第一章基本测量讲义原理与方法
测量检验基础知识培训
第一章：测量的基本概念 第二章：公差与配合基础 第三章：测量技术基础知识
第一章：测量的基本概念 一、专业术语
1. 测量：为确定量值进行的一组操作。 2. 测得值：从测量器具直接得出或经过必要计算得出的量 值。 3. 测量的准确度：测量结果与被测量约定真值的一致程度 4. 测量的重复性：在符合下列条件下，对同一被测量进行 连续测量，其测量结果之间的一致程度。相同测量方法； 同一观测者；同一测量仪器；同一位臵；相同的使用条 件；在短时间间隔内重复。
⑤在线测量和离线测量 在线测量：是指在加工过程中对工件的测量，其测量结 果可用来控制工件的加工过程，决定是否要继续加工 或调整机床，可及时防止废品的产生。 离线测量：是指在加工后对工件进行的测量，主要用来 发现并剔除废品。 ⑥等精度测量和不等精度测量 等精度测量：是指决定测量精度的全部因素或条件都不 变的测量。 不等精度测量：是指在测量过程中，决定测量精度的全 部因素或条件可能完全改变或部分改变的测量。如上 述的测量中，当改变其中之一或几个甚至全部条件或 因素的测量。
11.人员误差：测量人员主观因素和操作技术所引起的误差。 12.环境误差：可随环境变化的测量误差分量 13.方法误差：测量方法不完善所致误差。 14.调整误差：未能将测量器具或被测对象调整到正确位臵 或状态所致误差。 15.读数误差：由于观测者对测量器具不准确读数所致误差。 16.视差：观测者偏离正确观测方向进行读数或瞄准时所致 误差。 17.估读误差：在分度值范围内估读时所致误差。 18.粗大误差：明显超出规定条件下预期的误差。 19.测量器具：是可单独地或与其他装臵一起，用以确定几 何量值的器具。
⑥测量基准与定位方式选择
ห้องสมุดไป่ตู้
测量基准选择 用来测量已加工面尺寸及位臵的基准称测量基准。选择 测量基准应遵守基准统一原则，即设计基准、测量基准、 装配基准、定位基准应统一。如不统一，应遵守下列原 则： （1）在工序检验时，测量基准应与定位基准一致。 （2）在终结检验时，测量基准应与装配基准一致。 定位方式选择 根据被测件的结构形式及几何形状选择定位方式，原则 如下： （1）对平面可用平面或三点支承定位。 （2）对球面可用平面或V形块定位。 （3）对外圆柱面可用V形块或顶尖、三爪定心卡盘定位 （4）对内圆柱面可用心轴或三爪自动定心卡盘定位。
01第一章 检测技术基本概念
B 1 若 则可能含有变化的系统误差。 1 2A n
3.粗大误差
在对重复测量所得一组测量值进行数据处理之前, 首先应将 具有粗大误差的可疑数据找出来加以剔除。但绝对不能凭主观意 愿对数据任意进行取舍, 而是要有一定的根据。因此要对测量数 据进行必要的检验。
完整描述应包括：估计值（比值+误差）、测量单位、 不确定度等。
二、 测量方法
测量方法：实现被测量与标准量比较得出比值的方法。
测量方法分类
根据获得途径可分为直接测量、间接测量、组合测量； 根据测量方式可分为偏差式测量、零位法测量、微差法测量； 根据被测量变化快慢可分为静态测量、动态测量； 根据测量的精度因素情况可分为等精度测量、非等精度测量；
3）准则检查法：
马利科夫判据：将残余误差前后各半分两组，若“Σ vi
前”与“Σ vi后”之差明显不为零，则可能含有线性系
统误差。
阿贝检验法则：检查残余误差是否偏离正态分布，若偏 离，则可能存在变化的系统误差。将测量值的残余误差 按测量顺序排列，设 A v 2 v 2 v 2 1 2 n
检测技术的基本概念
本章学习测量的基本概念、测量方 法、误差分类、测量结果的数据统计处
理，传感器的基本特性等。他们是检测
与转换技术的理论基础。
第一节 一、测量
测量的基本概念及方法
测量：以确定被测量值为目的的一系列操作。 将被测量与同种性质的标准量进行比较，确定被测 量对标准量的倍数的一系列操作。
