測(cè)量的基本原理學(xué)習(xí)課程

1、基基礎(chǔ)礎(chǔ)模擬與數(shù)字電路模擬與數(shù)字電路信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)微機(jī)及接口微機(jī)及接口綜綜合合應(yīng)應(yīng)用用電子電子計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)通信與控制通信與控制特特點(diǎn)點(diǎn)綜合性強(qiáng)綜合性強(qiáng)應(yīng)用面廣應(yīng)用面廣實(shí)踐性突出實(shí)踐性突出第1頁(yè)/共82頁(yè)第一頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。電子測(cè)量原理著重討論測(cè)量技術(shù)與方法，誤差分析和實(shí)際應(yīng)用基于系統(tǒng)方框級(jí)電子測(cè)量?jī)x器著重研究電子儀器及系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制造等工程實(shí)現(xiàn)技術(shù)基于電路結(jié)構(gòu)級(jí)第2頁(yè)/共82頁(yè)第二頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。原理：基礎(chǔ)誤差：提升應(yīng)用：歸宿第3頁(yè)/共82頁(yè)第三頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。第4頁(yè)/共82頁(yè)第四頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。第第1章章 測(cè)量的基

2、本原理測(cè)量的基本原理第5頁(yè)/共82頁(yè)第五頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。1.1 1.1 測(cè)量的基本概念測(cè)量的基本概念測(cè)量的意義 日常生活中處處離不開(kāi)測(cè)量 科學(xué)更加離不開(kāi)測(cè)量 第6頁(yè)/共82頁(yè)第六頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分?，F(xiàn)代信息科學(xué)技術(shù)的三大支柱現(xiàn)代信息科學(xué)技術(shù)的三大支柱信息獲取技術(shù)信息獲取技術(shù)測(cè)試技術(shù)測(cè)試技術(shù)信息傳輸技術(shù)信息傳輸技術(shù)通信技術(shù)通信技術(shù)信息處理技術(shù)信息處理技術(shù)計(jì)算機(jī)技術(shù)計(jì)算機(jī)技術(shù)沒(méi)有獲取到信息，傳輸就是無(wú)源之水，處理更是無(wú)沒(méi)有獲取到信息，傳輸就是無(wú)源之水，處理更是無(wú)本之木本之木第7頁(yè)/共82頁(yè)第七頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。第8頁(yè)/共82頁(yè)第八頁(yè)，編輯于星期三：九

3、點(diǎn) 四十五分?？茖W(xué)是從測(cè)量開(kāi)始的，科學(xué)是從測(cè)量開(kāi)始的，沒(méi)有測(cè)量就沒(méi)有科學(xué)，沒(méi)有測(cè)量就沒(méi)有科學(xué)，至少?zèng)]有精確的科學(xué)、真正的科學(xué)至少?zèng)]有精確的科學(xué)、真正的科學(xué) 第9頁(yè)/共82頁(yè)第九頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。第10頁(yè)/共82頁(yè)第十頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。中國(guó)首個(gè)火星探測(cè)器熒火一號(hào)中國(guó)首個(gè)火星探測(cè)器熒火一號(hào) 第11頁(yè)/共82頁(yè)第十一頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。計(jì)量測(cè)試技術(shù)落后，計(jì)量測(cè)試技術(shù)落后，國(guó)家的一切都要落后國(guó)家的一切都要落后第12頁(yè)/共82頁(yè)第十二頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。測(cè)量的定義測(cè)量的定義 1.狹義測(cè)量的定義 測(cè)量是為了確定被測(cè)對(duì)象的量值而進(jìn)行的一組操作 在進(jìn)

4、行這組操作的過(guò)程中，人們借助專門(mén)的設(shè)備，把被測(cè)對(duì)象直接或間接地與同類已知單位進(jìn)行比較，取得用數(shù)值和單位共同表示的測(cè)量結(jié)果 測(cè)量的量值可表示為測(cè)量的量值可表示為0 xxx第13頁(yè)/共82頁(yè)第十三頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。量量：人們把事物（現(xiàn)象或狀態(tài)、物體或物質(zhì)等）可定性區(qū)別和定量確定：人們把事物（現(xiàn)象或狀態(tài)、物體或物質(zhì)等）可定性區(qū)別和定量確定的屬性，稱之為（可測(cè)量的）量。的屬性，稱之為（可測(cè)量的）量。量值量值：一般是由一個(gè)數(shù)值乘以測(cè)量單位所表示的特定量的大小，它是一個(gè)要一般是由一個(gè)數(shù)值乘以測(cè)量單位所表示的特定量的大小，它是一個(gè)要用數(shù)值和單位共同表示的量，即量值用數(shù)值和單位共同表示的量，即

5、量值=數(shù)值數(shù)值 X 單位單位（量的）數(shù)值（量的）數(shù)值：它是在量值表示中用以單位相乘的數(shù)字。數(shù)值：它是在量值表示中用以單位相乘的數(shù)字。數(shù)值=量值量值/單位單位 （測(cè)量）單位（測(cè)量）單位：為了定量表示同種量的大小，人們共同約定的一個(gè)特定參考量，為了定量表示同種量的大小，人們共同約定的一個(gè)特定參考量，它有名稱、符號(hào)和定義，其數(shù)值為它有名稱、符號(hào)和定義，其數(shù)值為1?！皵?shù)值等于數(shù)值等于1的量的量”定義為單位定義為單位i被測(cè)量被測(cè)量：是指作為測(cè)量對(duì)象（測(cè)量客體）的特定量：是指作為測(cè)量對(duì)象（測(cè)量客體）的特定量測(cè)量結(jié)果：測(cè)量結(jié)果：是指通過(guò)測(cè)量所得到的賦予被測(cè)量的量值是指通過(guò)測(cè)量所得到的賦予被測(cè)量的量值第14頁(yè)

