1.电子测量仪器的基础知识.ppt

第一章 电子测量与仪器的基础知识 目的与要求：电子测量是信息产业的基础技术，应用广泛。 本章要求掌握电子测量和电子测量仪器的基本概念，为后续章节的学习打下基础。 任务1：测量及其重要意义 日常生活中处处离不开 测量 科学的进步和发展离不开 测量，离开测量就不会有 真正的科学。 任务1：测量及其重要意义 生产发展离不开测量 农业社会中，需要丈量土地、衡量谷物，就产生了长度、面积、容积和重量的测量；掌握季节和节候，出现了原始的时间测量器具，并有了天文测量。 现代化的工业生产中，处处离不开测量 例如，一个大型钢铁厂需要约2万个测量点 在高新技术和国防现代化建设中则更是离不开测量 例如，每种新设计的飞机，需要测试飞机高速飞行中受气流冲击作用下的性能，通过风洞试验测定机身、机翼的受力和振动分布情况，以验证和改进设计。 任务1：测量及其重要意义 关于测量 测量是以确定被测对象量值为目的的全部操作。 测量的基本方法是比较。 从本质上来讲，测量就是将未知量与一个假定已知量比较的过程。后者称为“标准”。 任务1：测量及其重要意义 在测量过程中，人们借助于专门的设备，依据一定的理论，通过实验的方法来确定被测量的量值。图示了我们熟悉的两个测量仪器的例子:天平和安培表。 任务1：测量及其重要意义 任务1：测量及其重要意义 测量五要素：被测量、测量仪器、测量原理(方法)、测量人员、测量环境。 任务1：测量及其重要意义 任务1：测量及其重要意义 测量过程——基本要素之间的互动关系 论证阶段: 测量的主体（测量人员）根据测试任务的要求、被测对象的特点、属性，及现有仪器设备状况，拟定合理的测试方案。 设计阶段 * 选择测试仪器，组建测试系统。 * 制定出测试策略（测量算法）和操作步骤（测试程序） 任务1：测量及其重要意义 实施阶段 * 对仪器和系统实施测试操作（发控制命令），按照逻辑和时序完成测量过程，取得测量数据; * 分析测量误差并显示测量出结果。 任务2：什么是电子测量 电子测量是泛指以电子技术为基本手段的一种测量。 在电子测量过程中，是以电子技术理论为依据，以电子测量仪器和设备为手段，对各种电量、电信号及电路元器件的特性和参数进行测量； 通过各种传感器对非电量进行测量。 任务3：什么是电子测量技术 电子测量技术是指电子测量的一般原理和方法，它需要解决两个方面的问题： ①测量所采用的方案； ②对测量结果的分析。 任务4：什么是电子测量仪器 测量仪器是将被测量转换成可以直接观测的指示值的器具。 采用电子技术测量电量或非电量的测量仪表、仪器、设备，统称为电子测量仪器。 任务5：电子测量的意义 电子测量涉及从直流到极宽频率范围内所有电量、磁量以及各种非电量的测量。 如今，电子测量已成为一门发展迅速、应用广泛、精确度越来越高、对现代科学技术的发展起着巨大推动作用的独立学科。 电子测量的水平，是衡量 一个国家科学技术水平 的重要标志之一。 任务6：计量的概念 为使在不同的地方，用不同的手段测量同一量时，所得的结果一致，就要求统一的单位、基准、标准和测量器具。 计量是一种特殊形式的测量，它把被测量与国家计量部门作为基准或标准的同类单位量进行比较，以确定合格与否，并给出具有法律效力的《检定证书》。 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。 任务7：计量的四个特点 计量具有准确性、统一性、法制性和可溯源性 ①准确性： 是计量的基本特性，表征计量结果与被计量的真值的接近程度； ②统一性： 计量单位的统一，是量值统一的重要前提； 任务7：计量的四个特点 ③法制性： 量值的准确统一要靠国家颁布强制法律、行政管理，即有法律保障。 我国于1986年7月1日实行《中华人民共和国计量法》。 任务7：计量的四个特点 ④可溯源性： 所有被计量的对象都应该由相同的基准传递而来。 即任何一个计量结果，都能通过连续的比较链与最原始的标准器具联系起来。 就国家而言，所有量值溯源国家标准； 就国际而言，所有量值溯源国际标准。 任务7：计量的四个特点 所以可以这样来定义计量： 出现了大家所公认的统一单位，体现这些单位的基准、标准和用这些基准和标准来校准的计量器具，并用法律的形式将上述内容固定下来，这就是所谓的计量。 任务8：计量与测量的关系 计量工作是国民经济中一项极为重要的技术基础工作，它在工农业生产、科学技术、国防建设以及人民生活等各个方面起着技术保证和技术监督的作用。 任务9：计量器具 计量器具按其准确度和用途分为计量基准、计量标准和工作用计量器具。其中， ①计量基准又分为主基准(国家基准)、副基准和工作基准。 (1)一级基准：又称主基准和国家