电子测量技术第一章
《电子测量技术》课件
模拟信号发生器和数字信号发生器。
分类
频率范围、波形精度、调制功能等。
参数
电路测试、信号源校准、模拟通信系统等。
应用ห้องสมุดไป่ตู้景
用于分析数字电路的逻辑时序关系。
功能
多通道同步采样、触发功能强大、可解码多种总线协议。
特点
数字系统调试、嵌入式系统开发、总线分析等。
应用场景
电子测量技术的应用实例
音频信号的测量是电子测量技术的重要应用之一，主要用于声音的质量控制和参数测量。
调制解调的方法
滤波的概念
通过电子线路或器件将不需要的频率分量滤除，以改善信号的质量和特征。
信号放大的概念
通过电子线路或器件将微弱信号放大到所需的幅度和功率水平。
放大与滤波的方法
包括放大器设计和滤波器设计等，用于改善信号的质量和特征。
电子测量仪器的基本知识
产生各种波形信号，如正弦波、方波、三角波等。
数字信号的测量是电子测量技术的重要应用之一，主要用于数字信号的处理和分析。
总结词
数字信号的测量包括信号幅度、频率、脉冲宽度等参数的测量。通过电子测量技术，可以精确地测量数字信号的各种参数，为数字信号的处理和分析提供可靠的数据支持。在通信、雷达、导航等领域中，数字信号的测量具有广泛的应用价值。
详细描述
智能决策支持
未来的电子测量技术将与人工智能技术紧密结合，实现智能决策支持。通过采集大量的测量数据并进行分析，可以为决策者提供科学、准确的决策依据，提高决策效率和准确性。
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电子测量技术的发展趋势与展望
智能化
随着人工智能和机器学习技术的快速发展，电子测量技术正朝着智能化方向发展。智能化测量设备能够自动完成数据采集、处理和分析，提高测量效率和精度。
电子测量技术课程设计
电子测量技术课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握电子测量技术的基本原理，包括电压、电流、电阻等基本物理量的测量方法。
2. 理解并掌握常用电子测量仪器的功能、使用方法及注意事项，如万用表、示波器等。
3. 学习电子测量系统误差分析及数据处理方法，提高数据分析和处理能力。
技能目标：1. 能够正确使用电子测量仪器进行基本物理量的测量，并熟练进行仪器的操作与维护。
2. 学会分析电子测量过程中的误差来源，并能采取相应措施进行修正。
3. 培养学生运用电子测量技术解决实际问题的能力，提高动手操作和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子测量技术学科的兴趣，激发学习热情，形成积极探索的学习态度。
2. 增强学生的安全意识，遵守实验操作规程，养成良好的实验操作习惯。
3. 培养学生的创新精神和实践能力，提高学生对测量结果的客观认识和评价。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，注重理论联系实际，强调学生的动手操作能力和实际问题解决能力的培养。
学生特点：学生已具备一定的电子基础知识，具有较强的求知欲和动手能力，但对电子测量技术的了解有限。
教学要求：结合学生特点，通过理论讲解、实践操作和案例分析等多种教学方式，使学生掌握电子测量技术的基本知识和技能，培养其解决实际问题的能力。
在教学过程中，注重目标的分解和落实，确保学生达到预定的学习成果。
二、教学内容1. 电子测量技术原理：- 电压、电流、电阻等基本物理量的测量方法- 电子测量系统的基本构成及工作原理2. 常用电子测量仪器及其使用：- 万用表的结构、功能、操作方法及维护- 示波器的原理、应用及使用注意事项- 其他测量仪器的了解与简单应用3. 电子测量误差分析及数据处理：- 测量误差的分类、来源及消除方法- 数据处理方法，如平均值、标准差等计算- 提高测量精度的措施4. 实践操作与案例分析：- 设计简单电子测量电路，进行实际操作- 分析实际测量过程中可能出现的误差，并采取措施进行修正- 案例分析，学习解决实际问题的方法教学内容安排和进度：第一周：电子测量技术原理学习第二周：常用电子测量仪器及其使用方法学习第三周：电子测量误差分析及数据处理方法学习第四周：实践操作与案例分析教材章节关联：《电子测量技术》第一章：电子测量技术概述《电子测量技术》第二章：常用电子测量仪器《电子测量技术》第三章：测量误差及数据处理《电子测量技术》第四章：实践操作与案例分析教学内容的选择和组织确保科学性和系统性，旨在帮助学生将理论与实践相结合，提高其电子测量技术在实际应用中的能力。
现代电子测量技术教案
