電子測(cè)量第一章緒論

1、電子測(cè)量(cling)技術(shù)共四十三頁(yè)測(cè)量(cling)技術(shù)通信(tng xn)技術(shù)計(jì)算機(jī)技術(shù)信息社會(huì)三大支柱測(cè)量是信息的源頭技術(shù) （測(cè)控技術(shù)，先要測(cè)，才能控）課程介紹為什么要學(xué)習(xí)電子測(cè)量？獲取信息傳遞信息處理信息共四十三頁(yè)日常生活中離不開(kāi)測(cè)量 衣食住行(y sh zh xng)、交易過(guò)程；溫度、時(shí)間、水、電、氣生產(chǎn)過(guò)程離不開(kāi)測(cè)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(cè)量的工時(shí)和費(fèi)用占生產(chǎn)成本的20%30%，甚至50科學(xué)技術(shù)不能沒(méi)有測(cè)量 航空、航天、醫(yī)學(xué)、生物、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、科研、氣象、環(huán)境、勘探 沒(méi)有(mi yu)測(cè)量，就沒(méi)有(mi yu)科學(xué)門捷列夫共四十三頁(yè)汽車(qch)監(jiān)測(cè)點(diǎn)：5

2、0100 飛機(jī)(fij)監(jiān)測(cè)點(diǎn)：3000 航天飛行器監(jiān)測(cè)點(diǎn)：5000 重量，長(zhǎng)度，溫度，濕度，三表（電，水，氣） 生活中的例子共四十三頁(yè)在發(fā)射(fsh)神舟六號(hào)飛船時(shí)，火箭飛行至秒附近時(shí)出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，一些參數(shù)出現(xiàn)較大幅度跳變或趨勢(shì)轉(zhuǎn)折。科技人員經(jīng)過(guò)攻關(guān)，找到了這一異常現(xiàn)象出現(xiàn)的原因，將火箭二級(jí)增壓管路由鋁合金管更換為鋼管，進(jìn)一步提高了火箭的可靠性。 發(fā)射神舟七號(hào)飛船的火箭，進(jìn)行了兩大技術(shù)(jsh)攻關(guān)，解決了“”問(wèn)題和“秒”問(wèn)題，火箭的可靠性和舒適性進(jìn)一步提高。 楊利偉搭乘神舟五號(hào)升空時(shí)，火箭曾經(jīng)出現(xiàn)了頻率約為的縱向單頻振動(dòng)，使航天員感覺(jué)不太舒適。針對(duì)這一現(xiàn)象，火箭系統(tǒng)科技人員開(kāi)展了穩(wěn)定性分析

3、方法研究和振動(dòng)抑制設(shè)計(jì)工作，徹底解決了這一問(wèn)題。 共四十三頁(yè)共四十三頁(yè)測(cè)量(cling)基礎(chǔ)理論誤差基本(jbn)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(cè)量數(shù)據(jù)的處理。測(cè)量?jī)x器電測(cè)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(cè)試技術(shù)。信號(hào)發(fā)生器、頻率特性測(cè)試儀等課程內(nèi)容共四十三頁(yè)主要(zhyo)電參數(shù)的測(cè)量電壓(diny)、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(shí)間、頻率電子計(jì)數(shù)器共四十三頁(yè)本課程(kchng)

4、的任務(wù)掌握通用電子測(cè)量(cling)儀器的基本測(cè)量(cling)原理和測(cè)量(cling)方法具備一定的誤差理論知識(shí)和數(shù)據(jù)處理能力了解通用電子測(cè)量?jī)x器的技術(shù)性能理解基本電信號(hào)參數(shù)、電路元器件參數(shù)的概念和基本測(cè)量方法共四十三頁(yè)參考教材：1，林占江 ，電子測(cè)量技術(shù)(jsh) ， 電子工業(yè)出版社2，蔣煥文，電子測(cè)量 ，中國(guó)計(jì)量出版社考核辦法:平時(shí)實(shí)驗(yàn)(shyn)20%、作業(yè)與出勤20%、課程論文60%課程介紹部分結(jié)束進(jìn)入第一章的學(xué)習(xí)共四十三頁(yè)第一章 電子(dinz)測(cè)量的基本概念 測(cè)量(cling)與電子測(cè)量(cling)電子測(cè)量的內(nèi)容和特點(diǎn)電子測(cè)量?jī)x器的功能、分類和主要性能指標(biāo)計(jì)量的基本概念電子測(cè)量

