电子测量与仪器（第5版）全套PPT课件.pptx

电子测量与仪器（第5版） 第1章 绪论1.1 电子测量概述1.1.1测量及其重要意义（1）测量定义测量：通过实验方法对客观事物取得定量数据的过程。认识客观事物过程包括：定性分析和定量研究定量需要进行测量。 测量：被测量与相应标准量进行比较 定性分析：今天的气温很高。定量研究：利用水银温度计测量室外温度，达到了35.5℃。举例：重量，长度，温度，湿度，三表（电，水，气）…… （2）测量的重要性测量水平保证和体现了现代科技水平。例如: 1) 国家对测量行业的重新认识 2) 各国仪器水准 3) LSIC生产应用程度，关键测试设备 4) 仪器设计误差，可靠性水准 5) 电压测量应用 6) ASIC，MCM测试没有测量就没有科学——门捷列夫“没有测试，就没有新产品”。大规模集成电路的生产成本中，测试成本已超过50% 测量技术——获取信息通信技术——传递信息 计算技术——处理信息被称为信息社会三大支柱信息化三要素电子信息怎么获取？ 靠测量测量是信息的源头技术测控技术----先要测，才能控 几个术语LSIC：Large Scale Integrated Circuit 大规模集成电路ASIC：Application Specific Integrated Circuit 专用集成电路 MCM：Multi‐Chip Module 多芯片模块 1.1.2电子测量的任务和内容（1）定义泛义：以电子技术为基本手段的一种测量技术。狭义：有关电量值的测量电参数测量通常分为：电磁测量和电子测量电磁测量：交直流电量的指示测量法、比较测量法和磁量的测量电子测量：以电子技术理论为依据，以电子测量仪器和设备为手段，对电量和非电量进行测量。 电子测量仪器传感器电 量非电量 （2）电子测量的内容1)电能量：V、I、P2)电信号特性：f、T、m等3)电路元件参数：R、L、C、Q等4)电子设备性能：K、B、S等 1.1.3电子测量的特点1)频率范围宽 频率计10-6~1011Hz2)测量量程宽 功率10-14~108W3)测量方便灵活 电量间转换，非电量转换4)测量速度快 5)可以遥测6)易于智能化和自动化 仪器指标举例KeySight 3458A 8 1/2 数字多用表10nV，10μΩ，1pA KeySight 34420A 纳伏表/微欧表 100pV，100nΩ 泰克（吉时利）2002 8 1/2 数字多用表 1nV，100nΩ，10pA 泰克（吉时利） 2182A纳伏表 1nV 泰克（吉时利） 6487A皮安表 10fA （fA=10-15A）KeySight5323通用计数器 300MHz～15GHz 1.1.4电子测量的方法（1）按测量手段分类1)直接测量 直接将被测量与同类标准量比较2)间接测量 测量与被测量有函数关系的物理量 伏安法测电阻3)组合测量 改变测量条件多次测量，建立方程组求解 （2）按测量方式分类1）直读法 直接指示被测量大小的指示仪表2）比较法 被测量与标准量比较零值法，微差法，替代法（3）按被测物理量时间特性分类1)静态(直流)测试技术 量值比较2)稳态(交流)测试技术 周期信号3)动态(脉冲)测试技术 1.2 电子测量仪器概述 利用电子技术实现测量的仪表设备，统称为电子测量仪器。 1.2.1电子测量仪器的功能（1）转换功能电量(功率、电流、电阻)?电压；非电量?电量(电压) （2）信号处理与传输功能信号调理(放大,衰减)、模/数、抗干扰、有线或无线（3）显示功能指针式，数码管、液晶或CRT显示测量结果。（4）其他功能数据记录、数据处理及自检、自校、报警提示 1.2.2电子测量仪器的分类 （1）按被测量的特性划分1）时域 示波器2）频域 频谱仪3）调制域 调制域分析仪 （2）测量电子元器件及电路网络参数元件（无源） R、L、C、Y、Q 器件（有源） 半导体器件 网络（有/无源） 传输特性、频率特性等 （3）数据域 逻辑分析仪（4）随机域噪声、干扰 1.3 计量的基本概念 1.3.1计量测量(Measurement)：确定量值(数据/单位)的实验过程 测试(Test)：“测评”性测量 包括定性和定量，界定较模糊 计量(Metrology)：权威性的基准测量统一性---单位，方法 准确性---建立基准、比对 法制性---政府、计量局 检测：监控性的测量（只要不超出允许的误差范围则认为合格） 没有测量，就谈不上计量；没有计量，测量则失去价值。 1.3.2单位制国际单位制SI中的7个基本单位，2个辅助单位，19个导出单位2018年11月16日，第26届国际计量大会（CGPM）重新定义千克、安