电子测量与仪器课件 第一章 基本知识.ppt

电子测量与仪器 课程性质：专业课 在本学期是考查课。 课时数：26 实验课时：6 考核方法：平时作业+考勤+考试（操作） 第1章 电子测量与仪器的基础知识 1.1 电子测量概述 1.1.1 电子测量的意义及内容 1. 电子测量的意义 测量的目的： 测量结果正确表达： 2.电子测量的内容 狭义电子测量的内容主要包括： （1）能量的测量 能量的测量指的是对电流、电压、功率、电场强度等参量的测量。 （2）电路参数的测量 电路参数的测量指的是对电阻、电感、电容、阻抗、品质因数、损耗率等参量的测量。 （3）信号特性的测量 信号特性的测量指的是对频率、周期、时间、相位、调制系数、失真度等参量的测量。 （4）电子设备性能的测量 电子设备性能的测量指的是对通频带、选择性、放大倍数、衰减量、灵敏度、信噪比等参量的测量。 （5）特性曲线的测量 特性曲线的测量指的是对幅频特性、相频特性、器件特性等特性曲线的测量。 上述各种参量中，频率、时间、电压、相位、阻抗等是基本参量，其他的为派生参量，基本参量的测量是派生参量测量的基础。电压测量是最基本、最重要的测量内容。 非电量的测量属于广义电子测量的内容，可以通过传感器将非电量变换为电量后进行测量。本书主要讨论狭义电子测量内容。 1.1.2 电子测量的特点 （1）频率范围宽 （2）量程广 （3）精确度高 （4）测量速度快 （5）便于实现遥测遥控 （6）易于实现测量过程自动化 1.1.3 电子测量方法 测量结果可以通过不同的测量方法来取得。电子测量的方法有很多种，如直接测量、间接测量与组合测量等。 （1）直接测量 （2）间接测量 （3）组合测量 测量时应对被测量的物理特性、测量允许时间、测量精度要求以及经费情况等方面进行综合考虑，结合现有的仪器、设备条件，择优选取合适的测量方法。 1.2 电子测量仪器的基本知识 1.2.1 电子测量仪器的分类 测量中用到的各种电子仪表、电子仪器及辅助设备统称为电子 测量仪器。电子测量仪器种类繁多，主要包括通用仪器和专用仪器两大类。专用仪器是为特定目的专门设计制作的，适于特定对象的测量。通用仪器是指应用面广、灵活性好的测量仪器。 按照仪器功能，通用电子测量仪器分为以下几类： （1）信号发生器（信号源） 信号发生器是在电子测量中提供符合一定技术要求的电信号产生仪器，如正弦信号发生器、脉冲信号发生器、函数信号发生器、随机信号发生器等。 （2）电压测量仪器 电压测量仪器是用于测量信号电压的仪器，如低频毫伏表、高频毫伏表、数字电压表等。 （3）示波器 示波器是用于显示信号波形的仪器，如通用示波器、取样示波器、记忆存储示波器等。 （4）频率测量仪器 频率测量仪器是用于测量信号频率、周期等的仪器，如指针式、数字式频率计等。 （5）电路参数测量仪器 电路参数测量仪器是用于测量电阻、电感、晶体管放大倍数等电路参数的仪器，如电桥、Q表、晶体管特性图示仪等。 （6）信号分析仪器 信号分析仪器是用于测量信号非线性失真度、信号频谱特性等的仪器，如失真度测试仪、频谱仪等。 （7）模拟电路特性测试仪 模拟电路特性测试仪是用于分析模拟电路幅频特性、噪声特性等的仪器，如扫频仪、噪声系数测试仪等。 （8）数字电路特性测试仪 数字电路特性测试仪是用于分析数字电路逻辑特性等的仪器，如逻辑分析仪、特征分析仪等，是数据域测量不可缺少的仪器。 测量时应根据测量要求，参考被测量与测量仪器的有关指标，结合现有测量条件及经济状况，尽量选用功能相符、使用方便的仪器。 1.2.2 电子测量仪器的主要技术指标 电子测量仪器的技术指标主要包括频率范围、准确度、量程与分辨力、稳定性和可靠性、环境条件、响应特性以及输入输出特性等。 （1）频率范围 频率范围是指能保证仪器其他指标正常工作的有效频率范围。 （2）准确度 测量准确度又称为测量精度，它描述的是由于测量结果在测量过程中受各种因素的影响而产生的与被测量真实值间的差异程度，即测量误差。 （3）量程与分辨力 量程是指测量仪器的测量范围。分辨力是指通过仪器所能直接反映出的被测量变化的最小值，即指针式仪表刻度盘标尺上最小刻度代表的被测量大小或数字仪表最低位的“1”所表示的被测量大小。 （5）环境条件 环境条件即保证测量仪器正常工作的工作环境，例如基准工作条件，正常条件，额定工作条件等。 （6）响应特性 一般说来，仪器的响应特性是指输出的某个特征量与其输入的某个特征量之间的响应关系或驱动量与被驱动量之间的关 系。例如峰值检波