电子测量技术基础第01章
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电子测量技术教案《2》
电子测量技术教案《2》教案：电子测量技术《2》一、教学目标本课程旨在培养学生对电子测量技术的基本概念和方法的理解，并能够应用于电子测量领域的实际问题中。
二、教学内容1.电子测量技术的基本概念和方法介绍2.电子测量仪器的使用和操作3.电子测量技术的实例应用三、教学方法本课程采用理论与实践相结合的教学方法，通过理论讲解和实验操作相结合的方式进行教学，以培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
四、教学过程1.理论讲解1.1电子测量技术的基本概念和方法介绍-电子测量技术的定义和作用-电子测量仪器的分类和特点-电子测量技术的基本原理和测量范围-电子测量技术的误差分析和校准方法2.实验操作2.1电子测量仪器的使用和操作-示波器的使用和操作方法-多用表的使用和操作方法-信号发生器的使用和操作方法-频谱仪的使用和操作方法3.实例应用3.1电子测量技术的实例应用-温度测量-电压测量-频率测量-电流测量五、教学评估本课程的评估主要通过实验报告和考试成绩来进行，考察学生对电子测量技术的理解和实践能力。
同时，也将对学生的课堂参与和表现进行评估。
六、教学资源1.电子测量仪器：示波器、多用表、信号发生器、频谱仪等2.教材和参考书籍3.实验报告模板和评估表七、教学总结通过本课程的学习，学生将对电子测量技术有更为深入的了解，能够熟练运用电子测量仪器进行实验操作，并能够应用所学的电子测量技术解决实际问题。
同时，还能提高学生的实际操作能力和解决问题的能力，为今后从事相关工作打下坚实的基础。
01第一章 检测技术基本概念
B (v1 v2 ) 2 (v2 v3 ) 2 (vn v1 ) 2
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。
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。
电子技术基础习题答案
第1章检测题（共100分, 120分钟）一、填空题: （每空0.5分, 共25分）1、N型半导体是在本征半导体中掺入极微量旳五价元素构成旳。
这种半导体内旳多数载流子为自由电子, 少数载流子为空穴, 不能移动旳杂质离子带正电。
P型半导体是在本征半导体中掺入极微量旳三价元素构成旳。
这种半导体内旳多数载流子为空穴, 少数载流子为自由电子, 不能移动旳杂质离子带负电。
2.三极管旳内部构造是由发射区、基区、集电区区及发射结和集电结构成旳。
三极管对外引出旳电极分别是发射极、基极和集电极。
3.PN结正向偏置时, 外电场旳方向与内电场旳方向相反, 有助于多数载流子旳扩散运动而不利于少数载流子旳漂移；PN结反向偏置时, 外电场旳方向与内电场旳方向一致, 有助于少子旳漂移运动而不利于多子旳扩散, 这种状况下旳电流称为反向饱和电流。
4、PN结形成旳过程中, P型半导体中旳多数载流子由P 向N 区进行扩散, N型半导体中旳多数载流子由N 向P 区进行扩散。
扩散旳成果使它们旳交界处建立起一种空间电荷区, 其方向由N 区指向P 区。
空间电荷区旳建立, 对多数载流子旳扩散起减弱作用, 对少子旳漂移起增强作用, 当这两种运动到达动态平衡时, PN结形成。
7、稳压管是一种特殊物质制造旳面接触型硅晶体二极管, 正常工作应在特性曲线旳反向击穿区。
三、选择题：（每题2分, 共20分）2.P型半导体是在本征半导体中加入微量旳（ A ）元素构成旳。
A.三价；B.四价；C.五价；D.六价。
3.稳压二极管旳正常工作状态是（ C ）。
A.导通状态；B.截止状态；C.反向击穿状态；D.任意状态。
5.PN结两端加正向电压时, 其正向电流是（ A ）而成。
A.多子扩散；B.少子扩散；C.少子漂移；D.多子漂移。
6、测得NPN型三极管上各电极对地电位分别为VE＝2.1V, VB＝2.8V, VC＝4.4V, 阐明此三极管处在（ A ）。
A.放大区；B.饱和区；C、截止区；D、反向击穿区。
电气测量技术-电气测试技术（1）
电气测量技术
19
绪论
1.5.4 标准电阻
标准电阻是复现和保存电阻单位“欧姆”的实体
通常标准电阻是锰铜丝绕制的， 标准电阻能够准确复现欧姆量值。
Why?
