第04章 数字测量方法
数字测图基本方法
摄影测量数字测图法
总结词
高分辨率、非接触性
详细描述
摄影测量数字测图法是一种基于摄影技术的数字测图方法。通过航空或地面摄影获取地 形影像，然后利用摄影测量技术，提取地形点的三维坐标，并利用数据传输和处理技术， 将测量数据转化为数字地图。该方法具有高分辨率和非接触性的特点，适用于难以接触
的地区或危险地形的测量。
精度要求
数字测图对测量精度的要求很高，包括平面精度和高度精度 。平面精度指地形图中地物点的相对位置精度，高度精度指 地形图中地貌点的绝对高程精度。
误差来源
数字测图的误差来源主要包括仪器误差、人为误差和环境误 差。仪器误差包括全站仪、GPS等测量仪器的误差，人为误 差包括观测和记录误差，环境误差包括大气折射、地球曲率 等影响。
REPORTING
WENKU DESIGN
数字测图的基本概念
数字测图
利用全站仪、GPS等测量仪器， 获取地形、地物等空间信息，通 过计算机软件处理，最终以数字
形式表示地形图的测量方法。
数字地图
以数字形式存储和表示地形图的地 图，可以通过计算机软件进行显示、 编辑和处理。
数字测图系统
由测量仪器、数据采集和处理软件、 计算机硬件和软件等组成的系统， 用于实现数字测图。
GPS-RTK数字测图法
总结词
覆盖广、实时动态
详细描述
GPS-RTK数字测图法是一种基于全球定位系统（GPS）技术的数字测图方法。通过实时动态差分（RTK） 技术，能够实时获取地形点的三维坐标，并利用数据传输和处理技术，将测量数据转化为数字地图。该方 法具有覆盖范围广、实时动态的特点，适用于大规模的地形测量和地图更新。
扩展性原则
选择的数字测图软件和硬件设备应具 有一定的扩展性，以便于未来升级和 扩展功能。
数字测量方法讲
案例二：超声波测量在医学诊断中的应用
超声波测量利用超声波的物理特性，通过测量超声波在介 质中的传播速度、传播时间等参数，来获取目标物体的尺 寸、形状等信息。在医学诊断中，超声波测量广泛应用于 胎儿监护、心脏检查、腹部检查等领域。
超声波测量具有无创、无痛、无辐射等优点，能够实时获 取人体内部结构信息，为医生提供准确的诊断依据。同时 ，超声波测量仪器操作简便，价格相对较低，适合在基层 医疗机构推广应用。
可扩展性强
数字测量方法可以通过软件和 硬件的升级，实现更多功能和
扩展性。
数字测量方法的分类
01
02
03
根据测量原理
可以分为电阻式、电容式、 电感式、光电式等数字测 量方法。
根据测量对象
可以分为温度、压力、流 量、物位、重量等数字测 量方法。
根据传输方式
可以分为有线和无线数字 测量方法。
02
CHAPTER
06
CHAPTER
数字测量方法案例研究
案例一：激光测距在建筑行业的应用
激光测距技术利用激光的高方向性、高单色性和高亮度等特 点，快速准确地测量目标物体的距离、角度和速度等参数。 在建筑行业中，激光测距仪广泛应用于施工前测量、土方量 计算、地形图绘制等方面。
激光测距仪具有精度高、测量速度快、操作简便等优点，能 够提高施工效率，降低测量误差，为建筑设计和施工提供可 靠的数据支持。
网络化测量技术可以提高测量效率和灵活性，降低测量成本，并促进跨 地域、跨行业的合作与交流。
网络化测量技术需要解决网络安全和数据隐私保护等问题，以确保数据 的安全性和可靠性。
微型化
数字测量技术正朝着微型化方向 发展，通过采用微电子和纳米技 术，实现小型化、便携式的测量
电子测量第4章数字测量方法
4.5 时间的测量
1.周期的测量 时间量的测量主要是指与频率对应的周期、相 位及时间间隔等时间参数。 (1)测量原理 （4.5.1）
电子计数法测量周期的原理
输入电路A D
B
0
主 门
E
C
0
Tx Tx Tx Tx t t N t
Tx
ux
倍频
输入电路B
B
C
门控 分频
晶振
D Tc E
0 0
由右图可得
Tc t
则
式中，f M 为中界频率，f c 为标准频率，T为闸门时间。
1 10-1
测频的量化误差
T=1S 10S
测周的量化误差
0.1S
10-2 10-3
10-4 10-5 10-6 10-7 10-8 1Hz
fc=10MHz fc=100MH
z
fc=1GHz
100MHz
1KHz
fM
1MHz
100MHz
f
测频量化误差与测周量化误差
门电路复习：
A
1/0 与门
N fx T
c
A
1/0
B
1/0
0 0 1 1
B
0 1 0 1
C
0 0 0 1
同理“或”门、与非、或非门等也有类似功能。
……
Tx A B T
1s 测频的原理 与 门
C
……
N
T 1s
由图可见： 因此
NTx T
N fx T
实现了测频原理：“定时计数” 实质：比较法
重点掌握
分辨力与数字电压表中A/D的位数有关，位 数越多，分辨力愈高，故有时称具有多少位的分 辨力。 5.测量速度快 测量速率是每秒钟对被测电压的测量次数或测 量一次所需的时间，它主要取决于DVM中所采用的 A/D转换器的转换速率。 6.输入阻抗高 目前，多数数字电压表的输入级用场效应管组 成，在小量程上，其输入阻抗可高达104MΩ以上， 在大量程时(如100V、1000 V等)，由于使用了分压 器，输入阻抗一般为10MΩ。