5、方法的分類共四十三頁(yè) 1.測(cè)量(cling) 為確定被測(cè)對(duì)象(duxing)的量值而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。一、測(cè)量與電子測(cè)量單位量數(shù)值+單位2.電子測(cè)量 以電子技術(shù)為基本手段的一種測(cè)量技術(shù)。 電子測(cè)量?jī)x器 傳感器電 量非電量共四十三頁(yè) 1.電子測(cè)量(cling)的內(nèi)容（1） 電能量(nngling)的測(cè)量二、電子測(cè)量的內(nèi)容和特點(diǎn)電流、電壓、電功率等（2） 電信號(hào)特性測(cè)量信號(hào)波形、幅度、頻率、相位、頻譜等（3） 電路元件參量測(cè)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(cè)量放大電路衰減、增益、頻率響應(yīng)等共四十三頁(yè)特點(diǎn)意義舉例測(cè)量頻率范圍寬成為其應(yīng)用范圍很廣的重要原因。收音機(jī)的頻率和手機(jī)的

6、頻率量程很廣所測(cè)量參數(shù)要求大小相差極大,量程極寬, 同一臺(tái)電子儀器, 經(jīng)常能做到量程寬達(dá)很多數(shù)量級(jí)。一臺(tái)普通的歐姆表, 可以測(cè)出幾歐姆至幾十兆歐姆的電阻, 量程寬達(dá)六、七個(gè)數(shù)量級(jí)。宇宙飛船發(fā)來(lái)的信號(hào)10-14W，而遠(yuǎn)程雷達(dá)的發(fā)射功率可達(dá)108W以上測(cè)量準(zhǔn)確度高特別是對(duì)頻率和時(shí)間的測(cè)量。電子測(cè)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(cè)量；長(zhǎng)度測(cè)量誤差10-8量級(jí)，頻率測(cè)量 誤差可達(dá)10-13-10-14量級(jí)測(cè)量速度快通過(guò)電子運(yùn)動(dòng)和電磁波的傳播來(lái)進(jìn)行工作的, 因此具有其它測(cè)量方法通常無(wú)法類比的高速度導(dǎo)彈、衛(wèi)星的發(fā)射和運(yùn)行要有快速、自動(dòng)化的測(cè)量可以進(jìn)行遙測(cè)將現(xiàn)場(chǎng)被測(cè)量轉(zhuǎn)

7、化為易于傳輸?shù)碾娦盘?hào)，用有線或無(wú)線方式發(fā)送至測(cè)試控制臺(tái)，實(shí)現(xiàn)遙測(cè)。天氣測(cè)量預(yù)報(bào)；對(duì)陣地、邊境的監(jiān)測(cè)易于實(shí)現(xiàn)測(cè)試智能化和自動(dòng)化與計(jì)算機(jī)結(jié)合實(shí)現(xiàn)自動(dòng)校準(zhǔn)、診斷故障等2.電子(dinz)測(cè)量的特點(diǎn)共四十三頁(yè) 1.按測(cè)量過(guò)程(guchng)分類（1） 直接(zhji)測(cè)量法三、電子測(cè)量的方法借助于測(cè)量?jī)x器將被測(cè)量與同性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，直接測(cè)出被測(cè)量的數(shù)值。（2） 間接測(cè)量法先通過(guò)測(cè)量與被測(cè)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(jì)算出被測(cè)量的測(cè)量方法（3） 組合測(cè)量法當(dāng)有多個(gè)被測(cè)量，并且在它們的函數(shù)關(guān)系中有多個(gè)未知 參數(shù)時(shí)，可通過(guò)改變測(cè)量條件進(jìn)行多次測(cè)量，再根據(jù)被測(cè)量與未知參數(shù)間的函數(shù)關(guān)系列出

8、方程組求解，進(jìn)而得到測(cè)量結(jié)果，這種測(cè)量方法稱為組合測(cè)量法。共四十三頁(yè)電阻(dinz)溫度系數(shù)的測(cè)量：在0。，20 。，50。下測(cè)得R0，R20，R50，代入上式得：共四十三頁(yè)2.按測(cè)量(cling)方式分（1） 偏差(pinch)式測(cè)量法（直讀法）（2） 比較法零位式測(cè)量微差式測(cè)量用指示儀表直接讀取被測(cè)量的數(shù)值。(測(cè)量速度快）測(cè)量時(shí)用被測(cè)量與標(biāo)準(zhǔn)量相比較，用指零儀表(零示器)指示被測(cè)量與標(biāo)準(zhǔn)量相等(平衡)， 從而獲得被測(cè)量。（測(cè)量準(zhǔn)確度高）通過(guò)測(cè)量待測(cè)量與際準(zhǔn)量之差(通常該差值很小)來(lái)得到待測(cè)量量值。（既速度快，準(zhǔn)確度又高）除作精密測(cè)量外，還廣泛用于生產(chǎn)線控制參數(shù)的測(cè)量共四十三頁(yè)共四十三頁(yè)3.

