磁场、辐射、化学气雾和粉尘，霉菌以及有关电磁量（工作电化学气雾和粉尘，霉菌以及有关电磁量（工作电压、源阻抗、负载阻抗、地磁场、雷电等）的数压、源阻抗、负载阻抗、地磁场、雷电等）的数值、范围及其变化。值、范围及其变化。 应采取适当的控制措施，尽量减少由于环境影响应采取适当的控制措施，尽量减少由于环境影响而产生的误差。而产生的误差。 环境对测量的影响环境对测量的影响 A. A. 对被测对象的影响：对被测对象的影响：某些被测对象客体（如器件、电路某些被测对象客体（如器件、电路或系统）的性能特性对环境变化较为敏感或非常敏感，因此，或系统）的性能特性对环境变化较为

10、敏感或非常敏感，因此，原则上测量应在被测对象的正常或额定工作条件下进行。原则上测量应在被测对象的正常或额定工作条件下进行。 B. B. 对仪器系统的影响：对仪器系统的影响：造成测量误差。特别是某些测量器造成测量误差。特别是某些测量器具的量程广、频段宽，而内部的元器件数目甚多，且对外界具的量程广、频段宽，而内部的元器件数目甚多，且对外界影响相当敏感，错综复杂的影响所产生的不良效应有时会成影响相当敏感，错综复杂的影响所产生的不良效应有时会成为测量的严重问题。为测量的严重问题。 C. C. 环境对测量人员的影响：环境对测量人员的影响：高温、严寒、潮湿、闷气、嘈高温、严寒、潮湿、闷气、嘈杂、照明不适当

11、等不良工作环境，会对测量人员的身心产生杂、照明不适当等不良工作环境，会对测量人员的身心产生不良影响，从而引起不同程度的人为误差乃至差错。不良影响，从而引起不同程度的人为误差乃至差错。 电子测量概念电子测量概念 从从狭义狭义上说，指在电子学中测量的有关上说，指在电子学中测量的有关电电的量值。的量值。 从从广义广义上说，凡是利用电子技术进行的测量。上说，凡是利用电子技术进行的测量。 被测信息被测信息：物理量（光、电、力、热、磁、声、物理量（光、电、力、热、磁、声、）被测对象被测对象：宇宙万物（固液气体、动物、植物、天体宇宙万物（固液气体、动物、植物、天体 ）化学量（化学量（PHPH、成份、成份）生

12、物量（酶、葡萄糖、生物量（酶、葡萄糖、） 非电量的电测法就是将各种非电量（如温度、压力、速非电量的电测法就是将各种非电量（如温度、压力、速 度、度、位移、应变、流量、液位等）变换为电量，而后进行测量的位移、应变、流量、液位等）变换为电量，而后进行测量的方法。方法。 其其本质本质是用电子测量设备将被测量与标准量进行是用电子测量设备将被测量与标准量进行比较比较，得出，得出被测量的量值（用数值被测量的量值（用数值和和单位共同表示）的过程。单位共同表示）的过程。图(a) 正确的连线图(b) 连接线太长图(c) 正确的连线图(d) 连接线有交叉原则上要求尽量原则上要求尽量短短，尽量，尽量减少或消除交叉减

13、少或消除交叉，以免引，以免引起信号的串扰和寄生振荡。起信号的串扰和寄生振荡。 电子测量仪器之间的连线电子测量仪器之间的连线 与其他测量相比，电子测量主要具有以下与其他测量相比，电子测量主要具有以下几个几个特点特点： 1 1高高准确度及灵敏度准确度及灵敏度 2 2测量测量频率范围宽、量程广频率范围宽、量程广 3 3测量测量速度快速度快 4 4测量方便灵活测量方便灵活 （易于实现测量的（易于实现测量的自动化、智能化自动化、智能化）1.11.1.1 .1 电子测量电子测量及其特点及其特点 高高准确度及灵敏度准确度及灵敏度测量准确度高，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例如，用电子

14、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达到1010-15-15的数量级。的数量级。测量灵敏度高，测量灵敏度高，正是因为电子测量的误差小。正是因为电子测量的误差小。法国瑞士边界的超大粒子加速器法国瑞士边界的超大粒子加速器日本神冈中微子探测器日本神冈中微子探测器高高准确度及灵敏度准确度及灵敏度测量频率范围宽，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流信号的频率范围低至1010-6-6HzHz以下，高至以下，高至THzTHz（1