现代电子测量技术教案第一章：电子测量概述1.1 电子测量的概念与意义1.2 电子测量技术的分类与发展1.3 电子测量仪器的基本组成与性能指标1.4 电子测量误差及其处理方法第二章：信号发生器与信号分析仪2.1 信号发生器的原理与分类2.2 信号发生器的使用与调试2.3 信号分析仪的原理与结构2.4 信号分析仪的应用与操作第三章：频率与时间测量3.1 频率测量原理与方法3.2 频率测量仪器的结构与使用3.3 时间测量原理与方法3.4 时间测量仪器的结构与使用第四章：电压与电流测量4.1 电压测量原理与方法4.2 电压测量仪器的结构与使用4.3 电流测量原理与方法4.4 电流测量仪器的结构与使用第五章：阻抗与频率响应测量5.1 阻抗测量原理与方法5.2 阻抗测量仪器的结构与使用5.3 频率响应测量原理与方法5.4 频率响应测量仪器的结构与使用第六章：功率测量与能量计6.1 功率测量的概念与意义6.2 功率测量仪器的原理与分类6.3 功率测量方法与操作步骤6.4 能量计的原理与应用第七章：谐波测量与滤波器7.1 谐波测量的重要性7.2 谐波测量的原理与方法7.3 滤波器的设计与选择7.4 滤波器在谐波测量中的应用第八章：噪声测量与频谱分析8.1 噪声测量的意义与方法8.2 频谱分析原理与技术8.3 噪声测量仪器与操作8.4 噪声测量结果的分析与处理第九章：现代电子测量技术在工程应用案例分析9.1 现代电子测量技术在通信领域的应用9.2 现代电子测量技术在电子制造行业的应用9.3 现代电子测量技术在电力系统的应用9.4 现代电子测量技术在汽车电子领域的应用第十章：实验与练习10.1 实验一：信号发生器与信号分析仪的使用10.2 实验二：频率与时间测量实验10.3 实验三：电压与电流测量实验10.4 实验四：阻抗与频率响应测量实验10.5 实验五：功率测量与能量计实验10.6 实验六：谐波测量与滤波器实验10.7 实验七：噪声测量与频谱分析实验10.8 实验八：现代电子测量技术在工程应用案例分析重点和难点解析重点环节1：电子测量的概念与意义补充和说明：本环节需要重点关注电子测量的基本原理和其在工程实践中的应用价值。
电子测量技术教案
电子测量技术教案第一章：电子测量技术概述1.1 教学目标让学生了解电子测量技术的定义、作用和分类。
让学生掌握电子测量技术的基本原理和常用测量方法。
1.2 教学内容电子测量技术的定义和作用电子测量技术的分类电子测量技术的基本原理常用测量方法及其适用范围1.3 教学方法采用讲解、示例和实验相结合的方式进行教学。
1.4 教学步骤引入电子测量技术的概念，让学生了解其定义和作用。
讲解电子测量技术的分类，让学生了解不同类型的测量技术。
讲解电子测量技术的基本原理，让学生理解其工作原理。
介绍常用测量方法及其适用范围，让学生了解不同测量方法的应用场景。
通过示例和实验，让学生实际操作并加深对电子测量技术的理解。
第二章：电压测量2.1 教学目标让学生掌握电压测量的基本原理和方法。
让学生了解不同类型电压测量仪器的特点和选用原则。
2.2 教学内容电压测量的基本原理电压测量方法及其适用范围电压测量仪器的类型及特点电压测量仪器的选用原则2.3 教学方法采用讲解、示例和实验相结合的方式进行教学。
2.4 教学步骤讲解电压测量的基本原理，让学生理解电压测量的过程。
介绍不同类型的电压测量方法及其适用范围，让学生了解选择合适的测量方法的重要性。
讲解不同类型电压测量仪器的特点和选用原则，让学生了解不同仪器的适用场景。
通过示例和实验，让学生实际操作并加深对电压测量的理解。
第三章：电流测量3.1 教学目标让学生掌握电流测量的基本原理和方法。
让学生了解不同类型电流测量仪器的特点和选用原则。
3.2 教学内容电流测量的基本原理电流测量方法及其适用范围电流测量仪器的类型及特点电流测量仪器的选用原则3.3 教学方法采用讲解、示例和实验相结合的方式进行教学。
3.4 教学步骤讲解电流测量的基本原理，让学生理解电流测量的过程。
介绍不同类型的电流测量方法及其适用范围，让学生了解选择合适的测量方法的重要性。
讲解不同类型电流测量仪器的特点和选用原则，让学生了解不同仪器的适用场景。
电子测量技术课程教学大纲
《电子测量技术》课程教学大纲学时: 48 学分：2.5理论学时: 28 实验学时：20面向专业：电信工程/电信科技课程代码：先开课程：模拟电子技术、数字电子技术、概率论、信号与系统、微机原理课程性质：必修执笔人：车晓言代爱妮审定人：陈龙猛曹洪波第一部分：理论教学部分一、说明1、课程的性质、地位和任务电子测量技术是电子信息、自动控制、测量仪器等专业的通用技术基础课程。
包括电子测量的基本原理、测量误差分析和实际应用，主要电子仪器的工作原理，性能指标，电参数的测试方法，该领域的最新发展等。
电子测量技术综合应用了电子、计算机、通信、控制等技术。
通过本课程的学习，培养学生具有电子测量技术和仪器方面的基础知识和应用能力；通过本课程的学习，可开拓学生思路，培养综合应用知识能力和实践能力；培养学生严肃认真，求实求真的科学作风，为后续课程的学习和从事研发工作打下基础。
2、课程教学和教改基本要求(1)模块化、多层次教学方法(2)理论联系实际(3)互动式、开放式教学方法(4)课程组的教学方法研讨(5)考试方式的改革通过本课程的学习，培养学生具有电子测量技术和仪器方面的基础知识和应用能力；通过本课程的学习，可开拓学生思路，培养综合应用知识能力和实践能力。
二、教学内容与课时分配第1章.测量的基本原理（4学时）（1）测量的基本概念、基本要素，测量误差的基本概念和计算方法。
（2）计量的基本概念，单位和单位制，基准和标准，量值的传递准则。
（3）测量的基本原理，信息获取原理和量值比较原理。
（4）电子测量的实现原理：变换、比较、处理、显示技术。
重点:掌握测量与计量的基本概念，测量误差的概念与来源，测量的量值比较原理。
了解信息的获取原理，测量的基本实现技术。
