第1章测量的基本原理、测量方法与系统讲解

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第1章测量的基本概念

没有单位的测量结果无意义。
1.1.2 单位制及单位
单位制及单位
单位——物理量的量值为“1”时的权值。单位制——为统一单位而约定的制度。以解决因习惯不同而造成物理量量值的不确定性。同一物理量的不同单位之间存在着固定的换算因数： X1 K= —— X2 K——换算因数
如：1in（英寸）=25.4 mm（毫米）；1mm（毫米）=0.0394in（英寸） 1ib（磅）= 0.454 kg（千克）； 1 kg（千克）= 2.205 ib（磅）
(1).理想线性
a0 a2 a3 an 0 y a1x,
(2).具有零点迁移的线性特性
a2 a3 an 0; a0 y0 0 y y0 a1x,
50 40 30
(3).仅含奇次方非线性
3 5
1.3.1 静态特性及性能指标静态特性
特性方程的一般表达式：
静态特性
测量、检测装置 F
y = F(x)
x
y
y = a0 + a1 x + a2 x2 + a3 x3 + ┅ + an xn 其中：a0 ，a1，┅ an，为常数。
若该式中a0 、a1 ≠0，a2 ┅an = 0，则： y = a0 + a1 x 称为线性特性。若上式中的a0 = 0，则： y = a1 x 称为理想线性。若 a2，┅ an中只要有一个不为0，则称为非线性特性。

1_测量的基本原理

检测: 检测包括检验和测量两方面的含义
1.2
计量的基本概念
1.2.1 计量的定义和意义 1.计量的定义计量是利用技术和法制手段实施的一种特殊形式的测量，计量是利用技术和法制手段实施的一种特殊形式的测量，即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《行比较，以确定合格与否，并给出具有法律效力的《检定证书》证书》计量的三个主要特征是统一性准确性和法制性。计量的三个主要特征是统一性、准确性和法制性。统一性、计量包含了为达到统一和准确一致所进行的全部活动，计量包含了为达到统一和准确一致所进行的全部活动，如单位的统一、基准和标准的建立、进行量值传递、单位的统一、基准和标准的建立、进行量值传递、计量监督管理、督管理、测量方法及其手段的研究等
测量的量值可表示为
x = { x} ⋅ x0
人们把事物（现象或状态、物体或物质等）量：人们把事物（现象或状态、物体或物质等）可定性区别和定量确定的属性，称之为（可测量的）定的属性，称之为（可测量的）量。一般是由一个数值乘以测量单位所表示的特定量的大小，量值：一般是由一个数值乘以测量单位所表示的特定量的大小，它是一个要一般是由一个数值乘以测量单位所表示的特定量的大小用数值和单位共同表示的量，即量值数值用数值和单位共同表示的量，即量值=数值 X 单位它是在量值表示中用以单位相乘的数字。数值=量值量值/单位（量的）数值：它是在量值表示中用以单位相乘的数字。数值量值单位量的）为了定量表示同种量的大小，（测量）单位：为了定量表示同种量的大小，人们共同约定的一个特定参考量测量）它有名称、符号和定义，其数值为1。“数值等于的量”定义为单位的量” 它有名称、符号和定义，其数值为。数值等于1的量定义为单位i 是指作为测量对象（测量客体）被测量：是指作为测量对象（测量客体）的特定量

