第1章 电子测量与仪器的基本知识.pptx

《第1章 电子测量与仪器的基本知识.pptx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第1章电子测量与仪器的基本知识1.1电子测量的内容、特点和基本方法1.2测量误差1.3测量结果的数据处理1.4电子测量仪器简介本章小结1.1电子测量的内容、特点和基本方法1.1.1电子测量的概念和特点1.1.2电子测量的内容1.1.3电子测量的基本方法1.1.1电子测量的概念和特点测量是借助于测量仪器并采用一定的方法，获得客观事物本质的实验过程。为了确定被测量的准确数值，测量结果必须包含两部分，数值的大小和单位。如某电阻为10Ω，如果说它的电阻是10而没有单位，那是没有意义的。国际单位制1960年第十一届国际计量大会通过的一种单位

2、制。世界上最先进、科学和实用的单位制。其国际代号为SI。国际单位制由7个基本单位、2个辅助单位和19个具有专门名称的导出单位所组成。所有单位都各有一个主单位，利用10进倍数和分数的16个词头组成SI单位的10进倍数单位和分数单位。7个基本单位分别是：①长度单位：米（m）。②质量单位：千克（kg）。③时间单位：秒（s）。④电流强度单位：安培（A）。⑤热力学温度单位：开尔文（K）。⑥物质量的单位：摩尔（mol）。⑦发光强度单位：坎德拉（cd）。它们彼此独立，并有严格的定义。电子测量与其它测量手段相比，具有如下鲜明的特点：（1）测量频率

3、范围宽。其测量频率可以从直流到交流10HZ。（2）量程范围广。量程是什么？是在测量范围内上限值与下限值的差值。例如：一台电压表的测量上限为100V，下限值为0.5V，则该电压表的量程为99.5V。由于被测量的数值相差很大，所以要求测量仪器的量程越宽越好。（3）精确度高。精确度即精密度和准确度的总称。精密度反映测量结果的离散程度；准确度反映测量结果偏离真值的程度。（例如：进行N次射击，N个弹着点，图a精密度高但准确度低；图b精密度和准确度都高；图c精密度和准确度都差。）图a图b图c（4）测量速度快。电子测量是通过电子的运动和电磁波传

4、播进行工作的，其速度可以用“瞬间”来形容，是其它速度无法比拟的。（5）易于实现遥测。电信号可以通过电磁波的方式传播，借助于各种类型的传感器，电子测量可以实现遥测、遥控。例如，人造卫星的发射，地面控制中心可以对卫星的运行状态、运行轨道等进行控制；卫星也可以把测量数据传送给地面中心。（6）易于实现自动化。由于微机的普及，各种电子测量可以借助于微机的强大数据处理能力，使测量速度大大提高，同时，微机还具有“人工智能”，使电子测量过程实现自动化，也可以自动控制被测量。1.1.2电子测量的内容电子测量到底能测量哪些量？主要包括以下几个方面。（

5、1）电能量，如电压、电流、电功率等。（2）电路元器件参数，如电阻、电感、电容、阻抗等参数、晶体管参数以及集成电路参数的测量。（3）电信号的特征，如信号的波形和失真度、频率、周期、相位差、脉冲参数以及信号调制参数等。（4）电路参数，如衰减、增益、通频带（频带宽度）、灵敏度等。（5）特性曲线，如频率特性曲线、器件特性等。1.1.3电子测量的基本方法1.按测量手段分类（1）直接测量。利用电子仪器直接获得被测量的方法，如使用电压表测量电压，用万用表测量电阻等。（2）间接测量。通过直接测量几个参数，然后利用函数关系式运算出来被测量，这种测量

6、方法称为间接测量。例如，要测量某电阻上消耗的功率，需要先测量出电阻两端的电压和通过电阻的电流，再通过关系式算出功率。（3）组合测量。被测量与多个未知量有关，要得到被测量，需要使用直接测量和间接测量，最后通过运算才能得到被测量的测量方法。2.按被测量性质分类（1）时域测量。时域测量是指被测量是时间的函数，随时间变化而变化，如温度、随时间变化的电流等。（2）频域测量。频域测量是指被测量随频率变化而变化，如放大器的频率特性等。1.2测量误差1.2.1测量误差的表示方法1.绝对误差测量值与其真值的差值，称为绝对误差，用下面公式表示。真值是

7、一个客观存在，但又无法得到的理想数值（如果能测得真值讨论误差就没有意义），所以实际应用中通常用实际测量值来代替真值。这个测量值可不是一般的测量值，而是在满足一定误差要求前提下，用更高一级的标准仪器测量所得到的数值。2.相对误差绝对误差只能说明测量结果偏离实际值的程度，但不能确切反映测量的准确度。要想反映准确度，必需使用相对误差。绝对误差与被测量的真值之比，称为相对误差。如果用实际值取代真值，则可得到实际相对误差，用下式表示。如果用测量值取代真值，则可得到示值相对误差，用下式表示实际中常用绝对误差与满刻度值之比来表示相对误差，称为满

8、度相对误差。测量仪器使用最大满度相对误差γmm乘以100来表示仪器的准确度，电工仪表按这种定义，共分为0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0七个等级。经验之谈：测量时要注意选择量程，尽量使仪表的指示在满度值的2/3以上区域，这样测量