x n u
特点：可以获得比较高的测量精度, 但测量过程比较复杂, 费 时较长, 不适用于测量迅速变化的信号。
【测量学课件】第一章测量学的任务及其分支
海底地形测量——测定海底起伏、沉积物结构和地物的 测量工作
海洋专题测量——以海洋区域的地理专题要素为对象的 测量工作
海图编制——设计、编绘、整饰和印刷海图的工作
三、测绘学的现代发展
测绘学中的3S技术
◆ 全球定位系统（Global Positioning System, GPS）
在计算机软件和硬件支持下，把各种地理信息按照空间 分布及属性以一定的格式输入、存储、检索、显示和综 合分析应用的技术系统
我国地心坐标系参考框架
2008年7月1日起启用“2000国家大地坐标系”
➢ 国家高程基准
我国采用 1985 黄 海 高 程系统，基准 是青岛水准原 点及其高程值。 国家一、二等 水准网则为此 高程系统的参 考框架。
任务：
• 测绘科学是一门研究如何确定地球形状和大小 及地面、地下和空间中各物体的几何形态及其空
间位置的科学，为人类了解自然、认识自然和能 动的改造自然服务。
研究三维空间中各种物体的形状、大小、 位置、方向和其分布的学科。
• ⑴ 测量（精确测定点的位置，物的形状、大小） • ⑵ 标定（将图纸上设计好的位置标定在实地） • ⑶ 绘图（将所测数据根据需要展绘到图上）
运营管理阶段的测量——工程竣工后为监视工程状 况，保证安全，进行周期 性的重复测量，观测其变 形情况
高精度工程测量——采用非常规的测量仪器和方法， 使其测量的绝对精度达到毫米 以上要求的测量工作
4 地图制图学（地图学）
研究模拟和数字地图的基础理论、设计、 编绘、复制的技术方法及应用的学科 。
地图投影——依据数学原理将地球椭球面上的 经纬度线网描绘在平面上相应的 经纬线网
1-1测量的基本概念、测量误差1-2传感器及其基本特性
作图法求灵敏度过程 切点 y Δy
传感器 特性曲线
x1
y K x
0 Δx
xmax
x
2、分辨力：
指传感器能检出被测信 号的最小变化量，是有量纲 的数。当被测量的变化小于 分辨力时，传感器对输入量 的变化无任何反应。对数字 仪表而言，如果没有其他附 加说明，可以认为该表的最 后一位所表示的数值就是它 的分辨力。一般地说，分辨 力的数值小于等于仪表的最 大绝对误差。
传感器实例
温度传感器
压力传感器
液位传感器
三、传感器基本特性
传感器的特性一般指输入、输出特性。 包括：灵敏度、分辨力、线性度、稳定度、 电磁兼容性、可靠性等。
1、灵敏度 ：
灵敏度是指传感器在稳态下输出变化值与 输入变化值之比，用K 来表示：
dy y K dx x
（1－6）
对线性传感器而言，灵敏度为一常数；对非 线性传感器而言，灵敏度随输入量的变化而变 化。
产生粗大误差的一个例子
2.系统误差：
系统误差也称装置误差，它反映 了测量值偏离真值的程度。凡误差的 数值固定或按一定规律变化者，均属 于系统误差。
系统误差是有规律性的，因此可 以通过实验的方法或引入修正值的方 法计算修正，也可以重新调整测量仪 表的有关部件予以消除。
夏天摆钟变慢的原 因是什么？
3.随机误差
误差产生的因素：
1.粗大误差
明显偏离真值的误差称为粗大误差，也叫 过失误差。粗大误差主要是由于测量人员的粗 心大意及电子测量仪器受到突然而强大的干扰 所引起的。如测错、读错、记错、外界过电压 尖峰干扰等造成的误差。就数值大小而言，粗 大误差明显超过正常条件下的误差。当发现粗 大误差时，应予以剔除。
工程测量(教材)
第一章绪论内容：掌握工程测量的基本概念、任务与作用；理解水准面、大地水准面、地理坐标系（大地、天文）、独立平面直角坐标系、高斯平面直角坐标系、绝对高程、相对高程和高差的概念；了解用水平面代替水准面的限度、测量工作的组织原则和程序及本课程的学习方法。