6、/共82頁(yè)第十四頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。 測(cè)量的內(nèi)涵 測(cè)量目的是對(duì)被測(cè)對(duì)象取得一個(gè)定量的認(rèn)識(shí) “一組操作”是一個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程,說(shuō)明了測(cè)量的實(shí)踐性 測(cè)量就是比較: 直接比較和間接比較 需要同類已知單位作標(biāo)準(zhǔn) 最終能表示給測(cè)量主體（人）第15頁(yè)/共82頁(yè)第十五頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。圖11 測(cè)量的比較原理(a) 天平直接比較（b）彈簧稱間接比較被測(cè)物體的重量等于標(biāo)準(zhǔn)砝碼的重量被測(cè)物體的重量從度盤(pán)上讀數(shù)，因?yàn)?，彈簧秤度盤(pán)上的刻度是事先與標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較的結(jié)果第16頁(yè)/共82頁(yè)第十六頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。測(cè)量的定義測(cè)量的定義（續(xù)）（續(xù)） 2. 廣義測(cè)量的定義 測(cè)量是為了獲取被

7、測(cè)對(duì)象的信息而進(jìn)行的實(shí)踐過(guò)程第17頁(yè)/共82頁(yè)第十七頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。信息信息事物（系統(tǒng)）的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其變化方式事物（系統(tǒng)）的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其變化方式第18頁(yè)/共82頁(yè)第十八頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。被測(cè)對(duì)象測(cè)量人員測(cè)試儀器系統(tǒng)信 息顯 示感知和識(shí)別圖圖1-2 測(cè)量的基本原理圖測(cè)量的基本原理圖第19頁(yè)/共82頁(yè)第十九頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。測(cè)量的組成測(cè)量的組成對(duì)對(duì)象象屬屬性性影影響響影影響響影影響響測(cè)測(cè)量量策策略略、算算法法數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)狀狀態(tài)態(tài)參參數(shù)數(shù)命命令令被被測(cè)測(cè)信信息息原原理理方方法法被被測(cè)測(cè)對(duì)對(duì)象象儀儀器器系系統(tǒng)統(tǒng)測(cè)測(cè)量量人人員員測(cè)測(cè)量量環(huán)環(huán)境境激激勵(lì)勵(lì)信信號(hào)

8、號(hào)選選擇擇儀儀器器決決定定方方法法圖圖1 1- -3 3 測(cè)測(cè)量量的的基基本本要要素素第20頁(yè)/共82頁(yè)第二十頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。測(cè)量過(guò)程基本要素之間的互動(dòng)關(guān)系執(zhí)執(zhí)行行測(cè)測(cè)量量操操作作測(cè)測(cè)試試數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)處處理理測(cè)測(cè)量量結(jié)結(jié)果果顯顯示示結(jié)結(jié) 束束設(shè)設(shè)置置儀儀器器工工作作參參數(shù)數(shù)實(shí)實(shí)施施階階段段被被測(cè)測(cè)對(duì)對(duì)象象設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)階階段段測(cè)測(cè)量量任任務(wù)務(wù)要要求求組組建建測(cè)測(cè)量量系系統(tǒng)統(tǒng)需需 求求 分分 析析擬擬定定測(cè)測(cè)量量方方案案現(xiàn)現(xiàn)有有儀儀器器設(shè)設(shè)備備選選用用測(cè)測(cè)量量?jī)x儀器器（測(cè)測(cè)試試硬硬件件平平臺(tái)臺(tái)）決決定定測(cè)測(cè)量量技技術(shù)術(shù)（測(cè)測(cè)試試軟軟件件平平臺(tái)臺(tái)）完完成成儀儀器器互互連連擬擬定定測(cè)測(cè)量量步

9、步驟驟開(kāi)開(kāi) 始始論論證證階階段段第21頁(yè)/共82頁(yè)第二十一頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。測(cè)量的組成測(cè)量的組成（續(xù)）（續(xù)）3.被測(cè)對(duì)象信息 狹義的測(cè)量是量值的獲取,廣義的測(cè)量是信息的獲取 信息又可分為自然信息和社會(huì)信息兩大類4.測(cè)量?jī)x器系統(tǒng)量具和儀器 測(cè)量?jī)x器系統(tǒng)包括量具、測(cè)試儀器、測(cè)試系統(tǒng)及附件等5.測(cè)量的主體測(cè)量人員 手動(dòng)：由測(cè)量主體（測(cè)量人員）直接參與完成 自動(dòng)：測(cè)量主體交給智能設(shè)備（計(jì)算機(jī)等）完成，但測(cè)量策略、軟件算法、程序編寫(xiě)需由測(cè)量人員事先設(shè)計(jì)好6.測(cè)量技術(shù) 測(cè)量中所采用的原理、方法和技術(shù)措施，總稱為測(cè)量技術(shù)第22頁(yè)/共82頁(yè)第二十二頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。測(cè)量的基本要

10、素測(cè)量的基本要素（續(xù)）（續(xù)）7.測(cè)量環(huán)境 測(cè)量環(huán)境是指測(cè)量過(guò)程中人員、對(duì)象和儀器系統(tǒng)所處空間的一切物理和化學(xué)條件的總和 測(cè)量環(huán)境包括溫度、濕度、力場(chǎng)、電磁場(chǎng)、輻射、化學(xué)氣霧和粉塵，霉菌以及有關(guān)電磁量（工作電壓、源阻抗、負(fù)載阻抗、地磁場(chǎng)、雷電等）的數(shù)值、范圍及其變化 第23頁(yè)/共82頁(yè)第二十三頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。儀器以工作環(huán)境條件的不同要求分為三組：儀器以工作環(huán)境條件的不同要求分為三組：I 組組： 良好的環(huán)境條件良好的環(huán)境條件，溫度+10+35oc，相對(duì)濕度80%(在35oc上)， 只允許有輕微的振動(dòng)。II 組組：一般的環(huán)境條件一般的環(huán)境條件，溫度-10+40oc，相對(duì)濕度80%(

11、在40oc上)， 允許一般的振動(dòng)和沖擊。III 組組：惡劣的環(huán)境條件惡劣的環(huán)境條件，溫度-40+55oc，相對(duì)濕度90%(在35oc上)， 允許頻繁的搬動(dòng)和運(yùn)輸中受到較大的沖擊和振動(dòng)。I 高精度計(jì)量用儀器高精度計(jì)量用儀器II 通用儀器通用儀器III 野外、機(jī)載等儀器野外、機(jī)載等儀器第24頁(yè)/共82頁(yè)第二十四頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。測(cè)試和檢測(cè)測(cè)試和檢測(cè) 定量定量 定性定性 定級(jí)定級(jí)測(cè)試測(cè)試: 測(cè)量和試驗(yàn)的總稱測(cè)量和試驗(yàn)的總稱,它包含了測(cè)量和試驗(yàn)的全部?jī)?nèi)容它包含了測(cè)量和試驗(yàn)的全部?jī)?nèi)容,既既包括定量的測(cè)量包括定量的測(cè)量,也包含定性的試驗(yàn)也包含定性的試驗(yàn) 本書(shū)中本書(shū)中”測(cè)試測(cè)試”和和”測(cè)量測(cè)