电子测量4数字测量方法101028
元电路的不稳定性有关。
② b％ UX 为不随读数变化的满度误差，由量化误差和0点误差等组成。量
化是把本来有无穷个取值的模拟量用有限个数字量来表示的过程。0点偏移如 同磁电式电压表的机械0点没有调好一样，对于DVM，多发生在末位数字上。
满度误差与被测电压大小无关，而与所取量程有关，∴常常用正负几个字来
表示。为了避免满度误差对测量结果的影响，应选择合适的量程，使被测电压
显示的位数尽量多。 例: 用某型DVM测量0.5V电压，
若使用200 V量程时，显示000.52V,满度误差±2个字,误差的影响是很大的； 而使用2 V量程时，能显示0.5002 ,这时的满度误差±2个字,误差就小多了。
(b)
2. 运放半波式检波 ：
1) 采用运放式半波检波原理：
它利用运放的高增益来补偿二极管正向管压降。 若运放 A1 的开环增益 K01＝105， 二极管 VD1 的压降为UT=0.6V，在输入端引起的等效电压损失为：
转换器。设参考电压为
Uk
R 模拟输入
比较器
8V，比较器反相端的分
档电压为1V，2V，3V，
R
4V，5V，6V，7V。在第
R
1个采样到来时，输入模
拟量大于3V，则有三个
R
比较器都输出高电平，
但优先编码器只对反相
R
端接3V分档电压的比较
R
器的输出进行编码，输
优先编码器
7
6
1
D0
5 4
2
D1
3
4
D2
2
1
0
1. 并行比较型 DVM 工作原理
PMP 04第四章知识点
4.1 制定项目章程
正式批准项目并授权项目经理在项目活动中使用组织资源的文件得过程。 明确项目与组织战略目标之间的直接联系，确立项目的正式地位。 项目章程在项目执行组织(团队)与需求组织(客户)之间建立起伙伴关系。 项目章程一旦被批准，就标志着项目的正式启动。 应尽早确认并任命项目经理，最好在制定项目章程时就任命，且总应在规 划开始之前任命。（越早越好，但是最晚也要在规划之前） 项目章程可由发起人编制，或者由项目经理与发起机构合作编制。项目经 理应该参与项目章程的制定，以便更好地了解项目。 通过编制项目章程，来确认项目符合组织战略和日常运营的需要。第 1 页，共 ຫໍສະໝຸດ 2 页PMBOK 重要知识整理
4.1.1 输入
1. 商业文件：虽然商业文件是在项目之前制定的，但需要定期审核。既然 不是项目文件，项目经理就不可以对它们进行更新或修改，只可以提出 相关建议。 商业论证：决定项目是否值得投资，论证项目的合理性和可行性。包含商业需求和
成本效益分析。 效益管理计划：项目效益管理计划描述了项目实现效益的方式和时间，以及应制定 的效益衡量机制。
4.2.2 工具和技术
1. 核对单（CheckList）：指导项目经理制定计划或帮助检查项目管理计划 是否包含所需全部信息。
2. 引导：引导者确保参与者有效参与，互相理解，便于达成一致意见。 3. 会议：kick-off，规划尾开，是规划阶段要做的最后一件事情，旨在：
（1） 传达项目目标 （2） 获得团队对项目的承诺 （3） 阐明每个相关方的角色和职责 项目管理计划应该获得主要相关方的一致认可。
4.3 指导与管理项目工作
数字测图原理及方法概述
数字测图原理及方法概述数字测图是一种利用数字影像处理技术对地物进行测量和分析的方法。
它利用数字图像的像素信息来进行测量和分析，可以快速、精确地获得地物的位置、形状、面积、长度等数据，广泛应用于地理信息系统、遥感技术、地图制图等领域。
数字测图的原理是利用数字图像中像素的位置和灰度值来表示地物的空间信息，通过数字影像处理算法对图像进行处理，提取出地物的边界和特征，并进行测量和分析。
常用的数字测图方法包括边缘提取、图像分割、特征提取、几何校正等。
在数字测图中，常用的测量方法包括像素尺度测量、地理坐标转换、几何校正和配准、特征提取和匹配等。
通过这些方法，可以获得地物的位置、形状、面积等参数，实现对地物的精确测量和分析。
数字测图具有测量速度快、精度高、成本低等优点，因此在地理信息系统、城市规划、环境监测、水资源管理等领域得到广泛应用。
同时，随着数字影像处理技术的不断发展和完善，数字测图的方法和应用也在不断扩展和深化，对于地物的准确测量和分析起到了积极的推动作用。
数字测图的原理和方法是现代地理信息系统和遥感技术中的重要组成部分。
它利用数字图像的像素信息来进行地物的测量和分析，通过数字影像处理算法对图像进行处理，提取出地物的边界和特征，进行测量和分析。
数字测图的方法包括边缘提取、图像分割、特征提取、几何校正等，通过这些方法可以获得地物的位置、形状、面积等参数，实现对地物的精确测量和分析。
数字测图的一个重要原理是像素尺度测量，即利用数字影像中像素的位置和灰度值来表示地物的空间信息。
