电子测量技术与仪器教学课件作者王川第1章电子测量与仪器的基础知识.ppt

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1、1／420电子测量技术与仪器主编：王川2／420全书目　录第1章　电子测量与仪器的基础知识第2章　测量用信号发生器第3章　电子电压表第4章电子示波器第5章　扫频测量仪第6章　电子计数器第7章　电子元器件参数测量第8章　智能仪器技术3／420第1章电子测量与仪器的基础知识学习要点：电子测量的方法测量误差的表示法测量数据处理4／420第1章电子测量与仪器的基础知识1.1电子测量的一般方法1.2电子测量仪器的分类与技术指标1.3测量误差1.4测量结果的表示及有效数字的处理返回5／420第1章电子测量与仪器的基础知识1.1电子测量的一般方法所谓测量方法，就是为了实现

2、测量，获得测量结果所采用的各种手段和方式。选择测量方法的正确与否，直接影响到测量结果的可信赖程度，也关系到测量工作的经济性和可行性。电子测量的方法有很多种，这里仅就最常用的测量方法作简要的介绍。1.1.1按测量方法分类1.直接测量用预先按已知标准量定度好的测量仪器对某一未知量直接进行测量，从而得到被测量值的测量方法称为直接测量法。例如：用电压表测量电路两端的电压、用电流表测量电路中的电流、用电子计数器测量频率等，都属于直接测量。2.间接测量对一个与被测量有确定函数关系的物理量进行直接测量，然后通过代表该函数关系的公式、曲线或表格，求出被测量值的方法，称为间接

3、测量法。例如：测量电阻的消耗功率P=UI=I2R=U2/R，可以通过直接测量电压、电流或测量电流、电阻等方法求出。6／420当被测量不便于直接测量，或者间接测量的结果比直接测量更为准确时，多采用间接测量方法。例如：测量晶体管发射极电流，较多采用直接测量发射极电阻（Re）上的电压，再通过公式IE=UE/R算出，而不用断开电路串入电流表的方法。测量放大器的电压放大倍数A，一般是分别测量输出电压Uo与输入电压Ui后，再算出A=Uo/Ui。3.组合测量它是兼用直接测量与间接测量的方法。将被测量和另外几个未知量，按它们之间的函数关系组成联立方程，通过直接测量这几个未知

4、量最后求解联立方程，从而得出被测量的大小。此种测量方法称为组合测量法。上面介绍的三种方法中，直接测量的优点是测量过程简单、迅速，在工程技术中采用比较广泛；间接测量多用于科学实验，在生产及工程技术中应用较少，只有当被测量不便于直接测量时才采用；组合测量是一种特殊的精密测量方法，适用于科学实验及一些特殊的场合。第1章电子测量与仪器的基础知识7／4201.1.2按被测信号的性质分类时域测量时域测量是测量被测对象在不同时间的特性，这时把被测信号看成是一个时间的函数。例如：电压、电流的测量，它们有瞬态量和稳态量。使用示波器显示被测信号的瞬时波形，测量它的幅度、宽度、上

5、升沿和下降沿等参数。时域测量还包括一些周期性信号的稳态参量的测量，如正弦交流电压，虽然它的瞬时值会随时间变化，但是交流电压的振幅和有效值是稳态值，可用指针式仪表测量2.频域测量频域测量是测量被测对象在不同频率时的特性。这时把被测量对象看成频率的函数。例如：放大器的幅频特性，可用频率特性图示仪予以显示；放大器的相频特性，可使用相位计测量放大器对不同频率的信号产生的相移。第1章电子测量与仪器的基础知识8／420第1章电子测量与仪器的基础知识3.数据域测量数据域测量是对数字系统逻辑特性进行的测量。例如：用逻辑分析仪对数字量进行测量，它具有多个输入通道，可以同时观测

6、许多单次并行的数据。如微处理器地址线、数据线上的信号，可以显示时序波形，也可以用“0”、“1”显示逻辑状态。4.随机测量随机测量又叫统计测量。例如：各类噪声、干扰信号等，利用噪声信号源进行动态测量和统计分析。在通信领域有着广泛的应用。电子测量方法还有很多，如人工测量和自动测量、动态测量和静态测量、精密测量和工程测量、低频测量、高频测量和超高频测量，模拟测量和数字测量等。9／420第1章电子测量与仪器的基础知识1.1.3选择测量方法的原则在选择测量方法时，应综合考虑以下一些因素：被测量本身的特性，所要求的测量精确程度，环境条件，所具有的测量仪器设备等，再确定采

7、用哪种测量方法和选择哪些测量仪器设备。选择测量方法的原则：（1）所选择的测量方法必须能够达到测量要求（包括测量的精确度）。（2）在保证测量要求的前提下，选用简便的测量方法。（3）所选用的测量方法不能损坏被测元器件。（4）所选用的测量方法不能损坏测量仪器。10／420第1章电子测量与仪器的基础知识下面我们举例说明如何根据具体情况选择合适的测量方法：（1）根据被测物理量的特性选择测量方法例如，测量线性电阻（如金属膜电阻），由于其阻值不随流经它的电流的大小而变化，可选用电桥（比较式仪器）直接测量，这种方法简便，精确度高。测量非线性电阻（如二极管、灯丝电阻等），由于

8、这类电阻的阻值随流经它的电流的大小而变化，宜选用伏安