重点：测量上平面直角坐标系与数学上笛卡尔平面直角坐标系的异同；测量工作的组织原则和程序。
难点：大地水准面、高斯平面直角坐标系的概念；地面上点位的确定方法。
§ 1.1 测量学的发展、学习意义及要求一、测量学的发展概况1、我国古代测量学的成就我国是世界文明古国 , 由于生活和生产的需要 , 测量工作开始得很早，在测量方面也取得了辉煌的成就。
现举出以下几例。
（1）长沙马王堆三号墓出土的西汉时期长沙国地图——世界上发现的最早的军用地图。
注：世界上现存最古老的地图是在古巴比伦北部的加苏古巴城（今伊拉克境内）发掘的刻在陶片上的地图。
图上绘有古巴比伦城、底格里斯河和幼发拉底河。
大约是公元前 2500 年刻制的，距今大约四千余年了。
（2）北宋时沈括的《梦溪笔谈》中记载了磁偏角的发现。
（3）清朝康熙年间， 1718 年完成了世界上最早的地形图之一《皇与全图》。
在清朝康、雍、乾三位皇帝的先后主持下，自康熙十七年至乾隆二十五年，即 1708 年至 1760 年的五十余年间，是中国大地测量工作取得辉煌成就，绘制全国地图、省区地图和各项专门地图最多的兴盛时期，亦是世界测绘史上首创中外人士合作先例，在一千余万平方公里的中国大陆上完成了大规模三角测量的宏伟业绩。
2、目前测量学发展状况及展望（1）全站仪的测量室内外一体化。
（2）全球定位系统 GPS （ Global positioning system ）的发展。
（3）遥感 RS （ Remote sense ）的发展。
（4）地理信息系统 GIS （ Geographic information system ）的发展。
（5） 3S 技术的结合 , 和数字地球（ digital earth ）的概念。
测量学 第一章 测量学绪论
后为凸向赤道的曲线，并以 赤道为对称轴。
平行圈
（5）经线与纬线投影后仍然保持
正交。
赤道
O
y
（6）离中央子午线愈远，长度变 子午线
形愈大。
中央子午线
4、投影带的划分
我国规定按经差6º和3º进 行投影分带。
6º带自首子午线开始，按6º的 经差自西向东分成60个带。
3º带自1.5 º开始，按3º的经差 自西向东分成120个带。
几何形体，作为地球的参考形状和大小。
二、测量工作的基准线和基准面
测量工作的基准线—铅垂线。 测量工作的基准面—大地水准面。 测量内业计算的基准面—参考椭球面。
O 铅垂线
G
大地水 准面
三、地面点位的确定（X Y H）
地面点位的确定
高程 地理坐标
天文坐标
大地坐标
坐标
高斯平面直角坐标
平面直角坐标
独立平面直角坐标
例： 有一国家控制点的坐标: x=3102467.280m ,y=19367622．380m， （1）该点位于6˚ 带的第几带？ （第19带） （2）该带中央子午线经度是多少？ （L。=6º×19-3º=111˚） （3）该点在中央子午线的哪一侧？
（先去掉带号，原来横坐标y＝367622.380—500000＝-132377.620m，在西侧）
（距中央子午线132377.620m，距赤道310状相关概念
1、地球自然形体：是一个不规则的几何体，海洋面积约占地
球表面的71%。
2、水准面：静止的水面。
3、大地水准面：设想处于完全静止的平均海水面向陆地和岛
屿延伸所形成的闭合曲面。 4、大地体：大地水准面所包围的代表地球形状和大小的形
工程测量技术教案