由于锰铜丝电阻系数高，电阻温 度系数小，制作工艺科学，所以锰 铜丝标准电阻的阻值稳定、结构简 单、热电效应&残余电感&寄生电 容小，能够准确复现欧姆量值。
电气测量技术
24
绪论
1.6.2 误差表达形式
; 绝对误差：如果用 Ax 表示测量结果，A0 表示被测量的 真值，则绝对误差 △ 可表示为
Δ = Ax − A0
Δ = Ax − A
; 相对误差：通常以百分数 γ 来表示，即
γ = Δ ×100%
A0
实际相对误差
因为A0难以测得，有时用 Ax 代替 A0 ，则
电气测量技术
11
绪论
1.4-1 测试结果的表示
测量的结果
I=5A
单位
数值
测量单位
基本单位
独立定义的单位
一定物理关系
如米、千克、秒和安培
导出单位
电气测量技术
12
绪论
1.4-1 测试结果的表示
• 测量的前提：
– 被测的量必须有明确的定义； – 测量标准必须事先通过协议确定。
• 没有明确定义 （如：气候的“舒适度”或人的“智 力”等 ）的量，在上述的意义上是不可测的。
电气测量技术
4
绪论
1.0 概述
本章节基本要求
• 掌握误差分析和数据处理的方法； • 正确理解测量和测量单位； • 了解电学基准和电学标准量具。
电气测量技术
5
绪论
1.0 概述
《电子测量技术》CH1-CH4习题参考答案
f 0 min
=
f i1 N1 10
+
fi2 N 2
= 1K ´1000 + 100K ´ 720 = 72100KHz = 72.1MHz 10
当 N1 ， N 2 分别取最大值时 f0 最大，
f 0 max
=
f i1N1 10
+
fi2 N 2
= 1K ´1100 + 100K ´1000 = 10110KHz = 100.11MHz 10
即 y ' = y = 5 = 0.5 cm。 k 10
7
5、被测脉冲信号峰峰值为 8V，经衰减量为 10 倍的探头引入示波器，“倍率”置“×5”位，“偏 转灵敏度微调”置“校正”位，要想在荧光屏上获得峰峰高度为 8cm 的波形，“Y 轴偏转灵敏 度”开关“V/cm”应置哪一挡?
解：设 Y 轴偏转灵敏度开关置为 x V/cm，则有峰峰值为 8cm ´ x ´ 10 ¸ 5 = 8 V，所以
答：不考虑倍率开关时，
y1
=
VP-P h
= 5 =1 5
cm，由于倍率开关为“×5”，屏幕上波形偏转
增大 5 倍，所以屏幕上峰与峰之间的距离为 y = k1 ´ y1 = 5 ´1 = 5 cm。如果采用探头，对
输入有 10 倍衰减，输入示波器的电压减小 10 倍，相应屏幕上峰与峰之间的距离减小 10 倍，
解： f » 350 = 350 = 8.75MHz tr 40
f B ³ 3 f = 3 ´ 8.75MHz = 26.25MHz
2、用双踪示波器测量信号相位差，显示波形如图所示，已知 AB = 3cm，AC = 24cm，试求
这两个信号的相位差 Δψ。
检测技术基础
1.2.2 检测仪表的分类
(1) 按参数分类：如：温度 压力 流量 液位
(2) 按响应形式分类： 连续式：水银温度计、压力表等。 开关式：电饭煲温度计
(3) 按使用的能源分类：机械式、电式、气式、光式 (4) 按是否具有远传功能分类：就地式、远传式
(5) 按信号的输出形式分类：模拟式、数字式、 数模混合式
因为 0.5<0.7<1.0
所以应选0.5级的仪表。
例3：某仪表厂生产测温范围为200～700℃测温仪 表,校验时得到的最大绝对误差为±4℃,最 大变差为-6℃,试确定该仪表的精度等级。
解：该表的最大相对百分误差为：
4 100% 0.8%
700 200
0.5—1.0
去掉“±”与“％”号,其数值为0.8。等级中无0.8 级，而最大引用误差又超过了0.5级仪表的允许 误差(±0.5％),则该仪表的精度等级应为1.0级。
被测参数（measured parameter ）（也称被测量）
敏感元件直接感受的参数。
待测参数（parameter to be measured） 需要获取的测量参数。
直接测量（direct measurement） 被测参数 直接测量 待测参数 此时待测参数就是被侧参数
间接测量（indirect measurement） 直接测量多个参数 运算 待测参数
0.005；0.02；0.05；
（Ⅰ级标准表）
0.1；0.2；0.25；0.4；0.5；（Ⅱ级标准表）
1.0 ；1.5；2.5；
（工业用表）
③ 准确度等级的确定 确定方法： 计算仪表满刻度相对误差，去掉“±”与“％”号, 便可以确定仪表的精度等级。
根据国家统一划分的准确度等级，选其中数值上 最为接近又比准确度大的准确度等级作为该仪表的 准确度等级。 仪表的精度等级一般用不同的符号标志在仪表面板上。
模拟电子技术基础(杨素行)第一章半导体器件
PPT文档演模板
•常用的 5 价杂质元素有磷、锑、砷等。
模拟电子技术基础(杨素行)第一章半 导体器件
• 本征半导体掺入 5 价元素后，原来晶体中的某 些硅原子将被杂质原子代替。杂质原子最外层有 5 个 价电子，其中 4 个与硅构成共价键，多余一个电子只 受自身原子核吸引，在室温下即可成为自由电子。
