第1章绪论

四、测量方法的选择原则 基本原则： 1、不损害被测量；2、不损害测量仪器 设备；3、满足测量要求。 具体原则： 1、被测量本身的特性；2、所要求的测 量准确度；3、测量环境；4、现有测 量设备等。
1. 4 电子测量仪器概述
测量仪器是将被测量转换成可供直接观察 的指示值或等效信息的器具，包括各类指示仪 器、比较仪器、记录仪器、传感器和变送器等。 利用电子技术对各种待测量进行测量的设备， 统称为电子测量仪器。 一、测量仪器的功能 各类测量仪表一般具有物理量的变换、信号 的传输和测量结果的显示等三种最基本的功 能。
二、测量仪表的主要性能指标 1.精度 ：不仅用来评价测量仪器的性能，也 是评定测量结果最主要最基本的指标。精度 又可用精密度、准确度和精确度三个指标加 以表征。 (1)精密度 ( ) 精密度说明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。它反映了随 机误差的影响。精密度高意味着随机误差小， 测量结果的重复性好。
惠斯登电桥零示法测量电阻示意图
微差式测量法示意图
微差法测量直流稳压源的稳定度
三、按被测量的性质分类 1．时域测量：也叫瞬态测量，主要测量被测 量随时间的变化规律。 2．频域测量：也称稳态测量，主要目的是获 取待测量与频率之间的关系。 3．数据域测量：也称逻辑量测量，主要是用 逻辑分析仪等设备对数字量或电路的逻辑状 态进行测量。 4．随机测量 ：又叫统计测量，主要是对各类 噪声信号进行动态测量和统计分析。这是一 项较新的测量技术，尤其在通信领域有着广 泛应用。
二、电子测量 电子测量是泛指以电子技术为基本手段 的一种测量技术。它是测量学和电子学相互 结合的产物。 包括以下几个含义： 1、被测对象为电量、电参数； 2、更多的借助电子测量仪器进行； 3、测量原理、方案基于电子技术原理。
1.2 电子测量的内容和特点
一、电子测量的内容 通常人们把电参数测量分为电磁测量和电 子测量两类。电磁测量主要指交直流电量的指 示测量法和比较测量法以及磁量的测量等。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。
三、电子测量仪器的分类 按其功能，大致可分为下面几类。 1.电平测量仪器：各种模拟式电压表，毫伏 表，数字式电压表，电压标准等。 2．电路参数测量仪器：各类电桥，Q表，R、 L、C测试仪，晶体管或集成电路参数测试 仪，图示仪等。 3．频率、时间、相位测量仪器：电子计数 式频率计，石英钟，数字式相位计，波长 计等。

