电子测量技术 复习资料

第一章绪论

1.测量：测量就是利用试验手段，借助各种测量仪器量具，获得未知量量值的过程。

2.电子测量：电子测量泛指以电子技术为基本手段的一种测量技术。

3.智能仪器：人们习惯把内含微型计算机和GPIB接口的仪器称为智能仪器。

4.虚拟仪器：通常是指以计算机为核心的，由强大的测试应用软件支持的具有虚拟仪器面

板，足够的仪器硬件及通信功能的测量信息处理系统。

5.电子测量的特点：1测量频率范围宽，低至10-6Hz以下，高至1012Hz以上。2仪器量

程范围宽。3测量准确度高低相差悬殊。4测量速度快。5可以进行遥测。6显示方式清晰直观。7宜于实现测试智能化和测试自动化。8易于实现仪器小型化。9影响因素众多，误差处理复杂。

6.电子测量的方法：

按测量手段分类：1直接测量：直接从测量仪表的读书获取被测量量值的方法。2间接测量：它是利用直接测量量与被测量量之间的函数关系，间接得到被测量量值得方法。

3组合测量：当某测量参数需用多个未知参数表示时，可通过改变测量条件进行多次测量，根据测量量与未知参数之间的函数关系列出方程组并求解，进而得到未知量，这种测量方法叫组合测量。

按测量方式分类：1偏差式测量法：用仪器仪表指针的位移表示被测量量大小的测量方法。2零示式测量法：又称平衡式测量法，测量时用被测量与标准量相比较，用指零仪表指示被测量与标准量相等，从而测得被测量。3微差式测量法：偏差式测量法与零示式测量法相结合。

按被测量性质分类：1时域测量：主要测量被测量随时间的变化规律。2频域测量：主要目的是获取待测量与频率之间的关系。3数据域测量：主要是用逻辑分析仪等设备对数字量，或逻辑电路的逻辑状态进行测量

7．智能仪器的特点：1是操作自动化2具有对外接口功能

8．智能仪器的组成：主要与一般计算机的区别：多一个专用的外围设备-----测试电路。9．计量与测量的区别：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地测量。计量室测量的基础和依据。

10.仪器和测试技术应用：智能仪器；GPIB总线为主的台式仪器；ISA/PCI总线为主的个人仪器；VXI总线为主的模块式仪器。

11. 计量：计量室利用技术和法制手段实现单位统一和量值准确可靠地测量。

对比：在规定条件下，对相同准确度等级的同类基准，标准或工作计量器具之间的量值进行比较，其目的是考核量值的一致性。

检定：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，已达到全面评定被鉴定计量器具的计量性能是否合格的目的。

