1电子测量技术-绪论.ppt

1、电 子 测 量 技 术,教材： 电子测量技术林占江编 电子工业出版社 参考书： 电子测量蒋焕文编 计量出版社 电子测量与智能仪器 孙焕根编 浙江大学出版社 电子测量技术基础 杨吉祥等编 东南大学出版社 智能仪器设计基础 赵新民主编 哈工大出版社 ,课程学习要求,能够按时出勤，参加课堂学习 能够完成平时作业 最终成绩由平时成绩（40%）与期终考试成绩（60%）总评得到 平时成绩由出勤率、平时作业和实验成绩共同决定。,本课程的目的,学习电子测量方案设计的思想和方法,掌握常用电子仪器的原理和使用方法,第一章 绪论,1.1 测量的基本概念 测量的定义：通过实验方法对客观事物取得定量信息的过程，借助专门

2、的设备和仪器，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。 测量手段通常反映了当时科技水平的状况。,第一章 绪论,测量活动的重要性,在社会生产实践中，测量存在于各个方面并通常贯穿其全过程。例如从产品的开发设计、生产调试、质量检测直至维护保养等各个阶段。 如在电子产品的检验中包括：进货检验、过程检验和整机检验几个步骤。 电子产品的检验流程包括：定标、抽样和测定、比较和判断、记录。,第一章 绪论,测量活动的重要性,在工作岗位的设置上，很多企业还需要专门的测量工程师，负责测量方案的设计、测量的实施等工作。 也有专门从事测量测试的企业作为产业链中的一个环节。,第一

3、章 绪论,测量中的一些术语： 量值：由数值和计量单位共同表示量的大小。如5V 被测量：被测量的量。它可以是待测量的量，也可以是已测量的量。 影响量：不是被测量，但却影响被测量的量值或计量器具示值的量。 真值：某量客观的或严格定义的量值。量的真值有时是一个理想的概念，实际上无法确切得知，只能随着测量水平的提高逐渐接近它。,第一章 绪论,示值：对测量仪器是指示值或记录值；对标准器具是标称值；对供给量仪器是设置值或标称值。 读数：在仪器刻度盘或显示器上直接读到的数字。为避免差错和便于查对，在记录测量的示值时应同时记下读数。 实际值：满足规定精确度的用来代替真值的量值。如计量中，将上级计量标准复现的量

4、值作实际值。 测量值：由测量得出的量值。或是从计量器具直接得出的量值，或是通过必要的换算所得出的量值。,第一章 绪论,1.2 电子测量的内容和特点,电子测量是以电子仪器和设备为测量手段，利用电子技术对包括电量和非电量进行的测量。,第一章 绪论,电能量：电流、电压、功率、场强等。 电信号特征量：频率、相位、波形、频谱、信噪比、失真度等。,电子测量的主要内容：,第一章 绪论,电子测量的主要内容：,第一章 绪论,元件及电路参数： 电阻、电容、电感、 特性曲线、增益、频 率特性、时延等。 数字系统和微机系 统的数据流测量。,电子测量的特点,频率范围宽广,量程宽广,测量准确度高,测量速度快,易于实现遥测

5、和不间断测量,易于实现自动化和智能化,第一章 绪论,1.3 电子测量仪器的分类 电子测量仪器包括各种指示式仪器、比较式仪器、记录式仪器、信号源、稳压电源及传感器等。 电子测量仪器的种类很多，可从不同角度进行分类。一般可分为专用仪器和通用仪器两大类。 通用电子仪器按其功能可分为以下几类： (1)信号发生器 (2)信号分析仪,第一章 绪论,(3)频率、时间及相位测量仪器 (4)网络特性测量仪 (5)电子元器件测试仪 (6)电波特性测试仪 (7)辅助仪器,电子测量仪器又可按显示方式分为模拟式和数字式两大类。,第一章 绪论,1.4 电子测量方法 分类方法 直接、间接、组合测量 直读测量法与比较测量法

6、时域、频域、数据域、随机量测量,第一章 绪论,电子测量仪器的发展 模拟仪器：如指针式毫伏表、模拟示波器等,第一章 绪论,数字仪器：如数字万用表、频率计等,第一章 绪论,智能仪器：如一些数字存储示波器等，目前应用已较为普遍。,虚拟仪器 ：较典型的如NI公司的虚拟仪器产品,第一章 绪论,测量方法的选择原则 选择测量方法时，应研究被测量本身的特性、测量要求的精确程度、环境条件、及所拥有的测量设备等因素，综合考虑后，再确定采用的测量方法和选择哪些测量设备。 正确的测量方法，可以得到符合测量精度要求的测量结果。否则可能出现：得出的测量数据含较大误差不可信赖，严重时出现甚至是错误的；损坏测量仪器仪表；损坏

7、被测设备或元器件等。,第一章 绪论,测量的要素,第一章 绪论,测量的任务,分析、理解测量对象及测量要求，制定测量方案。,选择测量仪器和设备，组建测量系统。,实施测量，进行数据采集并处理数据，将结果以适当形式（数据、图表、曲线等）表示出来，反映被测对象的信息。,第一章 绪论,电子测量涉及多种技术,模拟和数字电子技术 检测和转换技术（传感器） 数据采集技术 控制技术 接口技术 信息处理技术,计算机技术,第一章 绪论,计量的概念：包括以下活动：为达到统一、准确的目的，进行建立基准和标准、统一单位的活动；将未知量与国家计量部门认定的基准或标准相比较以完成量值的传递；为保证计量的法制性和严肃性，以计量监

8、督为特征、用上级基准或标准对下级标准和工具进行的计量检定和比对。,计量是一种特殊的测量，是测量得以进行的保证，而测量是计量的工作价值得以体现的过程。,1.5 计量的基本概念和内容,第一章 绪论,计量和测量中涉及到的术语有： 基准：以最先进的科技与工艺水平，以最高精确度和稳定性建立起来的、专门用于规定、保持和复现某种物理量计量单位的特殊量具或仪器。它一般可分为：,主基准：也称国家基准，用来复现和保存计量单位，具有现代科技所能达到最高准确度，经国家鉴定并批准，作为全国统一计量单位量值的最高依据。,第一章 绪论,副基准：通过与国家基准比对来确定其量值，并经国家鉴定批准的计量器具。用来代替国家基准的日常使用。也可用于验证国家基准的变化。,工作基准：与国家基准或副基准校准或比对，经国家鉴定，实际用于鉴定计量标准的计量器具。主要用于一般量值传递，以防主、副基准因频繁使用而受损。,第一章 绪论,计量标准：按国家规定的准确度等级，作为检定依据用的计量器具或物质，其量值由工作基准传递而来，并将基准所复现的单位量值通过检定逐级传递到工作用计量器具，以