• 4. 杂质半导体的表示方法如下图所示。
PPT文档演模板
•(a)N 型半导体
•(b) P 型半导体
•图 1.1.6 杂质半导体的的简化表示法
模拟电子技术基础(杨素行)第一章半 导体器件
•1.2 半导体二极管
•1.2.1 PN 结及其单向导电性
• 在一块半导体单晶上一侧掺杂成为 P 型半导体，另 一侧掺杂成为 N 型半导体，两个区域的交界处就形成了 一个特殊的薄层，称为 PN 结。
• 自由电子和空穴使本 征半导体具有导电能力， 但很微弱。
•T
•+4
•+4
•空 •+4 穴 •+4
•+4
•+4
•+4 •自由电 子
•+4
•+4
• 空穴可看成带正电的 载流子。
•图 1.1.3 •
本征半导体中的 自由电子和空穴
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模拟电子技术基础(杨素行)第一章半 导体器件
•1. 半导体中两种载流子
•I / mA
•60
•40 •死 区电
•20 压 •0 •0.4 •0.8 •U / V
•正向特性
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模拟电子技术基础(杨素行)第一章半 导体器件
•2. 反向特性 • 二极管加反向电压， 反向电流很小； • 当电压超过零点几伏 后，反向电流不随电压增加
模拟电子技术第一章PPT课件
06 反馈放大电路
反馈的基本概念
反馈：将放大电路输出信号的一部分或全部，通过一定 的方式（反馈网络）送回到输入端的过程。
反馈的判断：瞬时极性法。
反馈的分类：正反馈和负反馈。 反馈的连接方式：串联反馈和并联反馈。
正反馈和负反馈
正反馈
反馈信号使输入信号增强的反 馈。
负反馈
反馈信号使输入信号减弱的反 馈。
集成化与小型化
随着便携式设备的普及，模拟电子技术需要实现 更高的集成度和更小体积，以满足设备小型化的 需求。
未来发展趋势
智能化
01
随着人工智能技术的发展，模拟电子技术将逐渐实现智能化，
能够自适应地处理各种复杂信号和数据。
高效化
02
未来模拟电子技术将更加注重能效，通过优化电路设计和材料
选择，提高能量利用效率和系统稳定性。
电压放大倍数的大小与电路中 各元件的参数有关，可以通过 调整元件参数来改变电压放大 倍数。在实际应用中，需要根 据具体需求选择合适的电压放 大倍数。
输入电阻和输出电阻
总结词
详细描述
总结词
详细描述
输入电阻和输出电阻分别表 示放大电路对信号源和负载 的阻抗，影响信号源和负载 的工作状态。
输入电阻越大，信号源的负 载越轻，信号源的输出电压 越稳定；输出电阻越小，放 大电路对负载的驱动能力越 强，负载得到的信号电压越 大。
共基放大电路和共集放大电路
共基放大电路的结构和工作原理
共基放大电路是一种特殊的放大电路，其输入级和输出级采用相同的晶体管，输入信号 通过输入级进入，经过晶体管的放大作用，输出信号被送到输出级，最终输出放大的信
号。
共集放大电路的结构和工作原理
共集放大电路是一种常用的放大电路，其结构包括输入级、输出级和偏置电路。输入信 号通过输入级进入，经过晶体管的放大作用，输出信号被送到输出级，最终输出放大的 信号。共集放大电路的特点是电压增益高、电流增益低、输出电压与输入电压同相位。
电子测量技术课后答案(赵会兵版)
0.1s
此时的量化误差为
K K 107 N T fx
只要选择时标小于 10 s （K≤10）即可满足要 求
3-13 某常规通用计数器的内部标准频率误差为 f c / f c 1 109 ，利用该计数器将一个10MHz的 晶体振荡器校准到 ，则计数器闸门时间是多少？ 107 能否利用该计数器将晶体校准到 ？为什么？
3-15 用误差合成公式分析倒数计数器的测频误差。 解： 设 f 为输入信号频率， f 为时钟脉冲频率，计数
x
c
器值 N A f xT ， N B f cT ,由
N A fx 得 N B fc
f x N A f c N B 由误差合成公式得 fx NA fc NB
NA fx fc NB
由于主门信号与被测信号同步， 没有量化误差， NA 故 f x
f c N B fx fc NB
采用绝对值合成
f x f c 1 ( ) fx Tf c fc
第四章 习题
4-1 示波器荧光屏观测到峰值均为1V的正弦波、方波 和三角波。采用峰值，有效值，及平均值方式，按 正弦波有效值刻度的电压表测量，测量结果？ 解（1）峰值表读数 三种波形在峰值表上的读数均为 1/ 2 0.707V （2）均值表的读数 均值表以正弦波有效值刻度时，其读数 a K f V
1 a 0.707V 2
对方波： V
Kp Vp V 对三角波： ，读数 Kp
1 a 1V 1
1 a 0.578V 3
4-2 已知某电压表采用正弦波有效值刻度，如何用 实验的方法确定其检波方式？列两种方法，并对 其中一种进行分析。 解：根据电压表的刻度特性，可以确定其检波方式， 举例如下 （1）用方波作为测试信号，已知方波的 V p V V V0 用被检电压表测量这个电压。