由于数字图像是由离散的像素组成，因此测量时需要考虑像素的尺度问题。
通常情况下，地物的位置和形态信息可以通过像素的位置和灰度值来获取，但是在进行测量时需要考虑像素的尺度，以确保测量的准确性。
另外，数字测图还涉及地理坐标转换、几何校正和配准、影像拼接等方法，以实现对地物的精确测量和分析。
在数字测图中，地理坐标转换是非常重要的。
由于数字影像的像素坐标是相对坐标，需要将其转换为地理坐标，才能方便地与地图坐标进行对应和比较。
教育统计与测量评价新编教程-第04章相关系数
第一节 相关的统计学意义
三、由散点图认识相关情况
我们还可以从相关散点图的几何分布形态来认识相关的强度与方向。如果散 点图形杂乱无章，没有显示出向某个方向延伸的情形，则说明相关程度很低；如 果散点图分布形成一个边界不规则的椭圆，则说明两个变量存在中等程度的相关。 这里的椭圆越扁长，则相关程度越高。倘若散点图几乎形成一条直线，则说明相 关系数接近1或－1。至于相关的方向，则可以通过散点椭圆图形的长轴所在直线 的斜率来判断。从左下方往右上方延伸的情形是正相关；从左上方往右下方延伸 的情形是负相关。这样，我们可以从散点图的分布情况，初步判断两个变量之间 的相关情况。
第一节 相关的统计学意义
三、由散点图认识相关情况
由于事物之间联系的复杂性，在实际研究中，通过统计方法确定出来的相关 系数r即使是高度相关，我们在解释相关系数的时候，还是要结合具体变量的性 质特点和有关专业知识的。两个高度相关的变量，它们之间可能具有明显的因果 关系，也可能只具有部分因果关系，还可能没有直接的因果关系，其数量上的相 互关联，只是它们共同受到其他第三个变量所支配的结果。除此之外，相关系数 r接近零，只是表示这两个变量不存在明显的直线性相关模式，但不能肯定地说 这两个变量之间就没有规律性的联系。
第二节 积差相关
研究两种现象、两种行为或两个事物，一句话，研究两个变量之间的相关情况时，积差相关是应 用最普遍、最基本的一种相关分析方法，尤其适合于对两个连续变量之间的相关情况进行定量分析。
第二节 积差相关
一、积差相关概念及基本公式
英国著名统计学家皮尔逊（K. Pearson）跟随英国著名科学家高尔顿（F. Galton）在合作研究有关人类身高遗传问题的过程中，提出了“回归”的概念以 及积差相关分析方法。
幼儿园数字测量教学方案
幼儿园数字测量教学方案幼儿园数字测量教学方案一、概述数字测量是幼儿园数字教育中不可或缺的一环。
通过数字测量，幼儿可以学习数值的大小、比较和数量关系。
此外，数字测量也是科学探究的基础，促进幼儿发展思维和创造力。
本方案旨在系统化的介绍数字测量教学内容和方法，使幼儿能够掌握数字测量知识。
二、学习目标1. 能够熟悉数字测量工具，如尺子、称重器等；2. 能够理解数值的大小、比较和数量关系；3. 能够使用数字测量工具测量物品的长度、重量等属性；4. 能够应用数字测量知识解决简单的实际问题。
三、教学内容1. 数值的大小、比较和数量关系通过观察、比较和分类等活动，让幼儿了解数值的大小、比较和数量关系。
活动：1）将大小不一的物品进行比较，并让幼儿按大小排序；2）让幼儿观察物品的数量，通过数数或分组进行数量的比较和分类；3）引导幼儿利用简单的数字大小比较符号进行数字的比较。
2. 数字测量工具的认识和使用方法通过介绍尺子、称重器等数字测量工具，让幼儿了解数字测量的基本方法和工具。
活动：1）让幼儿观察和认识尺子、称重器等数字测量工具的基本构造，以及如何使用这些工具；2）引导幼儿尝试使用数字测量工具来测量物品的长度、重量等属性；3）让幼儿通过游戏的方式巩固数字测量的基本方法和技能。
3. 数字测量在实际生活中应用通过生活场景模拟和角色扮演等活动，让幼儿了解数字测量在实际生活中的应用场景和方法，以及如何应用数字测量知识解决实际问题。
活动：1）利用实物或图片介绍数字测量在生活中的应用，如买菜、制作饭菜等；2）利用角色扮演的方式让幼儿在情境中应用数字测量知识进行任务的完成；3）让幼儿自己动手解决数字测量与实际生活相关的问题。
四、教学方法1. 情境教学通过创造各种生活场景和情境，让幼儿在情境中学习和应用数字测量知识，提高幼儿的学习兴趣和参与度。
2. 游戏教学通过游戏的方式结合数字测量知识的教学，让幼儿在轻松愉快的氛围中掌握数字测量的基本方法和技能。
数字的长度认识和测量长度
数字的长度认识和测量长度长度是物体或距离的度量，它在我们日常生活中扮演着重要的角色。
无论是建筑工程、制造业、科学研究还是个人日常生活中，我们都需要准确、方便地测量和表达长度。
而数字的长度认识和测量长度则是我们在进行长度测量时必不可少的工具和技巧。
本文将通过介绍数字的长度认识以及测量长度的方法和工具，来帮助读者更好地理解和应用于实际生活中。
一、数字的长度认识数字是我们生活中普遍存在的一种数学工具。
在测量长度时，我们经常使用数字来表示长度的数值。
然而，不同领域和不同国家都有一套自己的长度单位和计量方式，因此我们需要对数字的长度认识有一定的了解。
