第三节、第四节.ppt

电子测量仪器的基本知识 教学目标 1、了解电子测量的内容、特点和基本方法。 2、了解测量误差的来源与分类。 3、掌握测量误差的表示方法。 4、了解电子测量仪器的分类及仪器误差的表示方法。 5、理解有效数字的概念，会对测量结果进行简单的处理。 教学重点、难点 教学重点: 电子测量的分类、测量误差的基本概念。 教学难点： 测量误差的表示方法。 教学课时：5课时 引入新课 [复习] 1、测量及其电子测量的定义。 2、电子测量的内容和电子测量的特点。 1.3、电子测量方法的分类 1.3.1、按测量方式分类： 1、直接测量：用预先按已知标准量定度好的测量仪器对某一未知量直接进行测量，从而得到被测量值的测量方法称为直接测量。 即：将被测量量与标准量进行比较，得到测量结果。直接得到被测量值的测量方法。 例如：用电压表测量电压，电流表测量电流。 2、间接测量 定义：对一个与被测量有关系的物理量进行直接测量，然后通过代表该函数关系的公式、曲线或表格，求出被测量值的方法，称为间接测量。即先直接测量与被测量有一定关系的物理量，再计算出被测量的数字。 例如：测量已知电阻R上消耗的电功率，先测量加在R两端的电压U，然后在根据公式 P= ，求出电功率P的值。 3、组合测量： 定义：当某项测量结果需用多个参数表达 时，可通过改变测试条件进行多次测量，根 据测量量与参数间的函数关系列出方程组并 求解，进而得到未知量，这种测量方法称为 组合测量。 1.3.2、按被测信号的性质分类 1.3.3、选择测量方法的原则 根据被测量本身的特性、所需要的精确程度、环境条件及所具有的测量设备等因素,综合考虑,选择合适的测量方法。只有选择正确的测量方法,才能使测量得到精确的测量结果。 1.4、测量误差的基本概念 一、什么是真值？ ——就是在一定的时间和环境的条件下，被测量本身所具有的真实数值。 二、测量误差：测量结果与被测量真值之间的差值。 三、误差产生：测量设备精度不高、测量方法使用不当、测量环境超出测量仪器使用的温度、湿度等环境条件范围、测量人员本身读数的误差等都会产生测量误差。 1.4.1、测量误差的表示方法 测量误差有两种表示方法：绝对误差和相对误差。 1.绝对误差 （1）定义：测量结果与真值之差。 （2）表达式 ： 式中：　　?ｘ—绝对误差，ｘ—测量值，Ａ０—真值 （3）讨论真值是个理想的概念，实际上多用实际值（用更高一级的仪表测量所得数值）来替代，实际值又称约定真值。  2.相对误差 （1）必要性　　仅绝对误差不能确切反映测量精度。例如，同样绝对误差为1Hz的绝对误差：　　若被测频率为10Hz，则有10%的测量误差；若被测频率为1000Hz，则有0.1%的误差，精度明显不同。 （2）定义：绝对误差与真值之比。 （3）表达式 当用实际值代替真值时，有： 示值相对误差 　有时实际值也很难得到，在误差不大，要求不严的场合，也可用测量值来替代实际值，即： 1.4.2、测量误差的来源 （1）仪器误差　　定义：仪器本身的不完善产生的误差。　　产生原因：零点漂移、刻度非线性等。（2）理论误差与方法误差　　①理论误差　　定义：测量理论不严密引起的误差。　　②方法误差　　定义：测量方法不正确引起的误差。　例：低内阻的万用表测高内阻电路电压引起的误差。 1.4.3、测量误差的分类 根据误差的性质，可分：　　（1）系统误差　　误差保持恒定或按一定规律变化的误差。　　系统误差决定了测量的准确度。 * * * 科 目：电子测量仪器 班 级：2014级电子班 任 课 教 师：余 娅 制作时间：2014年9月 各类噪声、干扰信号等。 被测信号为动态信号 利用噪声信号源进行动态测量 随机测量 用示波器测波形，观察其周期、上升时间、下降时间等 被测信号为时间的函数 测量被测对象的时间特性 时域测量 用逻辑分析仪测某数字电路输入与输出之间的逻辑关系 被测信号为离散信号 测量数字系统的逻辑关系 逻辑测量 用扫频仪测放大器的幅频特性，观察其幅度与频率之间的关系 被测信号为频率的函数 测量被测对象的频率特性 频域测量 举例 特点 含义 分类 式中：　　 ——相对误差， ——绝对误差， ——真值 ——实际相对误差 　 ——实际值 例题讲解 【例1.1】两个电压的实际值分别U1A=100V，U2A=10V，测量值分别为，U1X=98V，U2X=9V。求两次测量的绝对误差与相对误差。  【例1.2】已知某被测电压为80V， 用1.0级、100V量程的电压表测量。 若只做一次测量就把该测量值作为 测量结果，可能产生的最大绝对误差