第1章
绪
论
1.1电子测量概述 1.2电子测量的内容和特点
1.3电子测量的一般方法
1.4电子测量仪器概述
1.1
电子测量
一、测量 测量是为获取被测对象量值而进行的实验过程。 意义：人们通过对客观事物大量的观察和测量， 形成定性和定量的认识，归纳、建立起各种定理 和定律，而后又要通过测量来验证这些认识、定 理和定律是否符合实际情况，经过如此反复实践， 逐步认识 事物的客观规律，并用以解释和改造世 界。
二、按测量方式分类
l ．偏差式测量法：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。 2．零位式测量法：又称零示法或平衡式测量 法。测量时用被测量与标准量相比较，用指 零仪表(零示器)指示被测量与标准量相等(平 衡)， 从而获得被测量量值。 3．微差式测量法：指偏差式测量法和零位式 测量法相结合，构成微差式测量法。它通过 测量待测量与际准量之差(通常该差值很小) 来得到待测量量值。
4.波形测量仪器：各类示波器，如通用示 波器，多踪示波器，多扫描示波器，取样示 波器，以及记忆和数字存储示波器等。 5．信号分析仪器：失真度仪，谐波分析仪， 频谱分析仪等。 6．模拟电路特性测试仪器：扫频仪，噪声 系数测试仪，网络特性分析仪等。 7．数字电路特性测试仪器：逻辑分析仪， 这类仪器内部多带有微处理器或通过接口总 线与外部计算机相联，是数据域测量中不可 缺少的设备。
5．利用各种敏感元件和传感装置将非电量 如位移、速 度、温度、压力、流量、物 面高度、物质成分等变换成电信号，再利 用电子测量设备进行测量。
二、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．可以进行遥测
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
1.3 电子测量的一般方法
一、按测量手续分类 1．直接测量 2．间接测量 3．组合测量
Rt R20 (t 20 20) (t1 20)2 Rt 2 R20 (t2 20) (t2 20)2
8．测试用信号源：各类低频和高频信号 发生器，脉冲信号发生器，函数发生器， 扫频和噪声信号发生器等，由于它们的主 要功能是作为测试用信号源，因此也叫供 给量仪器。
1．电能量测量：各种频率、波形下的电 压、电流、功率等的测量。 2．电信号特性测量：波形、频率、周期、 相位、失真度、调幅度、调频指数及数 字信号的逻辑状态等的测量。 3．电路元件参数测量：电路元件参数测 量包括电阻、电感、电容、阻抗、品质 因数及电子器件的参数等的测量。 4．电子设备的性能测量：增益、衰减、 灵敏度、频率特性、噪声指数等的测量。
1．变换功能 对于电压、电流等电学量的测量，是通 过测量各种电效应来达到目的的。对非电量 测量，通过各种对之敏感的敏感元件(通常称 为传感器)，转换成与之相关的电压、电流等， 而后再通过对电压、电流的测量，得到被测 物理量的大小。 随着测量技术的发展和需要，现在往往 将传感器、放大电路及其他有关部分构成独 立的单元电路，将被测量转换成模拟的或数 字的标准电信号，送往测量和处理装置，这 样的单元电路常称为变送器，它是现代测量 系统中极为重要的组成部分。
(2)准确度 ( ) 准确度说明仪表指示值与真值的接近 程度。正确度反映了系统误差(例如仪器中 放大器的零点漂移、接触电位差等等)的影 响。
(3)精确度 精确度是精密度和准确度的综合反映。 精确度高，说明精密度和准确度都高，也就 意味着系统误差和随机误差都小，因而最终 测量结果的可信赖度也高。
2．稳定性
稳定性通常用稳定度和影响量两个参数来 表征。 稳定度也称稳定误差，是指在规定的时间 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。造成这种示值变化的原因主 要是仪器内部各元器件的特性、参数不稳定和 老化等因素。 3．输入阻抗 测量仪表的接入改变了被测电路的阻抗特 性，这种现象称为负载效应。为了减小测量仪 表对待测电路的影响，提高测量精度，通常对 这类测量仪表的输入阻抗都有一定要求。
2．传输功能 在遥测遥控等系统中，现场测量结果经 变送器处理后，需经较长距离的传输才能送 到测试终端和控制台。实际问题需要考虑传 输过程中造成的信号失真和外界干扰等问题 都会存在。 3．显示功能 测量结果，数字式仪表通过数码管、液 晶或阴极射线管显示测量结果，一些先进的 仪器如智能仪器等还具有数据记录、处理及 自检、自校、报警提示等功能。
前言

课程情况：从理论和实用角度出发，着重讲述 电子测量中的基本概念，主要物理量（电压、 频率、时间、相位）、元件参数、阻抗的基本 测量原理、方法以及常规仪器（示波器、信号 源、计数器）的工作原理和操作使用。通过本 课程的学习，使学生了解电子测量的原理与方 法，掌握常规电子仪器原理及操作使用。
前言



课时分布：总学时：40 （理论学时32，学分 2.5 ；实验学时8，学分0.5 ）。 理论课程成绩评定：期末考试占70%，平时成 绩（包括作业、课堂练习）占30%。 实验课程成绩评定：实验操作占50%，实验报 告占50%。
前言

教材：电子测量原理，古天祥，电子科技大学出版社， 参考书： [1]张永瑞. 电子测量技术基础. 2010.2第30次印刷，西 安电子科技大学出版社 [2]林占江. 电子测量技术. 电子工业出版社科学出版社， 2004 [3]万国庆. 电子测量教程. 电子工业出版社，2005
测量仪表输入阻抗引起的负载效应
4．灵敏度 灵敏度表示测量仪表对被测量变化的敏 感程度，一般定义为测量仪表指示值(指针 的偏转角度、数码的变化、位移的大小等) 增量△ y与被测量增量△x之比。
灵敏度的另一种表述方式叫作分辨力或 分辨率，定义为测量仪表所能区分的被测量 的最小变化量，在数字式仪表中经常使用。
5．线性度 线性度是测量仪表输入输出特性之一， 表示仪表的输出量(示值)随输入量(被测量) 变化的规律。
6．动态特性 测量仪表的动态特性表示仪表的输出 响应随输入变化的能力。例如模拟电压表 由于动圈式表头指针惯性、轴承摩擦、空 气阻尼等因素的作用，使得仪表的指针不 能瞬间稳定在固定值上。又如示波器的垂 直偏转系统，由于输入电容等因素的影响， 造成输出波形对输入信号的滞后与畸变， 示波器的瞬态响应就表示了这种仪器的动 态特性。