测量学第一章

具体三阶段：设计、施工、具体三阶段：设计、施工、营运设计：提供图纸
施工放样：将图纸上设计的尺寸在实地上标定出来。施工放样：将图纸上设计的尺寸在实地上标定出来。变形监测：变形监测：对建筑物的稳定性及变化发展趋势进行监测。
应用：数字造型技术应用：数字造型技术------无锡灵山大佛无锡灵山大佛高边坡监测------长江三峡长江三峡高边坡监测大型桥梁建设-------南京长江二桥、三桥等南京长江二桥、大型桥梁建设南京长江二桥测绘新技术------高精度高精度GPS、RTK技术、全站仪等技术、测绘新技术高精度、技术
水平角测量测量的基本工作距离测量高程测量
测量基本原则：测量基本原则：从整体到局部、从高级到低级先控制测量、后碎部测量
X
X
Ⅳ Ⅰ (1259.3)
A
(3538154.6) O Y
Y
Ⅲ
Ⅱ
（117°）
平面直角坐标（x 平面直角坐标（xA , yA)
A（315.6，269.8）
x
(269.8)
A
(315.6)
IV
X
Y
Ⅳ o Ⅲ
Ⅰ
I
II
I
y Ⅱ
III
II
Y
III
IV
X
测量坐标系
数学坐标系

第1章检测技术的基础知识

例如：弹簧秤
特点：测量过程简单，较通用。
第1章检测技术的基础知识
微差法
零位法和偏差法的结合。是将被测量与已知的标准量相比较，取得差值后，再用偏差法测得该差值。微差法测量综合了偏差法和零位法测量的优点。
特点：精度较高，测量较简单
LX=LB+ΔL
微差法测量示意图
第1章检测技术的基础知识
思考：
1、测量结果的数据分析随机误差的统计特征
随机误差以不可预定的方式出现，没有明确的规律，但就误差的整体而言，具有统计规律——正态分布。
集中性随机误差的统计特征对称性有界性
第1章检测技术的基础知识
在工程测量中，一般用下式表示存在随机误差时的测量结果：
Δ x表示测量值的误差范围，工程上常表示为：
3、根据输入物理量（用途）分类
同一被测物理量可用不同种传感器测量。
这样分类目的是使读者（工程技术人员）有针
对性地查阅所需的传感器。一般工程书籍及参考书、手册按此类方法分类。 4、按输出信号的性质分类模拟式传感器和数字式传感器。
第1章检测技术的基础知识
一般要求:
1、稳定性、可靠性一般用平均无故障时间来衡量稳定性、可靠性。在计量、工业生产等领域中稳定性、可靠性至关重要。 2、静态精度
1、测量
测量的基本概念
定义：确定被测对象的属性和量值为目的的全部操作。全部操作检测器具：传感器,检测仪器,检测装置,检测系统；

测量学第一章教材

（二）参心坐标系

参心坐标系是以参考椭球体的中心为坐标原点，以椭球短轴为Z轴，正向指向北极； XY平面与赤道面重合，X轴指向起始子午面。
四、地面点的高程

高程（绝对高程、海拔）-----地面点到大地水准面的铅垂距离。假定（相对）高程----地面点到假定水准面的铅垂距离。高差-----两点间的高程之差。
(2) 高斯平面直角坐标的表示
a）将以中央子午线为X轴的横坐标加上500000米；（纵坐标不变） b）为区分各坐标带，再在各点横坐标之前加上坐标带的带号。例：设第21投影带内A、B投影的横坐标分别为： ya=+ 224567m Y =245678m 则： b ya =500000+224567=724567m yb =500000-245678=254322m 即： ya =21724567m yb=21254322m
物理大地测量学
研究地球的重力场的测量方法、分布情况极其应用的学科。
地图制图学
研究地图制图的理论和方法。
摄影测量学与遥感
研究利用航天、航空、地面的摄影和遥感信息，进行测量的方法和理论的学科。
工程测量学
研究测量和制图的理论和技术在工程建设中的应用。
测量仪器学
研究测量仪器的制造、改进和创新的学科。

