电子测量期末总结
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第一章电子测量的基本概念
1.测量是通过实验方法对客观事物取得定量信息即数量概念的过程.
2.电子测量是指以电子技术理论为依据,以电子测量仪器和设备为手段,对电量和非电量进行的测量。
3.电量测量内容:电能量测量电信号特性测量(时域特性测量频域特性测量数据特性测量)电路元件参数测量电子设备的性能测量
4.电子测量的特点(1)测量频率范围宽(2)测量量程宽(3)测量准确度高低相差悬殊(4)测量速度快(5)可以进行遥感测量(6)易于实现测试智能化和测试自动化(7)影响因素众多,误差处理复杂
5.电子测量的特点(1)测量频率范围宽(2)测量量程宽(3)测量准确度高低相差悬殊(4)测量速度快(5)可以进行遥感测量(6)易于实现测试智能化和测试自动化(7)影响因素众多,误差处理复杂
6.测量仪器的功能(重要)
(1)变换功能:将被测量转化为其他的直接测量量,通过传感器或电气特性;
例:各种传感器应用。
(2)传输功能:将就地数据经过变送器处理后,需长距离传输才能送到测量终端,由于外界干扰的存在,传输功能很重要;
例:通信调制技术,数字信号编码,光信号编码避免“码型效应”等
(3)显示功能:显示测量结果;
例:各种显示器(液晶,等离子,LED,激光)
7.测量仪器的主要性能指标(重要)
(1)精度“精度高,表明误差小,精度低,表明误差大”
a,精密度:仪器指示值的分散性,在同一测量条件下对同一被测量进行多次测量时测量结果的分散程度。反应随机误差的影响;
b,正确度:说明仪表指示值与真值的接近程度。反应系统误差的影响(仪器中放大器零点漂移等)。
电工仪表的分级方式以正确度来确定。
C,准确度:精密度和正确度的综合反应。
(2)稳定性
A,稳定度(稳定误差):在规定的时间区间,其他外界条件恒定不变的情况下,仪器示值变化的大小:原因:元件老化,参数不稳定;
B,影响量(影响误差):由于电源电压,频率,环境温度,湿度,气压,振动等外界环境条件的变化造成仪表示值的变化量。
原因:环境因素;
(3)输入阻抗
负载效应的影响:负载变化对于测量结果的影响。
(4)灵敏度测试仪表对被测量变化的敏感程度。
一般定义:测量仪器指示值增量△y与被测量增量△x之比;
例:示波器V/div (偏转因数)△x/ △y
另一种表示方式:分辨率或分辨力:测量仪表所能区分的被测量的最小变化量。
1024*768?显示分辨率(前面已经介绍)测量分辨率,通常规定分辨力为允许绝对误差的1/3
(5)线性度表示输出量和输入量随其变化的规律。
y=f(x)为y-x平面上的过原点的直线,则为线性刻度特性;
(6)动态参数输出量随输入量变化的特性;
8.单位制
国际单位制: 基本单位(7个):米(m ),秒(s ),千克(kg ),电流单位安培(A ),温度单位开尔文(K ),发光强度单位坎德拉(cd ),物质量单位摩尔(mol ); 辅助单位(2个) ;平面角 弧度rad;立体角 球面度 sr; 导出单位(19个)
9. 计量基准:任何测量都要一个统一的体现计量单位的量作为标准
主基准: 也叫原始基准,国家基准。是用来复现和保存计量单位,具有现代科学技术所能达到的最高准确度的计量器具,经国家鉴定批准,作为统一全国计量单位量值的最高依据。
副基准:通过直接或者间接与国家基准对比,确定其量值并经国家鉴定批准的计量器具
工作基准: 与主基准或副基准校准或对比,并经国家鉴定批准,实际用以检定计量标准的计量器具
第二章 测量误差和测量结果处理
2.1.1 误差的概念
1,真值A0:一个物理量在一定条件下所呈现的客观大小或真实数值称作真值。
PS:测量真值需要理想测量仪器,做无误差测量,所以物理量的真值无法测量到。
2,指示值AS:由国家设立各种尽可能维持不变的实物标准(或基准),以法令的形式指定其所体现的量值作为计量单位的指令值。也叫约定真值,用来代替真值。
3,实际值A :在每一级的比较重,都以上一级标准所体现的值当作准确无误的值,通常称之为实际值,也叫相对真值。
4,标称值:测量仪器上标定的数值。
5,示值:由测量器具指示的被测量量值称为测量器具的示值。也称测量值。
记录数值时:指针式表应记录仪表量程,读数,和示值。 数字表可以直接读,示值和读数统一。 6,测量误差
7,单次测量和多次测量
8,等精度测量和不等精度测量
等精度测量:在保持测量条件不变的情况下,对同一被测量进行多次测量过程称为等精度测量。等精度测量结果具有相同的可靠性。
不等精度测量:在同一被测量的多次重复测量中,不是所有测量条件都维持不变(改变测量方法,测量仪器,测量环境,测量操作者,测量过程等等),这样的测量称为不等精度测量。在科学研究和高精度测量中广泛使用。
比如:加权,给不同的精度的测量结果给予不同的权重。
2.1.2 误差的表示方式
1.绝对误差 A x x 0-
=∆ (x ∆为绝对误差,x 为测得值,A0为被测量真值)
1,绝对误差有单位;
2,绝对误差有符号;
3,绝对误差体现测量值与被测量值间的偏离程度,不能体现测量的质量。 2相对误差 绝对误差可以说明测量值偏离实际值的程度,但不能说明测量的准确程度
实际相对误差
示值相对误差(标称值相对误差) 满度相对误差(满度误差、引用误差)
%100⨯∆=x x m
m m γ ΔXm 最大绝对误差 Xm 测量仪器满度值(量程值) =100%A x A γ∆⨯=100%x x x
γ∆⨯