电子测量技术教学课件ppt作者夏哲雷第1章课件.ppt

* 仪器性能 – 分辨率 分辨率是仪器能检测到的被测特性最小变化。 如果实际温度上升 0.1oC,而温度计仍读出 30oC,那么该温度计就不能分辨 0.1o 的变化 用户也许能够分辨0.5oC,取决于温度计有多长,以及可测量的温度范围。 分辨率 “多细?” * 仪器性能 – 稳定度 仪器在不同时间对被测特性精确值进行可重复测量的能力。 如果温度计第一次读出31oC,下一次读出32oC。这是极不稳定的,也是不准确的(合格,然后超差),您不能相信它的读数。 稳定度 “多稳定?” “多经常?” * 仪器性能 – 灵敏度 灵敏度是可检测物理特性的最小值。 例如人能嗅出空气中百万分之几浓度的硫磺。但即使是这百万分之几也会侵蚀电子电路。 灵敏度 “多小?” * 仪器性能 –线性度 如果仪器对被测特性的相同变化有同一的响应,仪器就是线性的。 线性度 Eout Ein 噪声 线性区 压缩 “多一致?” * 仪器性能 – 测量范围 测量范围是仪器可检测和显示的被测量量值。 能用温度计测量冷的和热的液体温度吗？还是只能测体温范围？ 显示范围不需要与仪器的测量范围相同。 测量范围 “多大?” * 主标准 副标准 工作标准 标准层次 最终标准 传递标准 日常使用 溯源能力 标准必须具有溯源能力 标准 “与谁比较？” 仪器性能 – 标准 公认的比对量器。 在校准期间仪器相对标准的变化定义为它的准确度 1.4.2 电子测量仪器的分类 信号发生器 电压测量仪器 频率、时间及相位测量仪器 示波器 频谱分析仪 逻辑分析仪 * 1.5 电子测量技术与仪器发展 * 模拟仪器 数字化仪器 指针式三用表 示波器 数码显示仪表 软硬兼施 多功能 高精度 自动化 改进方向 特点 全由硬件组成 功能单一固定 精度较低 人工操作 传统仪器 * 智能化 模块化 虚拟化 网络化 发展方向 性能优异功能多 仪器与计算机融合 硬件与软件结合 特点 智能仪器 程控仪器---自动测试系统 虚拟仪器 主要形式 现代仪器 * 测试模块或信号源 智能仪器 自动测试系统 智能仪器(计算机嵌入仪器) 通常人们把内含微处理器和GPIB接口的仪器称为智能仪器 * 虚拟仪器(仪器融入计算机) VI，Virtual Instruments是检测技术与计算机技术和通信技术有机结合的产物。它是美国国家仪器(NI,National Instruments)公司于1981年提出的个人仪器(Personal Computer Instrument)的基础上发展起来的。 虚拟仪器是指在通用计算机上添加一层软件和一些硬件模块,使用户操作这台通用计算机就像操作一台真实的仪器一样。虚拟仪器技术强调软件的作用,提出了“软件就是仪器”的概念。 本章小结 测量是用量值来描述和揭示客观世界的重要手段,所谓量值是指由一个数乘以测量单位所表示的约定量的大小 计量是利用技术和法制手段实现单位统一和量值准确可靠的测量。 计量主要有三个特征:统一性、准确性和法制性 计量基准有三类:国家基准、副基准、工作基准 量值传递就是通过对计量器具的检定和校准，将国家基准所复现的计量单位量值通过各等级计量标准传递到工作计量器具，以确保量值的准确和一致。 * 本章小结 没有测量,就没有计量;没有计量,测量将失去意义 电子测量的内容包括:电能量测量,电信号特性测量,电路元器件参数测量,电子设备性能的测量,信息的测量。 电子测量的特点:测量频率范围宽,测量量程广,测量准确度高,测量速度快,可实现遥测和测量过程的自动化,易于实现仪器小型化。 按被测量的特性分为时域测量，频域测量，调制域测量，数据域测试，随机域测量。 电子测量仪器发展经历了四个阶段:模拟仪器、数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器。现代电子测量技术正向着自动化、智能化、网络化和标准化方向发展。 * * 分辨率是仪器能检测的最小物理性质变化。如浴室体重计能感知的体重变化为0.5 磅或0.5公斤，而实验室的衡器能检测1g的重量。因此实验室衡器有优于浴室秤的分辨率 ── 浴室秤可以有 100g（在任何2kg点间有 10个刻度）的分辨率，而实验室衡器则可能以小于克的单位步进。 为什么分辨率很重要？它告诉我们能测量的最小增量。如果我们设定房间的温度，那么1/10℃的分辨率是足够好的 ── 我们实际上说不出 25.0℃和25.2℃有何不同。同样，我们可能要每15分钟测量一次环境温度。而我们要蜂窝电话的定时器能分辨每 1 分钟，因为要按分钟数付费。不要把分辨率和准确度混淆。 * 测量范围是仪器能够进行的测量 “带”。可用最低值和最高值间的空间表示。 例如测量范围为100℃的温度计表示能测量从冰到沸水的温度。而另一