现代电子测量技术_1
《现代电子测量技术》幻灯片PPT
RS-232C串行接口总线的通信距离不大于15m；传送速 率最大为20Kb/s；负逻辑关系〔电平“1〞：－15V～－5V； 电平“0〞：+5V～+15V〕。
由于TTL电平的“1〞和“0〞分别为3.4V和0.4V，因此 采用RS-232C总线进展串行通信时需外接电平转换电路。在 发送端用驱动器将TTL电平转换成RS-232C电平，在接收端 用接收器将RS-232C电平再转换成TTL电平。
⑤ STD总线产品在国际上有近千种，各种工业控制 所需的功能模板几乎应有尽有，这为用户应用STD总线产 品设计工业控制系统提供了极大的方便。
⑥ STD的开发软件STD-DOS是由STD总线的硬件和MSDOS固化操作系统组成的开发系统。该系统可以与IBMPC/XT/AT及其兼容机的各种机型组成STD总线产品应用软 件的开发环境。用户可以在PC上利用其丰富的软、硬件 资源，开发目标系统的应用软件。
① 16条数据线。即DI0～DI7和DO0～DO7。 ② 24条地址线。即A0～A23。 ③ 8条状态线。这8条状态线都是用小写字母s开头的， 用于说明总线周期的类型。 ④ 5条控制输出线。这5条控制输出线都是用小写字母 p开头的，用于总线周期的定时和数据选通。这5条控制输 出线是：pSYNC、pSTVAL、pDBIN、pWR和pHLDA。
第9章 现代电子测量技术
〔2〕STD总线标准
清华大学出版社
STD总线定义了八位微处理器的总线标准，可 以容纳各种通用八位微处理器。
STD总线标准对模板的尺寸、总线连接器和引 脚分配、信号定义和电气标准等都做了规定，还规 定了读/写时序和持续时间等参数。
STD总线共56根引线，按功能可分为5组：
① 逻辑电源线，6根，引脚1～6；
现代电子测量技术_补充共52页
混频器
设输入到混频器中的输入已调信号VS（t）和本振电 压VL （t）分别为：
V L t V L c m L o t V s s t V sc m s t o
输出为输入的瞬时值的乘积 输入任意，波形、幅度、频率不受限制 常用元件
双级型或MOS型的四象限乘法器
混频器
混频，又称变频，是一种频谱的线性搬移过程，它是 使信号自某一个频率变换成另一个频率。完成这种功能的电 路称为混频器(或变频器)。
混频器可以看作是一个三端口器件，有两个输入端口， 包括接受信号端口和本地振荡器端口，输出是中频端口。混 频器输出两种基本信号，分别是两个输入信号的和频和差频。 他们之间的选择由滤波器完成
现代电子测量技术
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有源滤波器
有源滤波器：由有源器件构成的滤波 器。
分类
低通（LPF） 高通（HPF） 带通（BPF） 带阻（BEF） 全通（APF）
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一阶有源滤波电路
30.09.2019
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一阶有源滤波电路
2. 高通滤波电路
–
–
3. 带通滤波电路 vI R1 可由低通
滤波
滤波器类型： 增益型滤波器 低通（0～ ω ） 高通（ω ～∞） 带通（ω1 ～ω2 ） 带阻 全通和延迟均衡器：用来校正传输系统引起的延迟失真
LC滤波，有源RC滤波
RC滤波电路
在整流电路输出的直流电压脉动较大，一般不能 满足实际需要，必须用滤波电路滤除交流分量，得到 平滑的直流电压。在小功率直流电源中，常用的滤波 电路有电容滤波、Г 型滤波和п 滤波。在整流电路输出
现代电子测量技术第二版答案杜宇人精选全文
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现代电子测量技术第二版答案杜宇人