12、量”不加區(qū)分而互相通用不加區(qū)分而互相通用 檢測(cè)檢測(cè): 包括檢驗(yàn)和測(cè)量?jī)煞矫娴暮x包括檢驗(yàn)和測(cè)量?jī)煞矫娴暮x第25頁(yè)/共82頁(yè)第二十五頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。 1.2 1.2 計(jì)量的基本概計(jì)量的基本概念念 計(jì)量的定義和意義 1.計(jì)量的定義 計(jì)量是利用技術(shù)和法制手段實(shí)施的一種特殊形式的測(cè)量，即把被測(cè)量與國(guó)家計(jì)量部門(mén)作為基準(zhǔn)或標(biāo)準(zhǔn)的同類單位量進(jìn)行比較，以確定合格與否，并給出具有法律效力的檢定證書(shū) 計(jì)量的三個(gè)主要特征是統(tǒng)一性、準(zhǔn)確性和法制性。 計(jì)量包含了為達(dá)到統(tǒng)一和準(zhǔn)確一致所進(jìn)行的全部活動(dòng)，如單位的統(tǒng)一、基準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)的建立、進(jìn)行量值傳遞、計(jì)量監(jiān)督管理、測(cè)量方法及其手段的研究等第26頁(yè)/共82頁(yè)

13、第二十六頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。計(jì)量的定義和意義計(jì)量的定義和意義（續(xù)）（續(xù)） 2.計(jì)量與測(cè)量的關(guān)系測(cè)量發(fā)展的客觀需要才出現(xiàn)了測(cè)量發(fā)展的客觀需要才出現(xiàn)了計(jì)量計(jì)量測(cè)量是計(jì)量應(yīng)用的重要途徑測(cè)量是計(jì)量應(yīng)用的重要途徑?jīng)]有測(cè)量，計(jì)量將失去價(jià)值沒(méi)有測(cè)量，計(jì)量將失去價(jià)值為了保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，必為了保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，必須定期對(duì)儀器進(jìn)行檢定和校準(zhǔn)，須定期對(duì)儀器進(jìn)行檢定和校準(zhǔn)，這個(gè)過(guò)程就是計(jì)量這個(gè)過(guò)程就是計(jì)量u計(jì)量的任務(wù)是確定測(cè)量結(jié)果計(jì)量的任務(wù)是確定測(cè)量結(jié)果的可靠性的可靠性u(píng)計(jì)量是測(cè)量的基礎(chǔ)和依據(jù)計(jì)量是測(cè)量的基礎(chǔ)和依據(jù)u沒(méi)有計(jì)量，也談不上測(cè)量沒(méi)有計(jì)量，也談不上測(cè)量u計(jì)量和測(cè)量相互配合，才能計(jì)量和測(cè)

14、量相互配合，才能在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮重要在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用作用u計(jì)量工作是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中一項(xiàng)極為重要的技術(shù)基礎(chǔ)工作，它計(jì)量工作是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中一項(xiàng)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(guó)防建設(shè)以及人民生活等各個(gè)方在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)、國(guó)防建設(shè)以及人民生活等各個(gè)方面起著技術(shù)保證和技術(shù)監(jiān)督的作用面起著技術(shù)保證和技術(shù)監(jiān)督的作用第27頁(yè)/共82頁(yè)第二十七頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。單位和單位制單位和單位制 根據(jù)定義而令系數(shù)為1的量稱為單位 單位是表征測(cè)量結(jié)果的重要組成部分， 又是對(duì)兩個(gè)同類量值進(jìn)行比較的基礎(chǔ) 基本單位、導(dǎo)出單位、單位制第28頁(yè)/共82頁(yè)第二十八頁(yè)，編輯于星期三

15、：九點(diǎn) 四十五分。單位和單位制單位和單位制（續(xù)）（續(xù)）1.國(guó)際單位制（SI）的組成國(guó)際單位制基本單位 量的名稱量的名稱單位名稱單位名稱單位符號(hào)單位符號(hào)長(zhǎng)度長(zhǎng)度米米m質(zhì)量質(zhì)量千克千克kg時(shí)間時(shí)間秒秒s電流電流安安培培A熱力學(xué)溫度熱力學(xué)溫度開(kāi)開(kāi)爾文爾文K物質(zhì)的量物質(zhì)的量摩摩爾爾mol發(fā)光強(qiáng)度發(fā)光強(qiáng)度坎坎德拉德拉cd 1948年 第9屆國(guó)際計(jì)量大會(huì) 1960年 第11屆國(guó)際計(jì)量大會(huì) 1984年 國(guó)務(wù)院頒布中華人民共和國(guó)法定計(jì)量單位第29頁(yè)/共82頁(yè)第二十九頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。1 12 22 2 單位和單位制單位和單位制（續(xù)）（續(xù)）國(guó)際單位制詞頭采用十進(jìn)制詞頭,表示使單位增大或縮小的十進(jìn)

16、倍數(shù)例：5.4X10-9s=5.4ns 因數(shù)因數(shù)詞頭名稱詞頭名稱符號(hào)符號(hào)英文英文中文中文109giga吉吉G106Mega兆兆M103kilo千千K10-3milli毫毫m10-6micro微微u10-9nano納納n10-12pico皮皮p第30頁(yè)/共82頁(yè)第三十頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)1.標(biāo)準(zhǔn)（或基準(zhǔn)）的定義 為了定義、實(shí)現(xiàn)、保存或復(fù)現(xiàn)量的單位或（一個(gè)或多個(gè)量值），用作參考的計(jì)量設(shè)備（實(shí)物量具、測(cè)量?jī)x器、參考物質(zhì)或測(cè)量系統(tǒng)），稱之為標(biāo)準(zhǔn)或基準(zhǔn)定義基本測(cè)量單位和制作體現(xiàn)其量值的標(biāo)準(zhǔn)器是兩件有聯(lián)系定義基本測(cè)量單位和制作體現(xiàn)其量值的標(biāo)準(zhǔn)器是兩件有聯(lián)系而又有區(qū)別的事，前者

