模块一电子测量基础

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1、模块一电子测量基础现实生活离不开测量，比如人们用米尺度测量物体的长度、用天平称物体的质量，用计时器测量时间等。在科学实验和生产实践中，更是离不开测量技术。电子测量就是使用电子仪器对电的各种参数进行的测量。例如我们日常牛活中用到的220V交流电，它需要用什么仪器进行测量？如何测量？测量结果如何？对误差应该如何处理？本模块将就电子测量的这些基本问题展开讨论。§1-1电子测量概述学习冃标1、理解电子测量的概念2、了解电子测量的特点3、掌握电子测量的基本方法测量的目的是准确地获取被测参数的真实值。在这…过程中，往往需要借助

2、专门的仪器和设备，将被测量与同类标准量进行比较，从而取得用数值和单位共同表示的测量结果。测量结果可表示为：测量结果二测量数值+测量单位。一、电子测量从广义上，凡是利用电子技术进行的测量都可以说是电子测量；从狭义上来说，电子测量是指在电子学屮测量有关电的量值。它包括的内容主要是：1.电能量的测量电能量的测量包括对各种电压、电流、电功率的测量。2.电子元件参数的测量电子元件参数的测量包括对电阻、电感、电容、品质因数、晶体管各种参数的测量。3.电信号的波形及特性的测量电信号的波形测量可以直观地观察到各种电信号的波形，电信

3、号的特性测量包括各种电信号的幅度、频率、周期和失真度等参数的测量。4.电子设备性能的测量电子设备性能的测量包括对电路的放大倍数、灵敏度、通频带、噪声系数等技术指标的测量。5.特性曲线的测量特性曲线的测量包括对电路的频率特性曲线、器件的伏安特性曲线等的测量。【小提示】与其他测量相比，电子测量具有以下几个明显特点：1.测量频率范围极宽2.电子测量仪器的量程很广3.电子测量准确度高4.测量速度快5.易于实现遥测和长期不间断的测量1.易于实现测量过程的自动化和测量仪器的微机化二、电子测量仪器用于检测或测量一个量或为测量目的

4、供给一个量的器具称为测量仪器。利用电子技术测量电或非电量的测量仪器称为电子测量仪器。电子测量仪器种类繁多，一般可分为专用仪器和通用仪器两大类。前者是指为某一个或几个专门目的而设计的电子测量仪器，如电视彩色信号发生器。后者是指为测量某一个或几个电参数而设计的电子测量仪器，它们能用于多种电子测量，如电子示波器等。通用电子测量仪器按其功能可分为以下几类：1.信号发生器2.信号分析仪器3.频率、时间测量仪器4.电子元器件测试仪器5.辅助仪器通用仪器按显示方式分，又可分为模拟式和数字式两大类。前者主要是用指针方式直接将测量结

5、果在标度尺上指示出來，如各种模拟式万用表和电子电压表等。后者是将被测的连续变化的模拟量转换成数字量之后,以数字方式显示测量结果，以达到直观、准确、快速的效果，如各种数字电压表、数字频率计等。【小提示】电子测量仪器的种类是繁多的，用途也各不相同，在测量中应合理选择使用。三、电子测量的方法为实现测量目的，正确选择测量方法是极其重要的，它直接关系到测量工作能否正常进行和测量结果的有效性。测量方法的分类方法大致有以下几种。1.直接测量法凡能用直接指示的仪器仪表直接读取被测量值，而无需度量器直接参与的测量方法，叫做直接测量法

6、。如电流表测电流、电压表测电压、兆欧表测电阻等，都属于直接测量法。如图图1-1直接测量法接线图【小提示】直接测量法具有操作简便、读数迅速等优点，但是直接测量法除了受到仪表本身基本误差的限制外，还由于仪表接入被测电路后，仪表的内阻会使被测电路的工作状态发生变化，因而这种测量方法的准确度较低。2.间接测量法间接测量法是指测量时必须首先测出与被测量冇关的电量，然后通过计算才能求得被测量数值的方法。例如伏安法测量电阻就属于间接测量法,它是先用电压表和电流表测出电阻两端的电压和通过电阻的电流，然后根据欧姆定律计算出被测电阻值

7、的方法。如图「2图1-2伏安法测量电阻接线图【小提示】间接测量法的准确度比直接测量法的低，但是在准确度要求不高的一些特殊场合使用特别有益，如用间接测量法测量晶体管放大器的直流静态工作点。【知识链接】用间接法测量晶体管放大器的直流静态工作点过去，要测量晶体管放大器的静态工作点，一般都采用直接测量法测量其集电极电流IC,这样，既浪费时间，又损坏线路板。现在，大多数人在修理电子电器时都采用间接测量法测量其集电极电流IC,如图1-3所示。测量时只需要用万用表测量三极管发射极的电位，就能通过lc?le?UeRe近似求得静态工

8、作点ICo图1-3用直接测量法和间接测量法测量放大电路的直流静态工作点用间接测量法测量放大电路的直流静态工作点，虽然准确度较低，但是由于其方便快捷，又不会损坏电路板，故得到了广泛的应用。1.比较测量法凡在测量过程中需要度量器的直接参与，并通过比较仪表来确定被测量数值的方法叫做比较测量法。根据被测量与度量器比较方式的不同，比较测量法可分为以下3种:（1）零值法