《电子测量原理》课件.pptVIP

*******************电子测量原理电子测量原理是电子信息类专业的重要基础课程。该课程涵盖了各种电子测量方法、仪器和技术。课程介绍课程目标本课程旨在培养学生对电子测量技术的理解和应用能力。掌握电子测量原理、方法和仪器的使用，并能将这些知识应用于实际问题。课程内容涵盖电子测量的基础知识、测量误差分析、测量系统组成、常见测量仪器及其应用等。包括模拟信号、数字信号的测量方法，以及自动化测试系统和虚拟仪器的应用。电子测量的基本概念测量对象电子测量通常针对电压、电流、频率、相位、功率等电子参数进行测量，这些参数可以描述电路或设备的工作状态和性能。测量目的通过测量获取准确的数据，为电路设计、设备调试、故障诊断、性能评估等提供依据。测量仪器测量仪器是电子测量的核心工具，它们通过对被测参数的转换和显示，将测量结果呈现出来。测量方法不同的测量目的和测量对象，需要选择合适的测量方法，例如直接测量、间接测量、比较测量、数字测量等。测量误差及其分类11.系统误差系统误差是指在测量过程中，由于测量仪器本身的缺陷、测量方法的不完善或环境因素的影响而造成的误差，它具有固定性、重复性以及可测性。22.随机误差随机误差是指在测量过程中，由于各种偶然因素的影响而造成的误差，它具有随机性、不可重复性以及不可测性。33.粗大误差粗大误差是指在测量过程中，由于操作失误、观察错误或仪器故障等因素而造成的误差，它具有明显错误的特征，通常可以通过仔细检查和重新测量进行排除。误差分析的基本方法确定误差来源分析测量过程中可能产生的各种误差来源，例如仪器误差、环境误差、操作误差等。评估误差大小利用统计学方法或经验公式估计每种误差的大小，并确定其对测量结果的影响程度。误差合成将各种误差叠加，得到测量结果的总误差，并对误差进行合理的分析和解释。误差控制通过改进测量方法、选择更精确的仪器、控制环境条件等措施来减小误差。测量系统的基本结构测量系统由传感器、信号调理电路、数据处理单元和显示输出单元组成。传感器将被测物理量转换为电信号，信号调理电路对信号进行放大、滤波等处理，数据处理单元对信号进行分析、计算，显示输出单元将结果展示出来。各种测量传感器的工作原理温度传感器温度传感器将温度变化转化为电信号。热电偶和热敏电阻是两种常用的温度传感器。压力传感器压力传感器将压力变化转化为电信号。应变式压力传感器和压阻式压力传感器是常用的类型。光电传感器光电传感器通过光线的照射和接收来测量光强、光线颜色和光线位置。加速度传感器加速度传感器测量物体运动的加速度变化。压电式加速度传感器和电容式加速度传感器是常见的类型。模拟仪表的特性及使用指针式仪表指针式仪表使用指针指示测量值，适用于多种测量场景，但精度有限。测量范围模拟仪表通常具有固定的测量范围，需选择合适的量程进行测量。校准和维护定期校准模拟仪表以确保其准确性，并进行日常维护以延长使用寿命。读数方法了解模拟仪表刻度和指针的对应关系，以准确读取测量值。数字仪表的特性及使用数字仪表特性数字仪表具有精度高、稳定性好、读数直观、易于自动化等优点。它们通常使用数字显示器，并能进行自动量程切换和数据存储。使用注意事项使用数字仪表时，要注意选择合适的量程，避免过载，并注意仪表的校准和维护。示波器的基本结构和使用示波器是一种必不可少的电子测量仪器，可以显示电信号随时间变化的波形。通过示波器，我们可以观察信号的频率、幅度、相位等参数，并分析信号的特征。示波器主要由信号输入通道、垂直放大器、水平扫描系统、显示系统和触发系统组成。示波器在电子电路设计、调试和故障诊断等领域发挥着至关重要的作用。频率测量常用方法直接测量法计时器直接测量周期时间，计算频率。示波器测量法示波器显示信号波形，根据周期时间计算频率。频率计测量法频率计直接显示信号频率。外差法将待测信号与已知频率信号混合，测量差频。时间测量常用方法示波器法示波器可以直观地显示信号的时间变化，通过测量信号的周期或宽度来获取时间信息。计时器法使用计时器记录事件发生的时间间隔，适合测量较长时间段。频率计法通过测量信号的频率来间接获取时间信息，适用于测量高频信号的时间周期。电压测量的基本方法11.伏特计测量伏特计是专门用于测量电压的仪器，可以通过直接连接到电路中进行测量，例如使用数字万用表。22.电位差测量电位差测量是通过测量两个点之间的电压差来确定电压，例如利用示波器或数据采集卡测量信号波形。33.电压降测量电压降测量是通过测量电路元件两端的电压降来确定电压，例如测量电阻上的电压降。