电子测量的基本知识课件

电子测量的基本知识模块提示：测量技术应用广泛，现代化的工业生产、高新技术和国防建设、日常生活等都离不开测量。电子测量是测量的一个分支，是信息获取、处理、显示的重要手段,它有着其他测量手段无法比拟的优越性。对电子测量技术和方法掌握的程度，反映了一个电子工程师的综合素质。通过本模块的学习，同学可以了解测量的概念、意义，电子测量的内容、特点和分类，电子测量仪器的发展过程，从而对本课程学习的重要性有一个深刻的认识。1.1测量及测量的意义1.1.1测量的定义测量一般是指为确定被测对象的量值而进行的实验过程。

1.1.2计量的概念计量是为了保证量值的统一和准确一致的一种测量。它具有统一性、准确性和法制性等主要特征。“测量”就是为获取量值信息的活动；“测量”作为一类操作，对象很广泛。计量“作为一类操作，对象就是测量仪器。“计量”作为一类操作在实际工作中表现为检定、校准、比对及（对测量仪器）测试等活动。唯有计量部门从事的测量才被称作“计量”。因为计量部门从事的测量是“实现单位统一、量值准确可靠的活动”之一。“计量工作”包括测量单位的统一，测量方法（如仪器、操作、数据处理等）的研究，量值传递系统的建立和管理，以及同这些工作有关的法律、法规的制定和实施等。

——相关查阅：中国计量法，中国计量学院，中国计量科学研究院，中国计量出版社等。1.1.3电子测量电子测量是测量学的一个重要分支,是指以电子技术理论为依据，以电子测量仪器和设备为手段，对电量和非电量进行的测量，是测量技术和电子技术相互结合的产物。简言之，电子测量是指利用电子技术和电子设备对电量或非电量进行测量的过程。

1.1.4测量的意义“测量是技术生命的神经系统。”“没有测量，就没有科学。”在科学技术发展的今天，尖端科学和工农业生产都离不开精密的测量。测量水平和测量手段的现代化被公认是评价一个国家科学技术、国防技术和工农业生产现代化的重要标志。高度发达的科学伴随着高级的测量，而简陋的科学技术与初级的测量技术并存。科学技术促进测量技术的现代化，而测量的现代化又促进科学技术的发展。1.2电子测量概述1.2.1电子测量的内容电子测量的内容有以下几个方面：①电能量的测量，如测量电流、电压、功率等。②电子元件和电路参数的测量，如测量电阻、电容、电感、品质因数以及电子器件的参数等。③电信号特征的测量，如测量信号的波形、频率、周期、相位、失真度、信噪比及数字信号的逻辑状态等。④电子设备性能的测量，如测量滤波器的截止频率和衰减特性，放大电路放大倍数、灵敏度、噪声指数等。⑤特性曲线的测量，如测量放大器幅频特性曲线与相频特性曲线，晶体管特性曲线等。

1.2.2电子测量的分类

1.按测量手段分类

(1)直接测量。

(2)间接测量。

(3)组合测量。2.按被测量性质分类：

(1)时域测量：测量被测信号幅度与时间的函数关系。如：电子电压表，电子计数器，电子示波器，测量用信号源等。

(2)频域测量：测量被测信号幅度与频率的函数关系。如：扫频仪，频谱分析仪，网络分析仪等。

(3)调制域测量：测量被测信号频率随时间变化而变化的特性。如调制域分析仪。

(4)数据域测量：测量数字量或电路的逻辑状态随时间变化而变化的特性。如数字信号发生器，逻辑分析仪等。

(5)随机测量：指对各类随机的噪声信号、干扰信号的测量。1.2.3电子测量的特点与其它测量技术相比，电子测量具有以下几个明显的特点：

①测量范围宽：②测量准确度与灵敏度高：③测量速度快：④易于实现遥测⑤易于实现测量过程的自动化和测量仪器的智能化10-6Hz～1012Hz测量误差10-13~10-14

以电子运动和电磁波的传播进行1.3电子测量仪器概述

1.3.1电子测量仪器的分类：

按频段分：低频、高频、超高频等。

按测量领域分：通用仪器和专用仪器。

按显示方式（或工作原理）分：模拟的和数字的。

按测量精度分：简易测量仪器、精密测量仪器、高精度测量仪器

按功能分：

按功能分：①电压测量仪器：

②频率、时间、相位测量仪器：

指用于测量信号电压的仪器，包括各种模拟式电压表、毫伏表、数字式电压表等。

指用于测量信号频率、周期、相位的仪器。包括电子计数式频率计、石英钟、数字式相位计、波长计等。③电路参数测量仪器：

指用于测量电阻、电感、电容等电路参数的仪器。包括各类电桥，Q表，RLC测试仪，晶体管或集成电路参数测试仪、图示仪等。

指用于提供符合一定技术要求的电信号产生仪器。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。④测试用信号源：

指用于测量信号非线性失真度、信号频谱特性等的仪器。包括失真度仪、谐波分析仪、频谱分析仪等。

指用于显示信号波形的仪器。主要指各类示波器，如通用示波器、多踪示波器、取样示波器等。⑤信号分析仪器：⑥波形测量仪器：⑦模拟电路特性测试仪器：指用于分析模拟电路幅频特性、噪声特性等特性的仪器。包括扫频仪、噪声系数测试仪等。⑧数字电路特性测试仪器：指用于分析数字电路逻辑等特性的仪器。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连，是数据域测量中不可缺少的设备。1.3.2电子测量仪器的发展电子测量仪器的发展大致经历了以下四个阶段。①模拟化仪器阶段：如指针式万用表。②数字化仪器阶段：如数字万用表、数字频率计。③智能仪器阶段：在数字化基础上发展起来的具有一定的人工智能的测量仪器，它具有键盘操作、数字显示、数据存储与简单运算等功能，可实现自动测量。如无线通信综合测试仪，智能化RLC测量仪、智能化电子计数器等等。④虚拟仪器阶段：是智能仪器发展的新阶段，在虚拟测试系统中，数据分析和显示完全用PC机的软件来完成。模块总结与归纳

测量是为确定被测对象的量值而进行的实验