17、依據(jù)嚴(yán)格的科學(xué)理論，后者要靠先進(jìn)而又有區(qū)別的事，前者依據(jù)嚴(yán)格的科學(xué)理論，后者要靠先進(jìn)的制作技術(shù)。的制作技術(shù)。第31頁(yè)/共82頁(yè)第三十一頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分?；鶞?zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)（續(xù)）（續(xù)）2.測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的分類、分級(jí)分類： 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)參照標(biāo)準(zhǔn)作證標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)器具標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分級(jí)：分級(jí)：主標(biāo)準(zhǔn)（一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)）主標(biāo)準(zhǔn)（一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)）副標(biāo)準(zhǔn)（二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)）副標(biāo)準(zhǔn)（二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)）工作標(biāo)準(zhǔn)（三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)）工作標(biāo)準(zhǔn)（三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)）第32頁(yè)/共82頁(yè)第三十二頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分?；鶞?zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)（續(xù)）（續(xù)） 3.幾個(gè)術(shù)語(yǔ)（1）計(jì)量器具：凡是能用以直接或間接測(cè)出被測(cè)對(duì)象量值的量具、計(jì)量?jī)x器和計(jì)量裝置都統(tǒng)稱為計(jì)量

18、器具。計(jì)量器具按作用可分為計(jì)量基準(zhǔn)、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)和工作計(jì)量器具三類（2）計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具：準(zhǔn)確度低于計(jì)量基準(zhǔn)，用于檢定計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)或工作計(jì)量器具的計(jì)量器具（3）工作計(jì)量器具：工作崗位上使用，不用于進(jìn)行量值傳遞，而是直接用來(lái)測(cè)量被測(cè)對(duì)象量值的計(jì)量器具第33頁(yè)/共82頁(yè)第三十三頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分?；鶞?zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)（續(xù)）（續(xù)）（4）比對(duì)： 在規(guī)定條件下，對(duì)相同準(zhǔn)確度等級(jí)的同類基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)或工作計(jì)量器之間的量值進(jìn)行比較，其目的是考核量值的一致性。（5）檢定： 是用高一等級(jí)準(zhǔn)確度的計(jì)量器具對(duì)低一等級(jí)的計(jì)量器具進(jìn)行比較，以達(dá)到全面評(píng)定被檢計(jì)量器具的計(jì)量性能是否合格的目的。一般要求計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確度為被檢

19、者的1/3到1/10。（6）校準(zhǔn)： 校準(zhǔn)是指被校的計(jì)量器具與高一等級(jí)的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)相比較，以確定被校計(jì)量器具的示值誤差（有時(shí)也包括確定被校器具的其他計(jì)量性能）的全部工作。（7）量值的傳遞： 指一個(gè)物理量單位通過(guò)各級(jí)基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)及相應(yīng)的輔助手段準(zhǔn)確地傳遞到日常工作中所使用的測(cè)量?jī)x器、量具，以保證量值統(tǒng)一的全過(guò)程。 （8）量值的溯源性第34頁(yè)/共82頁(yè)第三十四頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的權(quán)威性和相對(duì)性測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的權(quán)威性和相對(duì)性1.標(biāo)準(zhǔn)的權(quán)威性 標(biāo)準(zhǔn)的理論定義最嚴(yán)格的、制作工藝技術(shù)最先進(jìn) 原器標(biāo)準(zhǔn)自身也會(huì)隨時(shí)間、地點(diǎn)、環(huán)境條件而變化，甚至?xí)p壞，會(huì)失傳 從現(xiàn)代科學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看，最好的標(biāo)準(zhǔn)是原子

20、標(biāo)準(zhǔn)2.基準(zhǔn)的相對(duì)性一個(gè)時(shí)期的測(cè)量基準(zhǔn)反映當(dāng)時(shí)的人類認(rèn)識(shí)水平和科學(xué)水平 例：以太陽(yáng)為基準(zhǔn)，時(shí)間測(cè)量的精確度可達(dá)到1秒鐘。而目前銫原子鐘的計(jì)時(shí)精確度在三百萬(wàn)年內(nèi)也不超過(guò)1秒第35頁(yè)/共82頁(yè)第三十五頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。我國(guó)通過(guò)與多個(gè)國(guó)家進(jìn)行科技合作，成功研發(fā)出銫原子噴泉鐘，我國(guó)通過(guò)與多個(gè)國(guó)家進(jìn)行科技合作，成功研發(fā)出銫原子噴泉鐘，使我國(guó)時(shí)間頻率基準(zhǔn)的精度從使我國(guó)時(shí)間頻率基準(zhǔn)的精度從3030萬(wàn)年不差萬(wàn)年不差1 1秒秒提高到提高到600600萬(wàn)年不差萬(wàn)年不差1 1秒秒，標(biāo)志著我國(guó)時(shí)間頻率基準(zhǔn)研究進(jìn)入世界先進(jìn)行列標(biāo)志著我國(guó)時(shí)間頻率基準(zhǔn)研究進(jìn)入世界先進(jìn)行列 2007-1-4 人民政協(xié)報(bào)人民政

21、協(xié)報(bào)美國(guó)科羅拉多州博爾德的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和美國(guó)科羅拉多州博爾德的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究所（技術(shù)研究所（NIST）1999年建成年建成 價(jià)值約為價(jià)值約為65萬(wàn)美元萬(wàn)美元，在在2000萬(wàn)年內(nèi)萬(wàn)年內(nèi)，它既不會(huì)少它既不會(huì)少1秒也不會(huì)多秒也不會(huì)多1秒秒NIST F-1 原子鐘原子鐘 1915.8 2011. 11Norman F. Ramsey1989年諾貝爾獎(jiǎng)年諾貝爾獎(jiǎng)第36頁(yè)/共82頁(yè)第三十六頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。米標(biāo)準(zhǔn)原器是米標(biāo)準(zhǔn)原器是19世紀(jì)前的國(guó)世紀(jì)前的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)器，現(xiàn)在的長(zhǎng)度單位際標(biāo)準(zhǔn)器，現(xiàn)在的長(zhǎng)度單位定義為定義為光用光用1/299 792 458秒在真空秒在真空中傳播的長(zhǎng)度中傳播的長(zhǎng)度第3

