電子測量第章緒論課件

1、電子測量技術(shù)電子測量技術(shù)測量技術(shù)通信技術(shù)計算機技術(shù)信息社會三大支柱測量是信息的源頭技術(shù) （測控技術(shù)，先要測，才能控）課程介紹為什么要學(xué)習(xí)電子測量？獲取信息傳遞信息處理信息測量技術(shù)通信技術(shù)計算機技術(shù)信息社會三大支柱測量是日常生活中離不開測量 衣食住行、交易過程；溫度、時間、水、電、氣生產(chǎn)過程離不開測量 標(biāo)準(zhǔn)化和互換性是現(xiàn)代化大生產(chǎn)的基礎(chǔ)，用于測量的工時和費用占生產(chǎn)成本的20%30%，甚至50科學(xué)技術(shù)不能沒有測量 航空、航天、醫(yī)學(xué)、生物、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、科研、氣象、環(huán)境、勘探 沒有測量，就沒有科學(xué)門捷列夫日常生活中離不開測量沒有測量，就沒有科學(xué)門捷列夫汽車監(jiān)測點：50100 飛機監(jiān)測點：3000

2、 航天飛行器監(jiān)測點：5000 重量，長度，溫度，濕度，三表（電，水，氣） 生活中的例子汽車監(jiān)測點：50100 飛機監(jiān)測點：3000 航天飛行在發(fā)射神舟六號飛船時，火箭飛行至秒附近時出現(xiàn)異常現(xiàn)象，一些參數(shù)出現(xiàn)較大幅度跳變或趨勢轉(zhuǎn)折。科技人員經(jīng)過攻關(guān)，找到了這一異?，F(xiàn)象出現(xiàn)的原因，將火箭二級增壓管路由鋁合金管更換為鋼管，進一步提高了火箭的可靠性。 發(fā)射神舟七號飛船的火箭，進行了兩大技術(shù)攻關(guān)，解決了“”問題和“秒”問題，火箭的可靠性和舒適性進一步提高。 楊利偉搭乘神舟五號升空時，火箭曾經(jīng)出現(xiàn)了頻率約為的縱向單頻振動，使航天員感覺不太舒適。針對這一現(xiàn)象，火箭系統(tǒng)科技人員開展了穩(wěn)定性分析方法研究和振動抑

3、制設(shè)計工作，徹底解決了這一問題。 在發(fā)射神舟六號飛船時，火箭飛行至秒附近時出現(xiàn)異?，F(xiàn)電子測量第章緒論課件測量基礎(chǔ)理論誤差基本理論誤差的概念及分類；各類誤差的判別及處理；誤差的合成和分配；測量數(shù)據(jù)的處理。測量儀器電測量指示儀表示波器磁電系：電流表、電壓表、歐姆表示波器的主要功能、分類及主要技術(shù)參數(shù)；通用示波器的基本組成與工作原理；示波器的多波形顯示及示波測試技術(shù)。信號發(fā)生器、頻率特性測試儀等課程內(nèi)容測量基礎(chǔ)理論誤差基本理論誤差的概念及分類；測量儀器電測量指示主要電參數(shù)的測量電壓、電流直流電壓 直流電壓表交流電壓 平均值、有效值和峰值電壓表電阻、電容、電感直流單電橋、雙電橋；交流電橋時間、頻率電子

4、計數(shù)器主要電參數(shù)的測量電壓、電流直流電壓 直流電壓表電阻、電容本課程的任務(wù)掌握通用電子測量儀器的基本測量原理和測量方法具備一定的誤差理論知識和數(shù)據(jù)處理能力了解通用電子測量儀器的技術(shù)性能理解基本電信號參數(shù)、電路元器件參數(shù)的概念和基本測量方法本課程的任務(wù)掌握通用電子測量儀器的基本測量原理和測量方法參考教材：1，林占江 ，電子測量技術(shù) ， 電子工業(yè)出版社2，蔣煥文，電子測量 ，中國計量出版社考核辦法:平時實驗20%、作業(yè)與出勤20%、課程論文60%課程介紹部分結(jié)束進入第一章的學(xué)習(xí)參考教材：1，林占江 ，電子測量技術(shù) ， 電子工業(yè)出第一章 電子測量的基本概念 測量與電子測量電子測量的內(nèi)容和特點電子測量