难点：测量的量值比较原理第2章.测量方法与测量系统（2学时）（1）电子测量的意义、特点、内容。
（2）电子测量的基本对象——信号和系统的概念、分类。
（3）电子测量方法分类。
（4）测量系统的基本特性——静态特性和动态特性。
现代电子测量技术教案
现代电子测量技术教案第一章：现代电子测量技术概述1.1 教学目标让学生了解现代电子测量技术的基本概念。
让学生掌握现代电子测量技术的主要应用领域。
让学生了解现代电子测量技术的发展趋势。
1.2 教学内容现代电子测量技术的定义。
现代电子测量技术的主要应用领域。
现代电子测量技术的发展趋势。
1.3 教学方法采用讲授法，讲解现代电子测量技术的定义、应用和发展趋势。
采用案例分析法，分析现代电子测量技术在实际应用中的具体案例。
1.4 教学评估采用课堂问答方式，评估学生对现代电子测量技术定义的掌握情况。
采用小组讨论方式，评估学生对现代电子测量技术应用领域的理解情况。
第二章：电子测量仪器的基本原理2.1 教学目标让学生了解电子测量仪器的基本原理。
让学生掌握电子测量仪器的主要组成部分。
让学生了解电子测量仪器的工作原理。
2.2 教学内容电子测量仪器的基本原理。
电子测量仪器的主要组成部分。
电子测量仪器的工作原理。
2.3 教学方法采用讲授法，讲解电子测量仪器的基本原理、主要组成部分和工作原理。
采用实验法，让学生通过实际操作电子测量仪器，加深对电子测量仪器工作原理的理解。
2.4 教学评估采用课堂问答方式，评估学生对电子测量仪器基本原理的掌握情况。
采用实验报告方式，评估学生对电子测量仪器工作原理的理解情况。
第三章：电子测量仪器的使用与维护3.1 教学目标让学生掌握电子测量仪器的使用方法。
让学生了解电子测量仪器的维护方法。
3.2 教学内容电子测量仪器的使用方法。
电子测量仪器的维护方法。
3.3 教学方法采用实验法，让学生通过实际操作电子测量仪器，掌握电子测量仪器的使用方法。
采用讲授法，讲解电子测量仪器的维护方法。
3.4 教学评估采用实验报告方式，评估学生对电子测量仪器使用方法的掌握情况。
采用课堂问答方式，评估学生对电子测量仪器维护方法的掌握情况。
第四章：电子测量技术在工程实践中的应用4.1 教学目标让学生了解电子测量技术在工程实践中的应用。
电子测量的基本技术
第1章 绪论
如果是有用信息,还 要用有效的方法把这种有用信息同 其他(无用或有害)的信息分离开来,再判明它属于哪一 类信 息;如果是有害信息,则要找到有效的方法对它进行抑制或消 除。有用信息识别的基本 原理是与标准样本进行比较,判断 出信息的属性和数量。为了对感知的信息进行定性区分和 定量确定,需要建立信息类别相似性的表示和信息量值的度 量,这是信息识别的主要任务。
第1章 绪论
1.1.3 测量技术 ． 测量中所采用的原理、方法和技术措施,总称为测量技
术。测量对象不同,所采用的 技术措施不同。如被测量中有 电量和非电量的区别,电量中又有幅值大小、频率范围、有 源和无源、模拟与数字等不同,这些差别在测量中需要采用 不同的技术措施。即使同一测 量对象,一般也有多种测量技 术可供选择,不同的测量技术,其测量效果是不同的。
在生物医学领域,通过对人体基因的测定和人体血液的 定量分析,可以判断出病变的 根源;对蛋白质的反应测量,可 以了解胚胎生长情况;对细胞结构的测量,可以判断肌体 是否 发生病变。随着心电图机、CT 多层螺旋扫描仪、核磁共振 成像设备、动态心电血压测 试系统、多普勒脑血管测量仪、 超声诊断设备等现代医用诊断治疗仪的出现,人们可以快 速、 准确地测量出人体各部位的生理状态、温度分布等信息,使 人类诊断疾病的效率、准确性和可靠性大大提高,增强了人 类战胜疾病的能力。
第1章 绪论
1.1 测量
1.1.1 测量的定义 测量和我们每个人的生活都有着密切的联系,人们或多
或少对它有一定的了解,但对 于“什么是测量”,并非每一个 人能给出一个科学的定义,也并非每一个人能懂得它的真正 含义。关于测量的科学定义,可以从狭义和广义两个方面进 行阐述。
第1章 绪论
1.狭义的测量的定义 测量是为了确定被测量的量值而进行的实验过程。在此 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 已知单位标准量进行比较,取得用数值和单位共同表示 的测 量结果。
第1章 电子测量技术课件绪论
v 2.间接测量 § 利用直接测量的量与被测量之间的函数关系间接得到被
测量量值的测量方法。 P UI
§ 此法费时费事 v 3.组合测量
§ 当某项测量结果需用多个未知参数表达时，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间的函 数关系列出方程组并求解，进而得到未知量。
电阻器电阻温度系数的测量：
QINGDAO AGRICULTRURAL UNIVERSITY
电子测量技术
参考教材
教材： 电子测量技术基础（第三版）张永瑞 参考教材： 林占江编著，《电子测量技术》，电子工业出版社. 蒋焕文等，《电子测量》，中国计量出版社 陈光踽等，《现代测试is》，电子科技大学出版社 费叶泰等，《误差理论与数据处理》，机械工业出版社 相关学术刊物： IEEE MI,仪器仪表学报，电子测量，计量学报等
正的科学
§ 生产发展离不开测量
