电气测试技术 林德杰第4版 知识点总结

1，显示功能是测量仪器的基本功能之一，测量仪器有模拟显示和数字显示两种方式。

2，稳定度是由于仪器内部某些随机变化的因素引起的。

例如仪器内部某些因素，周期性变化，漂移或机械部分的摩擦力变化等引起的仪表的示值的变化。

通常它以精密度的数值和时间的长短一起来表示。

3，直接测量有电流表测量电流，用温度计测量温度。

4，直读试测量，直读试测量是根据仪表的读数来判断被测量的大小，从而作为单位的标准量具并不参与比较，为了读取被测量之值，这些仪器已经预先按被测量的单位刻度好分度，因而实际上是被测量与量具间的比较，例如利用万能表测量电流，电压都属于这种测量方法。

5，影响误差，由于各种环境因素与仪器仪表所要求的使用条件不一致而造成的误差成为影响误差。

6，检测：利用各种物理化学效应，选择合适的方法与装置将生产，科研，生活等各方面的有关信息，通过检测与测量的方法赋予定性或者定量结果的过程。

7，记录，显示仪器是将所测得的信号变为一种能为人们所理解的形式，以供人们观察分析，常用显示器分为4类，模拟显示，数字显示，图像显示和记录仪。

8，通信接口和总线用来实现许多测量子系统或测量节点组成的大型检测系统中子系统与上位机之间以及子系统之间的信息交换。

9，信号调理与转换电路：把传感元件输出的电信号转换为方便与显示记录和控制有用的信号电路。

常用的电路有电桥，放大器，振荡器，阻抗变换器等。

例2-21：用二功率表法测量三相三线制电路中的总功率。

设两功率表的 。

级，A I V U s m m 5,3805.0===。

他们的读数分别为W P W P 1785,145521==求测量总功率的系统不确定度。

解：总功||
.3240)17851455(1y m 21im i
n i x f W W P P P εε∂∂∑±==+=+==根据，可求出测量1P 和2P 的局部系统不确定度:
W W UI s m 5.9)5380%5.0(%2m 1±=⨯⨯±=±==εε, 由此可得测量总功率的系统不确定度：W W m m pm 19)5.95.9(|)||(|21±=+±=+±=εεε
其相对系统不确定度为:%6.0%1003240
19r ±=⨯±==P pm
Pm ε 例2-28设电压,电流和电阻的相对误差分别为r U =±%,1r =%，R r =±%,可用三种方案间接测量功率P:1)P=UI ；2P=U2/R 和3,)P=I2/R 。

问哪一种测量方案为最佳方案
解 1)p=UI ，其相对误差为。

r P =I dI U U //d +=（%+%）=±%
2)P=U2/R 则，R dR U dU P //2r -==±（2×%+%）=±%
3)P=I2R,则，R P r r R dR I dI +=+=12//2r =±（2×%+%）=±%
经过比较方案1的测量误差最小的方案，一是最佳测量方案。

第3章。

1，压阻效应。

半导体应变片是根据压阻效应原理工作的，即对一块半导体的某一轴向施加一定的载荷而产生应变力时，其电阻率会发生变化。

2，A CPC -型压差计 差压p ∆由膜片转变为硬心的位移，即为差动变压器铁心的位移p ∆∝∆χ。

7555与其外围阻容元件组成10z kH 振荡电路，其输出方波作为差动变压器一次绕组的激励电源，幅值10V 。

21,VD VD 组成电压输出型检波电路。

1RP 为零点调整，2RP 为满度调整。

磁电系电压表指示出差压大小。

电压表V 两端的电压0U 也可供213位
DVM 显示。

3,桥式测量电路：为了提高稳定性和灵敏度，对差动式传感器可采用桥式测量电路，电路原理见图，21,Z Z 是传感器的两个线圈的阻抗。

与电阻21,R R , 电容21,C C ，组成电桥的四个臂。

其工作电源可由石英晶体
振荡器组成的具有高稳定度的电源供给。

测量时线圈
阻抗变化，电桥电路则把线圈阻抗变化转化为不平衡
电压幅值的变化，完成有关参数的测量。

4，变介电常数式电容传感器及其特性：当电容极板之间的
介电常数发生变化时，电容量也随之发生变化，根据这
一原理可构成变介电常数式电容式传感器。

可用以测量
物位，含水量及成分分析等。

图为变介电常数式电容液
位传感器原理图。

A CPC -型压差计
a 全波整流电路输出型
b 半波整流电流输出型
c 全波整流电压输出型
d 半波整流电压输出型
一，例5-1设计一截止频率0f =50Hz 的一阶低通有源滤波器，增益0H =3。