(光学测量技术)第1章光学测量基础知识

第1章光学测量基础知识
第1章光学测量基础知识 1. 1. 3 测量方法的组成测量方法是对特定的测量对象测量某一被测量时，参与测量过程的各组成因素和测量条件的总和。它包括以下几个方面: (1)测量目的、被测对象和被测量:测量目的是指最终要求得的那个量;被测量是指直接与标准量进行比较的量，它本身也可以是测量目的;被测对象是指被测量的载体。以上三者都是确定测量方法的依据。
第1章光学测量基础知识 (2)标准量系统:是指用以体现测量单位的物质标准，用来与被测量进行比较，以便求得被测量。 (3)定位系统:用以确定被测量的合理位置。 (4)瞄准系统:用以确定被测量相对于标准量的位置，以便进行比较。 (5)显示系统:将测得量进行运算，并显示出测量结果或作为控制信号的输出。 (6)测量条件:任何测量都是在一定的条件下进行的，如环境、温度、湿度、压力、时间等。
第1章光学测量基础知识各测得值与算术平均值之差代表残差。残差有以下两个性质: (1)当 n →∞ 时，残差代数和为零，即
(2)残差的平方和为最小，即
第1章光学测量基础知识 1. 2. 5 算术平均值的标准偏差真值往往是无法确切知道的，只能用算术平均值代替真值，又由于测量次数总是有限的，因此标准偏差只能由残差计算出的所谓标准偏差来估计。在有限次数的测量中，用残差求出的 σ 估计 σ 0 的计算公式如下:

电子测量第一章第三节

第1章电子测量的基本概念
只要零示器的灵敏度足够高，零位式测量法的测量准确度几乎等于标准量的准确度，因而这种方法的测量准确度很高，这是它的主要优点，常用在
实验室作为精密测量的一种方法。但由于测量过程中为了获得平衡状态需要
进行反复调节，因此即使采用一些自动平衡技术，测量速度仍然较慢，这是这种方法的一个不足之处。
第1章电子测量的基本概念
3) 微差式测量法偏差式测量法和零位式测量法相结合，构成微差式测量法。该法通过测量待测量与标准量之差(通常该差值很小)来得到待测量的值，如图1.3-2所示。图
中， P 为量程不大但灵敏度很高的偏差式仪表，它指示的是待测量x与标准量s
之间的差值： δ=x－s, 即x=s+δ。在第2章中将证明，只要δ足够小，这种方法的测量准确度基本上取决于标准量的准确度。和零位式测量法相比，该法省去了反复调节标准量大小以求平衡的步骤。
求解联立方程(1.3-2)，就可以得到α、 β值。如果R20也未知，则显然可在三个不同的温度下分别测得Rt1、 Rt2、 Rt3，列出由三个方程构成的方程组并求解，进而得到R20、 α、β。
第1章电子测量的基本概念
2. 按测量方式分类 1) 偏差式测量法在测量过程中，用仪器仪表指针的位移(偏差)表示被测量大小的测量方法称为偏差式测量法，例如使用万用表测量电压、电流等。由于从仪表刻度上直接读取被测量，包括大小和单位，因此这种方法也叫直读法。用这种方法测量时，作为计量标准的实物并不装在仪表内直接参与测量，而是事先用标

《测量学》课程教学大纲

一、课程简介

《测量学》为空间信息与数字技术专业核心课，是该专业学科基础课《空间信息导论》、学科核心课《遥感原理》和《导航定位技术》课程内容的有益补充和拓展，也是实践教学课程《测量学综合实验》的先修课程。该课程主要讲授测量学的理论基础和测量方法，内容包括测量的基础地理知识、测量误差的基础知识、角度测量和距离测量、平面控制测量和高程控制测量、大比例尺数字测图的基本原理与方法以及建筑工程测量基本原理与方法。

“Surveying” is the expanding course of the professional discipline of spatial information and digital technology. It is a good complement and development to the main content of the basic course of “Introduction to Spatial Information”, professional core course of “Navigation Position Technology” and “Principles of Remote Sensing”. It is also a prerequisite for the course of experimental teaching of “Comprehensive Experiment Surveying”. T his course is mainly concerned with the foundations of theory and measurement methods of surveying. The contend includes the basic geography knowledge of measuring, the basic knowledge of measurement error, angle and distance measurement, plane control survey and elevation control survey, the principle and methods of the large scale digital mapping and architectural survey.

