现代测试技术—一.ppt

《现代测试技术》 测量的基本概念； 测量过程和方法； 测量单位； 计量器具——电学量具 1.1 测 量 1.1.1 测量与测量方法 1.测量的定义 测量是为了确定被测对象的量值而进行的实验过程。 在测量过程中，人们借助专门的设备，把被测对象直接或间接地与同类标准量进行比较，取得用数值和单位共同表示的测量结果。 2 根据同类标准量的参与方式不同分为： 1.1.2 测量过程 1 测量三要素 测量对象、测量方法、测量设备。 2 测量过程的三个阶段 (1)准备阶段： 对测量对象进行全面了解； 根据准确度要求选择恰当的测量方法（方式）和测量设备； 拟定出测量过程及测量步骤。 1.1.2 测量过程 （2）测量阶段： 了解所选定的测量设备的特性和使用方法； 按照已拟定的测量过程及测量步骤进行测量； 认真而客观地记录数据。 （3）数据处理阶段： 计算出被测量的测量结果的估计值； 根据误差传递理论，对测量结果估计值的误差范围作出合理的评定。 1.1.3 测量方法（3种） 1. 按测量结果的获得方式分为 直接测量、间接测量、组合测量 2. 按测量读数的获得方式分为 直读测量法、比较测量法 3. 按测量性质分为 时域测量、频域测量、数据域测量 1. 按测量结果的获得方式分为 直接测量: 从仪表（仪器）的读数直接获取测量结果的方法。 特点：测量过程简单、迅速。 间接测量：由仪表（仪器）读数，按照一定的函数关系（公式）计算获取测量结果的方法。 特点：测量过程复杂、费时。 组合测量：在测量两个或两个以上相关的未知数时，改变测量条件而获得一组方程组，求取测量结果的方法。 2. 按测量读数的获得方式分为 直读测量法：从仪器（仪表）直接获取读数。特点：过程简单，一般来说准确度较低。 比较测量法：把被测量与同类的标准量进行比较，根据比较的结果推算（计算）出读数。 典型的比较测量法：差值(微差)法、零值法、替代法。 特点： 标准量直接参与，测量准确度高； 测量设备较贵，过程复杂。 3.按测量性质分为 时域测量：（瞬态测量）以时间为主要研究对象，主要测量被测量随时间的变化的规律。 用示波器测量脉冲信号的上升沿、下降沿、脉宽等。 频域测量：（稳态测量）以频率为主要研究对象，主要测量被测量随频率的变化的规律。 频谱分析仪测量信号的频谱。 数据域测量：（逻辑量测量）以数字电路的逻辑状态为主要研究对象。 逻辑分析仪测量数字电路的逻辑状态、时序等。 1.2 测量单位 要获得准确、可靠、一致的测量结果，需具备的条件： 统一的计量单位，有足够的科学性和公认的定义，并有一定的换算关系； 目前实行的是国际单位制（SI）。 按照规定的定义，能够复现出需要的物理量单位或标准； 要有正确的测量方法； 具有把基本单位量值和同类量相比较的装置，并能把基本单位量值逐级按传递系统传递到测量现场。 1．2．1 单位和单位制 1. 单位 有明确定义和名称并命其数值为1的固定量； 单位是表征测量结果的重要组成部分， 又是对两个同类量值进行比较的基础。 2.单位制： 由基本单位与导出单位共同组成的一个完整的单位体系。 目前绝大多数国家公认并使用的国际单位制（SI） 基本单位与导出单位 基本量与基本单位：少数相互独立的并可通过其组合定义其他所有物理量被称为“基本量”。这些量的单位被称为“基本单位”。 基本量的选择与单位制有关。 导出量与导出单位：由基本量通过定义推导出的其他所有物理量被称为“导出量”。导出量的单位被称为“导出单位”。 3.国际单位制 在米制基础上发展起来的科学、实用而又比较完善的单位制。它可以应用于各科学领域和各行业，能够并已经逐步代替了历史上遗留下来的各种单位制和单位。简称“SI单位制” 。 1960年第十一届国际计量大会上正式通过国际单位制SI。 1984年2月国务院颁布了《中华人民共和国法定计量单位》，决定我国法定计量单位以国际单位制为基础。 SI有7个基本单位 SI有19个导出单位 SI有2个辅助单位 SI有16个十进倍数或十进分数的词头 国际单位制的构成  1.国际单位制（SI）的组成 国际单位制基本单位 SI导出单位 SI辅助单位 SI词头 2.我国的法定计量单位 国务院于1984年2月27日发布命令，明确规定我国的法定计量单位包括： 国际单位制单位； 国家选定的非国际单位制单位； 以上单位构成的组合形式的单位。 国家选定的非国际单位制单位 1．3 计量器具 1.3.1 基本概念 1.量具的概念： 以固定形式复现量值的计量器具。 作用：维持单位统一，保证量值准确地传