9、按測(cè)量性質(zhì)(xngzh)分類（1） 時(shí)域測(cè)量(cling)（2） 頻域測(cè)量（3） 數(shù)據(jù)域測(cè)量（4） 隨機(jī)測(cè)量主要研究被測(cè)參數(shù)和時(shí)間的關(guān)系。主要研究被測(cè)參數(shù)和頻率的關(guān)系。主要對(duì)數(shù)字量進(jìn)行測(cè)量。主要對(duì)隨機(jī)信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。共四十三頁(yè)測(cè)量方式、方法的選擇（1）從被測(cè)量本身的特點(diǎn)來(lái)考慮；（2）從測(cè)量所需的精確度和靈敏度來(lái)考慮；（3）測(cè)量環(huán)境是否符合要求，測(cè)量設(shè)備和測(cè)量技術(shù)狀況，盡量減少儀器對(duì)測(cè)量電路的影響。（4）測(cè)量方法要盡量簡(jiǎn)單(jindn)可靠，盡量減少原理性誤差。共四十三頁(yè)1、測(cè)量(cling)儀器的功能電子測(cè)量?jī)x器：利用電子技術(shù)對(duì)各種待測(cè)量進(jìn)行測(cè)量的設(shè)備功能 物理量的變換信號(hào)的傳輸測(cè)量結(jié)果(ji

10、gu)的顯示21四、電子測(cè)量?jī)x器的功能、分類和主要性能指標(biāo)共四十三頁(yè)（1）專業(yè)(zhuny)儀器（2）通用儀器2、測(cè)量(cling)儀器的分類共四十三頁(yè)(a)既不正確(zhngqu)，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。共四十三頁(yè)3.測(cè)量?jī)x表的主要(zhyo)性能指標(biāo)精度精密(jngm)正確不精密、不正確正確欠精密精密不正確共四十三頁(yè)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(cè)量增值 偏轉(zhuǎn)因數(shù)（示波器）=偏轉(zhuǎn)靈敏度的 倒

11、數(shù)，單位：mv/div ，請(qǐng)思考3mv/div 的含義。 分辨率：測(cè)量?jī)x表(ybio)所能區(qū)分的被測(cè)量的最小變化量。 請(qǐng)思考數(shù)字電壓表分辨率為1V的含義。 共四十三頁(yè)五.電子測(cè)量?jī)x器(yq)的發(fā)展（1） 模擬(mn)儀器利用電磁學(xué)原理，借助指針來(lái)顯示測(cè)量結(jié)果。（2） 數(shù)字化儀器將模擬信號(hào)的測(cè)量轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的測(cè)量，并以數(shù)字方式輸出測(cè)量結(jié)果。（3） 智能儀器儀器內(nèi)置微處理器，既能進(jìn)行自動(dòng)測(cè)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(jì)算機(jī)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(gè)儀器的關(guān)鍵，硬件只是為了解決信號(hào)的輸入與輸出。共四十三頁(yè)1.5計(jì)量(jling)的基本概

12、念計(jì)量的意義為使在不同的地方，用不同的手段測(cè)量同一量時(shí)，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(cè)量器具。 計(jì)量的定義為了保證測(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)，這個(gè)(zh ge)過(guò)程就是計(jì)量。計(jì)量的任務(wù)是確定測(cè)量結(jié)果的可靠性，是測(cè)量的基礎(chǔ)和依據(jù)。計(jì)量是利用測(cè)量技術(shù)和計(jì)量法制手段實(shí)現(xiàn)單位統(tǒng)一和量值準(zhǔn)確可靠的測(cè)量。計(jì)量的三個(gè)主要特征是統(tǒng)一性、準(zhǔn)確性和法制性。共四十三頁(yè)電子(dinz)測(cè)量與計(jì)量的關(guān)系共四十三頁(yè)計(jì)量學(xué)是研究測(cè)量、保證測(cè)量統(tǒng)一和準(zhǔn)確的科學(xué)。計(jì)量基準(zhǔn)：計(jì)量基準(zhǔn)器具簡(jiǎn)稱計(jì)量基準(zhǔn)，是指用以復(fù)現(xiàn)(f xin)和保存計(jì)量單位量值，經(jīng)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局批準(zhǔn)，作為統(tǒng)一全國(guó)量