1.0 第1章测量的基本概念

1.3 测量仪表的输入输出特性
3.滞环滞环表示仪表的正向（上升）和反向（下降）特性曲线的不一致程度，用滞环误差来表示，见图1-6。
图1-6 滞环误差
滞环误差主要由于仪表内部的弹性元件、磁性元件和机械部件的摩擦、间隙以及积尘等原因而产生。
1.3 测量仪表的输入输出特性
4.重复性重复性是指仪表在输入量按同一方向做全量程连续多次测量时所得到的静态特性曲线的不一致程度，也用重复性误差表示，见图1-7。特性曲线一致，重复性好，重复性误差小。
1.2 测量仪表的结构及其基本性能
1.2.1.2稳定性 – 稳定度稳定度是由于仪表内部某些随机变化的因素引起的。例如仪表内部某些因素作周期性变化、飘移或机械部分的摩擦力变化等引起仪表的示值变化。通常它以精密度的数值和时间长短一起来表示。 – 环境影响使用仪表时的周围环境（如室温、湿度、大气压、震动等）条件变化引起仪表示值变化，以及电源电压、波形、频率等工作条件变化引起仪表示值变化，统称为环境影响，用影响系数表示。
– 测量是以同性质的标准量（也称为单位量）与被测量比较，并确定被测量对标准量的倍数。 – 设被测量为 x ，单位量为x 0 ，测量结果的数值A x 为：
– 换算因数： – 例如：1安培＝1000×毫安，1000就是换算因数。
x Ax x0
1.1 测量的概念和定义

第1章测量的基本知识讲解

x RP
传感器
p
显示器
φ
波纹管压力计的组成
温度传感器:
热电偶热电阻
压力传感器：
温度变送器:
压力变送器:
显示元件：
课堂练习：
1、测量三要素是指（ ABC ） A、测量单位 B、测量方法 C、测量工具 D、测量条件
2、下面不属于热工量测量的是（ A、温度 B、流量 C、电压 D、压力
C）
3、下列测量过程不属于直接测量的是（ C ） A、用磅秤称体重； B、用米尺测身高；
C、通过公式 W UI 测量功率；
D、用水银温度计测体温；
4、在仪表的基本功能环节中，能直接感受被测量变化的是（ A ） A、传感器
B、变送器
C、显示器
D、传输通道
测量误差
误差的表示误差的分类
热工测量技术
主讲教师：陈磐
Email： panchen326@163.com
教学安排
课程性质：必修课理论学时：40(含实验4学时) 考核方式：考试成绩评定：考试成绩、作业、出勤、课堂表
现、实验成绩要求：认真听课，讲稿中的很多内容在教材
中找不到，需要做好课堂笔记；按时完成作业；
允许误差以引用相对误差ryu的形式表示。
精确度
精密度正确度
对同一被测量进行多次测量，测量值彼此之间接近的程度（测量的重复性）。反映随机误差的影响。

第1章-测量基本概念1培训课件

测量发展的客观需要才出现了计量。
测量是计量应用的重要途径。
没有测量，计量将失去价值
为了保证测量结果的准确性，必须定期对仪器进行检定和校准，这个过程就是计量。
wenku.baidu.com
计量工作是国民经济中一项极为重要的技术基础工作，它在工农业生产、科学技术、国防建设以及人民生活等各个方面起着技术保证和技术监督的作用。
例如，每种新设计的飞机，需要测试飞机高速飞行中受气流冲击作用下的性能，通过风洞试验测定机身、机翼的受力和振动分布情况，以验证和改进设计。
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。
• 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。
– 而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。
嘈杂、照明不适当等不良工作环境，会对测量人员的身心产生不良影响，从而引起不同程度的人身误差乃至差错。