5、儀器的功能、分類和主要性能指標(biāo)計量的基本概念電子測量方法的分類第一章 電子測量的基本概念 測量與電子測量電子測量的內(nèi)容和 1.測量 為確定被測對象的量值而進行的實驗過程。一、測量與電子測量單位量數(shù)值+單位2.電子測量 以電子技術(shù)為基本手段的一種測量技術(shù)。 電子測量儀器 傳感器電 量非電量1.測量 為確定被測對象的量值而進行的實驗過程。 1.電子測量的內(nèi)容（1） 電能量的測量二、電子測量的內(nèi)容和特點電流、電壓、電功率等（2） 電信號特性測量信號波形、幅度、頻率、相位、頻譜等（3） 電路元件參量測量電阻、電感、電容、品質(zhì)因數(shù)，電子器件等（4） 設(shè)備性能的測量放大電路衰減、增益、頻率響應(yīng)等1.電子測

6、量的內(nèi)容（1） 電能量的測量二、電子測量的內(nèi)容和特特點意義舉例測量頻率范圍寬成為其應(yīng)用范圍很廣的重要原因。收音機的頻率和手機的頻率量程很廣所測量參數(shù)要求大小相差極大,量程極寬, 同一臺電子儀器, 經(jīng)常能做到量程寬達很多數(shù)量級。一臺普通的歐姆表, 可以測出幾歐姆至幾十兆歐姆的電阻, 量程寬達六、七個數(shù)量級。宇宙飛船發(fā)來的信號10-14W，而遠程雷達的發(fā)射功率可達108W以上測量準(zhǔn)確度高特別是對頻率和時間的測量。電子測量準(zhǔn)確度高, 正是它在現(xiàn)代科技領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用的重要原因。心電、血壓等測量；長度測量誤差10-8量級，頻率測量 誤差可達10-13-10-14量級測量速度快通過電子運動和電磁波的傳播

7、來進行工作的, 因此具有其它測量方法通常無法類比的高速度導(dǎo)彈、衛(wèi)星的發(fā)射和運行要有快速、自動化的測量可以進行遙測將現(xiàn)場被測量轉(zhuǎn)化為易于傳輸?shù)碾娦盘枺糜芯€或無線方式發(fā)送至測試控制臺，實現(xiàn)遙測。天氣測量預(yù)報；對陣地、邊境的監(jiān)測易于實現(xiàn)測試智能化和自動化與計算機結(jié)合實現(xiàn)自動校準(zhǔn)、診斷故障等2.電子測量的特點特點意義舉例測量頻率范圍寬成為其應(yīng)用范圍很廣的重要原因。收音 1.按測量過程分類（1） 直接測量法三、電子測量的方法借助于測量儀器將被測量與同性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)量進行比較，直接測出被測量的數(shù)值。（2） 間接測量法先通過測量與被測量有確定函數(shù)關(guān)系的其它物理量，再根據(jù)函數(shù)關(guān)系計算出被測量的測量方法（3） 組