此时的量化误差为
K K 107 N T fx
只要选择时标小于 10 s （K≤10）即可满足要 求
3-13 某常规通用计数器的内部标准频率误差为 f c / f c 1 109 ，利用该计数器将一个10MHz的 晶体振荡器校准到 ，则计数器闸门时间是多少？ 107 能否利用该计数器将晶体校准到 ？为什么？
3-15 用误差合成公式分析倒数计数器的测频误差。 解： 设 f 为输入信号频率， f 为时钟脉冲频率，计数
x
c
器值 N A f xT ， N B f cT ,由
N A fx 得 N B fc
f x N A f c N B 由误差合成公式得 fx NA fc NB
NA fx fc NB
由于主门信号与被测信号同步， 没有量化误差， NA 故 f x
f c N B fx fc NB
采用绝对值合成
f x f c 1 ( ) fx Tf c fc
第四章 习题
4-1 示波器荧光屏观测到峰值均为1V的正弦波、方波 和三角波。采用峰值，有效值，及平均值方式，按 正弦波有效值刻度的电压表测量，测量结果？ 解（1）峰值表读数 三种波形在峰值表上的读数均为 1/ 2 0.707V （2）均值表的读数 均值表以正弦波有效值刻度时，其读数 a K f V
1 a 0.707V 2
对方波： V
Kp Vp V 对三角波： ，读数 Kp
1 a 1V 1
1 a 0.578V 3
4-2 已知某电压表采用正弦波有效值刻度，如何用 实验的方法确定其检波方式？列两种方法，并对 其中一种进行分析。 解：根据电压表的刻度特性，可以确定其检波方式， 举例如下 （1）用方波作为测试信号，已知方波的 V p V V V0 用被检电压表测量这个电压。
电子测量与仪器的基础知识
,
。
答：系统误差、随机误差、粗大误差
4、用一只 0.5 级，量程 50V 的电压表测量直流电压，产生的绝对误差 ≤
伏。
答：±0.25V
二、判断
5、粗大误差具有随机性，可采用多次测量，求平均的方法来消除或减少。（ ）
答：错
6、通过多次测量取平均值的方法可减弱随机误差对测量结果的影响。（ ）
答：对
7、绝对误差就是误差的绝对值。（ ）
17、示波管由
、偏转系统和荧光荧三部分组成。
答：电子枪
18、示波器荧光屏上，光点在锯齿波电压作用下扫动的过程称为
。
答：扫描
19、当示波器两个偏转板上都加
时，显示的图形叫李沙育图形，这
种图形在
和频率测量中常会用到。
答：输入正弦信号，相位差
20、示波器为保证输入信号波形不失真，在 Y 轴输入衰减器中采用
答：错
25、电子示波器是时域分析的最典型仪器。（ ）
答：对
三、选择
26、通用示波器可观测
。
A:周期信号的频谱 ； B:信号的波形
C:周期信号的有效值 ； D:周期信号的功率
答：B
27、在示波器垂直通道中设置电子开关的目的是____。
A:实现双踪显示 ； B:实现双时基扫描
C:实现触发扫描 ； D:实现同步
《电子测量及仪器》每章自我测试题（含答案）
第一章 电子测量与仪器的基础知识
一、填空
1、对于一般的工程测量，用
2、相对误差定义为 ________ 与 ________ 的比值，通常用百分数表示。
答：测量的绝对误差，约定值
3、根据误差性质，测量误差可分为 _______________,
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。
电子测量技术课后习题答案1-8章
《电子测量技术》------课后习题第一章1.1解释名词：①测量；②电子测量。
答：测量是为确定被测对象的量值而进行的实验过程。
在这个过程中，人们借助专门的设备，把被测量与标准的同类单位量进行比较，从而确定被测量与单位量之间的数值关系，最后用数值和单位共同表示测量结果。
从广义上说，凡是利用电子技术进行的测量都可以说是电子测量；从狭义上说，电子测量是指在电子学中测量有关电的量值的测量。
1.2叙述直接测量、间接测量、组合测量的特点，并各举一两个测量实例。
答：直接测量：它是指直接从测量仪表的读数获取被测量量值的方法。
如：用电压表测量电阻两端的电压，用电流表测量电阻中的电流。
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。
如：用伏安法测量电阻消耗的直流功率P，可以通过直接测量电压U，电流I，而后根据函数关系P＝UI，经过计算，间接获得电阻消耗的功耗P；用伏安法测量电阻。
组合测量：当某项测量结果需用多个参数表达时，可通过改变测试条件进行多次测量，根据测量量与参数间的函数关系列出方程组并求解，进而得到未知量，这种测量方法称为组合测量。
例如，电阻器电阻温度系数的测量。
1.3解释偏差式、零位式和微差式测量法的含义，并列举测量实例。
答：偏差式测量法：在测量过程中，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。
例如使用万用表测量电压、电流等。