§ 在高新技术和国防现代化建设中则更是离不开测量
“两弹一星”的成功，没有测试仪器是不可能的。 生产中“没有测试，就没有新产品”。
大规模集成电路的生产成本中，测量成本已超过50%
所认识的测量
l 有多重——质量的测量 长方、几何——长度、空间尺度的测量 汽车之间的案例距离怎么测定——车距监控防撞系统 高大物体怎样测——世界最高峰测量新记录 巨大物体可以测吗——地球周长的测量 远程距离怎么测——测距千里眼、测距能手、卫星激光测距 仪 究竟能测多小——分子、原子、原子核的大小测量还有夸克
Rt R20 (t 20) (t 20)2
Rt1 R20 (t1 20) (t1 20)2
Rt2 R20 (t2 20) (t2 20)2
36
§1.3 电子测量的方法
（二）按测量方式分类
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
图1.3-2 微差式测量法示意图
第1章 电子测量的基本概念
因此， 该法兼有偏差式测量法的测量速度快和零位式测量法测量准确度高的 优点。 微差式测量法除在实验室中用作精密测量外， 还广泛地应用在生产线控 制参数的测量上， 如监测连续轧钢机生产线上的钢板厚度等。 图1.3-3 是用微差 法测量直流稳压电源输出电压稳定度的测量原理图。 图中， Uo为直流稳压电源 的输出电压， 它随着50 Hz、 220 V市电的波动和负载RL的变化而有微小起伏 V2 为量程不大但灵敏度很高的电压表； UB表示由标准电源Us获得的标准电压； Uδ 是由 V2 电压表测得的Uo与UB的差值， 即输出电压Uo随着市电波动和负载变化而
第1章 电子测量的基本概念
图1.3-1 利用惠斯登电桥测量电阻示意图
第1章 电子测量的基本概念
当电桥平衡时， 可以得到：
R1 Rx R4 R2
(1.3-3)
通常是先大致调整比率R1/R2， 再调整标准电阻R4， 直至电桥平衡， 充 当零示器的检流计PA指示为零， 此时即可根据式(1.3-3)由比率和R4值得到被 测电阻Rx值。
准量具对仪表读数、 刻度进行校准， 实际测量时根据指针偏转大小确定被测
量量值。
第1章 电子测量的基本概念
2) 零位式测量法 零位式测量法又称做零示法或平衡式测量法。 测量时将被测量与标准量
电子测量技术基础章节练习题及答案
第1章习题答案1、选择题（单项选择题）(1) 在测量中，绝对误差与其真值之比称为 C 。
A. 示值误差B. 随机误差C. 相对误差D. 引用误差(2) 仪表指示值与实际值之间的差值称为 A 。
A. 绝对误差B. 相对误差C. 示值相对误差D. 引用误差(3) 仪器仪表的准确度等级通常是用 D 来表示。
A. 绝对误差B. 相对误差C. 示值相对误差D. 引用相对误差(4) 测得信号的频率为0.0760MHz，这个数字的有效数字有 B 位。
A. 三B. 四C. 五D. 六(5) 测得信号的周期为2.4751μs，经整理保留三位有效数字，即为 C 。
A. 2.47μsB. 2.475μsC. 2.48μsD. 2.4751μs(6) 一定条件下，测量结果的大小及符号保持恒定或按照一定规律变化的误差称为 A 。
A. 系统误差B. 随机误差C. 粗大误差D. 绝对误差(7) 测量为8mA的电流时，若希望误差不超过0.2mA，则最好选用下列哪项方案？ AA. 在1.5级电流表的10mA量程上测量B. 在5.0级电流表的10mA量程上测量C. 在2.5级电流表的10mA量程上测量D. 在2.5级电流表的100mA量程上测量2、判断题（正确的在后面括号内打对号、错误的打叉号）(1) 测量结果就是指被测量的数值量。
（×）(2) 测量结果的绝对误差越小，测量结果就越准确。
（√）(3) 测量结果的绝对误差与修正值等值同号。
（×）(4) 测量结果的绝对误差就是误差的绝对值。
（×）(5) 在测量过程中，粗大误差又称偶然误差，是由仪器精度不够产生的。
（×）3、简答题(1) 什么是测量？答：测量是人类对客观事物取得数量概念的认识过程，测量结果是由数值(大小及符号) 和单位构成，没有单位的测量结果是没有物理意义。
(2) 什么是电子测量？答：应用各类现代电子测量仪器所进行的测量活动称之为电子测量。
电子测量基础知识
第一章电子测量根底知识目录1.1 电子测量和仪器的根本知识 (1)1.1.1 电子测量的意义 (1)1.1.2 电子测量的内容 (1)1.1.3 电子测量的特点 (2)1.2 电子测量方法的分类 (2)1.2.1 按测量方式分类 (2)1.2.2 按被测信号性质分类 (3)1.3 测量误差的根本概念 (3)1.3.1 重要概念 (3)1.3.2 测量误差的表示方法 (4)1.3.3 测量误差的来源与分类 (6)1.4 测量结果的表示和有效数字 (7)1.4.1 测量结果的表示 (7)1.4.2 有效数字和有效数字位 (7)1.4.3 数字的舍入规那么 (7)1.5 电子测量仪器的根本知识 (8)1.5.1 电子测量仪器的分类 (8)电子测量仪器的误差 (9)1.5.3 电子测量仪器的正确使用 (9)1.6 参考文献 (10)1.1 电子测量和仪器的根本知识测量是人类对客观事物取得数量概念的认识过程。
测量结果= 数值(大小及符号) + 单位。
注意：没有单位的量值是没有物理意义的。