电气测量技术第一章-测量及测量系统基础第一章

西南交通大学

✓测量的定义

✓测量的基本要素

✓测量的基本原理

✓测量的意义

✓电气测量

✓测量仪器的发展历程和趋势

第一章测量及测量系统基础

1.1测量与电气测量

3●测量的定义

●测量的基本要素

被测对象

测量环境测量人员

测量设备

测量技术

广义:为获取被测对象信息而进行的实践过程。狭义:为确定被测对象量值而进行的一组操作。

✓日常生活处处离不开测量

家用电器：

水表、电表、数码相机、

数码摄像机、手机、空调、

冰箱、电饭煲、洗衣机、

自动感应灯、汽车

医疗卫生：

电子血压计、血糖测

试仪、胆固醇检测仪

●

测量的意义

工农业生产离不开测量

大型石油化工厂：6000多个测量点及测量设备；大型钢铁厂：

20000多个测量点及测量设备。

农业生产：土地面积测量

、谷物容量或重量测量。

现代化的工业生产：

6电厂发电机组：3000

－5000个电气

量测量点或测量设

备

智能电网：

成千上万个电气量

测量点或测量设备

7✓科学研究离不开测量

物理学、化学、生物学、医学、天文学是建立在实验基础上的科学；

发现新天体发现新粒子

判明病变的根源

☐对宇宙微弱辐射信号的测量

☐对能量转移的测量

☐对人体基因的测定和人体血

液定量分析

按测量手续分

①直接测量法

借助于测量仪器将被

测量与同性质的标准量进

行比较，直接测出被测量

的数值。

特点：测量简单，多用于工程测量。

测量的方法

10②间接测量法

特点：

测量精度

高，但测量费

时、费事。

先通过测量与被测量有确定函数关系的其它物理量，再根据函数关系（公式、曲线、表格等）计算出被测量的测量方法。

③组合测量法

当某被测量与几个未知量有关，要想求得未知量的值，可以通过改变测量条件进行多次测量，然后根据被测量与未知量的函数关系列方程组并求解，从而求得未知量的测量方法称组合测量。

河海大学,测量学,第1章_绪论

测量学
地球科学与工程学院测绘系 Geo.hhu.edu.cn
陈仁喜
suncrx@163.com
课程性质
学科基础课程诸多专业课程的先修课程和基础: 地理信息系统、遥感、计算机辅助制图等课程的重要理论基础。实践性很强的课程
基本要求
掌握基本的测量原理熟练使用测量仪器掌握小区域控制测量原理和方法了解地图制图的基本原理培养良好的实际测图能力
重力的方向线称为铅垂线
离心力重力G 地心引力地心O
二、基本概念 2. 水准面
– 假想静止的海水面向陆地延伸形成一个封闭的曲面，称为水准面。 – 水准面有无数个。
3. 大地水准面
– 静止平衡状态下的平均海水面, 向大陆延伸而形成的封闭曲面。
二、基本概念大地水准面的特性：唯一性、等位面、不规则曲面大地水准面的作用：测量野外工作的基准面 4. 大地体
测量学与测绘学测绘学研究地球整体及其表面和外层空间中的各种自然物体和人造物体的有关信息，并对这些地理空间信息进行采集、处理、管理、更新和利用的一门科学。
测量学与制图学统称为测绘学
2. 测绘史记
世界最早的测量记载：世界最早的地球球体说：世界最早的测量仪器：世界最早提出大地测量名词：公元前21世纪《史记.夏本记》记载“准绳规矩” 公元前6世纪，古希腊毕达哥拉斯，地球自转公元前3世纪中国四大发明之一司南，即指南针公元前3世纪古希腊亚里士多德提出

