第一章测量的基本原理-90页精选文档

几个术语
（1）计量器具：能用以直接或间接测出被测对象 量值的量具、计量仪器和计量装置都统称为计量 器具。计量器具按作用可分为计量基准、计量标 准和工作计量器具三类。
（2）计量标准器具：准确度低于计量基准，用于 检定计量标准或工作计量器具的计量器具。
（3）工作计量器具：工作岗位上使用，不用于进 行量值传递，而是直接用来测量被测对象量值的 计量器具。
6.测试技术 测量中所采用的原理、方法和技术措施，总称
为测试技术。 7.测量环境
测量环境是指测量过程中人员、对象和仪器系 统所处空间的一切物理和化学条件的总和。
测量环境包括温度、湿度、力场、电磁场、辐 射、化学气雾和粉尘，霉菌以及有关电磁量（工作 电压、源阻抗、负载阻抗、地磁场、雷电等）的数 值、范围及其变化，它会对被测对象产生影响。
总线标准、通信技术等。
第1章 测量的基本原理
1.1 测量的基本概念
1.1.1 测量的意义
日常生活中处处离不开测量
没有望远镜就 没有天文学， 没有指南针就 没有航海事业
科学的进步和发展离不开测量
生产发展离不开测量 农业需要丈量土地、衡量谷物，产生了长度、
面积、容积和重量的测量；掌握季节和节候，出 现了时间测量，天文测量。
被测物体的重量等于标 准砝码的重量
2.广义测量的定义 广义地讲，测量不仅对被测的物理量进行定量
的测量，而且还包括对更广泛的被测对象进行定性、 定位的测量。
例如故障诊断、无损探伤、遥感遥测、矿藏勘探、地震 源测定、卫星定位等。
测量结果也不仅仅是由量值和单位来表征的一 维信息，还可以用二维或多维的图形、图像来显示 被测对象的属性特征、空间分布、拓朴结构等。
1．2．2 单位和单位制
• 根据定义而令系数为1的量称为单位。 • 单位是表征测量结果的重要组成部分，
又是对两个同类量值进行比较的基础。
• 1960年第十一届国际计量大会上正式通过国际 单位制SI。
• 1984年2月国务院颁布了《中华人民共和国法定 计量单位》，决定我国法定计量单位以国际单 位制为基础。
福建师范大学福清分校 电信专业
课程简介
一.测量总论及误差理论 测量的基本概念、技术方 法及系统组成，误差理论和数据处理等。
二.基本电参量测量频率、电压、阻抗等 三.时域测量时域信号波形的采集、显示应用技术。 四.频域测量频域中的信号频谱和网络性能的测量 五. 数域测量数字系统的基本测量原理和方法。 六.测量系统集成测量系统的硬件平台、软件平台、
• SI有7个基本单位
• 1.国际单位制（SI）的组成
• 国际单位制词头表示使单位增大 或缩小的十进倍数。
1．2．3 基准和标准
基准用来复现某一基本测量单位的量值，只用于 鉴定各种量具的精度，不直接参加测量。
(1)一级基准，又称主基准和国家基准。具有最 高水平的基准。一个国家只有一个。
(2)二级基准，又称副基准。量值精度由主基准 确定，用以代替主基准向下传递或代替主基准参加国 际比对
3.被测对象——信息 广义的测量是信息的获取，它反映了事物的运动的状态 及其变化方式。它又分为自然信息和社会信息两大类。
4.测量仪器系统——量具和仪器 测量仪器系统包括量具、测试仪器、测试系统及附件等
5.测量的主体——测量人员 手动：由测量主体（测量人员）直接参与完成 自动：测量主体交给智能设备（计算机等）完成，但测 量策略、软件算法、程序编写由测量人员事先设计好。
（4）比对：在规定条件下，对相同准确度等级的同类基 准、标准或工作计量器之间的量值进行比较，其目的是 考核量值的一致性。
1．2 计量的基本概念
1.2.1 计量的定义和意义
为使在不同的地方，用不同的手段测量同 一量时，所得的结果一致，就要求统一的单位、 基准、标准和测量器具。
1.计量的定义 计量是把被测量与国家计量部门作为基准
或标准的同类单位量进行比较，以确定合格与 否，并给出具有法律效力的《检定证书》。
计量是利用技术和法制手段实现单位统一 和量值准确可靠的测量。 计量的三个主要特征是统一性、准确性和法 制性。
广义测量原理可以从信息获取过程来说明，包 括信息的感知和信息识别两个环节。
1.1.3 测量的组成
1.测量的 5 要素
被测对象
测量仪器
测量技术
被测
对象
测量人员
测量环境。
对象 属性
被测信息 激励信号
影响
原理 方法
选择
决定
仪器
方法
测量策 略、算法
仪器
参数命令
测量
系统
人员
数据状态
影 响
影响
测量 环境
图 1-3 测 量 的 基 本 要 素
(3)三级基准，又称工作基准。用来直接向下属 标准量具进行量值传递，用以检定下属计量标准量具 的精确度。
标准根据工作基准复现出不同等级的便于经常 使用的计量标准量具或仪器。 • 计量标准的准确度等级在工作基准之下，工作计量 器具之上。 • 按精度高低又分为一级标准、二级标准和三级标准。 • 通过这些标准经常性地对日常工作仪器进行检定， 确定其量值的精确度大小。 • 除标准器具外，还有标准物质。
•测量的内涵 ①测量对象：被测客体中的相应的量值信息； 测量目的：从被测对象取得一个定量的认识 ②测量过程: 通过实验去认识对象 ③测量方法：比较； A.直接比较 B.间接比较；C.需要测量仪器； ④测量标准：同类已知单位。 ⑤测量结果：最终能表示给测量主体（人）
被测物体的重量从度盘上读数，因为，弹秤度盘上 的刻度是事先与标准量进行比较的结果。
2.测量过程——基本要素之间的互动关系 论证阶段：测量的主体（测量人员）根据测试任务的 要求、被测对象的特点、属性，及现有仪器设备状况， 拟定合理的测试方案。 设计阶段：选择测试仪器，组建测试系统。制定出测 试策略（测量算法）和操作步骤（测试程序） 实施阶段：对仪器和系统实施测试操作（发控制命 令），按照逻辑和时序完成测量过程，取得测量数据； 分析测量误差并显示测量出结果。
工业也处处离不开测量 例如，一个飞机需要约3000个测量点
1.1.2 测量的定义
1.狭义测量的定义 测量是为了确定被测对象的量值而进行的实验
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。
测量结果＝测量数值.测量单位，即： x{x}x0