1. 国际单位制国际单位制是国际上通用的标准计量单位系统。
在长度测量中，国际单位制采用的基本单位是“米”(m)。
米是通过把赤道上北半球到南半球的距离分成10,000,000等份而定义的。
在国际单位制中，还有一些常用的长度单位，如厘米(cm)、毫米(mm)和千米(km)等。
2. 其他计量系统除了国际单位制，不同国家或领域还会使用自己的计量系统。
例如，英制测量系统在英国及其殖民地广泛使用，其中常用的单位有英尺(feet)、英寸(inch)和码(yard)等。
美国也采用英制测量系统，但在科学领域一般使用国际单位制。
3. 数字的表示在数字的长度表示中，我们通常使用阿拉伯数字来表示数值。
阿拉伯数字是现代数字系统中使用的一种符号，包含0到9的数字字符。
不同的位数代表不同的数量级，我们可以通过这些数字的组合和排列表示不同的长度数值。
例如，“18cm”表示18厘米，“3.5m”表示3.5米。
二、测量长度的方法和工具在日常生活中，我们常常需要精确地测量物体的长度。
以下是一些常用的测量长度的方法和工具：1. 尺子尺子是一种非常常见的测量工具。
它通常由刻度线和数字构成，刻度表示长度的数值。
使用尺子时，将其与待测物体的一边对齐，可以直接从尺子上读取长度数值。
尺子的精确度取决于其刻度的间隔和读数的准确性。
数字的识别和测量
数字的识别和测量在现代社会中，数字的识别和测量是我们日常生活中无处不在的重要环节。
无论是购物时的货币交易，还是工程测量中的长度和面积计算，数字的准确识别和测量都至关重要。
本文将探讨数字的识别和测量的重要性，以及相关技术在不同领域的应用。
一、数字的识别数字的识别是我们认识和理解数字的过程。
人类从小学习数字，通过数字的识别，我们能够进行数学运算、进行金融交易等。
在数字的识别中，准确性是至关重要的。
例如，在商场购物时，我们需要准确识别商品价格，以确保支付正确的金额；在科学实验中，我们需要准确识别实验结果的数字，以便进行正确的数据分析。
数字识别技术的发展也为我们提供了更多可能性。
例如，图像识别技术可以通过扫描二维码或条形码来快速获取数字信息，无需手动输入。
语音识别技术可以通过声音转化为数字，便于日常交流和操作。
这些技术的应用大大提高了数字识别的准确性和效率。
二、数字的测量数字的测量是指通过各种工具和方法来确定数字的数值大小。
数字的测量在许多领域中都起着重要作用。
例如，在建筑工程中，我们需要测量长度、宽度和高度，以确保建筑物的精确尺寸；在制造业中，我们需要测量零件的尺寸，以确保产品的质量；在医学领域中，我们需要测量体温、血压等生理指标，以监测人体健康状况。
数字测量的准确性对于保证工作质量和安全至关重要。
在数字测量中，我们通常使用各种测量工具，如尺子、计时器、血压计等。
同时，随着科技的进步，数字测量技术也在不断创新。
例如，全球定位系统（GPS）可以精确测量地理位置；光谱仪可以测量物质的成分和浓度。
这些新技术的出现大大提高了数字测量的精确性和便捷性。
三、数字的识别和测量在不同领域的应用数字的识别和测量在各种领域都有广泛的应用。
下面将分别以金融、医疗和环境领域为例，探讨数字的识别和测量在这些领域的具体应用。
1. 金融领域：数字的识别和测量在金融领域中起着关键作用。
银行和金融机构通过数字识别技术来管理客户账户，记录客户的存款和交易信息。
数字测量方法
(a) 基本原理框图 (b) 工作波形
图图44..11..77 双双斜斜积积分分式式DDVVMM
电子测量与仪表（ Electronic Measurement and Instruments ）
西南科技大学
4.1.2 DVM的主要类型
(1) 双斜积分式DVM的工作原理
准备阶段（t0~t1）
采样阶段（t1~t2）：
积分型A/D转换器是一种间接转换器：首先对输 入的模拟电压通过积分器变成时间（T）或频率（F） 等中间量，再把中间量转换成数字量。根据中间量 的不同分为U-T式和U-F式。
双斜积分式DVM属于U-T变换型。
电子测量与仪表（ Electronic Measurement and Instruments ）
各类DVM的主要区别在于A/D转换的方式不同， 按其工作原理主要分为：比较型和积分型两大类。
双 斜 式 、 多 斜 式
积 分 式脉 冲 调 宽 式
A/D变
换
比
较
U F变 换 式
反 馈 式
直 接
比 比
较 较
式余 逐 式分 并
次 数 联 级
比较式 循环比较 比较式 式
式
电子测量与仪表（ Electronic Measurement and Instruments ）
差。
电子测量与仪表（ Electronic Measurement and Instruments ）
西南科技大学
二、重点与难点
重点
1. U-T 积分型DVM的组成和工作原理 2. 电子计数式频率计的工作原理
电子测量与仪表（ Electronic Measurement and Instruments ）
《数字测量方法》PPT课件_OK