零位式测量法：测量时用被测量与标准量相比较，用零示器指示被测量与标准量相等(平衡)，从而获得被测量从而获得被测量。
微差式测量法：通过测量待测量与基准量之差来得到待测量量值。
如用微差法测量直流稳压源的稳定度。
1.4叙述电子测量的主要内容。
答：电子测量内容包括：（1）电能量的测量如：电压，电流电功率等；（2）电信号的特性的测量如：信号的波形和失真度，频率，相位，调制度等；（3）元件和电路参数的测量如：电阻，电容，电感，阻抗，品质因数，电子器件的参数等；（4）电子电路性能的测量如：放大倍数，衰减量，灵敏度，噪声指数，幅频特性，相频特性曲线等。
数字电子技术基础教学课件第一章数制和码制
例1.3.1 将（173.39)D转化成二进制数,要求精度为1%。
解：其过程如下 a. 整数部分 即(173)D=(10101101) B
2 2 2 2
173 86
43 21
1
0 1 1
(k0 (k1
(k2 (k3
) )
) )
2
2 2 2
10 5
2 1
0 (k4 ) 1(k5 ) 0 (k6 ) 1(k7 )
低频模拟电路。期末总评成绩为：期末考试成绩（笔 试，70%）＋平时成绩（实验、作业及考勤，30%），
参考书：《数字电子技术基础》 阎石主编，高等教育 出版社
加油啦！！！☺
第一章 数码和码制
内容提要
本章首先介绍有关数制和码制的一些基本概念和 术语，然后给出数字电路中常用的数制和编码。此外， 还将具体讲述不同数制之间的转化方法和二进制数算 术运算的原理和方法。
(D)10 kn1kn2 k0k1 km
n1
kn1 10n1 ko 100 k1 101 km 10m ki 10i im
(D)10 kn1kn2 k0k1 km
n1
kn1 10n1 ko 100 k1 101 km 10m ki 10i im
其中： ki－称为数制的系数，表示第i位的系数，十进制ki 的取值为0 ~ 9十个数， i 取值从 （n－1）～0的所 有正整数到－1～－m的所有负整数
⑤第四阶段：20世纪70年代中期到80年代中期，微电子 技术的发展，使得数字技术得到迅猛的发展，产生了大 规模和超大规模的集成数字芯片，应用在各行各业和我 们的日常生活
⑥20世纪80年代中期以后，产生一些专用和通用的集 成芯片，以及一些可编程的数字芯片，并且制作技术 日益成熟，使得数字电路的设计模块化和可编程的特 点，提高了设备的性能、适用性，并降低成本，这是 数字电路今后发展的趋势。
常用仪器仪表的使用和常用电子元器件的识别经典
测量结果时所引起的误差，称为理论误差。由于测量方
法不合理所造成的误差称为方法误差。
2.仪器误差 由于仪器本身及其附件的电气、机械等性
能不完善所造成的误差，称为仪器误差。例如，由于元 器件老化、环境温度、湿度等原因造成仪器、仪表偏离
正常工作状态而使测量出现误差。
电子技术与实践
0.2.1 测量误差的来源
电子技术与实践
0.2.3 误差的分类
3.粗大误差 在测量条件一定的情况下，测量值明显偏离 实际值所形成的误差称为粗大误差。粗大误差是 一种过失误差，它往往是由于测量者操作不正确 或疏忽等原因引起的。凡是含有粗大误差的测量 数据称为坏值，应予以剔除。
电子技术与实践
0.3 测量数据的处理
数据处理就是从测量所得的原始数据中求出 被测量的最佳估值，并计算其准确程度。通过误 差分析，对测量数据进行计算、分析、整理，得 出科学的结论，有时还要把测量数据绘制成曲线 或归纳成经验公式。
电子技术与实践
0.4 电子技术实际测量中的注意事项
1、实验前应对实验数据有所估计，以便及时 发现测量数据的谬误。 2、若时间允许，每个数据都应测量几次，通 过比较测量值，分析引入误差的因素，尽可能提 高测量的准确度。 3、由于测量值等于指示值加上误差，所以要 注意测量仪器、元器件的误差范围对测量的影 响。测量前，应掌握测量仪器的误差及校准、维 护等情况，在记录测量数据时，要注明有关误差, 或决定测量的有效位数。
电子技术与实践
项目1 常用仪器仪表的使用和常用电子元器件的识别
模块0 模块1 电子测量基础知识 常用测试仪器仪表的使用
训练一 示波器、信号发生器和毫伏表的使用
训练二 直流稳压电源和万用表的使用
01第一章误差理论与数据处理01
e物质的量
Luminous
L
intensity发光强度
Second秒
s
Metre米
m
Kilogram千克 kg
Ampere安培 A
- in terms of the period of the Cs hyperfine transition铯原子超精细跃迁的周期
- distance travelled by light in 1/299792548 of a second 光在1/299 792 458 秒的时间内运动的距离
a second 光在 1/299 792 458 秒时间内运 动的距离
- in terms of the mass of the international
prototype K 国际原器的质量， K
- in terms of the force between wires carrying