《传感器与检测技术》课件——第1章检测技术的基础知识

第1章检测技术的基础知识
3.系统误差的减小和消除方法在测量过程中，减少和消除系统误差常用的一些方法有：（1）替代法（2）零位式测量法（3）补偿法（4）修正法（5）对称观测法（交叉读数法）（6）半周期偶数观测法 1.3.3 粗大误差的判别和测量结果的数据处理 1.粗大误差的判别误差理论剔除坏值的基本方法是：给定一个置信概率并确定一个置信区间，凡超出此区间的误差即认为它不属于随机误差而是粗大误差，则应将该粗差所对应的坏值予以剔除。凡是随机误差大于 3 的测量值都认为是坏值，应予以剔除。
第1章检测技术的基础知识
当计算无误时，理论上有，但实际上，由于计算过程中四舍五入所引入的误差，此关系式往往不能满足。本例中。 ③计算值并列在表1.2第四列，按贝塞尔公式计算出标准误差后，填入本列下面。本例中，由于，于是（3）判别坏值根据拉依达准则检查测量数据中有无坏值。如果发现坏值，应将坏值剔除，然后从步骤（2）重新计算，直至数据列中不存在坏值。如果无坏值，则继续步骤（4）。本例采用拉依达准则检查坏值，因为，而所有测量值的剩余误差均满足，显然数据中无坏值。
第1章检测技术的基础知识
计算结果，显然用1.0级温度计比0.5级温度计测量时，示值相对误差反而小。因此在选用仪表时，不能单纯追求高精度，而是应兼顾精度等级和量程，一般最好使测量值落在仪表满度值的2/3以上区域内。 1.2.2 测量误差的分类 1.按误差表现的规律划分（1）系统误差：对同一被测量进行多次重复测量时，若误差固定不变或者按照一定规律变化，这种误差称为系统误差。系统误差反映了测量值偏离真值的程度，可用“正确度”一词表征。系统误差是有规律性的。按其表现的特点可分为固定不变的恒值系差和遵循一定规律变化的变值系差。系统误差一般可通过实验或分析的方法，查明其变化的规律及产生的原因，因此它是可以预测的，也是可以消除的。（2）随机误差：对同一被测量进行多次重复测量时，若误差的大小随机变化、不可预知，这种误差称为随机误差。

测量学A课件第1章

投影带划分方法
• ⑴ 6°投影带 • 我国位于 6°带所在范围 13 带－ 23 带带号从首子午线开始，用阿拉伯数字表示，位于各带中央的子午线称为该带的中央子午线．第一个 6°带的中央子午线的经度为3°，若任意一个带中央子午线经度 L 。， N 为投影带号 , 则有： • L。 =6N-3 • 例：如20带: • L 。 =6×20-3=117°第 20 带中央子午线经度为 117°。
大地水准面
surveying
12
• 国际大地测量与地球物理联合会于 1975 年重新确定旋转椭球体元素： • 长半轴：a=6378.137km • 短半轴：b=6356.752km • 扁率 : α=1/298.257 • 旋转椭球体的扁率很小，当测区面积不大时，在某些测量工作的计算中，可以把地球当作圆球看待，取半径R=6371km。
高斯投影方法
22
surveying
23
2. 分带
分带
surveying
24
高斯投影平面上的中央投影为直线，其余子午线为凹向中央子午线的曲线，直线投影后长度不变，曲线投影后投影在平面上长度大于球面长度，而且离中央子午线愈远，长度变形愈大，为了将长度变到限制在测量精度允许范围之内，进行投影带的划分 , 将地球按经纬线划分为 6°、３°、１．５°投影带。
surveying