22、7頁(yè)/共82頁(yè)第三十七頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的傳遞測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的傳遞中中國(guó)國(guó)計(jì)計(jì)量量院院中中國(guó)國(guó)測(cè)測(cè)試試院院國(guó)國(guó)家家標(biāo)標(biāo)物物中中心心授授權(quán)權(quán)基基準(zhǔn)準(zhǔn)實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)室室大大區(qū)區(qū)國(guó)國(guó)家家計(jì)計(jì)量量中中心心省省級(jí)級(jí)計(jì)計(jì)量量所所市市（地地）計(jì)計(jì)量量所所分分站站縣縣（區(qū)區(qū)）計(jì)計(jì)量量所所工工礦礦企企業(yè)業(yè)、商商店店、研研究究院院所所、醫(yī)醫(yī)院院、學(xué)學(xué)校校等等國(guó)國(guó)防防計(jì)計(jì)量量中中心心行行業(yè)業(yè)計(jì)計(jì)量量中中心心國(guó)國(guó)家家專專業(yè)業(yè)計(jì)計(jì)量量站站國(guó)國(guó)家家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)級(jí)級(jí)級(jí)級(jí)級(jí)級(jí)工工作作標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)自上而下逐級(jí)傳遞自上而下逐級(jí)傳遞 圖圖1-5 量值傳遞和溯源體系及計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)示意圖量值傳遞和溯源體系及計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)示意圖第38

23、頁(yè)/共82頁(yè)第三十八頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。1.3 測(cè)量誤差的基本概念測(cè)量誤差的基本概念測(cè)量誤差定義測(cè)量誤差定義測(cè)量誤差的來(lái)源測(cè)量誤差的來(lái)源 儀器誤差儀器誤差 影響誤差影響誤差 方法誤差方法誤差 人身誤差人身誤差 測(cè)量對(duì)象變化誤差測(cè)量對(duì)象變化誤差測(cè)量誤差的表示方法測(cè)量誤差的表示方法 絕對(duì)誤差絕對(duì)誤差 相對(duì)誤差相對(duì)誤差第39頁(yè)/共82頁(yè)第三十九頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。1.4 1.4 測(cè)量信息的獲取原理測(cè)量信息的獲取原理本節(jié)中將主要闡述以下基本問(wèn)題： 信息的含義是什么？ 為什么信息可以被獲?。?信息獲取是怎樣的過(guò)程？ 信息獲取過(guò)程中采用了哪些基本方法？ 這些方法的實(shí)現(xiàn)途徑是什么

24、？ 信息獲取的限制因素及其克服措施是什么？測(cè)量是研究如何獲取被測(cè)對(duì)象 信息的一門(mén)科學(xué)第40頁(yè)/共82頁(yè)第四十頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。信息的概念信息的概念1客體的實(shí)有的信息客觀信息 某事物客體所具有的信息，是指該客觀存在的事物的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其變化方式的自我表述或自我顯示。 客體論的信息是一種客觀的存在，不以主體的存在與否為轉(zhuǎn)移，或者無(wú)論是否被其主體感受到，都絲毫不影響它的“自我表述”或“自我顯示”。 任何事物都具有一定的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，同時(shí)處在一定的環(huán)境之中，正是這種內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部環(huán)境兩者綜合作用，決定了事物的具體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和狀態(tài)變化方式。 但在有時(shí)人們很難了解事物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)狀況，這時(shí)就只能把它

25、看作一個(gè)“黑箱”，并通過(guò)它的外部聯(lián)系（如輸入/輸出關(guān)系等外部行為）的狀態(tài)及其變化方式來(lái)獲得信息。 第41頁(yè)/共82頁(yè)第四十一頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。信息的概念信息的概念（續(xù)）（續(xù)）2主體認(rèn)識(shí)論的信息主觀信息 是指主體所感知或表述的關(guān)于該事物的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其變化方式，及有關(guān)的形式、含義和效用。 主體認(rèn)識(shí)論層次的信息的內(nèi)涵比客體論層次信息豐富得多。這是因?yàn)樽鳛檎J(rèn)識(shí)的主體： （1）具有感覺(jué)的能力，能夠感覺(jué)到信息的外在形式。 （2）具有理解能力，能夠理解信息的內(nèi)在含義。 （3）具有目的性，因而能夠判斷信息對(duì)其目的而言的價(jià)值。 第42頁(yè)/共82頁(yè)第四十二頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。信息的概

26、念信息的概念（續(xù)）（續(xù)）3.全信息是同時(shí)考慮了事物運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其變化方式的外在形式、內(nèi)在含義和效用價(jià)值的主體認(rèn)識(shí)論層次信息。 4實(shí)在信息、先驗(yàn)信息、實(shí)得信息 全信息全信息語(yǔ)義信息語(yǔ)義信息語(yǔ)用信息語(yǔ)用信息語(yǔ)法信息語(yǔ)法信息第43頁(yè)/共82頁(yè)第四十三頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。測(cè)量信息獲取的原理框圖測(cè)量信息獲取的原理框圖測(cè)測(cè)量量客客體體客客體體信信息息比比較較標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)處處理理顯顯示示規(guī)規(guī)范范化化信信號(hào)號(hào)語(yǔ)語(yǔ)法法信信息息量量化化信信息息可可見(jiàn)見(jiàn)信信息息信信息息識(shí)識(shí)別別語(yǔ)語(yǔ)義義信信息息處處理理語(yǔ)語(yǔ)用用信信息息測(cè)測(cè)量量人人員員目目標(biāo)標(biāo)信信息息激激勵(lì)勵(lì)傳傳感感語(yǔ)語(yǔ)法法信信息息變變換換信信號(hào)號(hào)信信息息感感