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4．4．1 DVM的组成原理及主要性能指标
• 分辨力 – 分辨率：用百分数表示，与量程无关，比较直观。 如上述的DVM在最小量程200mV上分辨力为0.1mV，则分辨率为：
分辨率也可直接从显0示.1m位V数得10到0%（与0量.05程%无关），如3位半的DVM， 可显示出1999（共220000m0个V 字），则分辨率为
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4．1．1 DVM的组成原理及主要性能指标
– 2）主要性能指标 • 显示位数 – 完整显示位：能够显示0~9的数字。 – 非完整显示位(俗称半位)：只能显示0和1（在最高位上）。 – 如4位DVM，具有4位完整显示位，其最大显示数字为9999 。 – 而 位（4位半）DVM，具有4位完整显示位，1位非完整 • 量程显示位4 12，其最大显示数字为19999 。 – 基本量程：无衰减或放大时的输入电压范围，由A/D转换器动态 范围确定。 – 通过对输入电压（按10倍）放大或衰减，可扩展其他量程。
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4．1．1 DVM的组成原理及主要性能指标
• 输入阻抗 – 输入阻抗取决于输入电路（并与量程有关）。 – 输入阻抗宜越大越好，否则将影响测量精度。 – 对于直流DVM，输入阻抗用输入电阻表示，一般在 10MΩ~1000MΩ之间。 – 对于交流DVM，输入阻抗用输入电阻和并联电容表示，电容值一 般在几十~几百pF之间。
[例] 设一台基于单斜A/D转换器的4位DVM，基本量程为10V， 斜波发生器的斜率为10V/100ms，试计算时钟信号频率。 若计数值N=5123，则被测电压值是多少？
[解] 4位DVM即具有4位数字显示，亦即计数器的最大值为 9999。
第4章 数字测量
4.1.2 A/D转换原理
目前各类数字电压表主要区别是A／D转换方 式。A／D转换包括对模拟量取样，再对取样值进 行整量化处理，最后通过编码等实现转换过程， 按其基本工作原理主要分为积分型和非积分型两 大类。 1．双积分式A／D转换器 基本的双积分式A／D转换器由模拟电路和数 字电路两部分构成。模拟电路部分由基准电压源 +Ur和-Ur、模拟开关S1～S4、积分器和比较器等 组成，数字电路部分由控制逻辑电路、时钟发生 器、计数器与寄存器等组成。积分器的第一次积 分是对输入电压Ui做定时(T1)积分，第二次
(3)测量速度 指每秒钟能完成的测量次数，它主要取决于DVM所使 用的A/D。积分型DVM速度较低，一般在几次/秒～几百次/ 秒之间，逐次比较型DVM可达每秒一百万次以上。 (4）输入阻抗 在直流测量时，DVM输入阻抗用输入电阻Ri表示，一般在 10MΩ到1000MΩ之间。 （5）工作误差 DVM的工作误差通常用绝对误差表示 U %U x %Um %U x 几个字 (4-1) 其中Ux为测量示值，Um为该量程满度值， %U x 为读数 误差。 %U m 为满度误差，它与被测电压大小无关，而与所 取量程有关，当量程选定后，显示结果末位1个字所代表的 电压值也就一定，因此满度误差通常用正负几个字表示。
2. 逐次逼近比较式A／D转换器 逐次逼近比较式A／D转换器的基本原理是用 被测电压和一可变的已知电压(基准电压)进行比 较，直至达到平衡，测出被测电压。所谓逐次逼 近比较，就是将基准电压分成若干基准码，未知 电压按指令与最大的一个码(通过D／A转换)比较， 逐次渐小，比较时大者弃，小者留，直至逼近被 测电压。 （1）对分搜索 逐次逼近比较式A／D变换采用一种对分搜索 的策略，其过程类似于天平称重的平衡过程。天 平的平衡过程就是用若干标准砝码逐次比较逼近 被测重量的过程。在逐次逼近比较式A／D转换器 中，比较器相当于天平，D／A转换器相当于电子 砝码，逐次逼近寄存器SAR在时钟脉冲作
第04章数字测量方法
这就是“小者留”。
(3) 第三个钟脉冲到来时，SAR的2-2位保留在“1”的同
1.3 DVM的主要类型
除了将DVM分成直流DVM和交流DVM外， 还可以根 据A/D变换的基本原理进行分类。
比较型A/D变换器采用的是将输入模拟电压与离散标 准电压相比较的方法， 典型的是具有闭环反馈系统的逐次 比较式。
积分型A/D变换器是一种间接转换形式。 它对输入模 拟电压进行积分并转换成中间量时间T或频率f， 再通过计 数器等将中间量转换成数字量。
若基准电压满度值为Ur=10 V，被测电压Ux=3.285 V， 下面以一个6位A/D变换器来说明完成一次A/D变换的全 过程。