工程测量技术教案第一章：测量基础1.1 测量概述介绍测量的定义、目的和作用解释测量的主要类型和方法探讨测量在工程领域的重要性1.2 测量学的基本概念解释测量学的定义和范围探讨测量学的基本原理和定律介绍测量学的主要分支和应用领域1.3 测量误差与精度解释误差的定义和分类探讨误差产生的原因和减小误差的方法介绍精度的概念和表示方法第二章：测量仪器与工具2.1 水准仪介绍水准仪的种类和构造解释水准仪的工作原理和使用方法探讨水准仪的校准和检验方法2.2 经纬仪介绍经纬仪的种类和构造解释经纬仪的工作原理和使用方法探讨经纬仪的校准和检验方法2.3 激光测距仪介绍激光测距仪的构造和工作原理解释激光测距仪的使用方法和注意事项探讨激光测距仪的校准和维护方法第三章：测量方法与技巧3.1 水平角测量介绍水平角测量的原理和方法解释水平角的表示和记录方法探讨水平角测量的注意事项和技巧3.2 垂直角测量介绍垂直角测量的原理和方法解释垂直角的表示和记录方法探讨垂直角测量的注意事项和技巧3.3 距离测量介绍距离测量的原理和方法解释距离的表示和记录方法探讨距离测量的注意事项和技巧第四章：控制测量与地形测绘4.1 控制测量概述介绍控制测量的定义和目的解释控制测量的方法和流程探讨控制测量的应用领域和重要性4.2 控制点的设置与布设介绍控制点的设置原则和方法解释控制点的布设要求和步骤探讨控制点的选取和标记方法4.3 地形测绘概述介绍地形测绘的定义和目的解释地形测绘的方法和流程探讨地形测绘的应用领域和重要性第五章：工程测量实例与应用5.1 建筑工程测量介绍建筑工程测量的主要内容和目的解释建筑工程测量的方法和流程探讨建筑工程测量中的注意事项和技巧5.2 道路工程测量介绍道路工程测量的主要内容和目的解释道路工程测量的方法和流程探讨道路工程测量中的注意事项和技巧5.3 水利工程测量介绍水利工程测量的主要内容和目的解释水利工程测量的方法和流程探讨水利工程测量中的注意事项和技巧第六章：建筑施工测量6.1 施工测量概述介绍施工测量的定义和目的解释施工测量的方法和流程探讨施工测量在建筑施工中的应用和重要性6.2 建筑物的定位测量介绍建筑物定位测量的原理和方法解释建筑物的定位测量步骤和注意事项探讨建筑物定位测量的应用和重要性6.3 建筑物的施工测量介绍建筑物施工测量的原理和方法解释建筑物的施工测量步骤和注意事项探讨建筑物施工测量的应用和重要性第七章：道路工程测量7.1 道路测量概述介绍道路测量的定义和目的解释道路测量的方法和流程探讨道路测量在道路工程中的应用和重要性7.2 道路中线测量介绍道路中线测量的原理和方法解释道路中线的表示和记录方法探讨道路中线测量的注意事项和技巧7.3 道路边线测量介绍道路边线测量的原理和方法解释道路边线的表示和记录方法探讨道路边线测量的注意事项和技巧第八章：水利工程测量8.1 水利测量概述介绍水利测量的定义和目的解释水利测量的方法和流程探讨水利测量在水工中的应用和重要性8.2 水工建筑物的基础测量介绍水工建筑物基础测量的原理和方法解释水工建筑物基础测量的步骤和注意事项探讨水工建筑物基础测量的应用和重要性8.3 水利工程地形测绘介绍水利工程地形测绘的原理和方法解释水利工程地形测绘的步骤和注意事项探讨水利工程地形测绘的应用和重要性第九章：现代测量技术9.1 卫星定位测量技术介绍卫星定位测量技术的原理和方法解释全球定位系统（GPS）在测量中的应用探讨卫星定位测量技术的优点和局限性9.2 无人机测量技术介绍无人机测量技术的原理和方法解释无人机测量技术在工程测量中的应用探讨无人机测量技术的优点和局限性9.3 激光扫描测量技术介绍激光扫描测量技术的原理和方法解释激光扫描测量技术在工程测量中的应用探讨激光扫描测量技术的优点和局限性第十章：测量数据处理与误差分析10.1 测量数据处理概述介绍测量数据处理的目的和方法解释测量数据的整理和分析方法探讨测量数据处理在工程测量中的应用10.2 误差分析与改正介绍误差分析的目的和方法解释误差的分类和产生原因探讨误差的改正和减小方法10.3 测量数据的精度评价介绍测量数据精度评价的目的和方法解释精度的表示和评价指标探讨测量数据精度评价的应用和重要性第十一章：测量数据采集与数字化11.1 测量数据采集概述介绍测量数据采集的定义和目的解释测量数据采集的方法和流程探讨测量数据采集在工程测量中的应用和重要性11.2 