电子测量原理第2版 詹惠琴 古天祥第1章.ppt

1．4．1 本书的体系结构 信号的测量：信号的特性参量为常见的有源量，主要包含信号时频（周期与时间、频率与波长）测量、信号幅值（电压、电流和功率）测量、信号波形（时域）测量、信号频谱（频域）测量和数字逻辑信号测量。此外，还有信号特征参数、噪声信号和非电量信号等测量 系统的测量：系统的特性参数为常见的无源量，所以系统测量必须用信号源。系统测量主要包括元件阻抗参数（电阻、电感、电容、损耗、品质等）、器件（半导体分立器件）、集成电路（模拟集成运放和数字集成逻辑）参数和功能的测量，系统静态特性曲线及其参数的测量，电路频率特性（稳态）测量、系统特性（动态）测量，网络参数（稳态）测量和数字系统（数域）测量等。 1．4．2 本书的学习要点 2. 测量方法 根据被测信号的属性和系统在测量时所处的状态，从静态、稳态和动态的观点，用时域、频域和时频域的方法，理解所采用的各种测量方法的内涵。 例如，电压、阻抗等参量测量中，根据激励信号的不同，即为直流、交流（正弦）和脉冲（阶跃）信号源，分别采用静态、稳态和动态测量方法。 又如，模拟示波器和数字示波器均属时域测试仪器，但前者适宜周期性稳态信号的测量，后者不仅适用于稳态信号，并且也适用于测非周期性动态信号的测量。 外差式频谱仪和FFT分析仪均是频域测试仪器，但前者仅适宜对周期性的稳态信号进行非实时分析，后者则可对瞬变的动态信号进行实时分析。 1．4．2 本书的学习要点 3.测量技术 各类参数早期采用模拟式测量技术，随着科学技术的发展，目前广泛采用了数字式测量技术，仪器实现了数字化。例如，频率、电压、阻抗、波形等参数，全面实现了数字化测量，并且出现了数字频率计、数字多用表、数字式阻抗仪、数字示波器、数字合成信号源等数字化仪器，它们的性能指标，或是性价比均优于模拟式仪器，并且有取代传统模拟式仪器的趋势， 所以重点应当掌握各类参数的数字式测量技术，同时，书中也介绍了各种传统的模拟式测量技术，使读者能拓宽思路，对各类参数的测量技术有全面系统的了解。 1．3 电子测量的分类 1．3．2 有源量(信号)测量和无源量(系统)测量 无源量（系统）的测量 对无源量的测量，要用已知的有源信号（频率、幅度、波形等已知的测量用信号源）去激励无源的被测系统，如下图所示： * 1．3 电子测量的分类 1．3．2 有源量(信号)测量和无源量(系统)测量 电子测量按被测对象属性的分类 在有源量的测量中，信号是未知的被测对象，系统为已知的测量系统；在无源量的测量中，信号为已知的测量信号，系统为未知的被测对象。 有源量测量系统（被动式测量系统）和无源量测量系统（主动式测量系统）两者功能结构上最显著的区别在于，前者不需要测试激励信号源，而后者必须有测试激励信号源。 * 1．3 电子测量的分类 1．3．3 直接测量、间接测量和组合测量 直接测量 直接测量是指用已标定的仪器，直接地测量出某一待测未知量的量值的方法，例如用电压表直接测量电压。 2. 间接测量 某未知量y，当不能对它进行直接测量时，可以通过对与未知待测量y有确切函数关系的其他变量x(或n个变量 )进行直接测量，然后再通过函数 计算出待测量y，这种测量称为间接测量。 * 1．3 电子测量的分类 1．3．3 直接测量、间接测量和组合测量 组合测量 组合测量是在一系列直接测量的基础上，通过对多次直接测量的组合，从获取的联立方程组求解，而获得测量结果的一种测量方法。 根据所采用的测量方法不同，测量误差的数据处理方法也有所不同，可以分为直接测量的数据处理、间接测量的数据处理和组合测量的数据处理。 * 1．3 电子测量的分类 1．3．4 静态、稳态和动态测量 1. 基本概念 根据被测的物理量是否随时间变化，可将它们分成静态量和动态量。 所谓静态量是指那些不随时间变化的（静止的）或随时间缓慢变化（准静态的）物理量，对这类物理量的测量称之为静态测量；反之，动态量是指随时间不断变化的物理量，对它们的测量相应地称之为动态测量。 在自然界中，有一大类随时间变化的被测量，其变换规律是周期性的，且其性能是十分平稳的。对于这类处于稳态下的周期性交替变化的物理量的测量，称为稳态测量。 * 1．3 电子测量的分类 1．3．4 静态、稳态和动态测量 2. 基本方法 （1）静态（直流）测量技术 静态特性的测量是在最简单的静态或准静态下进行的，基本测量方法是量值的比较，而测量精度也最高。 （2）稳态（交流）测量技