1.1.1 电子测量的意义随着测量学的开展和电子学的应用，诞生了以电子技术为手段的新的测量技术，即电子测量。
如用数字万用表测量电压、用频谱分析仪监测卫星信号等。
电子测量是测量学的一个重要分支，是测量技术中最先进的技术之一。
目前，电子测量不仅因为其应用广泛而成为现代科学技术中不可缺少的手段，同时也是一门开展迅速、对现代科学技术的开展起着重大推动作用的独立科学。
随着电子测量仪器与通信技术、总线技术、计算机技术的结合，出现了“智能仪器〞、“虚拟仪器〞、“自动测试系统〞，丰富了测量的概念和开展方向。
从某种意义上说：现代科学技术水平是由电子测量的技术水平来保证和表达的；电子测量技术水平是衡量一个国家科学技术水平的重要标志。
1.1.2 电子测量的内容本课程中电子测量的内容主要是指对电子学领域内各种电学参数的测量，主要有：1、根本电量的测量根本电量主要包括：电压、电流、功率等。
电子测量技术第一章
• 频率特性：一个复杂信号可以分解成许多不同频率的正弦分 量，即具有一定的频率成分。将各个正弦分量的幅度和相位 分别按频率高低依次排列就成为频谱。信号的频谱包含了信 号的全部信息。
电子测量的内容（续）
(1)按具体的测量对象来分类
–①电能量的测量 包括各种频率及波形下的电压 、电流、功率、电场强度等的测量。
–②电路参数的测量 包括电阻、电感、电容、阻 抗、品质因数、电子器件参数等的测量。
–③电信号特征的测量 包括信号、频率、周期、 时间、相位、调幅度、调频指数、失真度、噪音 以及数字信号的逻辑状态等的测量。
• 动态系统（存储系统或有记忆系统）：在时刻t 的输出不仅与该时刻的输入有关，而且还与该时 刻以前或以后的输入有关。记忆系统的输入输出 关系是一般是微分或差分方程 。
4.模拟系统与数字系统
–模拟系统是分析和处理模拟信号的系统，
–数字系统是分析和处理脉冲与数字信号的系统 。
系统的可测性与可控性
• 系统可观测——系统的属性（事物内部自身 运动的表现）能通过周围环境表现出来，也 就是说，能通过外部世界观测到。
（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
（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
电子测量的内容
–从广义上说，电子测量是泛指以电子科学技术 为手段而进行的测量，即以电子科技理论为依 据，以电子测量仪器和设备为工具，对电量和 非电量进行的测量。
–从狭义上讲，电子测量则是利用电子技术对电 子学中有关的电量所进行的测量。
电子测量的基本知识(电子测量技术课件)
1）能量的测量，如电流(I)、电压(U)、电功率(P)、电能(W)等。 2)电路特征的测量，如电阻(R)、电容(C)、电感(L)等。 3)电信号特性的测量，如频率(f)、相位(φ)、功率因数(cosc)、失真度(k)等。 4)电子电路性能的测量，如放大倍数(A)、通频带(BW)、灵敏度(S) 5)非电量的测量，如压力(p)、温度(T)、速度(v)等。
(3)数据域测量 数据域测量也称辑量测量，主要是对数字信号或电路的逻辑 状态进行测量，如用逻辑分析仪等设备测量计数器的状态。随着微电子技术 的发展需要，数据域测量及测量智能化、自动化显得越来越重要。
(4)随机测量随机测量统计测要对各类噪声信号进行动态测量和统计分析。 这是一项新的测量技术，尤其在通信领域有着广泛应用。
惠斯登电桥是最常用的直流电桥。当B、D两点间电势不等时，有电流通过
检流计，电桥不平衡。调节 RS ，使检流计中电流为零( I G =0)，此时B、
D两点间电势相等，电桥达到平衡，于是有：
I1R1 I2R2
I1Rx I2 Rs
I1R1 I2 R2 I1Rx I2Rs
Rx
R1 R2
Rs
CR s
各种方法均有优、缺点，要根据具体条件选择合适的方法进行测量。
课堂讨论：用电压表测量电压属于哪种测量方法？为什么？用惠斯登电 桥测量电阻属于哪种测量方法？为什么？
用惠斯登电桥测电阻
桥式电路是最常见的电路，由桥式电路制成的电桥，是一各种精密的电学测 量仪器，可用来测量电阻、电容、电感和电平等电学量。并能通过转换测量，测 出其它非电学量，如温度压力、频率、真空度等。
电子测量第一章第一、二节
第1章 电子测量的基本概念
(5) 可以进行遥测。
如前所述， 电子测量依据的是电子的运动和电磁波的传播， 因此可以将现
场各待测量转换成易于传输的电信号， 用有线或无线的方式传送到测试控制台( 中心)， 从而实现遥测和遥控。 这使得对那些远距离的、 高速运动的或其他人们 难以接近的地方的信号进行测量成为可能。 (6) 易于实现测试智能化和测试自动化。
第1章 电子测量的基本概念
例如， 直流电压的准确度当前可达到10－6数量级， 音频电压为10－4数量 级， 射频电压仅为10－3数量级， 而品质因数Q值和电场强度的测量准确度只 有10－1数量级。 造成 这种现象的主要原因在于电磁现象本身的性质， 使得测量结果极易受到外部 环境的影响， 尤其在较高频率段， 待测装置和测量装置之间、 装置内部各元 器件之间的电磁耦合、 外界干扰及测量电路中的损耗等对测量结果的影响往 往不能忽略却又无法精确估计。
技 术 基 础
电 子 测 量
第1章 电子测量的基本概念