解 设一阶有源滤波器的电路形式如图，由)11)(1()s (1SC R R R H F F ++=可得截止频率0ω为：s rad s rad f C
R F /314/5014.322100=⨯⨯===πω 取F R R F C ==，且μ1.0,
则Ω≈Ω⨯⨯==-k k C R F 3210
1.014.31160ω Ω=Ω===+=k R R R R H F F 162
k 322,31110 1，低通滤波器的功能是：让频率从零（直流）到指定截止频率的低频信号通过，而高频分量信号受到很大的衰减，其通带为000ωωω，≤≤为截止频率。

2.设计一截止频率0f =50Hz 的二阶低通有源滤波器，增益Q =2。

解 由Q H RC 13,100
-==ω得：s f RC s 30010183.35014.321211-⨯=⨯⨯===πω 取，F C C μ121==则Ω=Ω⨯⨯===--k R R R 2.310
110183.363
21 5.22
13130=-=-=Q H ,Ω=Ω==+=k R k R R R H 65.7,1.5,5.2143340则取 二，例5-5 设计双T 有源带阻滤波器，其截止频率=0f 50。

8.1,z 0=H H 解 s f RC s 300
10183.35014.321211-⨯=⨯⨯===πω，若取，F C μ0.1=则：Ω=Ω⨯⨯=--k R 2.310110183.363，Ω==k R R 6.12'，11
08.0,8.11R R R R H F F ==+=, 取Ω=Ω=k R k R F 8,101则，4.08.124241=⨯-=-=H Q ,5.24
.01==Q ③分辨率 指输出数字量变化一个相邻数码所需输入模拟电压的变化量。

对已定的输入模拟电压。

A-D 转换器的位数越多，分辨率越高，容易受干扰信号的影响。

因此。

必须根据实际测试的需要决定A-D转化的位数分辨率。

3.LED显示器的驱动（点亮）形式有两种。

一种是静态驱动法，即给欲点亮的LED通以恒定的电流。

这种驱动法需要有寄存器、译码器、驱动电路等逻辑部件。

当需要显示的位数增加时，所需逻辑部件及连线也相应增加，成本也增加。

另一种是动态驱动法，该法是给欲点亮的LED通以脉冲电流，此时LED的亮度是通断的平均亮度。

为保证亮度，通过LED的脉冲电流应数倍于其额定电流值。

利用动态驱动法可以减少需要的逻辑部件和连线，在智能化测控仪表中常采用动态驱动法。

4.等阶采样：也称为等效采样。

等阶采样把频率极高的周期信号分成若干段分别采样，在示波管荧光屏上显示的波形的周期也扩展了若干倍。

等阶采样可将数字存储示波器在数字存储方式下的工作带宽扩展到与模拟方式下的带宽相同。

5.逻辑分析仪能对数字系统的硬件，软件的逻辑状态进行分析，记录和显示它能以表格，波形，图形或汇编形式将测量结果显示于CRT上，从而实现对数字系统的硬件和软件的测试，对于还有大量硬件和软件的数字系统的调用特别适用。

6.逻辑分析仪应用：1.测试数字逻辑和数字集成电路，2.测试时序关系和干扰
信号，3.检测微机系统的运行情况。

7.通过公共地线的共阻抗耦合干扰在测量电路中，各单元电路都有各自的地线，如果这些地线不是一点接地，各级电流流经公共地线时，在地线电阻上产生电压降，该电压就成为其它单元电路的干扰电压。

解决的办法是采用一点接地，即将每一单元电路接地点汇成一点，然后再将各接地点接到公共地线上去。

8.信号导线扭绞（双母线抑制静电感应）由于把信号导线扭绞在一起能使信号回路所包围的面积大为减少，而且使两根信号导线到干扰源的距离大致相等。

分布电容也能大致相同，所以能使由磁场和静电耦合进入信号回路的串模干扰大为减小。

若把双绞信号导线屏蔽起来并将屏蔽层接地, 将起到更好的抑制串模干扰的效果。