测量数据的数字化处理介绍测量数据数字化处理的方法和步骤解释数字化处理在测量数据中的应用探讨数字化处理技术的优点和局限性11.3 测量数据的信息化管理介绍测量数据信息化管理的方法和流程解释信息化管理在测量数据中的应用探讨信息化管理技术的优点和局限性第十二章：工程测量软件与应用12.1 工程测量软件概述介绍工程测量软件的定义和功能解释工程测量软件在工程测量中的应用探讨工程测量软件的分类和特点12.2 常见工程测量软件介绍介绍几种常见的工程测量软件，如AutoCAD、测量大师等解释这些软件的功能和应用领域探讨这些软件的使用方法和技巧12.3 工程测量软件的应用实例分析几个工程测量软件在实际项目中的应用实例解释这些实例中软件的作用和效果探讨这些实例对工程测量的启示和借鉴意义第十三章：工程测量安全与法律法规13.1 工程测量安全概述介绍工程测量安全的重要性解释工程测量安全的基本要求和措施探讨工程测量安全事故的预防和管理13.2 工程测量中的法律法规介绍与工程测量相关的法律法规和标准解释遵守法律法规的重要性探讨工程测量中的法律风险和应对策略13.3 工程测量职业道德与责任介绍工程测量职业道德的含义和要求解释工程测量人员的责任和义务探讨工程测量职业道德建设的重要性第十四章：工程测量案例分析14.1 工程测量案例概述介绍工程测量案例的定义和作用解释工程测量案例分析的方法和流程探讨工程测量案例分析在实践中的应用和重要性14.2 工程测量案例分析实例分析几个典型工程测量案例的背景、问题和解决方案解释这些实例中测量技术的应用和效果探讨这些实例对工程测量的启示和借鉴意义解释案例报告中应包含的内容和要点第十五章：工程测量的发展趋势与展望15.1 工程测量技术的发展趋势介绍工程测量技术的发展历程和现状解释工程测量技术未来发展的趋势和方向探讨工程测量技术发展的挑战和机遇15.2 工程测量在新技术中的应用介绍工程测量在新领域和技术中的应用，如BIM、GIS等解释这些新技术在工程测量中的作用和优势探讨工程测量在新技术应用中的前景和挑战15.3 工程测量教育的改革与发展介绍工程测量教育的历史和现状解释工程测量教育改革的必要性和目标探讨工程测量教育发展的方向和策略重点和难点解析第一章至第五章重点介绍了工程测量的基础知识、仪器与工具、测量方法与技巧、控制测量以及地形测绘等内容，难点在于理解测量误差与精度的相关概念以及如何进行误差分析和减小误差。
高中物理必修一第一章
高中物理必修一第一章摘要：一、高中物理必修一第一章简介1.物理学的定义及作用2.高中物理课程的目标3.高中物理必修一第一章的重要性二、第一章的主要内容1.物理量的测量1.测量的基本概念2.测量工具和仪器3.测量的方法和技巧2.力学基础1.牛顿三定律2.作用力和反作用力3.力和运动的关系三、第一章的学习方法1.理解物理概念和原理2.掌握基本公式和计算方法3.进行实验和观察4.加强练习和复习正文：高中物理必修一第一章是物理学的基础部分，它涵盖了物理学的定义、作用以及高中物理课程的目标。
学习这一章可以帮助我们了解物理学的本质，掌握物理学的基本概念和原理，为后续章节的学习打下坚实的基础。
第一章主要包括物理量的测量和力学基础两个部分。
在物理量的测量部分，我们学习了测量的基本概念，了解了测量工具和仪器的使用，掌握了测量的方法和技巧。
这一部分内容对于培养学生的实验能力非常重要，因为实验是物理学研究的重要方法之一。
在力学基础部分，我们学习了牛顿三定律、作用力和反作用力以及力和运动的关系。
这些内容是物理学的基础原理，对于理解物理现象和解决物理问题具有重要作用。
学习这一部分内容时，我们要注意理解和掌握基本公式和计算方法，同时要加强实验和观察，以加深对物理现象的理解。
学习第一章的方法主要包括理解物理概念和原理、掌握基本公式和计算方法、进行实验和观察以及加强练习和复习。