1.1 测量与电子测量
1.1.1 测量
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。 人们通过对 客观事物的大量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。 因此可以说， 测 量是人类认识和改造世界的一种不可或缺的手段。 俄国科学家门捷列夫在论述测量 的意义时曾说过：“没有测量， 就没有科学”， “测量是认识自然界的主要工 具”。
电子测量技术基础-第1章-2
频率、时间、电压、相位、阻抗
• 1.4.2 电子测量的内容(续) (3) 非电量测量
水污染
核工业
东风系列导弹
地震
• 1.4.2 电子测量的内容(续) (3) 非电量测量
– 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。
– 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。
●
非电量测量在过程控制中的作用
• 1.4.2 电子测量的内容(续) (3) 非电量测量
– 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。
• 变送器：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。
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• 1.6.1 测量仪器的功能(续)
– (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。不管采用 有线的还是无线的方式，传输过程中造成的信号失真和外 界干扰等问题都会存在。
•
一个典型的例子是电阻器电阻温度系数的测量。已知
电阻器阻值Rt与温度t间 满足关系
• 如果 测得
、方程构成的方程组并求解
，进而得到只R20 、
。
• 1.5.2 按测量方式分类
电子测量技术基础题库
电子测量技术基础题库电子测量技术基础题库第一章绪论一、填空1、计量的主要特征是、和。
2、计量器具按用途可分为、和。
3、计量基准一般分为、和。
4、计量标准是按国家规定的作为检定依据用的或，它的量值由传递。
5、计量标准有两类：一类是，一类是。
6、电子测量通常包括的测量，的测量以及的测量。
7、目前利用电子仪器对进行测量精确度最高。
8、目前，电压测量仪器能测出从级到的电压，量程达个数量级。
9、智能仪器的核心是。
10、仪器中采用微处理器后，许多传统的硬件逻辑可用取代，其实质是实现了。
11、智能仪器有两个特点：其一是，其二是。
12、虚拟仪器实质上是和相结合的产物。
13、虚拟仪器的硬件部分通常应包括及和变换器。
14、虚拟仪器的软、硬件具有、、及等特点。
15、LabVIEW是一种软件开发平台。
16、测量电信号的仪器可分为仪器、仪器及仪器三大类。
17、数据域测试仪器测试的不是电信号的特性，而主要是。
二、名词解释1、电子测量2、计量第一章答案一、填空1、统一性；准确性；法制性2、计量基准；计量标准；工作用计量器具3、国家基准；副基准；工作基准4、准确度等级；计量器具；物质；工作基准5、标准器具；标准物质6、电能量；信号特性及所受干扰；元件和电路参数7、频率和时间8、纳伏；千伏；129、微处理器10、软件；硬件软化11、操作自动化；具有对外接口功能12、软件；硬件13、微型计算机；A/D；D/A14、开放性；模块化；重复使用；互换性15、虚拟仪器图形化16、时域；频域；调制域17、二进制数据流二、名词解释(略)第二章误差理论与测量不确定性一、填空1、测量值与之间的差别称为测量误差。
2、计量标准的三种类型分别是、3、绝对误差在用测量值与真值表示时，其表达式为；在用测量值与约定真值表示时，其表达式为。
4、在绝对值相等的情况下，测量值越小，测量的准确程度；测量值越大，测量的准确程度。
5、相对误差是和之比，表示为。
6、通常相对误差又可分为、、和。
传感器与电子测量 第一章 测量误差评价
【例】前述数字万用表和电子秤的随机误差不影响精度的逻辑矛 盾也同样依然存在。
3）、而且，随机误差概念实际上也有麻烦。
【例】前述珠峰高程案例中，系统误差被改正掉了，精 度±0.21米被认为是对随机误差的评价。
真正理解测绘规范，启发新思维。
同时我们还可能发现传统理论中甚至存在着过 于僵化和不合适宜的东西。
第一章 测量误差评价
引言 测量学理论的现状 误差分类认识论的误区 新概念测量理论 一个典型的误差评价问题案例 测量结果的不确定度 测量仪器的评价
人类的工业文明恰恰就是给物理量赋予数量开 始的。
第一流派的根本观点是
测量可靠性只能定性评价而不能定量评价。 测量的精密性和准确性分别由随机误差和系统误差来评
价。
【例】
水准测量的一等、二等、三等、四等， 导线测量的一级、二级、三级、图根， 水准仪的DS05、DS1、DS3， 经纬仪的J07、J1、J2、J6，等等，
第一流派的逻辑麻烦
测量可靠性问题的根源
是因为测量总有误差 测量可靠性评价就是对测量结果误差大小程度的评价
所有测量，测量的目的都是为了追求最终测量结果的 真实可靠。如何对测量结果的误差进行评价呢?