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--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。
电子测量原理
电子测量原理电子测量是现代科技领域中不可或缺的一部分，通过电子设备测量物理量的数值。
电子测量的原理主要包括测量基本原理、测量仪表原理、测量方法等方面的内容。
本文将从这些方面对电子测量原理进行探讨。
1. 测量基本原理电子测量的基本原理是通过电子仪器测量物理量的数值。
测量基本原理可以分为四个方面：传感器原理、信号处理原理、数据采集原理以及数据处理原理。
（1）传感器原理传感器是电子测量中关键的组成部分，它能将一种待测量的物理量转换为电信号，再通过电子仪器进行处理。
传感器的种类繁多，常见的传感器有温度传感器、压力传感器、湿度传感器等。
（2）信号处理原理信号处理是将传感器输出的电信号进行放大、滤波等处理，以便更好地观测和分析物理量的变化情况。
（3）数据采集原理数据采集是利用模拟-数字转换技术将模拟信号转换为数字信号，并进行必要的编码和校验，以便于后续的数据处理。
（4）数据处理原理数据处理是对采集到的数字信号进行分析、计算、显示等操作，从而获得所需的测量结果。
2. 测量仪表原理测量仪表是进行电子测量的工具，它包括测量仪器、测量传感器、测量电缆等。
测量仪表的原理可以分为仪表传感器接口、测量电路、显示装置等方面。
（1）仪表传感器接口仪表传感器接口是将传感器和仪表连接起来，将传感器采集到的信号传递给测量仪器，实现测量功能。
（2）测量电路测量电路是测量仪表中的核心部分，它通过适当的电路设计，将传感器接口传递过来的信号进行放大、滤波等处理，以获得准确的测量结果。
（3）显示装置显示装置是用于展示测量结果的部分，常见的显示装置有数码管、液晶显示屏等。
3. 测量方法电子测量有多种方法，常见的有直接测量法、间接测量法和对比测量法。
（1）直接测量法直接测量法是最常见、最直接的测量方法，它通过测量仪表直接测量待测量物理量的数值，如使用温度计测量温度、使用电压表测量电压等。
（2）间接测量法间接测量法是通过已知和未知量之间的关系进行测量的方法，通常需要通过公式或者其他方法来计算得到待测量物理量的数值。
现代电子测量(一)
可编 程接 口适 配器
响应信号 响应信号
被 测 系 统
六. 在通信系统中的测量仪器简述
波形：示波器
调制度：调制度测试仪，幅频特性：网络分析仪 频谱分析仪 驻波系数，阻抗特性：网络分析仪
调制器
PA
杂散：频谱仪 相位噪声：频 谱仪，相位噪 声测试系统
1dB压缩点：网络分析仪
专用仪器
为某一个和几个专门目的而设计的仪器，如电 视彩色信号发生器、网络协议分析仪、光纤测试仪 器等；
通用仪器
为某一个或几个电参数测量而设计的测量仪器， 如示波器、逻辑分析仪、网络分析仪等；
二. 电子测量仪器的分类
按工作频段分：
超低频、音频、视频、高频和微波仪器 按电路原理分： 模拟式和数字式 按使用条件分： I、II、III组仪器
第三阶段：智能仪器 内置微处理器，既能进行自动测试又具有一定 的数据处理能力。 但它的功能块全部都是以硬件或固化的软件形 式存在，因此无论开发还是应用，都缺乏灵活性。 目前大部数字化仪器都属于智能仪器。
四. 测试技术与仪器的发展
第四阶段：虚拟仪器（VI,Virtual Instruments） 虚拟仪器的概念（ VI,Virtual Instruments ）是美国 国家仪器（ NI,National Instruments ）公司与 1986 年提 出的。 虚拟仪器就是指在计算机上添加一层软件和一些硬 件模块，使用户操作这台通用计算机就像操作一台真实 的仪器一样，它强调软件的作用，提出了“软件就是仪 器”的概念。
五. 自动化测试系统
第一代自动化测试系统 第一代自动化测试系统多为专用系统，通常 是针对某项具体的任务而设计的。 其结构特点是采用比较简单的定时器或扫描 器作为控制器，其接口也是专用的。 第一代自动化测试系统的通用性很差。
