电子测量技术基础.pptx

1、电子测量技术基础,目 录,第1章 电子测量与计量的基本概念 第2章 测量误差和测量结果处理 第3章 信号发生器第4章 电子示波器 第5章 频率时间测量第6章 相位差测量 第7章 电压测量 第8章 阻抗测量 第9章 噪声测量 第10章 数据域测量,第1章 电子测量的基本概念,1.1 测量与电子测量1.2 电子测量的内容和特点1.3 电子测量方法的分类1.4 电子测量仪器的功能、分类和主要性能指标1.5 计量的基本概念习 题 一,测量的意义,日常生活中处处离不开测量 离开测量就不会有真正的科学,没有望远镜就没有天文学，没有显微镜就没有细胞学，没有指南针就没有航海事业,4,在现代化的工业生产中，处处

2、离不开测量 测量是精细加工的基础，没有测量也就没有现代化的制造业。 生产水平越是高度发达，测量的规模就越大，需要的测量技术与仪器也越先进。在高新技术和国防现代化建设中则更是离不开测量 比如航空航天领域，医学生物领域，农业、气象、环境、勘探等各学科,5,1.1测量与电子测量,一、测量 测量是通过实验方法对客观事物取得定量信息即数量概念的过程。 在测量过程中，人们借助专门的设备，把被测对象直接或间接地与同类已知单位进行比较，取得用数值和单位共同表示的测量结果。,二、电子测量 电子测量是以电子技术理论为依据、以电子测量仪器为手段，对电量和非电量进行测量的一种测量技术。 除对各种电量、电信号及电路元器

3、件的特性和参数进行测量外，还可通过各种敏感器件和传感装置对非电量进行测量 电子测量的基本对象和基本工具都是电信号和电系统。,1.2 电子测量的内容和特点,一、电子测量的内容 电磁测量和电子测量两类。 电磁测量：主要指交直流电量的指示测量和比较测量以及磁量的测量等。 电子测量：主要包括对电量和非电量进行的测量。 其中电量测量可分为以下几个方面.,1电能量测量 电能量测量包括各种频率、波形下的电压、电流、功率等的测量。 2电信号特性测量 电信号特性测量包括波形、频率、周期、相位、失真度、调幅度、调频指数及数字信号的逻辑状态等的测量。 3电路元件参数测量 电路元件参数测量包括电阻、电感、电容、阻抗、

4、品质因数及电子器件的参数等的测量.,4电子设备的性能测量 电子设备的性能测量包括增益、衰减、灵敏度、频率特性、噪声指数等的测量。 上述各项测量内容中，尤以频率、时间、电压、相位、阻抗等基本电参数的测量更为重要，它们往往是其他参数测量的基础。,在科学研究和生产实践中，常常需要对许多非电量进行测量。 传感技术的发展为这类 测量提供了新的方法和途径。现在，可以利用各种敏感元件和传感装置将非电量如位移、速度、温度、压力、流量、物面高度、物质成分等变换成电信号，再利用电子测量设备进行测量。,在一些危险的和人们无法进行直接测量的场合，这种方法几乎成为唯一的选择。在生产的自动过程控制系统中，将生产过程中各有

5、关非电量转换成电信号进行测量、分析、记录并据以对生产过程进行控制是一种典型的方法，如图1.1-1所示。,图1.11 非电量测量在过程控制中的作用,二、电子测量的特点 与其他测量方法和测量仪器相比，电子测量和电子测量仪器具有以下特点。 1测量频率范围宽 电子测量中所遇到的测量对象，其频率覆盖范围极宽，低至土10-6以下，高至上1012以上。现在一台较为先进的频率计，频率测量范围可以低至10-6 Hz，高至工1011Hz。,2测量量程宽 量程是测量范围的上下限值之差或上下限值之比。电子测量的另一个特点是被测对象的量值大小相差悬殊。例如，地面上接收到的宇宙飞船自外空发来的信号功率，低到10-14 W

6、数量级，而远程雷达发射的脉冲功率，可高达土108W以上，两者之比为1：1022。,3测量准确度高低相差悬殊 例如，对频率和时间的测量准确度，可以达到10-13 10-14的量级，这是目前在测量准确度方面达到的最高指标。作为比较，比如长度测量的最高准确度为主10-8量级。可惜除了频率和时间的测量准确度很高之外，其他参数的测量准确度相对都比较低。直流电压准确度当前达到10-6量级，音频电压为10-4量级，射频电压仅为10-3量级，而品质因数Q值和电场强度的测量准确度，只有10-1量级。,4测量速度快 由于电子测量是基于电子运动和电磁波的传播，加之现代测试系统中高速电子计算机的应用，使得电子测量无论在测量速度，还是在测量结果的处理和传输，都可以以极高的速度进行。,5可以进行遥测 现场各待测量转换成易于传输的电信号，用有线或无线的方式传送到测试控制台(中心)，从而实现遥测 和遥控。这使得对那些远距离的，高速运动的，或其他人们难以接近地方的信号测量成为可能.,6易于实现测试智能化和测试自动化 随着电子计算机尤其是功耗低、体积小、处理速度快、可靠性高的微型计算机的出现，给电子测量理论、技术和设备带