8、合測量法當(dāng)有多個被測量，并且在它們的函數(shù)關(guān)系中有多個未知 參數(shù)時，可通過改變測量條件進行多次測量，再根據(jù)被測量與未知參數(shù)間的函數(shù)關(guān)系列出方程組求解，進而得到測量結(jié)果，這種測量方法稱為組合測量法。1.按測量過程分類（1） 直接測量法三、電子測量的方法借助于電阻溫度系數(shù)的測量：在0。，20 。，50。下測得R0，R20，R50，代入上式得：電阻溫度系數(shù)的測量：在0。，20 。，50。下測得R0，R22.按測量方式分（1） 偏差式測量法（直讀法）（2） 比較法零位式測量微差式測量用指示儀表直接讀取被測量的數(shù)值。(測量速度快）測量時用被測量與標(biāo)準(zhǔn)量相比較，用指零儀表(零示器)指示被測量與標(biāo)準(zhǔn)量相等(平

9、衡)， 從而獲得被測量。（測量準(zhǔn)確度高）通過測量待測量與際準(zhǔn)量之差(通常該差值很小)來得到待測量量值。（既速度快，準(zhǔn)確度又高）除作精密測量外，還廣泛用于生產(chǎn)線控制參數(shù)的測量2.按測量方式分（1） 偏差式測量法（直讀法）（2） 比較法電子測量第章緒論課件3.按測量性質(zhì)分類（1） 時域測量（2） 頻域測量（3） 數(shù)據(jù)域測量（4） 隨機測量主要研究被測參數(shù)和時間的關(guān)系。主要研究被測參數(shù)和頻率的關(guān)系。主要對數(shù)字量進行測量。主要對隨機信號進行測量。3.按測量性質(zhì)分類（1） 時域測量（2） 頻域測量（3） 數(shù)測量方式、方法的選擇（1）從被測量本身的特點來考慮；（2）從測量所需的精確度和靈敏度來考慮；（3）

10、測量環(huán)境是否符合要求，測量設(shè)備和測量技術(shù)狀況，盡量減少儀器對測量電路的影響。（4）測量方法要盡量簡單可靠，盡量減少原理性誤差。電子測量第章緒論課件1、測量儀器的功能電子測量儀器：利用電子技術(shù)對各種待測量進行測量的設(shè)備功能 物理量的變換信號的傳輸測量結(jié)果的顯示21四、電子測量儀器的功能、分類和主要性能指標(biāo)1、測量儀器的功能電子測量儀器：利用電子技術(shù)對各種待測量進行（1）專業(yè)儀器（2）通用儀器2、測量儀器的分類（1）專業(yè)儀器2、測量儀器的分類(a)既不正確，又不精密，更不準(zhǔn)確。(b)正確但欠精密。(c)較精密但不正確。(d)既正確，又精密，準(zhǔn)確度高。電子測量第章緒論課件3.測量儀表的主要性能指標(biāo)精

11、度精密正確不精密、不正確正確欠精密精密不正確3.測量儀表的主要性能指標(biāo)精密正確不精密、不正確正確欠精密精穩(wěn)定性：穩(wěn)定誤差，表示為例 : （0.008%Um+0.003%Ux)/8h輸入阻抗：例示波器輸入阻抗Ri=10M,Ci35pf靈敏度: 靈敏度=指示量增值/被測量增值 偏轉(zhuǎn)因數(shù)（示波器）=偏轉(zhuǎn)靈敏度的 倒數(shù)，單位：mv/div ，請思考3mv/div 的含義。 分辨率：測量儀表所能區(qū)分的被測量的最小變化量。 請思考數(shù)字電壓表分辨率為1V的含義。 穩(wěn)定性：穩(wěn)定誤差，表示為例 : （0.008%Um+0.五.電子測量儀器的發(fā)展（1） 模擬儀器利用電磁學(xué)原理，借助指針來顯示測量結(jié)果。（2） 數(shù)字