在理解物理概念和原理方面，我们要注意把握物理学的基本思想和核心概念，理解物理现象背后的原理。
在掌握基本公式和计算方法方面，我们要熟练掌握各个公式，掌握计算方法，并能熟练运用。
在进行实验和观察方面，我们要积极参与实验，观察实验现象，加深对物理现象的理解。
八年级物理第一章 长度和时间的测量知识点总结
八年级第一章第一节长度和时间的测量知识点总结长度和时间的测量一、基本概念：1.国际单位制①测量某个物理量时用来进行比较的标准量叫单位。
②国际计量组织制定的一套国际统一的单位叫国际单位制。
③我国法定的单位采用国际单位制单位。
2.长度单位①长度的国际单位是米，符号m。
②其它常见的长度单位及符号：千米km、分米dm、厘米cm、毫米mm、微米μm、纳米nm3.长度的测量①刻度尺是常用的测量工具。
②正确使用刻度尺会认：认清刻度尺的单位、零刻度线的位置、量程、分度值。
会选：在实际的测量中,并不是分度值越小越好,测量时应先根据实际情况确定需要达到的程度,再选择满足测量要求的刻度尺。
会放：零刻度线或某一数值刻度线对齐待测物的起始端，使刻度尺有刻度的边贴紧待测物体，与所测长度平行，不能倾斜。
会看：读数时，视线与刻度尺尺面垂直。
记录的测量结果：数字：准确值+估计值。
4.时间的测量①基本工具：停表。
②时间的单位及换算国际单位制，基本单位是秒（s）其他单位：时（h）、分（min）、毫秒（ms）、微秒（μs）、纳秒（ns）。
5.误差①定义：测量的数值和真实值之间必然存在的差异就叫误差。
②误差的来源 (测量工具、测量方法、测量者）：a.测量时，要用眼睛估读出最小刻度值的下一位数字，是估读就不可能非常准确。
b.仪器本身不准确。
c.环境温度、湿度变化。
二、重难点重点：1.认识常用的长度测量工具和计时工具。
2.用刻度尺测量物体长度。
难点：1.长度的间接测量方法。
2.误差和错误的区别。
三、知识点归纳及解题技巧1.长度单位①长度的国际单位是米，符号m。
②其它常见的长度单位及符号：千米km、分米dm、厘米cm、毫米mm、微米μm、纳米nm③常用长度单位之间的换算：(10后面均为立方)1km＝1000m=103m1dm＝0.1m=10-1m1cm＝0.01m=10-2m1mm＝0.001m=10-3m1μm＝0.000001m=10-6m1nm＝0.000000001m=10-9m2.正确使用刻度尺会认：认清刻度尺的单位、零刻度线的位置、量程、分度值。
1 第一章 测量学的基本知识
展开后为Y轴，向东为正。
图形：高斯投影方法图一
N
S
图形：高斯投影方法图二
投影
剪开
展平
1)、6°带的划分
为限制高斯投影离中央子午线愈远，长
度变形愈大的缺点，从经度0°开始，将
整个地球分成60个带，6°为一带。
λ =6n-3 λ——中央子午线经度, n——投影带号。
(2) 高斯平面直角坐标的表示
例：设第21投影带内A、B投影的横坐标分别为： ya=+ 224567m Yb=-245678m
则：
高斯坐标表示
ya =500000+224567 =724567m yb =500000-245678 =254322m
即： ya =21724567m
yb=21254322m
用一非常接近大地水准面的 数学面------旋转椭球面代替 大地水准面，用旋转椭球体 描述地球。最接近某地区称 参考椭球体。
P
长半径 a=6378137m 短半径b=6356752m 扁率 =(a-b)/b=1/298.257
P
要求：①总质量=地球质量，中心与质心重合，短 轴与旋转轴重合。 ②旋转角速度与地球自转速度相等。 ③表面与大地水准面拟合最好。
N
PHMFra bibliotekG
大地纬度(B)
过地面点的法线与赤道 面之间的夹角
B L
大地高(H)
