现代电子测量及实验技术(第一部分).ppt

现代电子测量与实验技术 教学目的 学习和了解电子测量的基本知识及其技术发展方向； 掌握主要电子测量仪器的基本原理、功能与操作使用； 熟悉一些基本电参量的测量方法。 参考资料 《电子测量》 刘国林、殷贯西等编著，机械工业出版社 《现代电子测试技术》 陈光禹主编，国防工业出版社 《电子测量仪器实用大全》管致中主编，东南大学出版社 TEK、Agilent等仪器厂商的仪器使用说明书和发布的资料 基本知识与电子测量技术的发展 一. 电子测量所涉及的范围 电能量的测量，如电压、电流和功率等 元器件和电路参数的测量，如电阻、电感、品质因数等 电信号特性的测量，如信号的波形、失真度等 电子电路性能的测量，如增益、灵敏度和噪声系数等 特性曲线的测试，如幅频特性曲线、相频特性曲线等 二. 电子测量仪器的分类 基本分类 ： 专用仪器 为某一个和几个专门目的而设计的仪器，如电视彩色信号发生器、光纤测试仪器等； 通用仪器 为某一个或几个电参数测量而设计的测量仪器，如示波器、逻辑分析仪等； 二. 电子测量仪器的分类 按工作频段分： 超低频、音频、视频、高频和微波仪器 按电路原理分： 模拟式和数字式 按使用条件分： I、II、III组仪器 二. 电子测量仪器的分类 I组仪器为高精度仪器 工作温度为10 ～ 30℃，湿度为20～75％RH（30℃时），使用时只允许有轻微振动； 二. 电子测量仪器的分类 II组仪器 工作环境为0～40℃，湿度为20～90%RH（40℃时），使用中允许有一般的振动和冲击 通用仪器应符合该组要求； 二. 电子测量仪器的分类 III组仪器 可工作在室外环境，要求温度为-10～50℃，湿度为5～90%RH（50℃时），在运输过程中允许受到振动与冲击。 二. 电子测量仪器的分类 按功能分： 信号发生器 用来产生测量所需的各种波形的信号，如信号源等 信号分析仪器 用来观测、分析和记录各种电参量的变化，包括时域、频域、数字域及调制域的分析仪器，如示波器等 频率和相位测量仪器 用来测量电信号的频率、时间间隔和相位，如频率计等； 二. 电子测量仪器的分类 按功能分： 网络特性测量仪器 用来测量电气网络的各种特性，如网络分析仪等； 电子元器件参数测试仪器 用来测量各种电子元器件的电参数或显示特性曲线，如晶体管参数测试仪等； 二. 电子测量仪器的分类 按功能分： 电波特性测试仪器 用来对电波传播、电磁场强度、干扰强度等参量进行测量，如场强测试仪和EMC测试仪等； 辅助仪器 用于配合上述仪器的使用对信号进行放大、检波、隔离和衰减等，如放大器、衰减器、检波器、滤波器和各种交直流电源等。 三. 仪器校准的基础知识 校准的定义 将一台精度已知的仪器（标准仪器）与一台未知精度的仪器（被校准仪器）进行比较的过程称为仪器的校准。 校准方法 直接比较法和间接比较法。 三. 仪器校准的基础知识 直接比较法 仪表和信号发生器都是测试仪器，它们可以互相比较，如偏离度超过允许范围即认为仪器超差。 即如校准一台仪表，则需要一台标准信号发生器，校准发生器则需要一台标准仪表。 三. 仪器校准的基础知识 三. 仪器校准的基础知识 三. 仪器校准的基础知识 三. 仪器校准的基础知识 间接比较法 标准仪表与测试仪表进行比较 标准信号发生器与测试信号发生器进行比较 标准信号变换器与测试信号变换器进行比较 三. 仪器校准的基础知识 三. 仪器校准的基础知识 三. 仪器校准的基础知识 四. 测试技术与仪器的发展 第一阶段：模拟仪器 其基本结构是由模拟电路或电磁机械式的，如指针式万用表，模拟示波器等。 第二阶段：数字化仪表 将模拟信号的测量转化为数字信号测量，并以数字方式输出测量结果，适用于快速响应和较高精度的测量，如数字电压表、数字示波器等。 四. 测试技术与仪器的发展 第三阶段：智能仪器 内置微处理器，既能进行自动测试又具有一定的数据处理能力。 但它的功能块全部都是以硬件或固化的软件形式存在，因此无论开发还是应用，都缺乏灵活性。 目前大部数字化仪器都属于智能仪器。 四. 测试技术与仪器的发展 第四阶段：虚拟仪器（VI,Virtual Instruments）