電子測量第1章ppt課件

1、河北石油職業(yè)技術學院河北石油職業(yè)技術學院1.1 測量與計量的基本概念1.1.1 1.1.1 測量的定義測量的定義 概念：測量是為確定被測對象的量值而進行概念：測量是為確定被測對象的量值而進行的實驗過程。的實驗過程。 在這個過程中，人們借助專門的設備如電在這個過程中，人們借助專門的設備如電子電壓表、信號發(fā)生器、電子示波器等），把子電壓表、信號發(fā)生器、電子示波器等），把被測量與標準的同類單位量進行比較，從而確被測量與標準的同類單位量進行比較，從而確定被測量與單位量之間的數(shù)值關系，最后用數(shù)定被測量與單位量之間的數(shù)值關系，最后用數(shù)值和單位共同表示測量結果。值和單位共同表示測量結果。 測量的實質就是將被

2、測量與標準量在測量測量的實質就是將被測量與標準量在測量設備上進行比較，得出被測量量值的過程。設備上進行比較，得出被測量量值的過程。 河北石油職業(yè)技術學院1.1.2 1.1.2 測量的分類測量的分類河北石油職業(yè)技術學院河北石油職業(yè)技術學院電子測量儀器的分類電子測量儀器的分類 按照被測量的特性，電子測量儀器可分為以下幾類：按照被測量的特性，電子測量儀器可分為以下幾類：1.1.電信號的電信號的“三域三域”： 調制域調制域分析儀）調制域調制域分析儀）ff0tf頻域頻譜儀）頻域頻譜儀）f0utu時域示波器）時域示波器）頻率頻率頻域頻域電壓電壓時域時域時間時間調制域調制域河北石油職業(yè)技術學院2按測量手段分

3、類河北石油職業(yè)技術學院圖1.1 用組合測量法測量有源二端網(wǎng)絡的內阻河北石油職業(yè)技術學院河北石油職業(yè)技術學院1.1.3 測量與計量 計量就是具有法制效力的基準量的測量。 計量是為了保證量值的統(tǒng)一和準確一致的一種測量，它是利用技術手段實現(xiàn)的一種特殊形式的測量，即把被測量與國家計量部門作為基準或標準的同類單位量進行比較，以合格與否，并給出具有法律效力的檢定證書。 河北石油職業(yè)技術學院河北石油職業(yè)技術學院河北石油職業(yè)技術學院河北石油職業(yè)技術學院河北石油職業(yè)技術學院河北石油職業(yè)技術學院基準與傳遞基準與傳遞 一級：主基準國家級：中國計量研究院）一級：主基準國家級：中國計量研究院）二級：副基準省、市級計量局

4、）二級：副基準省、市級計量局）三級：工作基準縣、市級計量局）三級：工作基準縣、市級計量局）實際應用儀表實際應用儀表 量值溯源量值溯源 量值傳遞量值傳遞國際計量局國際計量局比對比對-同級儀表同級儀表比較一致性。比較一致性。校準校準-高級儀表高級儀表校準低級儀表。校準低級儀表。檢定檢定-法定計量法定計量部門評定低一等級部門評定低一等級儀表是否合格。儀表是否合格。河北石油職業(yè)技術學院1.2 1.2 電子測量技術的特點和意義電子測量技術的特點和意義 1.2.1 1.2.1 電子測量的定義電子測量的定義從廣義上說，凡是利用電子技術進行的測量都可以說從廣義上說，凡是利用電子技術進行的測量都可以說是電子測量

5、；從狹義上說，電子測量是指在電子學中是電子測量；從狹義上說，電子測量是指在電子學中對有關電的量值的測量。對有關電的量值的測量。1.2.2 1.2.2 電子測量技術的特點電子測量技術的特點1 1測量速度快測量速度快2 2測量頻率范圍寬和測試動態(tài)范圍廣測量頻率范圍寬和測試動態(tài)范圍廣3 3測量準確度高測量準確度高4 4易于實現(xiàn)遙控易于實現(xiàn)遙控5 5易于實現(xiàn)測量過程自動化和測量儀器的智能化易于實現(xiàn)測量過程自動化和測量儀器的智能化河北石油職業(yè)技術學院河北石油職業(yè)技術學院表1.1 常用電子測量儀器與應用河北石油職業(yè)技術學院河北石油職業(yè)技術學院河北石油職業(yè)技術學院1.4 1.4 電子測量技術發(fā)展概述電子測量