第01讲第1章测量技术的基本概念

浮标
深海地沟
海浪振动检测系统
检测技术在飞行器中的应用
二、工业检测技术涉及的内容
热工量：热工量：温度t（℃ 、K、℉ ）例：0 ℃等于32 ℉ ， 20 ℃等于68 ℉ ， 100 ℃等于212 ℉ 压力（压强））、压差真空度、压力（压强）p（Pa）、压差∆ p 、真空度、流量q（t、m 3 ）、流速）、物位物位、）、流速v（m/s）、物位、液位h（m）机械量：机械量： 2 ）、角位移速度、直线位移x（m）、角位移α、速度、加速度a（ m/s ）、）、应变）、力矩）、振转速n（r/min）、应变 ε （µm/m ）、力矩T（Nm）、振噪声、质量（重量）动、噪声、质量（重量）m（kg、t）几何量长度、厚度、角度、直径、间距、形状、粗糙度、硬度、长度、厚度、角度、直径、间距、形状、粗糙度、硬度、材料缺陷等
目前常用的显示器有四类：模拟显示、目前常用的显示器有四类：模拟显示、数字显示、图象显示及记录仪等显示、
模拟显示特点：的特点：直观
光柱也属于模拟显示
光柱显示的特点：特点：一目了然
数字式仪表
数字式仪表的特点：的特点：准确，准确，但最后一位经常跳动不止。跳动不止。
热敏电阻
第一节检测技术的基本概念及方法
静态测量
对缓慢变化的对象进行测量亦属于静态测量。行测量亦属于静态测量。