27、知知圖圖 1-6 測(cè)量測(cè)量(信息獲取信息獲取)原理圖原理圖第44頁(yè)/共82頁(yè)第四十四頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。信息的感知信息的感知1感知的基本原理 信息感知的基本機(jī)制在于要有某種組織或器官能夠靈敏地感受到被測(cè)對(duì)象運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)及其變化的方式 信息感知，是感知事物運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)及其變化方式，其實(shí)質(zhì)是把客體論層次的信息轉(zhuǎn)換為主體認(rèn)識(shí)論層次的語(yǔ)法信息 信息感知信息感知主體認(rèn)識(shí)論信息主體認(rèn)識(shí)論信息（語(yǔ)法信息）（語(yǔ)法信息）客體層次的信息客體層次的信息（信號(hào)信號(hào)）yx圖圖1-7 信息感知原理框圖信息感知原理框圖第45頁(yè)/共82頁(yè)第四十五頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。信息的感知信息的感知2感知的基本技術(shù)

28、傳感器與敏感器 測(cè)量的第一個(gè)環(huán)節(jié)是信息的感知。 傳感器是感知各種非電信息并把非電量轉(zhuǎn)換為電量輸出的器件或裝置，它是非電系統(tǒng)與電系統(tǒng)之間的接口，本質(zhì)上是完成信息載體的轉(zhuǎn)換。 傳感器根據(jù)轉(zhuǎn)換的效應(yīng)可分為物理型、化學(xué)型和生物型三大類。 例：熱敏電阻把被測(cè)溫度的變化轉(zhuǎn)換為電阻的變化。第46頁(yè)/共82頁(yè)第四十六頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。風(fēng)力參數(shù)傳感器地震檢波器反射式光敏傳感器磁、氣、力敏傳感器超聲傳感器第47頁(yè)/共82頁(yè)第四十七頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。信息的識(shí)別信息的識(shí)別1識(shí)別的基本原理 識(shí)別是把感知的語(yǔ)法信息（信號(hào)形式）轉(zhuǎn)換成人們能夠理解的語(yǔ)義信息 識(shí)別（分類）的基本原理是形式特征的

29、比較。由于信息的類別不同，其形式特征也不相同，因此，理論上信息總是可以分辨（識(shí)別）的 識(shí)別的原則是：相似而認(rèn)同，相異而拒斥 由于識(shí)別環(huán)境存在固有干擾，待識(shí)別的信息天然不理想，理論方法不完備和信息類別相似性的表達(dá)不完善，因此，無(wú)論怎樣精巧地設(shè)計(jì)信息識(shí)別系統(tǒng)，完全無(wú)差錯(cuò)的識(shí)別是不現(xiàn)實(shí)的（誤差存在的絕對(duì)性） 第48頁(yè)/共82頁(yè)第四十八頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。信息的識(shí)別信息的識(shí)別2識(shí)別的基本技術(shù)為了把語(yǔ)法信息（信號(hào)）轉(zhuǎn)換人們能夠理解的語(yǔ)義信息，須使用信號(hào)的比較、變換、處理和顯示技術(shù)。（1）比較用已知量和未知量比較。（2）變換某些被測(cè)量不便于直接比較，無(wú)法直接觀測(cè)而采用了變換。為了獲得更高的識(shí)

30、別分辨力和精度、更快的速度、更寬的量程而采用變換技術(shù)。 例如，雷達(dá)測(cè)量飛機(jī)的距離，采用了把距離變換成時(shí)間，通過(guò)直接測(cè)量電脈沖來(lái)回傳輸?shù)臅r(shí)間來(lái)測(cè)得距離。（3）信息處理泛指為了各種目的而對(duì)信息所進(jìn)行的變換和加工。 （4）顯示原理顯示的基本功能是把人眼不可見(jiàn)的信息轉(zhuǎn)化成為可見(jiàn)的信息 第49頁(yè)/共82頁(yè)第四十九頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。各種測(cè)量系統(tǒng)中對(duì)處理功能的需求可能很不同，處理內(nèi)容和復(fù)雜程度差異也各種測(cè)量系統(tǒng)中對(duì)處理功能的需求可能很不同，處理內(nèi)容和復(fù)雜程度差異也很大，處理的方法也可能很不一樣。很大，處理的方法也可能很不一樣。（1）人工處理方式例：一個(gè)模擬式的交流電壓表的原理框圖，它測(cè)量交流

31、電壓的有效值。工作原理是被測(cè)交流電壓經(jīng)峰值檢波器變換成直流電壓（AC-DC電壓變換），然后經(jīng)直流電壓放大（幅度變換）和電壓轉(zhuǎn)換為電流輸出（電壓-電流變換），去驅(qū)動(dòng)電表指針偏轉(zhuǎn)（電壓-指針偏轉(zhuǎn)換變換）。檢檢 波波放放大大u顯顯示示被被測(cè)測(cè)對(duì)對(duì)象象測(cè)測(cè)量量人人員員圖圖 1-8 交流電壓表原理圖交流電壓表原理圖第50頁(yè)/共82頁(yè)第五十頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。溫溫度度壓壓力力流流量量轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速水水位位傳傳感感器器1u1信信號(hào)號(hào)調(diào)調(diào)理理U1傳傳感感器器2u2信信號(hào)號(hào)調(diào)調(diào)理理U2傳傳感感器器3u3信信號(hào)號(hào)調(diào)調(diào)理理U3傳傳感感器器4u4信信號(hào)號(hào)調(diào)調(diào)理理U4傳傳感感器器5u5信信號(hào)號(hào)調(diào)調(diào)理理U5多多功

32、功能能切切換換開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)S/HA/D計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)數(shù)數(shù)碼碼管管CRT顯顯示示打打印印機(jī)機(jī)繪繪圖圖儀儀輸輸出出設(shè)設(shè)備備數(shù)數(shù)字字I/OD/A模模擬擬信信號(hào)號(hào)輸輸出出圖圖1-9 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)原理圖數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)原理圖第51頁(yè)/共82頁(yè)第五十一頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。目目的的知知識(shí)識(shí)庫(kù)庫(kù)理理解解與與分分析析信信息息選選擇擇決決策策語(yǔ)語(yǔ)法法信信息息全全信信息息(3) 智能化處理機(jī)器智能人所賦予機(jī)器的一種智能智能包含信息、知識(shí)、策略和行為四個(gè)要素，具有獲取有用信息、由信息生成知識(shí)（認(rèn)識(shí)）、由知識(shí)和目的生成策略（決策）以及實(shí)施策略取得效果（施效）等四個(gè)方面的能力。圖圖1-10 學(xué)習(xí)與決策環(huán)節(jié)的模型學(xué)習(xí)與