current带电导线之间的力
Quantity symbol 量 符号
Base unit symbol 基本单位 符号
Proposed new definition 建议新定义
Time时间
t
Length长度
x
Mass质量
m
Electric
i
current 电流
Thermodynamic T temperature热力学温度
Amount
笔式记录仪 光线示波器 磁带记录仪 电子示波器 半导体存储器 显示器 磁卡
数据处理器 频谱分析仪
FFT 实时信号分析仪 计算机
被测对象 传感器
中间变换 测量装置
显示及 记录装置
实验结果 处理装置
9
四、测量方法分类
Luminous
L
intensity发光强度
Second秒
s
Metre米
m
Kilogram千克 kg
Ampere安培 A
- in terms of the period of the Cs hyperfine transition铯原子超精细跃迁的周期
- distance travelled by light in 1/299792548 of a second 光在1/299 792 458 秒的时间内运动的距离
a second 光在 1/299 792 458 秒时间内运 动的距离
- in terms of the mass of the international
prototype K 国际原器的质量， K
- in terms of the force between wires carrying
current带电导线之间的力
Quantity symbol 量 符号
Base unit symbol 基本单位 符号
Proposed new definition 建议新定义
Time时间
t
Length长度
x
Mass质量
m
Electric
i
current 电流
Thermodynamic T temperature热力学温度
Amount
笔式记录仪 光线示波器 磁带记录仪 电子示波器 半导体存储器 显示器 磁卡
数据处理器 频谱分析仪
FFT 实时信号分析仪 计算机
被测对象 传感器
中间变换 测量装置
显示及 记录装置
实验结果 处理装置
9
四、测量方法分类
电工与电子技术实验指导-第一章-常用电工电子仪表仪器的使用全篇
二、低压直流稳压、恒流电源输出与调节
开启直流稳压电源带灯开关，两路输出插孔均有电压输出。 (1)将“电压指示切换”开关拨至左侧，直流指针式电压表
(量程为30 V)指示出U}。的电压值(取决于“输出选择” 开关的位置);将此开关拨至右侧，则电压表指示出UB口。
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1. 2 DGJ一2型电工电子实验装置 的使用
1.用途
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1. 1万用表
能精确地测量电流、电压、电阻等参量。 2.性能 DT一830万用表的主要性能指标见表1.1。 3.面板图 DT一830万用表面板结构图如图1. 2所示。 面板中各部分功能如下: (1)电源开关POWER。开关置于“ON”时，电源接通;
置于“OFF"时，电源断开。 (2)功能量程选择开关。完成测量功能和量程的选择。
4. DT - 830万用表的使用 (1)测量电压。将功能量程选择开关拨到“DCV”或“ACV”
区域内恰当的量程挡，将电源开关拨至“ON”位置，这时即 可进行直流或交流电压的测量。使用时将万用表与被测线路 并联。注意由“V ”及“COM”两插孔输入的直流电压最大 值不得超过允许值另外应注意选择适当量程，所测交流电压 的频率在45 Hz ~ 500 Hz范围内。
(2)调节“输出粗调”波段开关和“输出粗调”多圈电位器 旋钮，可平滑地调节输出电压，调节范围为0一30 V(分三 挡量程切换)，额定电流为1 A 。
(3)两路输出均设有软截止保护功能。 (4)恒流源的输出与调节。将负载接至“恒流输出”两端，
开启恒流源开关，指针式毫安表即指示输出恒流电流值，调 节“输出粗调”波段开关和“输出细调”多圈电位器旋钮， 可在三个量程段(满度为2 mA , 20 mA和200 mA)连续 调节输出的恒流电流值。 本恒流源虽有开路保护功能，但不应长期处于输出开路状态。
开启直流稳压电源带灯开关，两路输出插孔均有电压输出。 (1)将“电压指示切换”开关拨至左侧，直流指针式电压表
(量程为30 V)指示出U}。的电压值(取决于“输出选择” 开关的位置);将此开关拨至右侧，则电压表指示出UB口。
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1. 2 DGJ一2型电工电子实验装置 的使用
1.用途
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1. 1万用表