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第一章测量的基本原理、测量方法与系统
● 测量、计量的基本概念和意义 ● 单位和单位制 ● 测量标准的分级分类 ● 电子测量的特点及应用
测量
测量——意义
测量工具
2019/5/10
5
2019/5/10
6
2011年全国大学生电子设计竞赛
基本仪器清单
• 20MHz普通示波器（双通道，外触发输入，有X轴输入） • 60MHz双通道数字示波器 • 低频信号发生器（1Hz~1MHz） • 标准高频信号发生器（1MHz~30MHz，可输出1mV小信号） • 函数发生器（10 MHz，DDS） • 低频毫伏表/高频毫伏表 • 100 MHz频率计 • 失真度测试仪 • 直流稳压电源 • 秒表量角器 100℃温度计 • 四位半数字万用表 • 单片机开发系统及PLD开发系统 • 扫频仪（20MHz）
计量包含了为达到统一和准确一致所进行的全部活动，如单位的统一、基准和标准的建立、量值的传递、计量监督管理、测量方法及其手段的研究等。
计ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ---权威性的基准测量
2019/5/10
统一性---单位，方法
准确性---建立基准、比对
法制性---政府、计量局
20
计量 VS 测量
计量的任务是确定测量结果的准确性和可靠性。
2019/5/10
35
电子测量——特点
（1）测量频率范围宽（10-6Hz ~1012Hz）（2）量程范围宽 (10-5欧 ~108欧， 10-9V ~103V) （3）测量准确度高 (时间或者频率，10-13 ~10-14) （4）测量速度快（5）易于实现遥测和不间断测量（6）易于实现测量过程的自动化和测量仪器智能化
单位——定义
• 根据定义,令系数为1的量为单位。 • 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。
英呎——feet
2019/5/10
23
单位制
1960年第11届国际计量大会正式通过国际单位制SI。国际单位制的7个基本单位
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单位制
• 国际单位制由单位、词头、十进制倍数单位组成。 • 国际单位制词头表示使单位增大或缩小的十进倍数。
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被测物体的重量从刻度盘上读出，因为弹簧秤刻度盘上的刻度是事先与标准量进行比较的结果。
(a) 天平直接比较
（b）弹簧称间接比较
通过反复比较，使图被1－测1 物测量体的的比较原理
重量等于标准砝码的重量
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测量——定义之二
广义的定义：测量是为了获取被测对象的信息而进行的实践过程。
低
工作计量器具
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测量标准与量值传递
国际计量局
一级：主标准（国家级：中国计量科学研究院、国家质量
监督检验检疫总局计量司
量
二级：副标准（省、市级计量局）
值
溯
源
量值传递
三级：工作标准（县、市级计量局）
实际应用仪表
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计量器具的分类
计量器具
（量具、计量仪器、计量装置）
惠普20M示波器
智能信号发生器
交流毫伏表
失真度测量仪
频率特性测试仪，扫频仪
测量——意义
——日常生活离不开测量
重量，长度，温度，湿度，三表（电，水，气）……
——工农业生产的发展离不开测量
——高新技术和国防现代化建设中更离不开测量
——科学的进步和发展离不开测量
没有测量就没有科学——门捷列夫测量水平的高低反映国家科学技术发展的状况
计量是测量的基础和依据。
没有计量，测量将失去价值。
测量发展的客观需要才出现了计量。
测量是计量联系实际的重要途径。
为了保证测量结果的准确性，必须定期对仪器进行检定和校准，这个过程就是计量。
计量201和9/5/测10 量相互配合，才能在国民经济各个领域发挥重要作用21 。
单位与单位制
标准计量器具
工作计量器具
标准器具标准物质
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• 比对：在规定条件下，对相同准确度等级的同种测量标准或工作计量器具之间的量值进行比较，其目的是考核量值的一致性。
• 检定：由法定计量技术机构确定并证实测量器具是否完全满足要求而做的全部工作。它是用高一等级准确度的计量器具对低一等级的计量器具进行比较，以达到全面评定被检计量器具的计量性能是否合格的目的。
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本课程——任务
（1）介绍电子测量中最基本的测量原理和测量方法
（2）介绍测量误差分析和数据处理的方法
（3）介绍频率、电压等常用电学量的计量方法
（4）介绍常用的传感器的工作原理和主要特性
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第一章完
系统 h (t )
y(t) 输出
测试系统框图
–①电能量的测量电压、电流、功率、电场强度等
–②电路参数的测量电阻、电感、电容、阻抗、品质因数
–③电信号特征的测量频率、周期、相位、调幅度、调频指数、失真度、信噪比、数字信号的逻辑状态等
–④电子设备性能的测量放大倍数、衰减、灵敏度、频率特性
–⑤特性曲线的测量幅频特性曲线、晶体管特性曲线等
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测量——定义之一
狭义的定义：测量是为了确定被测对象的量值而进行的一组操作。
在测量过程中，人们借助专门的设备，把被测量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。
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测量结果＝测量数值/测量单位
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测量目的：从被测对象取得一个定量的认识测量方法：比较测量标准：同类已知单位
• 校准（定度，标定）：在规定条件下，为确定测量仪器、测量系统所指示的量值，或者实物器具、标准物质所代表数量值，与对应的测量标准所复现的量值之间关系的一组操作。
• 量值的传递：通过……校准（检定）……传递到工作测量器具……以保证……量值准确和一致。
• 量值的溯源：通过……比较链……使测量值与…参考标
准……联系起来。
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测量标准的权威性和相对性
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电子测量
电子测量——概念
电子测量：泛指以电子技术为基本手段的测量技术。电子测量是测量领域的主要组成部分。
电量非电量
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传感器
(一次表)
电子测量仪器
(二次表)
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电子测量——内容
x(t) 输入
测量结果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。
包括：故障诊断、无损探伤、遥感遥测、矿藏勘
探20、19/5/地10 震源测定、卫星定位
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受灾地区卫星遥感图像汽车故障诊断
无损探伤矿藏勘探
计量
计量——定义
计量是利用技术和法制手段实现单位统一、量值准确可靠的一种活动。是极为重要的技术基础工作。
电子测量与传感器技术
参考资源—— 国家精品课程网 http://www.jingpinke.com
课程简介
电测与传感
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• 第一部分：基本原理、测量误差与数据处理
• 第二部分：传感器技术
• 第三部分：基本电参量的测量（时间与频率、电压）
• 第四部分：频域测量（信号的产生）
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测量标准
标准（基准）——定义
• 为了定义、实现、保存或复现量的单位或（一个或多个）量值，用作参考的计量设备（实现量具、测量仪器、参考物质或测量系统），称之为标准或基准。
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准确度等级：高
1 主标准
2 副标准
3 工作标准
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