地面点沿法线至参考椭 球面的距离
S
大地坐标系：以法线，参考椭球面的位置 为基准
▲我国目前常用大地坐标系：
◎1954年北京坐标系，大地原点在原苏联。
◎ 1980年国家大地坐标系，大地原点在陕 西省永乐镇。
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
1_测量的基本原理84页PPT
被测物体的重量从度盘上读数，因为，弹簧秤度盘 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
被测物体的重量等于标 准砝码的重量
（b）弹簧称间接比较 图1－1 测量的比较原理
1.1.2 测量的定义（续）
2. 广义测量的定义
测量是为了获取被测对象的信息而进行的实践过程
信息
事物（系统）的运动状态及其变化方式
测量过程——基本要素之间的互动关系
开始
被测对象
论 证 阶 段
测量任务要求 需求分析 拟定测量方案
选用测量仪器 （测试硬件平台）
设 计 阶 完成仪器互连 段
组建测量系统
现有仪器设备
设置仪器工作参 数
实
决定测量技术
施
（测试软件平台）
阶
段
执行测量操 作
测试数据处 理
拟定测量步骤
测量结果显 示
结束
1.1.3 测量的组成（续）
1_测量的基本原理
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
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51、山气日夕佳，飞鸟相与还。 52、木欣欣以向荣，泉涓涓而始流。
53、富贵非吾愿，帝乡不可期。 54、雄发指危冠，猛气冲长缨。 55、土地平旷，屋舍俨然，有良田美 池桑竹 之属， 阡陌交 通，鸡 犬相闻 。
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
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（3）测量准确度高。例如，用电子测量方法对频率和时间进 行测量时，由于采用原子频标和原子秒作为基准，可以使测 量准确度达到10-13～10-14的数量级。
（4）测量速度快。因为电子测量是通过电子运动和电磁波传 播进行工作
人类永远都离不开测量
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。
• 测量的基本要素：被测对象、测量仪器、 测量技术、测量人员和测量环境
测量环境非常重要
• 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
预备知识
• Matlab基本知识 • 基本数据运算 • 二维曲线作图 • 三维曲面作图 • 及时验证设计
• 学会使用工具
授课方式
• 突出实际电路分析、计算； • 现场演示逻辑设计、分析的过程； • 我提出问题； • 你们上台表演； • 我再解决问题； • 注重实效、学以致用； • 假传万卷经，真传一句话；
精品
第一章基本测量原理与方法
核心内容
• 参考教材 • 课程简介 • 主讲内容 • 预备知识 • 授课方式
• 尽信书不如无书 • 择其善者而从之 • 其不善者则改之
课程简介
• 第一部分测量总论及误差理论，介绍测量的基本概念、技 术方法及系统组成，误差理论和数据处理等。
• 第二部分基本电参量测量，包括频率、电压、阻抗等 • 第三部分时域测量，以示波器为背景介绍时域信号波形的
用事实说话-经典电桥
全数字控制
R 10K
VDAC
R-MDU KR
temp_midv
tempse t
K
1
Vts1KVDAC1KVtm
电子测量的特点
（1）测量频率范围宽。被测信号的频率范围除测量直流外， 测量交流信号的频率范围低至10-6Hz以下，高至THz （1THz=1012Hz）