33、決策環(huán)節(jié)的模型第52頁(yè)/共82頁(yè)第五十二頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。1.5 1.5 測(cè)量的量值比較原理測(cè)量的量值比較原理y1y2y電電量量變變換換（測(cè)測(cè)量量電電路路）信信宿宿點(diǎn)點(diǎn)非非電電逆逆變變換換（顯顯示示器器）被被測(cè)測(cè)量量 x信信源源點(diǎn)點(diǎn)非非電電變變換換（傳傳感感器器）y1=f1(x)221( )yf y 32( )yf y 測(cè)量最基本的原理是比較，比較是認(rèn)識(shí)和區(qū)別被測(cè)對(duì)象的一種重要方法。測(cè)量是通過(guò)比較來(lái)取得一個(gè)定量的認(rèn)識(shí) 基于比例變換的間接比較法（偏轉(zhuǎn)法）1.比例變換的原理（1）三種類型的子變換：A321 ( )( )yfff xf x圖圖1-11 偏轉(zhuǎn)法偏轉(zhuǎn)法(直讀法直讀法)測(cè)量

34、原理測(cè)量原理第53頁(yè)/共82頁(yè)第五十三頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分?；诒壤儞Q的間接比較法基于比例變換的間接比較法（續(xù)）（續(xù)） 例：彈簧秤是偏轉(zhuǎn)法直讀式儀器的一個(gè)簡(jiǎn)單例子。被測(cè)重物放在彈簧秤上，把物體的重量變成彈簧的彈性形變。然后，形變帶動(dòng)機(jī)械式儀表的指針成比例的偏轉(zhuǎn)，指示出被測(cè)物體的重量。直讀式直讀式電壓表電壓表 圖圖1-12 偏轉(zhuǎn)法偏轉(zhuǎn)法(間接法間接法) 直讀式彈簧稱和直讀式電壓表直讀式彈簧稱和直讀式電壓表第54頁(yè)/共82頁(yè)第五十四頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分?；诒壤儞Q的間接比較法基于比例變換的間接比較法（續(xù)）（續(xù)）（2）間接比較方法 步驟為校準(zhǔn) 測(cè)量 （a) 測(cè)零點(diǎn)值（a)

35、 測(cè)零點(diǎn)值非電電變換非電電變換 K1主體主體電非電變換電非電變換 K3電電變換電電變換 K2傳感器傳感器變換電路變換電路顯示器顯示器（b) 測(cè)標(biāo)準(zhǔn)量（b) 測(cè)標(biāo)準(zhǔn)量非電電變換非電電變換 K1主體主體電非電變換電非電變換 K3電電變換電電變換 K2傳感器傳感器變換電路變換電路顯示器顯示器（c) 測(cè)未知量（c) 測(cè)未知量非電電變換非電電變換 K1主體主體電非電變換電非電變換 K3電電變換電電變換 K2傳感器傳感器變換電路變換電路顯示器顯示器0 x0ysyxysx xxs圖圖1-14 間接比較法的過(guò)程間接比較法的過(guò)程第55頁(yè)/共82頁(yè)第五十五頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分?；诓钪凳玖愕闹苯颖容^法

36、基于差值示零的直接比較法1.差值測(cè)量原理:被測(cè)量與標(biāo)準(zhǔn)量直接進(jìn)行比較 需要一個(gè)具有比較功能的電路，要求比較的范圍寬、靈敏度和分辨力高； 需要一個(gè)與被測(cè)量同類的可變標(biāo)準(zhǔn)量參與比較，要求標(biāo)準(zhǔn)量準(zhǔn)確且可細(xì)微調(diào)節(jié)。 比較功能可由運(yùn)算功能來(lái)實(shí)現(xiàn) 有兩種方式：(1)差值運(yùn)算比較 (2)比例運(yùn)算比較 xsy比較電路比較電路被測(cè)量被測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)量標(biāo)準(zhǔn)量圖圖1-15 量值比較原理圖量值比較原理圖第56頁(yè)/共82頁(yè)第五十六頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分?；诓钪凳玖愕闹苯颖容^法基于差值示零的直接比較法2. 差值示零的平衡調(diào)節(jié)（1）零示法原理: xs 圖圖1-16 直接比較直接比較(零示法零示法)原理圖原理圖第57頁(yè)

37、/共82頁(yè)第五十七頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。基于差值示零的直接比較法基于差值示零的直接比較法（續(xù)）（續(xù)）（2）實(shí)現(xiàn)平衡調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)K1K2減減法法比比較較或或比比例例比比較較K3變變換換變變換換變變換換指指示示器器 uxusy0 0 xs（a a) ) 雙雙通通道道對(duì)對(duì)稱稱輸輸入入結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)mu或 當(dāng)當(dāng) 則則skkx1212kk x s 第58頁(yè)/共82頁(yè)第五十八頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分?；诓钪凳玖愕闹苯颖容^法基于差值示零的直接比較法（續(xù)）（續(xù)） 對(duì)稱差動(dòng)的橋式結(jié)構(gòu) (b) 對(duì)稱橋式結(jié)構(gòu)(b) 對(duì)稱橋式結(jié)構(gòu)s sx激勵(lì)源激勵(lì)源y=0y=02r1r當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)， 12rxsr 12

38、rr xs 第59頁(yè)/共82頁(yè)第五十九頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。1.6 1.6 電子測(cè)量中的基本實(shí)現(xiàn)技術(shù)電子測(cè)量中的基本實(shí)現(xiàn)技術(shù)變換技術(shù)變換技術(shù) 比較技術(shù)比較技術(shù)處理技術(shù)處理技術(shù)顯示技術(shù)顯示技術(shù)第60頁(yè)/共82頁(yè)第六十頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。電子測(cè)量中的變換技術(shù)電子測(cè)量中的變換技術(shù)1.量值變換 信號(hào)放大與衰減 阻抗變換第61頁(yè)/共82頁(yè)第六十一頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。電子測(cè)量中的變換技術(shù)電子測(cè)量中的變換技術(shù)( (續(xù)）續(xù)）2.頻率變換 (1) 檢波 (2) 斬波 (3) 變頻 (4) 倍頻 (5) 分頻 (6) 合成 (7) 取樣第62頁(yè)/共82頁(yè)第六十二頁(yè)，編輯于星