15、THz=101THz=101212HzHz） 量程广，量程广，如数字万用表对电压测量由纳伏（如数字万用表对电压测量由纳伏（nVnV）级至千伏（）级至千伏（kVkV）级电压，量程达级电压，量程达1 13 3个数量级个数量级；电子计数器的高低量程差可达；电子计数器的高低量程差可达1717个个数量级数量级测量测量频率范围宽、量程广频率范围宽、量程广测量测量速度快速度快测量方便灵活测量方便灵活测量速度快，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因为电子测量是通过电子运动和电磁波传播进行工作工作 易于实现遥测和测量过程的自动化易于实现遥测和测量过程的自动化易于实现仪器小型化易于实现仪器小型

16、化1. 1. 电能量的测量电能量的测量如测量电流、电压、功率、电场强度等。2 2电信号特征量的测量电信号特征量的测量如测量信号的波 形、频谱、调制度、失真度、信噪比等。3 3电路元件参数的测量电路元件参数的测量如测量电阻、电容、电感、品质因数以及电子器件的参数等。4 4电路性能特性量的测量电路性能特性量的测量如测量滤波器的截止频率和衰减特性、如测量放大器幅频特性曲线与相频特性曲线等。5 5非电量的电测量非电量的电测量1.11.1.2 .2 电子测量电子测量的内容、方法及仪器的内容、方法及仪器 p电子测量的电子测量的内容内容 根据测量方法的不同，电子测量有不同根据测量方法的不同，电子测量有不同的

17、分类方法。这里仅介绍常用的分类方法。的分类方法。这里仅介绍常用的分类方法。u1.1.按测量按测量获取的获取的手段分类手段分类u2 2. .按测量按测量读取的方式读取的方式分类分类u3 3. .按测量按测量期间的状态期间的状态分类分类u4.4.按测量的性质按测量的性质分类分类p电子测量的分类电子测量的分类 1 1直接测量直接测量 直接将直接将被测量被测量与与标准量标准量进行比较进行比较。 u按测量按测量获取的获取的手段分类手段分类 有直接测量、间接测量和组合测量三种。有直接测量、间接测量和组合测量三种。标准量标准量标准计量单位（如米尺、光栅尺、标准计量单位（如米尺、光栅尺、激光、激光、） 绝对测

18、量绝对测量定值标准量（如某一固定尺寸）定值标准量（如某一固定尺寸） 相对测量相对测量- 绝对测量：绝对测量：采用仪器、设备、手段测量被测量，直接得到测量值采用仪器、设备、手段测量被测量，直接得到测量值测量结果：测量结果：20.1 mm- 相对测量：相对测量：将被测量直接与基准量比较，得到偏差值将被测量直接与基准量比较，得到偏差值特点：特点：简单、直观、明了；简单、直观、明了； 测量精度不高测量精度不高基准量：基准量：20.00 mm测量值：测量值：+0.08 mm结结 果：果：20.08 mm特点：特点：精度高；复杂、成本高、要求高精度高；复杂、成本高、要求高 利用直接测量的量与被测的量之间已

19、知的函数利用直接测量的量与被测的量之间已知的函数关系，得到被测量量值的测量方法称为间接测量。关系，得到被测量量值的测量方法称为间接测量。2 2间接测量间接测量如测导线的导电率如测导线的导电率：Rdl24 通过改变测量条件，将被测量和另外几个量组成联立通过改变测量条件，将被测量和另外几个量组成联立方程，通过直接测量得到的量求解联立方程，从而得到被方程，通过直接测量得到的量求解联立方程，从而得到被测量的大小。组合测量是兼用直接测量与间接测量的一种测量的大小。组合测量是兼用直接测量与间接测量的一种测量方法。测量方法。3 3组合测量组合测量 一个典型的例子是电阻器电阻温度系数的测量。已知电阻器阻值Rt

20、与温度t间 满足关系 如果 、R20未知，显然可在三个不同的温度下，分别测得 ，列出由三个方程构成的方程组并求解，进而得到R20 、 。220)20()20(ttRRt、321tttRRR、1 1直直读法读法 偏差式测量法：依靠仪表指针的偏转来读取数值的测量偏差式测量法：依靠仪表指针的偏转来读取数值的测量方法。方法。 u按测量按测量读取的方式读取的方式分类分类 有直有直读法、零值法、微差法和置换法四读法、零值法、微差法和置换法四种。种。 典型例子惠斯登电桥测量电阻(或电容、电感)当当PA的指针为的指针为0时，时，A、B两点点位相等，则有：两点点位相等，则有：I1 = Ix , I2 = I4;