能精确地测量电流、电压、电阻等参量。 2.性能 DT一830万用表的主要性能指标见表1.1。 3.面板图 DT一830万用表面板结构图如图1. 2所示。 面板中各部分功能如下: (1)电源开关POWER。开关置于“ON”时，电源接通;
置于“OFF"时，电源断开。 (2)功能量程选择开关。完成测量功能和量程的选择。
4. DT - 830万用表的使用 (1)测量电压。将功能量程选择开关拨到“DCV”或“ACV”
区域内恰当的量程挡，将电源开关拨至“ON”位置，这时即 可进行直流或交流电压的测量。使用时将万用表与被测线路 并联。注意由“V ”及“COM”两插孔输入的直流电压最大 值不得超过允许值另外应注意选择适当量程，所测交流电压 的频率在45 Hz ~ 500 Hz范围内。
(2)调节“输出粗调”波段开关和“输出粗调”多圈电位器 旋钮，可平滑地调节输出电压，调节范围为0一30 V(分三 挡量程切换)，额定电流为1 A 。
(3)两路输出均设有软截止保护功能。 (4)恒流源的输出与调节。将负载接至“恒流输出”两端，
开启恒流源开关，指针式毫安表即指示输出恒流电流值，调 节“输出粗调”波段开关和“输出细调”多圈电位器旋钮， 可在三个量程段(满度为2 mA , 20 mA和200 mA)连续 调节输出的恒流电流值。 本恒流源虽有开路保护功能，但不应长期处于输出开路状态。
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自动过程控制系统中， 将生产过程中各有关非电量转换成电
信号进行测量、 分析、 记录并据此对生产过程进行控制是一 种典型的方法， 如图1.1-1所示。
第1章 电子测量的基本概念
图1.1-1 自动过程控制系统中非电量的测量
第1章 电子测量的基本概念
1.2.2
电子测量的特点
与其他测量方法和测量仪器相比， 电子测量和电子测量
差分析和处理带来了困难。
第1章 电子测量的基本概念
1.3 电子测量方法的分类
一个物理量的测量可以通过不同的方法实现。 测量方法
选择得正确与否直接关系到测量结果的可信赖程度， 也关系
到测量工作的经济性和可行性。 不当或错误的测量方法除了 得不到正确的测量结果外， 甚至会损坏测量仪器和被测量设 备。 有了先进精密的测量仪器设备， 并不等于就一定能获得 准确的测量结果。 必须根据不同的测量对象、 测量要求和测
仪器具有以下特点。
(1) 测量频率范围宽。 电子测量中所遇到的测量对象， 其频率覆盖范围极宽， 低至10－6 Hz以下， 高至1012 Hz 以上。 当然， 不能要求同 一台仪器能在这样宽的频率范围内工作， 通常根据不同的工
作频段采用不同的测量原理， 使用不同的测量仪器。
第1章 电子测量的基本概念
第1章 电子测量的基本概念
在科学研究和生产实践中， 常常需要对许多非电量进行
测量。 传感技术的发展为这类测量提供了新的方法和途径。
现在， 可以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、 物质成分等)变换成电信号， 再 利用电子测量设备进行测量。 在一些危险的和人们无法进行 直接测量的场合， 这种方法几乎成为唯一的选择。 在生产的
就出现了使用微处理器的自动电容电桥。 现在， 已有大量
商品化带微处理器的电子测量仪器面世， 许多仪器还带有 GPIB标准仪器接口， 可以方便地构成功能完善的自动测试
系统。 无疑， 电子测试技术与计算机技术的紧密结合与相
互促进， 为测量领域带来了极为美好的前景。
第1章 电子测量的基本概念
(7) 影响因素众多， 误差处理复杂。 任何测量都不可避免地会产生误差， 如果不能准确地
准确度是不一样的， 有些参数的测量准确度可以很高， 而
有些参数的测量准确度却又相当低。 例如， 对频率和时间
的测量准确度可以达到10－13~10－11的数量级， 这是目前在
测量准确度方面达到的最高指标， 而长度测量的最高准确 度为10－8数量级。 可惜除了频率和时间的测量准确度很高 之外， 其他参数的测量准确度相对都比较低。
第1章 电子测量的基本概念
近几十年来计算技术和微电子技术的迅猛发展为电子测量 和测量仪器增添了巨大活力。 电子计算机尤其是微型计算机
与电子测量仪器相结合， 构成了一代崭新的仪器和测试系统，
即人们通常所说的“智能仪器”和“自动测试系统”， 它们 能够对若干电参数进行自动测量、 自动量程选择、 数据记录
1.2.1 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。 其中， 对电量的测量可分为以下几个方面。
第1章 电子测量的基本概念
第1章 电子测量的基本概念
(2) 测量量程宽。 量程是测量范围的上、 下限值之差或上、 下限值之比。 电子测量的另一个特点是被测对象的量值大小相差悬殊。 例 如， 地面上接收到的宇宙飞船自外太空发来的信号功率低至
10-14 W 数量级， 而远程雷达发射的脉冲功率可高达108 W，
两者之比为1∶1022。 一般情况下， 使用同一台仪器， 同一
和处理、 数据传输、 误差修正、 自检自校、 故障诊断及在线