校准：指被校准的计量器具与高一等级的计量标准相比较，以确定被较计量器具的示值误差的全部工作。

12．如何进行量值正确传递：把一个物理量单位通过各级基准、标准及相应的辅助手段准确的传递到所使用的测量器具，以保证量值统一。

13．简述测量方法的选择原则，如何获得准确的测量结果。

原则：1被测量本身的性质2所要求的测量准确度3测量环境4现有测量设备。在此

基础上，选择合适的测量仪器和正确的测量方法，正确可靠的测量结果的获得，还要依据正确操作和测量数据的的正确处理。

14．简述直接测量，间接测量，组合测量的各自特点。

直接测量：不需要对被测量与其他实测的量值进行函数关系的辅助运算，因此测量过程

简单迅速，是工程测量中广泛应用的测量方法。

间接测量：费时费事，常在直接测量不方便，或间接测量的结果较直接测量更为准确，或缺少直接测量仪器的情况下使用。

组合测量：当某测量参数需用多个未知参数表示时，可通过改变测量条件进行多次测量，根据测量量与未知参数之间的函数关系列出方程组并求解，进而得到未知量。

15．电子测量仪器的主要功能：变换功能，传输功能，显示功能。

电子测量仪器的主要技术指标：精度（精密度δ、正确度ε、准确度τ）、稳定性、输

入阻抗、灵敏度、线性度、动态特性。

第二章 测量误差及测量结果的处理

1. 测量的基本参数有哪些？

真值A 0、指定值A s 、实际值、标称值、测量值（指示值）、测量误差。

2. 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的多次测量过程称为等精

度测量。

非等精度测量：对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，这样的测量称为非等精度测量。

3. 误差的两种表示方法：绝对误差（A x x -=

∆0）和相对误差。 4. 相对误差： 实际值相对误差：%100)/(⨯∆=A x A γ

指示值相对误差：%100)/(⨯∆=x x x γ 工程中常采用此法。

满度值相对误差：%100)/(⨯∆=m m m x x γ

分贝误差：1电压、电流等增益类的分贝误差：)1lg(20γγ+=A

2功率类参数的分贝误差：)1lg(10γγ+=A

5. 我国的电工仪表准确度等级的分级：准确度等级S 是按满刻度相对误差分级的，共分级，0.1 0.2 0.5 1.0 1.5 2.5 5.0级。例如S=0.5级的电表表示其满度相对误差为%5.0±。对于某一量程x m 是常数，m γ实际上表征的是某量程绝对误差最大值，即m m m x x γ=∆（在此处会有求某个量程最大绝对误差的计算题，P20，例2.1-1）

例题 某电压表精度s=0.5，是算出它在0V —100V 量程中的最大绝对误差。

解：在0V —100V 量程内上限值x m =100V ，则

)(5.0100100

5.0V x x m m m ±=⨯±==∆γ

6. 测量误差的来源：仪器误差，仪器使用误差，操作者的人身误差，测量条件的影响误差，测量方法误差。

7. 仪器容许误差：用工作误差，固有误差，影响误差和稳定误差四项指标来描述电子测量

仪器的容许误差。

8. 误差的分类：系统误差，随机误差，粗大误差

系统误差：在测量条件不变或某些条件按一定条件变化时，多次等精度重复测量同一量时，误差的绝对值和符号都保持不变，活在某一条件改变时，误差按某种规律变化，这种误差称为系统误差，简称系差，用ε表示。

随机误差：对同一物理量进行多次等精度测量时其绝对值和符号均以不可预订的方式无规则变化的误差。

粗大误差：在一定测量条件下，测得值明显偏离实际值所形成的误差。

正确度反映了系统误差，精密度反映了随机误差。

9. 误差处理：先剔除粗大误差，再消除系统误差，然后在进行随机误差处理。绪论

10. 准确度：准确度是正确度和精密度的综合反映。

精密度：指仪表指示值的分散性，表示在同一测量条件下对同一被测量进行多次测量时，得到的测量结果的分散程度。

正确度：指仪表指示值与真实值的接近程度。

11. 如何判断在系统中有变值系统误差？通过绘制剩余误差曲线进行观察。

12. 误差的合成（主要用在计算题）

绝对误差传递公式

+∆∂∂+∆∂∂≈∆2211x x f x x f y ……=∆∂∂+n n x x f i n i i x x f ∆∂∂∑=1i n i i x x y ∆∂∂=∑=1

∑=∆∂∂±=∆n i i i

x x y y 1 相对误差传递公式

+∆∂∂+∆∂∂=∆=y x x y y x x y y

y

y 2211γ……y

x x y y x x y i n i i n n ∆∂∂=∆∂∂+∑=1 ∑=∆∂±=n i i i y y x x y 1γ

和函数的合成误差：绝对误差21x x y ∆±∆=∆

相对误差2

121x x x x y y

y ±∆±∆=∆=γ 积函数的合成误差：绝对误差2112x x x x y ∆+∆=∆

相对误差21x x y γγγ+= 商函数的合成误差：绝对误差2221121x x x x x y ∆⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+∆=

∆ 相对误差21x x y

γγγ-= 13. 误差等作用分配：指分配给各项的误差虽然数值不一定相等，但各分项误差对总

测量结果的影响程度相等。