21、I1R1 = IxRx , I2R2 = I4R4则：则：2 2零值法零值法421RRRRx又称作又称作零示法零示法或平衡式测量法。测量时用被测或平衡式测量法。测量时用被测量与标准量相比较，用指零仪表量与标准量相比较，用指零仪表( (零示器零示器) )指示指示被测量与标准量相等被测量与标准量相等( (平衡平衡) )， 从而获得被测从而获得被测量。量。2 2零值法零值法调零法（零位法）测电压U待 测 电 压 源R1R2AUxU为标准电压源，R1和R2是标准分压电阻，A为电流表。测量时，通过调节R1和R2的比例，使电流表指示为零，求待测电压源？212RRRUUx直读法和零值法相结合，构成微差式测量

22、法。它通过测量待直读法和零值法相结合，构成微差式测量法。它通过测量待测量与标测量与标准量之差准量之差(通常该差值很小通常该差值很小)来得到待测量量值。来得到待测量量值。 =x-s3 3微差法微差法除作精密测量外，还广泛用于生产线控制参数的测量待测量x标准量s0-v+vxs 也称为替代法：在测量条件不变的情况下，用一已知的也称为替代法：在测量条件不变的情况下，用一已知的标准量去替代未知的被测量，通过调整标准量而保持替代前标准量去替代未知的被测量，通过调整标准量而保持替代前后仪器的后仪器的示值不变示值不变，于是，于是标准量的值等于被测量值。标准量的值等于被测量值。4 4置换法置换法u总结：总结：零

23、值法、微差法和置换法，都属于零值法、微差法和置换法，都属于比较法比较法。 替代法的测量原理 替代法的测量原理xs0 0-v-v+v+v2 2K KK K1 1（b) 零示法（b) 零示法(a) 偏转法(a) 偏转法xs0 0-v-v+v+v2 2K KK K1 1r r1 1、静态测量、静态测量 测量期间其值可认为是测量期间其值可认为是恒定恒定的量的测量。的量的测量。一般指直流信号一般指直流信号的测量。的测量。2 2、稳态测量、稳态测量 被测对象是稳态信号被测对象是稳态信号。一般指波形恒定不变的周期性交流。一般指波形恒定不变的周期性交流信号的测量。信号的测量。 u按按测量测量期间的状态期间的状

24、态分类分类 有有静态测量、稳态测量和动态测量三静态测量、稳态测量和动态测量三种。种。3 3、动态测量、动态测量 自然界存在大量瞬变冲激的物理现象，如力学中的爆炸、自然界存在大量瞬变冲激的物理现象，如力学中的爆炸、冲击、碰撞等，电学中的放电、闪电、雷击等，对这类冲击、碰撞等，电学中的放电、闪电、雷击等，对这类随时随时间瞬变对象间瞬变对象进行测量，称为动态测量。进行测量，称为动态测量。动态测试技术有两种方式：动态测试技术有两种方式：一种是测量有源量（信号参量），测量幅值随时间呈非一种是测量有源量（信号参量），测量幅值随时间呈非周期形变化（突变、瞬变）的电信号；周期形变化（突变、瞬变）的电信号；另一

25、种是测量无源量（系统或元器件参量），是以最典另一种是测量无源量（系统或元器件参量），是以最典型的脉冲或阶跃信号作被测系统的激励，观察系统的输出型的脉冲或阶跃信号作被测系统的激励，观察系统的输出响应（随时间的变化关系），即研究被测系统的瞬态特性。响应（随时间的变化关系），即研究被测系统的瞬态特性。 按被测量的量值变化规律分类有按被测量的量值变化规律分类有时域测量时域测量、频域测量频域测量、数据域测量数据域测量和和随机量测量随机量测量等。等。1 1、频域测量频域测量 幅值和相位随频率的变化正弦波点频法正弦波扫频法 2 2、时域测量技术时域测量技术 幅值随时间的变化测试信号是脉冲、方波及阶跃信号注：

26、频域测量和时域测量比较频域测量和时域测量是测量线性系统性能的两种方法，是从两个不同的角度去观测。同一个被测对象其结果应该是一致的。从理论上讲，时域函数的傅立叶变换就是频域函数，而频域函数的傅立叶逆变换也就是时域函数。 u按按测量测量的性质的性质分类分类3 3、数据域测量数据域测量 数据域测量数据域测量是对数字系统逻辑特性进行的测量。 例：用逻辑分析仪可以观测某条数据线上的时序波形，还可以得到多条数据线上的逻辑状态。数据域测量数据域测量：逻辑分析仪4随机测量随机测量 噪声信号统计特性的测量，如时域中的均值、均方根性，频域中的频谱密度函数、功率谱密度函数等； 将已知特性的噪声作激励源对被测系统进行