39、期三：九點(diǎn) 四十五分。3.波形變換（1）整形 （2）限幅 （3）微分（4）合成 （5）變換第63頁(yè)/共82頁(yè)第六十三頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。4 參量變換（1）AV變換（2）V/F變換（3）V/T變換（4）網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的變換第64頁(yè)/共82頁(yè)第六十四頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。電子測(cè)量中的變換技術(shù)電子測(cè)量中的變換技術(shù)( (續(xù)）續(xù)）5.能量變換 能量變換是泛指其他多種形式的物理量與電學(xué)量之間的變換。傳感器就是能量變換器，即從非電量變換成電量6.模/數(shù)和數(shù)/模變換第65頁(yè)/共82頁(yè)第六十五頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。例 試以數(shù)字多用表測(cè)量交流電流為例，闡述變換技術(shù)在電子測(cè)量中的應(yīng)用

40、。 交流電流/交流電壓的變換；交流電壓/直流電壓的變換；直流電壓的幅值變換；模擬/數(shù)字的變換；BCD碼/七段碼的碼制變換；顯示器件的電/光轉(zhuǎn)換。I/VAC/DC放放大大或或衰衰減減A/DBCD/七七段段碼碼數(shù)數(shù)碼碼顯顯示示i第66頁(yè)/共82頁(yè)第六十六頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。電子測(cè)量中的比較技術(shù)電子測(cè)量中的比較技術(shù)1.比較的基本概念 被測(cè)量為x、標(biāo)準(zhǔn)量為s、比較電路輸出為y。 當(dāng)xs時(shí)，y=YH 當(dāng)x=s 時(shí)，y出現(xiàn)一個(gè)躍變信號(hào)被測(cè)量被測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)量標(biāo)準(zhǔn)量xs比比較較電電路路yyHyL0ysx第67頁(yè)/共82頁(yè)第六十七頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。電子測(cè)量中的比較技術(shù)電子測(cè)量中的比較技

41、術(shù)( (續(xù)續(xù)) )（1）比較的基本類型：標(biāo)量比較它只識(shí)別兩個(gè)同類的未知量是否相等，例如兩個(gè)爐子溫度是否相等，矢量比較它識(shí)別一組同類的未知量的相對(duì)大小，并按照由大到小（或由小到大）的順序排列起來(lái)。差值比較利用具有減法運(yùn)算功能的比較電路，取出兩個(gè)未知量之間的間隔大?。ú钪担?，并對(duì)差值進(jìn)行比較。比值比較它選擇某個(gè)點(diǎn)作為參考點(diǎn)，將每次測(cè)量值除以參考值，確定它們的相對(duì)大小。例如，在一組測(cè)量值中以最大測(cè)量值作參考，得到測(cè)量值以百分?jǐn)?shù)表示。量化比較被測(cè)未知量與標(biāo)準(zhǔn)單位量比較，確定它是該單位的若干倍或是若干分之一。A/D轉(zhuǎn)換器是基于量化比較的典型部件。第68頁(yè)/共82頁(yè)第六十八頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分

42、。電子測(cè)量中的比較技術(shù)電子測(cè)量中的比較技術(shù)( (續(xù)續(xù)) )2.電壓比較 (1) 電平比較 (2) 差值型比較 (3) 比例型比較第69頁(yè)/共82頁(yè)第六十九頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。電子測(cè)量中的比較技術(shù)電子測(cè)量中的比較技術(shù)( (續(xù)續(xù)) )3.阻抗比較 電橋電路具有對(duì)稱差動(dòng)的電路結(jié)構(gòu)，是一種電量天平，可以十分方便地實(shí)現(xiàn)差值檢測(cè)和比例比較的功能。 電橋電路具有靈敏度高、測(cè)量范圍寬，溫度補(bǔ)償容易實(shí)現(xiàn)，測(cè)量電路的零點(diǎn)調(diào)節(jié)方便。（a a）比例臂電橋）比例臂電橋 （b b）有源電橋）有源電橋 （c c）電壓電橋）電壓電橋 （d d）電流電橋）電流電橋第70頁(yè)/共82頁(yè)第七十頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四

43、十五分。電子測(cè)量中的比較技術(shù)電子測(cè)量中的比較技術(shù)( (續(xù)續(xù)) )4.頻率（時(shí)間）比較 時(shí)間差值比較：用R-S觸發(fā)器可實(shí)現(xiàn)時(shí)差的比較 R-S 觸觸發(fā)發(fā)器器tAtBQS RtBtAT 第71頁(yè)/共82頁(yè)第七十一頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。電子測(cè)量中的比較技術(shù)電子測(cè)量中的比較技術(shù)( (續(xù)續(xù)) )5. 相位比較使用鑒相器6. 數(shù)字比較第72頁(yè)/共82頁(yè)第七十二頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。電子測(cè)量中的處理技術(shù)電子測(cè)量中的處理技術(shù) 信號(hào)運(yùn)算與處理是電子測(cè)量中的基本技術(shù) 淺層的信息處理基本上屬于對(duì)信息的形式化關(guān)系所作的變換或處理，僅僅利用了語(yǔ)法信息的因素。例如，在測(cè)量交流電壓的平均值、峰值、有效

44、值時(shí)，需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行加、減、乘、除、平方、開(kāi)方、平均、取絕對(duì)值、峰值等運(yùn)算與處理。 深層信息處理（特別是直接與優(yōu)化、決策、認(rèn)知等相聯(lián)系的信息處理）的目的是為了要從原始信息中獲得相關(guān)的“知識(shí)” 運(yùn)算電路分為模擬運(yùn)算電路和數(shù)字運(yùn)算電路兩大類 第73頁(yè)/共82頁(yè)第七十三頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。電子測(cè)量中的處理技術(shù)電子測(cè)量中的處理技術(shù)( (續(xù)續(xù)) )1. 基本模擬運(yùn)算 運(yùn)算放大器輔之以不同的電路元件，可以組成諸如比例、加減、微分、積分、對(duì)數(shù)、指數(shù)和乘除等電路 （1）四則運(yùn)算電路 （2）積分和微分電路（3）有源濾波器第74頁(yè)/共82頁(yè)第七十四頁(yè)，編輯于星期三：九點(diǎn) 四十五分。電子測(cè)量中的處理技術(shù)電子測(cè)量中的處理技術(shù)( (