电子测量概论.doc

第1章 电子测量概论1.1 电子测量的基本概念1. 电子测量的定义? ?? ???测量：用仪表测定被测对象的物理量的工作过程。? ?? ???电子测量：利用电子技术和电子设备对电量或非电量进行测量的过程。2. 电子测量与计量??电子测量学是测量学一个重要分支。测量与计量密切相联系。? ?[计量：以《中华人民共和国计量法》作为规范的具有法制效力的基准量的测量。]? ?? ?[计量三个主要特征：统一性、准确性和法制性。]3. 电子测量与电子测试??电子测量：本质上是用电子测量设备将被测量与标准量进行比较，得出被测量的量值的过程。? ?? ???电子测试：关注被测量的存在与否及相对量的大小、测试电子元器件或电子装置的功能是否正常与完善。? ?? ? 电子测量是电子测试的基础。1.2 电子测量的内容、分类与特点 1. 电子测量的内容： ??（1）电能量的测量，如测量电流、电压、功率等。??（2）电子元件和电路参数的测量，如测量电阻、电容、电感、品质因数以及电子器件的参数等。??（3）电信号的特性和质量的测量，如测量信号的波形、频谱、调制度、失真度、信噪比等。??（4）基本电子电路特性的测量，如测量滤波器的截止频率和衰减特性等。??（5）特性曲线的测量，如测量放大器幅频特性曲线与相频特性曲线等。2. 电子测量的分类：  按测量手段分类——直接测量，间接测量，组合测量。 按测量方式分类——直读法，比较法（零值法、微差法、替代法）。 按被测物理量时间特性分类——静态；稳态；动态。 按被测参数分类——时域测量；频域测量；调制域测量；数据域测量；随机测量。（1）时域测量：测量被测信号幅度与时间的函数关系。示波器 （2）频域测量：测量被测信号幅度与频率的函数关系。扫频仪 、频谱仪 （3）调制域测量：测量被测信号频率随时间变化而变化的特性。通用电子计数器（4）数据域测量：测量数字量或电路的逻辑状态随时间变化而变化的特性。逻辑分析仪 3. 电子测量的特点??与其它测量技术相比，电子测量具有以下明显特点： ??（1） 测量范围宽。??（2） 测量准确度与灵敏度高。? ?? ?? ?? ? （3） 测量速度快。??（4） 易于实现远距离测量和长期不间断测量。??（5） 能够与现代电子信息系统紧密结合，组成自动化信息检测和处理系统。1.3 电子测量技术的发展历程和重要作用 电子测量技术大致经历了以下四个阶段。1) 模拟化仪器阶段[指针式万用表、真空管（或晶体管）电压表]2) 数字化仪器阶段[数字电压表、数字频率计]3) 智能仪器阶段[内置微处理器，具有相当程度的自动检测和数据处理能力]4) 虚拟仪器阶段[计算机+专业模块+相应软件，可灵活自定义，数据交换网络化，硬件功能软件化] 1.4 本课程的任务和学习方法??本课程主要讨论以下几方面的内容： ??（1） 测量误差理论与数据处理。这是电子测量的基础。??（2） 主要电参数的测量。? ?? ?? ?（3） 电信号显示与分析。??（4） 数字信号的测量和分析。??（5） 智能仪器与自动测试技术。??（6） 电子测量技术的综合利用。 思考题11. 请解释名词： 测量、电子测量、电子测试。2. 叙述电子测量的主要内容与特点。3. 电子测量有哪些优点？4. 举出直接测量、间接测量、组合测量的实例(各一个)。5. 电子测量仪器大致可以分为哪几类？ 列举一些常用的电子测量仪器。补充思考题4：1)直接测量：在测量过程中，能够直接将被测量与同类标准量进行比较，或者能够直接用事先刻度好的测量仪器对被测量进行测量，直接获得数值，这种测量方式称为直接测量。例如，用电压表测量电压、用直流电桥测量电阻等都是直接测量。直接测量方式简单迅速，广泛应用于工程测量中。 2)间接测量：当被测量由于某种原因不能直接测量时，可以通过直接测量与被测量有一定函数关系的物理量，然后按函数关系计算出被测量的数值，这种间接获得测量结果的方式称为间接测量。例如，用伏安法测量电阻，就是利用电压表和电流表分别测量出电阻两端的电压和通过该电阻的电流，然后根据欧姆定律计算出被测电阻的大小。间接测量方式广泛应用于科研、实验室及工程测量中。 3)组合测量：当某项测量结果需要用多个未知参数表达时，可通过改变测量条件进行多次测量，根据函数关系列出方程组求解，从而得到未知量的值，这种测量方式称为组合测量。组合测量比较复杂，测量时间长，但精度较高，一般适用于科学实验。 1