27、统计性测量，研究被测系统的特性； 在背景噪声信号不可忽略时对信号、特别是微弱信号的精确测量。 随机测量随机测量主要是对各种噪声、干抚信号等随机量的测量，主要包括下述三个内容：1.11.1.2 .2 电子测量电子测量的内容、方法及仪器的内容、方法及仪器 p电子测量电子测量仪器的发展仪器的发展 模拟仪器模拟仪器数字化仪器数字化仪器智能仪器智能仪器虚拟仪器虚拟仪器数据采集板数据采集板GPIBVXIRS-232C采集采集与控制与控制数字信号处理数字信号处理数值分析数值分析分析分析表格表格硬拷贝输出硬拷贝输出图形用户界面图形用户界面显示显示虚拟仪器虚拟仪器(Virtual Instrument )典型组

28、成：典型组成：虚拟仪器虚拟仪器(Virtual Instrument )特点特点：以软件代替硬件以软件代替硬件以图形代替编码以图形代替编码以组态代替编程以组态代替编程以虚拟仪器代替真实仪器以虚拟仪器代替真实仪器1.11.1.2 .2 电子测量电子测量的内容、方法及仪器的内容、方法及仪器 p电子测量电子测量仪器的分类仪器的分类 电子测量仪器的分类方法不一，如果按其功能，大致可分为下面几类。(1)电平测量仪器电平测量仪器 包括各种毫伏表、模拟式电压表、数字式电压表等模拟式电压表毫伏表数字式电压表p电子测量电子测量仪器的分类仪器的分类 (2)电路参数测量仪器电路参数测量仪器 包括各类电桥，Q表，R、

29、L、C测试仪，晶体管或集成电路参数测试仪，图示仪等直流双臂电桥晶体管参数测试仪集成电路参数测试仪p电子测量电子测量仪器的分类仪器的分类 (3)频率、时间、相位测量仪器频率、时间、相位测量仪器 主要有电子计数式频率计，石英钟，数字式相位计，波长计等频率计数字式相位计波长计p电子测量电子测量仪器的分类仪器的分类 (4)波形测量仪器波形测量仪器 主要指各类示波器。如通用示波器，多踪示波器，多扫描示波器，取样示波器，以及记忆和数字存储示波器等。通用示波器记忆和数字存储示波器p电子测量电子测量仪器的分类仪器的分类 (5)信号分析仪器信号分析仪器 包括失真度仪，谐波分析仪，频谱分析仪等失真度仪谐波分析仪频

30、谱分析仪p电子测量电子测量仪器的分类仪器的分类 (6)模拟电路特性测试仪器模拟电路特性测试仪器 包括扫频仪，噪声系数测试仪，网络特性分析仪等扫频仪噪声系数测试仪网络特性分析仪p电子测量电子测量仪器的分类仪器的分类 (7)数字电路特性测试仪器数字电路特性测试仪器 主要指逻辑分析仪。这类仪器内部多带有微处理器或通过接口总线与外部计算机相联，是数据域测量中不可缺少的设备。逻辑分析仪p电子测量电子测量仪器的分类仪器的分类 (8)测试用信号源测试用信号源 包括各类低频和高频信号发生器，脉冲信号发生器，函数发生器，扫频和噪声信号发生器等。低频信号发生器p电子测量电子测量仪器的分类仪器的分类 (8)测试用信

31、号源 包括各类低频和高频信号发生器，脉冲信号发生器，函数发生器，扫频和噪声信号发生器等。高频信号发生器p电子测量电子测量仪器的分类仪器的分类 (8)测试用信号源 包括各类低频和高频信号发生器，脉冲信号发生器，函数发生器，扫频和噪声信号发生器等。脉冲信号发生器、函数发生器p电子测量电子测量仪器的分类仪器的分类 (8)测试用信号源 包括各类低频和高频信号发生器，脉冲信号发生器，函数发生器，扫频和噪声信号发生器等。噪声信号发生器p电子测量电子测量仪器的性能指标仪器的性能指标 1. 不确定度不确定度 测量准确度测量准确度或或测量精度测量精度，它是指测量仪器的读数或测量结果与被测量真值相一致的程度。对精