预备知识
• 电路分析 • 电阻 • 电容 • 电感 • 叠加原理 • 戴维南定理 • 阻抗/阻抗角
• 信号与系统 • 频谱 • 周期信号的频谱 • 取样定理 • 拉氏变换 • FFT
预备知识
• 模拟电路基础 • 三极管放大器 • 集成运放 • DAC原理 • ADC原理 • 阻抗匹配 • 芯片退耦
采集、显示及应用技术。 • 第四部分频域测量，重点讨论频域中的信号频谱和网络性
能的测量，介绍测量激励信号源的基本工作原理。 • 第五部分数域测量，介绍数字系统的基本测量原理和方法，
包括数字信号的产生、逻辑分析、可测性设计及数字系统 测试的典型实例。 • 第六部分测量系统集成，阐述组建测量系统的硬件平台、 软件平台、总线标准、通信技术等。
（5）易于实现遥测
（6）易于实现测量过程的自动化和测量仪器智能化
谢谢观看
• 计量的三个主要特征是统一性、准确性和法制性。 – 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、 计量监督管理、测量方法及其手段的研究等。
这个原则很重要
• 仪表测量时，应选择适当的量程，使示值 尽可能接近于满度值，指针最好能偏转在 不小于满度值2/3以上的区域。
环境对测量的影响
A. 环境对被测对象的影响：某些被测对象客体（如器件、 电路或系统）的性能特性对环境变化较为敏感或非常敏感， 因此，原则上测量应在被测对象的正常或额定工作条件下 进行。
• B. 环境对仪器系统的影响：环境可能直接或间接地影响 到仪器系统本身的某个工作特性，进而影响测量结果，造 成测量误差。特别是某些测量器具的量程广、频段宽，而 内部的元器件数目甚多，且对外界影响相当敏感，错综复 杂的影响量所产生的不良效应有时会成为测量的严重问题。
现代电子测量系统
温 度
传 感
u1
器
信 号
U1
调
1
理
数 I/ 字O
压
传 感
u2信 号U2多来自力器调
功
2
理
能
流 量
传 感
u3
器
信 号
U3
切 换
调
开
S/ A/
H
D
3
理
关
转 速
传 感
u4
信 号
U4
器
调
4
理
D/A
水 位
传 感
u5
信 号
U5
器
调
5
理
模拟信 号
输出
数码 管
CR 显
输
计
T示
出
算
设
机
打印 机
备
绘图 仪
主讲内容
• 前三章属于科普内容，自行阅读为主 • 第一、第二章只讲实用内容、原则； • 第三章掌握基本实验数据处理程序； • 第二篇：基本电参量的测量原理、常用器
件（OPA、ADC、DAC的原理与应用） • 第三篇：数字示波器的应用； • 第四篇：PLL与DDS（FPGA应用实例）
预备知识
• 电路分析 • 信号与系统 • 模拟电路基础 • 数字电路基础 • MCU基本知识 • FPGA基本知识 • Matlab基本应用
• 数字电路基础 • 组合逻辑 • 时序逻辑 • 触发器/寄存器 • 计数器 • 加法器 • 同步/异步
预备知识
• MCU基本知识
• MCS-51 • 嵌入式处理器 • 中断的应用 • 定时器/计数器 • UART通讯 • 片上资源
• FPGA基本知识 • VHDL/Verilog • QuartusII • 时序仿真分析 • 计数器设计 • 移位寄存器设计 • 时序相位分析
• C. 环境对测量人员的影响：高温、严寒、潮湿、闷气、 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。
了解计量
• 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 – 计量是一种特殊形式的测量，它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。