6、技術發(fā)展概述模擬式模擬式儀表儀表數(shù)字式數(shù)字式儀表儀表智能化智能化儀表儀表虛擬虛擬儀器儀器 圖1 測量儀器的發(fā)展進程示意圖 河北石油職業(yè)技術學院電子測量儀器的發(fā)展電子測量儀器的發(fā)展 1 1 傳統(tǒng)儀器傳統(tǒng)儀器 模擬儀器模擬儀器 數(shù)字化儀器數(shù)字化儀器 指針式三用表指針式三用表 示波器示波器 數(shù)碼顯示儀表數(shù)碼顯示儀表 軟硬兼施軟硬兼施 多功能多功能 高精度高精度自動化自動化 改進方向改進方向 特點特點 全由硬件組成全由硬件組成 功能單一固定功能單一固定 精度較低精度較低 人工操作人工操作 河北石油職業(yè)技術學院現(xiàn)代儀器現(xiàn)代儀器 智能化智能化 模塊化模塊化 虛擬化虛擬化網(wǎng)絡化網(wǎng)絡化 發(fā)展方向發(fā)展方向 性能

7、優(yōu)異功能多性能優(yōu)異功能多 儀器與計算機融合儀器與計算機融合 硬件與軟件結合硬件與軟件結合 特點特點 智能儀器智能儀器 程控儀器程控儀器-自動測試系統(tǒng)自動測試系統(tǒng)虛擬儀器虛擬儀器 主要形式主要形式河北石油職業(yè)技術學院智能儀器智能儀器 ( (計算機嵌入儀器計算機嵌入儀器) )通常人們把內含微處理器和通常人們把內含微處理器和GPIBGPIB接口的儀器稱為智能儀器接口的儀器稱為智能儀器 測試模塊測試模塊或信號源或信號源智能儀器智能儀器自動測試系統(tǒng)自動測試系統(tǒng) 河北石油職業(yè)技術學院 虛擬儀器儀器融入計算機）虛擬儀器儀器融入計算機） VI VI，Virtual InstrumentsVirtual Ins

8、truments是檢測技術與計算機技術和通信是檢測技術與計算機技術和通信技術有機結合的產(chǎn)物。它是技術有機結合的產(chǎn)物。它是美國國家儀器美國國家儀器NINI，National InstrumentsNational Instruments公司于公司于19811981年提出的個人儀器年提出的個人儀器Personal Computer InstrumentPersonal Computer Instrument的的基礎上發(fā)展起來的。虛擬儀器基礎上發(fā)展起來的。虛擬儀器是指在通用計算機上添加一層是指在通用計算機上添加一層軟件和一些硬件模塊，使用戶軟件和一些硬件模塊，使用戶操作這臺通用計算機就像操作操作這臺

9、通用計算機就像操作一臺真實的儀器一樣。虛擬儀一臺真實的儀器一樣。虛擬儀器技術強調軟件的作用，提出器技術強調軟件的作用，提出了了“軟件就是儀器的概念。軟件就是儀器的概念。 河北石油職業(yè)技術學院D/A-D/A-由軟件產(chǎn)生測試信號由軟件產(chǎn)生測試信號 A/D-A/D-采集測量數(shù)據(jù)采集測量數(shù)據(jù) 1 1 數(shù)字電壓表數(shù)字電壓表 峰值峰值-搜索正負最大值搜索正負最大值 均值均值 有效值有效值-2 2 存儲示波器存儲示波器3 3 頻譜儀頻譜儀112)(1niituNU10)(1niituNU虛擬儀器虛擬儀器 舉例舉例u時域示波器）時域示波器）頻域頻譜儀）頻域頻譜儀）f0ut插卡模塊）插卡模塊）D/AD/AA/DA/D濾波濾波取樣取樣PCPCD SD SP P被測對象被測對象河北石油職業(yè)技術學院虛擬儀器的構成方式虛擬儀器的構成方式信號調信號調 理理數(shù)據(jù)采集卡數(shù)據(jù)采集卡GPIBGPIB接口儀器接口儀器VXIVXI儀器儀器PXIPXI儀器儀器串口串口/USB/USB儀器儀器現(xiàn)場總線儀器或設備）現(xiàn)場總線儀器或設備）GPIBGPIB接口卡接口卡測控對象測控對象L