32、度目前还没有一个公认的、定量的数学表达式，因此用不确定度来表示对测量结果正确性的可疑程度。可以不依赖先知道真值的条件下求得。p电子测量电子测量仪器的性能指标仪器的性能指标 2. 灵敏度灵敏度: 灵敏度表示测量仪表对被测量变化的敏感程度，灵敏度表示测量仪表对被测量变化的敏感程度，一般定一般定义为测量仪表指示值义为测量仪表指示值( (指针的偏转角度、数码的变化、位移指针的偏转角度、数码的变化、位移的大小等的大小等) )增量增量y y与被测量增量与被测量增量x x之比。之比。 灵敏度的另一种表述方式叫作灵敏度的另一种表述方式叫作分辨力分辨力或或分辨率分辨率，是指测，是指测量仪表所能区分的被测量变化的

33、最小值，在数字式仪表中经量仪表所能区分的被测量变化的最小值，在数字式仪表中经常使用，同一仪器不同量程的分辨率不同。常使用，同一仪器不同量程的分辨率不同。 灵敏度灵敏度=指示量增值指示量增值/被测量增值被测量增值 偏转因数（示波器）偏转因数（示波器）=偏转灵敏度的倒数，单位：偏转灵敏度的倒数，单位：mv/div 。 分辨率：测量仪表所能区分的被测量的最小变化分辨率：测量仪表所能区分的被测量的最小变化量。量。 请思考数字电压表分辨率为请思考数字电压表分辨率为1V的含义。的含义。p电子测量电子测量仪器的性能指标仪器的性能指标 3. 稳定性：稳定性：稳定性是指在规定的时间区间，其他外界条件恒定不变的情

34、况下，保证仪器示值不变的能力。例例：数字电压表的稳定度为数字电压表的稳定度为：（0.008%Um+ 0.003%Ux)/ 8h 其含义为：其含义为： 外界条件不变情况下，在外界条件不变情况下，在8小时内，测量同一电压，小时内，测量同一电压，电压表示值在（电压表示值在（0.008%Um+0.003%Ux)范围波动。范围波动。 其中：其中：Um为电压表相应量程的满度值，为电压表相应量程的满度值，Ux为示值为示值 p电子测量电子测量仪器的性能指标仪器的性能指标 4. 线性度线性度: 线性度是测量仪表输入/输出特性之一，表示仪表的输出量(示值)随输入量(被测量)变化的规律。p电子测量电子测量仪器的性能

35、指标仪器的性能指标 (6)动态特性 测量仪表的动态特性表示仪表的输出响应随输入变化的能力能力。 如模拟电压表由于动圈式表头指针惯性、轴承摩擦、空气阻尼等因素的作用，使得仪表的指针不能瞬间稳定在固定值上。被测电流I在可动线圈中流过时产生电磁力F，使可动线圈以轴为中心转动，由此产生与电流I成比例的驱动力矩Td，带动指针偏转，从仪表的标尺分度读数测得电流。p电子测量电子测量仪器的性能指标仪器的性能指标 (6)动态特性 测量仪表的动态特性表示仪表的输出响应随输入变化的能力能力。 如示波器的垂直偏转系统，由于输入电容等因素的影响，造成输出波形对输入信号的滞后与畸变，示波器的瞬态响应就表示了这种仪器的动态

36、特性。计量的定义和特征计量的定义和特征 定义：计量定义：计量是是在规定环境、用规定的设备、由专门的在规定环境、用规定的设备、由专门的人员按照检定规程的要求而进行的有一定精度要求人员按照检定规程的要求而进行的有一定精度要求的的测量。是利用技术和测量。是利用技术和法制手段法制手段实现单位统一和量值准实现单位统一和量值准确可靠的测量。确可靠的测量。 计量的三个主要特征是计量的三个主要特征是统一性、准确性和法制统一性、准确性和法制性性。1.11.1.3 .3 电子测量电子测量与计量的关系与计量的关系p计量与测量的关系计量与测量的关系测量发展的客观需要才出测量发展的客观需要才出现了计量。现了计量。测量是

37、计量应用的重要途测量是计量应用的重要途径。径。没有测量，计量将失去价没有测量，计量将失去价值值为了保证测量结果的准确为了保证测量结果的准确性，必须定期对仪器进行检性，必须定期对仪器进行检定和校准，这个过程就是计定和校准，这个过程就是计量。量。计量的任务是确定测量结计量的任务是确定测量结果的可靠性。果的可靠性。计量是测量的基础和依据。计量是测量的基础和依据。没有计量，也谈不上测量。没有计量，也谈不上测量。计量和测量相互配合，才计量和测量相互配合，才能在国民经济各个领域发挥能在国民经济各个领域发挥重要作用。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，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。方面起着技术保证和技术监督的作用。1.1.2 2 测量测量标准标准1.1.基准基准 基准用来复现某一基本测量单位的量值，在一定区域基准用来复现某一基本测量单位的量