12、化儀器將模擬信號的測量轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的測量，并以數(shù)字方式輸出測量結(jié)果。（3） 智能儀器儀器內(nèi)置微處理器，既能進行自動測試，又具有一定的數(shù)據(jù)處理能力。（4） 虛擬儀器虛擬儀器是基于通用計算機建立的可編程儀器及儀器系統(tǒng)。在虛擬儀器中，軟件是整個儀器的關(guān)鍵，硬件只是為了解決信號的輸入與輸出。五.電子測量儀器的發(fā)展（1） 模擬儀器利用電磁學(xué)原理，借助指1.5計量的基本概念計量的意義為使在不同的地方，用不同的手段測量同一量時，所得的結(jié)果一致，就要求統(tǒng)一的單位、基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)和測量器具。 計量的定義為了保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，必須定期對儀器進行檢定和校準(zhǔn)，這個過程就是計量。計量的任務(wù)是確定測量結(jié)果的可靠性，是測

13、量的基礎(chǔ)和依據(jù)。計量是利用測量技術(shù)和計量法制手段實現(xiàn)單位統(tǒng)一和量值準(zhǔn)確可靠的測量。計量的三個主要特征是統(tǒng)一性、準(zhǔn)確性和法制性。1.5計量的基本概念計量的意義電子測量與計量的關(guān)系電子測量與計量的關(guān)系計量學(xué)是研究測量、保證測量統(tǒng)一和準(zhǔn)確的科學(xué)。計量基準(zhǔn)：計量基準(zhǔn)器具簡稱計量基準(zhǔn)，是指用以復(fù)現(xiàn)和保存計量單位量值，經(jīng)國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局批準(zhǔn)，作為統(tǒng)一全國量值最高依據(jù)的計量器具。計量基準(zhǔn)的劃分：3類 國家計量基準(zhǔn)（主基準(zhǔn)） 國家副計量基準(zhǔn) 工作計量基準(zhǔn)計量學(xué)是研究測量、保證測量統(tǒng)一和準(zhǔn)確的科學(xué)。電子測量第章緒論課件電子測量第章緒論課件電子測量第章緒論課件電子測量第章緒論課件電子測量第章緒論課件2.計

14、量與測量的關(guān)系測量發(fā)展的客觀需要才出現(xiàn)了計量。測量是計量應(yīng)用的重要途徑。沒有測量，計量將失去價值為了保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，必須定期對儀器進行檢定和校準(zhǔn)，這個過程就是計量。計量的任務(wù)是確定測量結(jié)果的可靠性。計量是測量的基礎(chǔ)和依據(jù)。沒有計量，也談不上測量。計量和測量相互配合，才能在國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。計量工作是國民經(jīng)濟中一項極為重要的技術(shù)基礎(chǔ)工作，它在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)、國防建設(shè)以及人民生活等各個方面起著技術(shù)保證和技術(shù)監(jiān)督的作用。2.計量與測量的關(guān)系測量發(fā)展的客觀需要才出現(xiàn)了計量。計量的任根據(jù)定義而令系數(shù)為1的量稱為單位。單位是表征測量結(jié)果的重要組成部分， 又是對兩個同類量值進行比較的

15、基礎(chǔ)。英呎feet基本的電子標(biāo)準(zhǔn)單位和單位制根據(jù)定義而令系數(shù)為1的量稱為單位。英呎feet基本的電子1960年第十一屆國際計量大會上正式通過國際單位制SI。 1984年2月國務(wù)院頒布了中華人民共和國法定計量單位，決定我國法定計量單位以國際單位制為基礎(chǔ)。SI有7個基本單位1960年第十一屆國際計量大會上正式通過國際單位制SI。 1.國際單位制（SI）的組成國際單位制基本單位 1.國際單位制（SI）的組成國際單位制是由國際單位制單位、國際單位制詞頭和國際單位制的十進倍數(shù)單位三部分組成。國際單位制詞頭表示使單位增大或縮小的十進倍數(shù)。 例：5.4X10-9s=5.4ns 國際單位制是由國際單位制單位、國際單位制詞頭和國際單位制的十小 結(jié)1電子測量的內(nèi)容 電能量測量；電信號特性測量；電路元器件參數(shù)測量；電子設(shè)備性能測量；非電量測量。40小