测绘成果的质量用精度评价，那么电子测量呢？
显然误差小，可靠性高；误差大，可靠性低。 麻烦是：真值未知，误差也未知。
1、系统误差直接影响精度
----系统误差的随机影响
【例】在测绘领域，水准仪的诸多原理误差如 i角误差、交叉误差、补偿非线性误差等，都 被归类为有规律的系统误差。
但是！它们却都影响水准网的精度而不是准确度。
电子测量技术复习资料
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。
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校准： 校准是指被校的计量器具与高一等级的计量标准相比 较，以确定被校计量器具的示值误差（有时也包括确定被校器 具的其他计量性能）的全部工作。
应用：
日常生活中处处离不开测量 科学的进步和发展离不开测量，离开测量就不会有真 正的科学。 生产发展离不开测量
在高新技术和国防现代化建设中则更是离不开测量
2 测量的定义(有狭义和之分)： 狭义:为确定被测对象的量值而进行的实验过程
测量结果＝测量数值.测量单位，即： x { x} x0 广义:测量不仅对被测的物理量进行定量的测量，而且
除标准器具外，还有标准物质。
参看量值溯源体系
1-2 电子测量的内容和方法
20世纪30年代，便开始了测量科学与 电子科学的结合，产生了电子测量技术
一 内容
电子测量：广义———利用电子技术来进行的测量 狭义———电子学中测量有关电的量值
1、应用广泛 （1）电能量的测量
（2）信号特性的测量 （3）网络特性的测量 （4）元件和电路参数的测量 （5）电子设备性能的测量 （6）各种非电量
一级基准，又称主基准和国家基准
具有最高水平的基准。一个国家只有一个。 二级基准，又称副基准
副基准的量值精度由主基准确定，用以代替主基准 向下传递或代替主基准参加国际比对 三级基准，又称工作基准
工作基准用来直接向下属标准量具进行量值传递，用 以检定下属计量标准量具的精确度。
几个术语 比对：在规定条件下，对相同准确度等级的同类基准、标准 或工作计量器之间的量值进行比较，其目的是考核量值的 一致性。
显 示
测量人员
被测对象、测量仪器、测量技术、测量人员和测量环境
4.测量过程
开 始 测量任务要求
被测对象 论 证 阶 段
现有仪器设备
需 求 分 析
拟定测量方案 实 施 阶 段
设置仪器工作参 数 执行测量操 作 测试数据处 理 测量结果显 示 结 束
选用测量仪器 （测试硬件平台） 设 计 阶 段
决定测量技术 （测试软件平台）
国际标准 计量基准 （测量标准）
国家基准（一级基准） 副基准（二级基准） 工作基准（三级基准）
国际标准保存在国际计量局内，例如： 质量单位为千克，千克定义为1立方分米的水在其最大密度的温 度4°C时的质量，该单位用一种铂铱合金圆柱体构成的国际千 克原器质量来代表这个标准。这个圆柱体保存在法国的国际计 量局内。
当前主要采用国际单位制，即 SI。
历史、发展：
1795年法国颁布米制条例； 1875年巴黎召开国际米制会议，签署了米制公约， 规定了米和千克的国际原器，建立国际计量局（BIPM） 和国际计量委员会（CIPM）。 1948年第九届国际计量大会对实用计量单位制提出建议。 1954年第十届国际计量大会决定采用米、千克、秒、安培 开尔文和坎德拉六种单位。 1960年第十一届国际计量大会定为国际单位制（SI）。 1971年第十四届国际计量大会增加物质的量单位 摩尔（mol）。
《电子测量》
目 录
第 1 章 绪论 第 2 章 测量误差理论与数据处理 第 3 章 频率时间测量
第 4 章 电压、电流测量
第 5 章 示波测量技术 第 6 章 测量用信号源 第 7 章 频域测量技术 第 8 章 数据域测试
第一章 绪论
1-1 测量和计量 一、测量及其重要意义
1 重大意义：
揭示客观世界规律，用数字语言描述周围世界， 进而改造世界的重要手段。
1-3
电子测量的基本技术
电子测量系统的基本结构可用图1-1表示
图1-1 电子测量系统基本结构 其中包括的基本技术有： 变换技术、 比较技术、 放大技术、 处理技术、 显示技术等
1.3.1
电子测量的变换技术
变换的目的？
最常用的几种变换有：
1、量值变换： 把幅值按比例地增大或衰减 2、频率变换： 3、参量变换 ： 4、能量变换： 5、波形变换：
传感器
电量的测量
常用电子测量仪器与测量内容
测量方法 时域测量 测量仪器 电子电压表 电子计数器 电子示波器 主要应用范围 对正弦电压或周期性非正弦电压的峰 值、有效值、平均值测量。 测量信号的频率、频率比、周期、时 间间隔和累加计数等。 实时测量不同波形信号的电压值、周 期、相位、频率、脉冲信号的前沿、 脉冲、时间延迟等。 测量用信号源 提供测试用信号，如正弦、脉冲、函 数、噪声信号等。