测试等， 不仅改变了若干传统测量的概念， 更对整个电子技 术和其他科学技术产生了巨大的推动作用。 现在， 电子测量
技术(包括测量理论、 测量方法、 测量仪器装置等)已成为电
子科学领域重要且发展迅速的分支学科。
第1章 电子测量的基本概念
1.2 电子测量的内容和特点
第1章 电子测量的基本概念
英国科学家库克(A.H.cook)也认为：“测量是技术生命的 神经系统”。 这些话都极为精辟地阐明了测量的重要意义。 历史事实也已证明： 科学的进步， 生产的发展， 与测量理论、 技术、 手段的发展和进步是相互依赖、 相互促进的。 测量技 术水平是一个历史时期、 一个国家的科学技术水平的一面
量电阻阻值， 用计数式频率计测量频率等。 直接测量的特 点是不需要对被测量与其他实测的量进行函数关系的辅助运
第1章 电子测量的基本概念
第 1 章
1.1
电子测量的基本概念
测量与电子测量
1.2
1.3 1.4 1.5 小结
电子测量的内容和特点
电子测量方法的分类 电子测量仪器的功能、 分类和主要性能指标 计量的基本概念
习题1
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(л.ц.Менделеев) 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”。
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。
第1章 电子测量的基本概念
(4) 测量速度快。
由于电子测量基于电子运动和电磁波的传播， 加之现
代测试系统中高速电子计算机的应用， 使得电子测量无论
在测量速度还是在测量结果的处理和传输上都可以以极高的
1∶6×107。 一些更为先进的仪器其量为3×10－5~3×108 Ω， 量 程为1∶1013。 前面提及的较完善的电子计数式频率计其量 程达1∶1017。
第1章 电子测量的基本概念
(3) 测量准确度高低相差悬殊。 就整个电子测量所涉及的测量内容而言， 测量结果的
第1章 电子测量的基本概念
4. 电子设备的性能测量 电子设备的性能测量包括对增益、 衰减、 灵敏度、 频率 特性、 噪声指数等的测量。 上述各项测量内容中， 尤以对频率、 时间、 电压、 相位、 阻抗等基本电参数的测量更为重要， 它们往往是其他参数测量 的基础。 例如， 放大器的增益测量实际上就是对其输入、 输 出端电压的测量， 再相比取对数得到增益分贝数； 脉冲信号波 形参数的测量可归结为对电压和时间的测量； 许多情况下电流 测量是不方便的， 常以电压测量来代替。 同时， 由于时间和 频率测量具有其他测量所不可比拟的精确性， 因此人们越来越 关注把对其他待测量的测量转换成对时间或频率的测量的方法 和技术。
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
1. 电能量测量 电能量测量包括对各种频率、 波形下的电压、 电流、 功率等的测量。 2. 电信号特性测量 电信号特性测量可分为时域特性测量、 频域特性测量 和数据测量， 具体包括对波形、 频率、 周期、 相位、 失 真度、 调幅度、 调频指数、 群迟延、 信号带宽以及数字信 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对电阻、 电感、 电容、 阻抗、 品质因数及电子器件参数等的测量。
量条件， 选择正确的测量方法、 合适的测量仪器， 构成实
际测量系统， 进行正确、 细心的操作， 才能得到理想的测 量结果。
第1章 电子测量的基本概念
测量方法的分类形式有多种， 下面介绍几种常见的分类 方法。
1. 按测量过程分类
1) 直接测量 直接测量是指直接从测量仪表的读数获取被测量量值的
方法， 比如用电压表测量晶体管的工作电压， 用欧姆表测
速度进行， 这也是电子测量技术广泛应用于现代科技各个 领域的重要原因。 比如卫星、 飞船等各种航天器的发射与 运行， 没有快速、 自动的测量与控制， 简直是无法想象的。
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
电子测量本身是电子学科一个活跃的分支， 电子科学 的每一项进步都非常迅速地在电子测量领域得到体现。 电
子计算机尤其是功耗低、 体积小、 处理速度快、 可靠性高
的微型计算机的出现， 给电子测量理论、 技术和设备带来 了新的革命。 比如， 微处理器出现于1971年， 而在1972年
界电磁干扰等。 测量系统内部会对测量结果产生影响的工
作特性， 称为影响特性。
第1章 电子测量的基本概念
例如， 交流电压表中检波器的检波特性会随着被测电 压的频率和波形而有所改变， 从而影响测量结果。 前面已
经提到， 电子测量中另一个难以避免而又无法准确估算其
实际影响大小的因素是测量仪器内部各元器件之间、 测量 与被测量装置之间无时无处不在的寄生电容、 电感、 电导 等的不良影响。 不难看出， 电子测量中的影响量和影响特 性众多而又复杂， 其规律难以确定， 这就给测量结果的误