(1) 起始脉冲使A/D变换过程开始。 第一个钟脉冲使 SAR的最高位(MSB)， 即2-1位置于“1”， SAR输出一个 基准码(100000) 2， 经D/A转换器输出基准电压Ur1=21Ur=5.000V，后者加到比较器， 这正如我们在天平中将 一个(1/2)W的标准法码放到测量盘中一样， 故Ur1有“电 压砝码”之称。 由于Ur1＞Ux，则比较器输出为低电平 “0”， 所以当第二脉冲到来时， 2-1位将回到“0”， 这就 是“大者弃”。
图2 数字式多用表组成原理
2. 数字多用表(DMM) 可以看出， 数字式多用表的核心是数字直流电压表。 由于直流数字式电压表是线性化显示的仪器， 因此要求 其前端配接的AC/DC、 I/V、 Ω/V等变换器也必须是线性变 换器， 即变换器的输出与输入间成线性关系。 像前面介绍的有效值检波器的输出(流过直流微安表电流I) 和电压有效值U之间不是线性关系， 因而那种有效值检波器 不是线性AC/DC变换器。
运放式半波检波电路
在ux负半周， A点电压uA为正值， VD2导通， VD1截止。 设VD2检波增益为kd， 则uo/ui=－k ·kd， 由于k值很大， 因而 k ·kd值也很大， 此负半周uo输出与kd变化基本无关， 这就大 大削弱了VD2伏安特性的非线性失真。
数字测原理与方法
数字测原理与方法第一章测绘学：研究如何确定地球的形状和大小及地面、地下和空间各种物体的几何形态及其空间位置的科学。
（为人类了解自然，改造自然，认识自然和能动地改造自然服务）测绘任务1.精确地测定地面点的位置及地球形状和大小。
2.将地球表面的形态及其他相关信息测绘成图。
3.进行经济建设和国防建设所需要的测绘工作。
测绘工作：地形图测绘(测定)和施工放样(测设)。
测绘学包括：大地测量学，工程测量学，地形测量学，摄影测量学，地图制图学，矿山测量学。
地物：地球表面的一切物体包括自然地物和人工地物。
地貌：指地表高低起伏的各种形态。
3S：GPS(全球定位系统) RS(遥感) GIS(地理信息系统)测绘工作原则：1.由整体到局部，由高级到低级，先控制后碎部。
2.复测复算，步步检核。
控制测量包括：平面控制测量和高程控制测量。
平面控制测量：三角测量，三边测量，导线测量，GPS测量。
高程控制测量：水准测量。
测量的基本工作(三要素)：水平角测量，距离测量，高差测量。
数字化测图：用数字化的方法测图。
测图数字化：把已经测好的图进行数字化。
测绘坐标系与数学坐标系区别：坐标轴互换和象限顺序相反。
好处：保证了数学公式的不变性。
第二章大地水准面：通过平均海水面的水准面并向大陆延伸行成一个封闭的曲面。
(1985国家高程基准，黄海平均海水面作为高程基准，水准原点72.2604m)大地原点：位于陕西省泾阳县永乐镇。
1980国家大地坐标系统。
测绘工作基准面：大地水准面。
(测量外业所依据的基准面)基准线：铅垂线。
坐标系：大地坐标系。
(经度I,纬度B,大地高H.)大地坐标系：是以大地经度，大地纬度，大地高三个量来表示地面点空间位置，称为大地坐标系。
地图投影：等角投影(正形投影)，等距投影，等面积投影。
正形投影条件：1.保角性。
2.伸长的固定性。
高斯投影属于：我国采用的高斯投影，是一种横圆柱正形投影。
高斯投影特征： (1).中央子午线的投影为一条直线，且投影之后的长度无变形；其余子午线的投影均为凹向中央子午线的曲线，且以中央子午线为对称轴，离对称轴越远，其长度变形也就越大； (2) .赤道的投影为直线，其余纬线的投影为凸向赤道的曲线，并以赤道为对称轴； (3) 经纬线投影后仍保持相互正交的关系，即投影后无角度变形； (4) 中央子午线和赤道的投影相互垂直。
数学测量的技巧
数学测量的技巧数学中的测量是一个非常重要且常见的部分。
它涉及到我们在日常生活中使用的各种测量单位、工具和技巧。
掌握数学测量的技巧可以帮助我们更准确地度量和比较物体的大小、长度、面积和容量等。
本文将介绍一些数学测量的技巧，帮助读者改善测量的准确性和效率。
一、线性测量技巧线性测量涉及到物体的长度和距离的测量。
以下是几个线性测量的技巧：1. 使用合适的单位：在线性测量中，选择合适的单位非常重要。
对于较小的物体，可以使用毫米或厘米作为单位；对于较大的物体，可以使用米或千米作为单位。
确保所选单位与被测量物体的大小相匹配。
2. 使用直尺或尺子：直尺是一种常见的线性测量工具。
当使用直尺或尺子进行测量时，确保将其紧贴在被测量物体上，并仔细观察刻度线与被测量物体的对齐情况。
3. 使用卷尺进行曲线测量：当需要测量曲线物体的长度时，使用卷尺会更加方便。
将卷尺沿着曲线物体展开，再将曲线物体的长度与卷尺上的刻度进行对比测量。
二、面积测量技巧面积测量涉及到物体表面的大小。
以下是几个面积测量的技巧：1. 使用平面尺进行矩形区域测量：矩形区域的面积可以通过将两条相邻边的长度相乘来计算。
使用平面尺测量矩形区域的边长，然后将边长相乘即可得到面积。
2. 使用比较法进行不规则区域测量：对于不规则形状的区域，可以使用比较法来估算其面积。
将该区域分解为多个已知形状的部分，然后测量每个部分的面积并相加，得到最终的面积估计值。
三、容量测量技巧容量测量涉及到物体的体积或容量大小。