例：试说明实现弹簧称、指针式直流电压表、电子示波器等 三种仪器的测量功能中所采用的变换技术。
解：（1）弹簧称——把物体的重量变成了弹簧长度的形变， 进行了机械量到机械量的变换； （2）指针式直流电压表 ——电压的量值变成了电表指 针偏转角的大小，进行了电量到机械量的变换； （3）示波器把电信号的波形无失真地变换成了在荧光 屏上光信号的波形，进行了电到光的变换。
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
（b）弹簧称间接比较 图1－1 测量的比较原理
被测物体的重量等于标 准砝码的重量
测量同义的有关派生术语： ①. 定量、 定性和定级的测量
②. 测试
③. 检测
3 测量的基本要素：
信 息 被测对象 测试仪器系统 感知和识别
中国计量院
中国测试院
国家标家 专 业 计 量 站
行 业 计 量 中 心
国 防 计 量 中 心
Ⅱ级
省级计量所
Ⅲ级
市（地）计量所
工作标准
县（区）计量所 分 站 工矿企业、商店、研究院所、医院、学校等
还包括对更广泛的被测对象进行定性、定位的测量。
测量的内涵
①测量对象：被测客体中的相应的量值信息；
测量目的：从被测对象取得一个定量的认识；
②测量过程: 通过实验去认识对象的过程 ③测量方法：比较；
A.直接比较 B.间接比较；C.需要测量仪器；
④测量标准：同类已知单位。 ⑤测量结果：最终能表示给测量主体（人）
稳定光源 提供测试用标准光源 误码、抖 用于测定和分析误码率、抖动 动仪
2、特点
（1）频率测量范围广： 10 （2）量程广 （3）测量速度快
6
至10 HZ
12
（4）测量准确度高
（5）易与实现遥测和长期不间断的测量，显示 方式可以清晰，直观 （6）易于计算机接口
3、 电子测量技术发展概述
测量仪器的发展进程示意图
模拟式 仪表
数字式 仪表
智能化 仪表
虚拟 仪器
二、测量方法
1、按测量手续分类 （1）直接测量
是指可以直接得到被测量的量值的测量。
（2）间接测量
是指必须采用其它直接测量的量的结果，然后按一定的 函数关系进行计算，最后才求得被测量的量值的测量。 （3）组合测量
在某些测量中，被测量与多个未知量有关，测量一次 无法得出确切的结果，需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求解才 能得出被测量的测量方法。
完成仪器互连
拟定测量步骤
组建测量系统
二、计量的基本概念
1、产生的必要性
为使在不同的地方，用不同的手段测量同一量时，所得 结果一致，就要求统一的单位、基准、标准和测量器具。 2、定义： 计量是为了保证量值的统一和准确一致的一种测量 计量的三个主要的特征： 统一性、准确性、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。 （1）单位:根据定义而令系数为1的量称为单位
2
R t 2 =R 20 +α(t 2 -20)+β(t 2 -20)
2
2. 按被测量的性质分类 1) 时域测量——幅值随时间的变化 测试信号是脉冲、方波及阶跃信号 2) 频域测量幅值和相位随频率的变化 （1）正弦波点频法 （2）正弦波扫频法 3) 数据域测量 测量数字系统的功能和故障诊断 4) 随机测量技术 测量噪声信号和使用随机信号源 除此之外还有： 此外
根据测量的精度因素情况可分为等精度测量与非等精度测量;
根据测量方式可分为偏差式测量、零位法测量与微差法测量; 根据被测量变化快慢可分为静态测量与动态测量; 根据测量敏感元件是否与被测介质接触可分为接触测量与非接 触测量; 根据测量系统是否向被测对象施加能量可分为主动式测量与被 动式测量等。
国家标准
1.3.2 1.3.3
电子测量的放大技术 电子测量的比较技术
1.3.4 电子测量的处理技术 信息处理泛指为了各种目的而对信息所进行的变换和加工 1.3.5 电子测量的显示技术
显示就是把人眼不可见的信息转化成为可见的视觉信息 1. 指示式仪表 2. LED显示器件 3. LCD(液晶显示器)
国际单位制基本单位
国际单位制（SI）的组成:
国际单位制单位 国际单位制词头 国际单位制的十进倍数单位
国际单位制（SI）的组成:
国际单位制单位 国际单位制词头 国际单位制的十进倍数单位 例：5.4X10-9s=5.4ns
（2）基准
基准用来复现某一基本测量单位的量值，只用于鉴定 各种量具的精度，不直接参加测量。
量值的传递： 指一个物理量单位通过各级基准、标准及相应的 辅助手段准确地传递到日常工作中所使用的测量仪器、量具， 以保证量值统一的全过程。
测量基准的权威性和相对性
（3）.标准
根据工作基准（三级基准）复现出不同等级的便于经 常使用的计量标准量具或仪器，简称标准。