13、值最高依據(jù)的計(jì)量器具。計(jì)量基準(zhǔn)的劃分：3類 國(guó)家計(jì)量基準(zhǔn)（主基準(zhǔn)） 國(guó)家副計(jì)量基準(zhǔn) 工作計(jì)量基準(zhǔn)共四十三頁(yè)共四十三頁(yè)共四十三頁(yè)共四十三頁(yè)共四十三頁(yè)共四十三頁(yè)2.計(jì)量(jling)與測(cè)量的關(guān)系測(cè)量發(fā)展的客觀需要才出現(xiàn)了計(jì)量。測(cè)量是計(jì)量應(yīng)用的重要途徑。沒(méi)有測(cè)量，計(jì)量將失去(shq)價(jià)值為了保證測(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)，這個(gè)過(guò)程就是計(jì)量。計(jì)量的任務(wù)是確定測(cè)量結(jié)果的可靠性。計(jì)量是測(cè)量的基礎(chǔ)和依據(jù)。沒(méi)有計(jì)量，也談不上測(cè)量。計(jì)量和測(cè)量相互配合，才能在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。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)方面起

14、著技術(shù)保證和技術(shù)監(jiān)督的作用。共四十三頁(yè)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)(lin )同類量值進(jìn)行比較的基礎(chǔ)。英呎f(shuō)eet基本(jbn)的電子標(biāo)準(zhǔn)單位和單位制共四十三頁(yè)1960年第十一屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)上正式(zhngsh)通過(guò)國(guó)際單位制SI。 1984年2月國(guó)務(wù)院頒布了中華人民共和國(guó)法定計(jì)量單位，決定我國(guó)法定計(jì)量單位以國(guó)際單位制為基礎(chǔ)。SI有7個(gè)基本單位共四十三頁(yè)1.國(guó)際(guj)單位制（SI）的組成國(guó)際單位制基本單位 共四十三頁(yè)國(guó)際單位制是由國(guó)際單位制單位、國(guó)際單位制詞頭和國(guó)際單位制的十進(jìn)倍數(shù)單位三部分(b fen)組成。國(guó)際單位制詞頭表示使單位增大

15、或縮小的十進(jìn)倍數(shù)。 例：5.4X10-9s=5.4ns 共四十三頁(yè)小 結(jié)1電子測(cè)量的內(nèi)容 電能量測(cè)量；電信號(hào)特性測(cè)量；電路元器件參數(shù)測(cè)量；電子設(shè)備性能(xngnng)測(cè)量；非電量測(cè)量。40共四十三頁(yè)2電子測(cè)量的特點(diǎn)測(cè)量頻率(pnl)范圍寬；測(cè)量量程廣；測(cè)量準(zhǔn)確度高低相差懸殊；測(cè)量速度快；可實(shí)現(xiàn)遙測(cè)；易于實(shí)現(xiàn)測(cè)量智能化和自動(dòng)化；測(cè)量結(jié)果影響因素眾多，誤差分析困難。41共四十三頁(yè) 3測(cè)量方法分類 按測(cè)量過(guò)程分類直接測(cè)量；間接測(cè)量；組合測(cè)量。按測(cè)量方式分類偏差式測(cè)量；零位式測(cè)量； 微差式測(cè)量。按被測(cè)量性質(zhì)分類時(shí)域測(cè)量；頻域測(cè)量； 數(shù)據(jù)域測(cè)量；隨機(jī)測(cè)量。4測(cè)量?jī)x器的主要性能指標(biāo)精度；穩(wěn)定性；輸入阻抗(sh r z kn)；靈敏度；線性度；動(dòng)態(tài)特性。42共四十三頁(yè)內(nèi)容摘要電子測(cè)量技術(shù)。沒(méi)有測(cè)量，就沒(méi)有科學(xué)。示波器的主要功能、分類及主要技術(shù)參數(shù)。掌握(zhngw)通用電子測(cè)量?jī)x器的基本測(cè)量原理和測(cè)量