以下是几个容量测量的技巧：1. 使用容器进行液体测量：对于液体的容量测量，可以使用瓶子、杯子等容器来辅助。
将液体倒入容器中，并将液体面与刻度线对齐，以获得准确的容量测量结果。
2. 使用公式进行几何体测量：对于几何体的测量，可以使用相应的公式。
例如，对于三角形的面积测量，可以使用底边长度和高度的乘积再除以2。
四、测量注意事项在进行数学测量时，还有一些需要注意的事项：1. 保持准确性：在测量过程中，要尽量保持准确性。
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第四章 数字测量方法
3) Ω/V变换器
图(b)是与双积分DVM相配合的R一U转换电路。
第四章 数字测量方法
1.3
DVM的主要类型
除了将DVM分成直流DVM和交流DVM外， 还可以根
据A/D变换的基本原理进行分类。 比较型A/D变换器采用的是将输入模拟电压与离散标 准电压相比较的方法， 典型的是具有闭环反馈系统的逐次 比较式。
随着电子技术的发展， 新的A/D变换原理和器件不断涌现，
推动DVM的性能不断提高。 下表列出了三类A/D变换器的 常见形式。
第四章 数字测量方法
第四章 数字测量方法
14
逐次比较型DVM
下图是逐次比较型DVM的原理框图， 逐次比较也称逐
次逼近。 这种DVM的核心是逐次比较型A/D变换器。
1. 主要电路单元
第四章 数字测量方法
(5) 功能多样。 现在的数字式仪表一般都具有多种功
能， 这种仪表称为数字多用表， 具有直流电压(DCV)、
直流电流(DCI)、 交流电压(ACV)、 交流电流(ACI)和电阻
(Ω)五项功能， 有的还有频率、 温度等的测量功能。
当前， 数字式电压表的缺点是交流测量时的频率范围
不够宽， 一般上限频率在1 MHz以下。
头指针的偏转角度也连续变化。 模拟式电压表结构简单，
价格低廉， 交流模拟式电压表的频率范围比较宽， 因而在 电压测量尤其是高频电压测量中得到了广泛应用。 但由于 表头误差和读数误差的限制， 模拟式电压表的灵敏度和精 度不高。
第四章 数字测量方法
从20世纪50年代逐步发展起来的数字式测量方法是利 用模拟/数字(A/D)变换器， 将连续的模拟量转换成离散的 数字量， 然后利用十进制数字方式显示被测量的数值。 由 于电子技术、 计算技术、 半导体技术的发展， 数字式仪 表的绝大部分电路都已集成化， 又因为摆脱了笨重的指针 式表头， 所以数字式仪表显得格外精巧、 轻便。 更主要 的是， 它具有下列模拟式仪表所不能比拟的优点。
当输入电压ui较低时， ui的很大部分消耗在非线性二极管 压降UVD上，当uO<= UVD=0.6V时， uO =0，无输出。这种畸 变对于测量变换是不允许的。
第四章 数字测量方法
第四章 数字测量方法
运放式半波检波电路
通常利用负反馈原理来克服检波二极管的非线性， 以实
现线性AC/DC转换。 图4是运放式半波检波的原理图。
图2 数字式多用表组成原理
第四章 数字测量方法
2. 数字多用表(DMM) 可以看出， 数字式多用表的核心是数字直流电压表。 由于直流数字式电压表是线性化显示的仪器， 因此要求 其前端配接的AC/DC、 I/V、 Ω/V等变换器也必须是线性变 换器， 即变换器的输出与输入间成线性关系。 像前面介绍的有效值检波器的输出(流过直流微安表电流I) 和电压有效值U之间不是线性关系， 因而那种有效值检波器 不是线性AC/DC变换器。
U o ARN I x
用开关S切换不同的采样电阻，即可得到不同的电流量程。 而UO是一规范值。 例如： 5mA挡，取RN=10Ω ， Ui =0.05v ， UO =5v ； 500mA挡，取RN=0.1Ω， Ui =0.05v ， UO =5v 。 可见电流量程改变了，但UO的值不变。图(a)将采样电阻串 联到被测电路中，这是一个缺点，多适用于Ix较大的情况。
第四章 数字测量方法
运放式半波检波电路
下图所示为实际的半波检波电路，即AC-DC变换器电路
图。其中，当输入交流电压进入负半波时，由VD2 、R 3形 成负反馈通道。检波级的增益由R1/R2的比例决定。本电路 中这两个电阻均为l0k的，故增益为1。正半波时经VD1进行 半波检波，完成AC-DC变换作用。
加法电路对ui和uO1两电压进行求和运算，其输出电压为
第四章 数字测量方法
第四章 数字测量方法
精密全波检波电路 若在A2的反馈电阻R5上并联一只电容，则其输出电压 与输人电压绝对值的平均值成比例，它的波形及检波特性
曲线如图所示。
第四章 数字测量方法
2) I/V变换器
将直流电流Ix变换成直流电压最简单的方法， 是让该电流流过
不同位置上的“1”所代表的值称为权值。
第四章 数字测量方法
若基准电压满度值为Ur=10 V，被测电压Ux=3.285 V，
标准电阻Rs， 根据欧姆定律， Rs上端电压URx=Rs · x， 从而完成了 I I/V线性转换。 为了减小对被测电路的影响， 电阻Rs的取值应尽可 能小。 下图是两种I/V变换器的原理图。
