电子测量技术基础(张永瑞)第2版)第01章电子测量技术基础(张永瑞)(第2版)第01章电子测量技术基础(张永瑞)(第2版)第01章电子测量技术基础(张永瑞)(第2版)第01章.ppt

1.5.1　计量 　　计量和测量是互有联系又有区别的两个概念。 测量是通过实验手段对客观事物取得定量信息的过程， 也就是利用实验手段把待测量直接或间接地与另一个同类已知量进行比较， 从而得到待测量值的过程。 测量过程中所使用的器具和仪器就直接或间接地体现了已知量， 测量结果的准确与否与所采用的测量方法、 实际操作和作为比较标准的已知量的准确程度都有着密切的关系。 1.5　计量的基本概念 　　3) 微差式测量法 偏差式测量法和零位式测量法相结合， 构成微差式测量法。 该法通过测量待测量与标准量之差(通常该差值很小)来得到待测量的值， 如图1.3-2所示。 图中， P 为量程不大但灵敏度很高的偏差式仪表， 它指示的是待测量x与标准量s之间的差值： δ=x－s, 即x=s+δ。 在第2章中将证明， 只要δ足够小， 这种方法的测量准确度基本上取决于标准量的准确度。 和零位式测量法相比， 该法省去了反复调节标准量大小以求平衡的步骤。 图1.3-2 微差式测量法示意图 　　因此， 该法兼有偏差式测量法的测量速度快和零位式测量法测量准确度高的优点。 微差式测量法除在实验室中用作精密测量外， 还广泛地应用在生产线控制参数的测量上。 如监测连续轧钢机生产线上的钢板厚度等。 图1.3-3 是用微差法测量直流稳压电源输出电压稳定度的测量原理图。 图中， Uo为直流稳压电源的输出电压， 它随着50 Hz、 220 V市电的波动和负载RL的变化而有微小起伏 V2 为量程不大但灵敏度很高的电压表； UB表示由标准电源Us获得的标准电压； Uδ是由 V2 电压表测得的Uo与UB的差值， 即输出电压Uo随着市电波动和负载变化而产生的微小起伏。 图1.3-3　用微差法测量直流稳压电源的稳定度 　　　2) 频域测量 　　频域测量也称为稳态测量， 主要目的是获取待测量与频率之间的关系， 例如用频谱分析仪分析信号的频谱和测量放大器的幅频特性、 相频特性等。 3. 按被测量的性质分类 1) 时域测量 　　时域测量也称做瞬态测量， 主要测量被测量随时间的变化规律。 典型的例子为用示波器观察脉冲信号的上升沿、 下降沿、 平顶降落等脉冲参数以及动态电路的暂态过程等。 　　3) 数据域测量 　　数据域测量也称为逻辑量测量， 主要是用逻辑分析仪等设备对数字量或电路的逻辑状态进行测量。 数据域测量可以同时观察多条数据通道上的逻辑状态， 或者显示某条数据线上的时序波形， 还可以借助计算机分析大规模集成电路芯片的逻辑功能等。 随着微电子技术的发展需要， 数据域测量及其测量智能化、 自动化显得愈来愈重要。 4) 随机测量 　　随机测量又叫做统计测量， 主要是对各类噪声信号进行动态测量和统计分析。 这是一项较新的测量技术， 尤其在通信领域有着广泛应用。 　　除了上述几种常见的分类方法外， 还有其他一些分类方法： 按照对测量精度的要求， 可以分为精密测量和工程测量； 按照测量时测量者对测量过程的干预程度分为自动测量和非自动测量； 按照被测量与测量结果获取地点的关系分为本地(原位)测量和远地测量(遥测)， 接触测量和非接触测量； 按照被测量的属性分为电量测量和非电量测量等。 　　在选择测量方法时， 要综合考虑下列主要因素： ① 被测量本身的特性； ② 所要求的测量准确度； ③ 测量环境； ④ 现有测量设备等。 在此基础上， 选择合适的测量仪器和正确的测量方法。 4. 测量方法的选择原则 正确、 可靠的测量结果的获得要依据测量方法和测量仪器的正确选择、 正确操作和测量数据的正确处理。 　【例2】图1.3-4表示的是用电压表测量高内阻电路端电压的例子。 不难看到， 电压表内阻的大小将直接影响到测量结果， 这种影响通常称做电压表的负载效应。 图中虚线框内表示放大器输出端等效电路， RV表示测量用实际电压表内阻。 忽略其他因素， 不难算出： 当用内阻RV=10 MΩ的数字电压表测量时， 电压为 【例1】若直接用万用表R×1电阻挡测量晶体管发射结结电阻， 则由于限流电阻过小而使基极注入电流很大， 很容易将晶体管损坏。 所以， 不能用此方法测量晶体管发射结电阻或二极管正向电阻。 U=5×　　　　　　　=4.96 V 相对误差为 γ= ×100%=－0.8% 当改用内阻RV=120 kΩ的万用表电压挡测量时， 电压为 U=5×　　　　　=3 V 相对误差为 γ= ×100%=－40% 　　可见， 这种情况下应选用内阻尽可能大的电压表， 否则造成的仪器误差是很大的。 有时测量仪表负载