常用电子测量方法及测量技术ppt课件.ppt

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1、模块0电子测量基础知识目标要求1、了解电能量的测量（包括各种信号的频率、波形的电压、电流等的测量）；电信号特性的测量（包括波形、频率、时间、相位以及逻辑状态等的测量）；电路参数的测量（包括电子器件参数等的测量）；导出量的测量（包括增益、失真度、调幅度等的测量）；特性曲线的测量（包括幅频特性及器件特性等的测量）。2、了解测量误差的来源和表示方法。3、了解测量数据的数据处理。0.1电子测量技术0.1.1电子测量方法1.根据测量量的性质划分(1)频域测量频域测量是利用模拟电路和模拟信号实现模拟信号与频率关系的测量。电路的幅频特性、传输特性的测量以及信号的频谱分析等都属于

2、频域测量。0.1.1电子测量方法1.根据测量量的性质划分(2)时域测量。时域测量用于观察电路的瞬变过程及瞬态特性，如上升时间、下降时间、周期和脉宽等。(3)数据域测量。数据域测量是指在测量系统中，信息传输、处理、变换、系统的响应及测量结果的显示均采用数字技术。激励信号、响应和测量结果都用有限个离散信号来表达，通常以高低电平或逻辑值“0”、“1”来表示。0.1电子测量技术2.根据测量的方法论划分(1)直接测量直接测量方法是指直接从仪器上得到被测量的量值的测量方法。使用这种方法不需要运用函数关系来计算测量的结果，因此直接测量简单、方便。例如用电压表测量稳压电源的工作电

3、压。2.根据测量的方法论划分(2)间接测量。间接测量是指利用被测量和测量的量之间已知的函数关系，间接得到被测量的量值的测量方法。例如欲测量放大电路的电压放大倍数Au，先测量输出电压U0和输入电压Ui，然后由Au=U0/Ui算出Au(3)组合测量。组合测量是兼用直接测量和间接测量的测量方法。测量时，将被测量量与另外几个测量量组成联立方程，求得被测量的大小。0.1.2选择测量方法的原则在选择测量方法时，应首先研究被测量本身的特性及所需要的精确程度、环境条件及所具有的测量设备等因素，综合考虑后，再确定采用哪种测量方法和哪些测量设备。测量方法的选择得当，可以得到准确测量结

4、果。否则，即便使用高性能的仪器也得不到正确的测量数据，而且还有可能损坏测量仪器、仪表以及被测元器件或设备。0.2测量误差测量的目的就是要获得被测量的真实值。但在测量中，由于测量设备的不准确、测量方法的不合理、测量环境的变化以及测量工作中的疏忽或错误等原因，总会使测量结果与其真实值有所不同。这个差异就称为测量误差。0.2.1测量误差的来源误差是各种因素综合作用的结果。测量误差的来源主要有以下几个方面。1.理论误差与方法误差由于测量时所依据的理论不严密或使用了不适当的简化，用近似公式或以近似值计算测量结果时所引起的误差，称为理论误差。由于测量方法不合理所造成的误差称为

5、方法误差。2.仪器误差由于仪器本身及其附件的电气、机械等性能不完善所造成的误差，称为仪器误差。例如，由于元器件老化、环境温度、湿度等原因造成仪器、仪表偏离正常工作状态而使测量出现误差。0.2.1测量误差的来源3.影响误差:由于各种环境因素与要求的条件不一致所造成的误差称为影响误差，也称为环境误差。例如，由于电源电压、电磁场和大气压强等因素的影响，造成测量的误差。4.人为误差:在测量过程中，由于测量者运用的测量方法不合理、操作不正确以及测量者分辨能力、反应速度等生理因素而引起的误差，称为人为误差。0.2.2误差的表示方法1、绝对误差绝对误差△x是指被测量值x与测量的

6、真实值x0之间的差值：△x的值越小，测量的误差就越小，即测量的结果越准确。2、相对误差测量不同大小的参数时，用绝对误差难以比较测量结果的准确程度，因此需要用相对误差来描述测量的准确程度。相对误差是绝对误差与约定值的比值，通常用百分数、分数的形式来表示。约定值可以是实际值x0、示值x或仪器量程的满度值xm。0.2.2误差的表示方法实际相对误差，示值相对误差，满度相对误差分别为：例如，某电压表的量程为100V，测真实值为80V的电压时电压表指示为81V，测量20V电压时指示为19.2V。求绝对误差、实际相对误差、满度相对误差。0.2.2误差的表示方法解：绝对误差△xl

7、=(81-80)V=1V△x2=(19.2-20)V=-0.8V实际相对误差：满度相对误差0.2.3误差的分类根据测量误差的性质和特点，可以将测量误差主要分为以下几类。1.系统误差系统误差是指在相同的条件下多次测量同一量值时，误差的大小和符号保持不变，或指测量条件改变时按一定规律变化的误差。系统误差一般可以通过分析查明产生误差的原因，所以这种误差是可以预测的，也是可以减少和消除的。2.随机误差随机误差是指在相同的条件下多次测量同一量值时，误差的大小和符号无规律的变化，它又称为偶然误差。随机误差是由那些对测量值影响较微小，又互不相关的多种因素共同造成的。0.2.3误

8、差的分类3