第四章 数字测量方法
2) I/V变换器
图(a)采用高输入阻抗同相运算放大器， 不难算出输出电压Uo
与被测电流Ix之间满足:
利用前面的分析方法， 可以得到：
Us Uo Rx Rs
即输出电压与被测电阻成正比， Us/Rs实质上构成了恒流源， 改变Rs， 可以改变Rx的量程。
第四章 数字测量方法
第四章 数字测量方法
3) Ω/V变换器 下图是两种改进型电路。图(a)由复合管VT1、VT2来供 给Rx电流，有
这是一个恒定电流，所以可以测小电阻。
无关，即输出电压与输人电压的绝对值成比例。下面介绍
一种基本的精密全波检波电路，它由半波检波电路和加法
器电路两A2构成加法器电路。
第四章 数字测量方法
第四章 数字测量方法
精密全波检波电路 当输入信号为正时，即ui>0,VD2导通，VD1截止，半 波检波电路的输出电压为
Ux、 反馈电压U0分别作用在比较器输入端， 若U0>
Ux， 则比较器输出Qc=0(逻辑低电平)， 若U0≤Ux， 则 Qc=1(逻辑高电平)。 控制器发出一系列的节拍脉冲， 并根据Qc值控制SAR 各位的输出状态。
第四章 数字测量方法
SAR是一组双稳触发器， 如果是二进制n位A/D， 则 SAR中就有n个双稳触发器， 各位的输出由控制器控制， 并 送往缓冲寄存器锁存和送往D/A变换成模拟量U0。 D/A包括基准电压源、 电子开关电路和由分压分流电路
第四章 数字测量方法
解得
kR1 uo ux R1 (1 k ) R2
一般k>>1(通常k在105~108之间)， 因此式简化为
R2 uo R1
可见，这样的补偿使得VDl的等效正向压降减小到6uV 的数量级，二极管可以视为理想检波器件，输入与输出 之问呈现良好的线性。
第四章 数字测量方法
积分型A/D变换器是一种间接转换形式。 它对输入模
拟电压进行积分并转换成中间量时间T或频率f， 再通过计 数器等将中间量转换成数字量。
第四章 数字测量方法
比较型和积分型是A/D变换的基本类型。 由比较型
A/D变换器构成的DVM测量速度快(最高可达每秒100万次
以上)， 电路比较简单， 但抗干扰能力差。 积分型A/D变 换器构成的DVM其突出优点是抗干扰能力强， 主要不足 是测量速度慢。 复合型DVM是将积分型与比较型结合起来的一种类型。
第四章 数字测量方法
运放式半波检波电路
其中二极管VD1的负极连接运放A1的输出端。VD1的正
极，一方面输出检波结果，一方面连接负反馈电阻R1，这样 可以利用运放的高增益，补偿二极管切入的非线性正向管压 降。 设运放的开环增益为k， 并假设其输入阻抗足够高(实际
的运放一般能满足这一假设)， 则
u o ui ui u x R2 R1 u ku i o
成十进制数字)和显示等功能。
第四章 数字测量方法
Vx 输入电路 A/D转换器
数字 显示器
逻辑控制 电路 模拟部分 数字部分
时钟 发生器
图1 直流数字电压表的组成
第四章 数字测量方法
2. 数字多用表(DMM) 在直流数字式电压表前端配接相应的交流-直流变换器 (AC/DC)、 电流-电压转换电路(I/V)、 电阻-电压转换电路 (Ω/V)等， 就构成了数字多用表， 如图2所示。
运放式半波检波电路
uA为负值， VD1导通， VD2截止， 考虑运放的“虚短路”
和“虚断路”特性， uo被箝位在0 V， 这样， 就构成了线性 半波检波器。
第四章 数字测量方法
精密全波检波电路 上面的运放式半波检波电路又称为精密半波检波电路。 以此为基础可以构成各种精密全波检波电路。它的特点是
输出电压与输人电压的幅值成比例，而与输人电压的极性
逐次比较型A/D变换器的主要电路单元有比较器、 控制
电路、 逐次逼近寄存器SAR、 缓冲寄存器、 译码显示电路
和模/数(D/A)变换器。
第四章 数字测量方法
逐次逼近型数字电压表的原理框图
第四章 数字测量方法
比较器应用一种特殊设计的高速高增益运算放大器来
完成输入端两电压的比较运算。 在上图中， 模拟输入电压
第四章 数字测量方法
(1) 准确度高。 以直流数字式电压表为例， 高档的准确 度可达10-7量级， 测量灵敏度(分辨力)达1 μV。 (2) 数字显示。 测量结果以十进制数字显示， 消除了指
针式仪表的读数误差。 由于数字显示代替指针机械偏转，
仪器内又有保护电路， 因此数字仪表的过载能力强。
(3) 输入阻抗高。 一般的数字电压表(DVM)为10 MΩ左
第四章 数字测量方法
2) I/V变换器
图(b)将采样电阻串联在放大器的反馈回路中，则
第四章 数字测量方法
3) Ω/V变换器 实现Ω/V变换的方法有多种。 下图是恒流法Ω/V变换器 的原理图。 图中， Rx为待测电阻； Rs为标准电阻； Us为基 准电压源。 该图实质上是由运算放大器构成的负反馈电路，
第四章 数字测量方法
运放式半波检波电路
在ux负半周， A点电压uA为正值， VD2导通， VD1截止。