《电子测量技术》课程标准
《电子测量技术》课程标准一、课程性质与教学目的《电子测量技术》课程是机电、电子仪器与测量、检测技术与仪器仪表、电子工程等专业的必修课。
电子测量技术，是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。
电子测量除运用电子科学的原理、方法和设备对各种电量、电信号及电路元器件的特性和参数进行测量外，还可以通过各种敏感器件和传感装置对非电量进行测量。
开设《电子测量技术》课程的主要目的是培养学生掌握现代化的分析、测量方法，使之具有电子测量方面的基础知识和应用能力。
无论学生将来从事何种专业技术工作，都能为之奠定坚实的、重要的基础。
二、基本要求通过本课程的教学，应使学生了解和掌握现电子测量的基本思想、理论、和方法，提高测量电路的设计能力和应用能力。
具体要求如下：1、掌握电子测量的基本组成原理；2、能够运用误差理论进行分析测量误差、处理测量结果；3、了解电子示波器和信号发生器的基本原理和使用方法；4、掌握测量频率、时间、相位等数字量的基本方法；5、掌握测量电压、电流、电阻等模拟量的基本方法；6、了解频域测量和数据域测量的基本知识；7、了解自动测量系统及通信技术。
三、教学内容（一）、概述（2学时）1、电子测量的基础知识2、电子测量系统的组成3、现代电子测量技术及发展（二）、测量误差理论与数据处理（4学时）1、误差及其来源2、误差的分类3、随机误差分析4、系统误差分析5、系统误差的合成6、测量数据的处理（三）、电子示波技术（4学时）1、示波器基本原理2、模拟示波技术3、数字存储示波技术4、示波器的应用（四）、信号发生器（4学时）1、信号发生器概述2、函数发生器3、频率合成器（五）、频率和时间的测量（6学时）1、计数器2、频率计（转速仪）3、定时器（周期仪）4、相位差的测量5、频率-电压转换器（六）、电压的测量（6学时）1、模拟量的测量及其标准表头2、各种电参数的测量方法3、数字万用表（七）、频域测量（2学时）1、频谱分析基础2、频谱分析仪（八）、数据域测量（2学时）1、数据域测量基础2、逻辑分析仪（九）、自动测量系统及通信技术（2学时）1、自动测量系统概述2、通信协议四、学分及学时分配本课程2学分，授课32个学时。
国外电子测量技术
国外电子测量技术第一篇：国外电子测量技术概述电子测量技术是电子工程领域内的一项重要技术，它能够实现对电子信息的精确测量和分析，是电子工程研究和实践中必不可少的一环。
国外的电子测量技术在可靠性、测量精度和测量速度等方面都处于领先地位，对中国的电子测量技术的发展也产生了深远的影响。
一、国外电子测量技术的类型1.射频测量技术射频测量技术是指在无线通信、雷达、卫星通信、民航和军事等领域内，对高频信号的测量和分析技术。
目前国外的射频测量仪器主要有矢量网络分析仪、频谱分析仪、信号生成器等。
其中，矢量网络分析仪可测量设备或被测物体的反射系数，频谱分析仪则可提供相对于时间的信号频率信息以及信号频谱信息，信号生成器则是可用于产生、调制信号，以及形成各种测试信号的仪器。
2.光学测量技术光学测量技术是指利用光学原理进行精密测量与分析的技术。
目前国外的光学测量仪器主要有激光干涉仪、激光位移计、光纤传感器等。
这些仪器主要用于测量长度、位移、形变等物理量，并常用于人造卫星、精密机械、精密仪器等领域内的精密测量。
3.电子扫描显微镜技术电子扫描显微镜技术（英文简称SEM）是一种高分辨率、非接触式的制样表征技术，可以用于研究材料表面形貌、表面化学成分以及纳米结构等性质。
目前国外的电子扫描显微镜器主要有传统扫描电子显微镜（Transmission Electron Microscope，TEM）、高分辨透射电子显微镜（High-Resolution Transmission Electron Microscope，HRTEM）和微区X射线衍射仪（Microarea X-ray Diffractometer，μ-XRD）。
这些仪器主要用于材料科学、纳米科学、生物医学、环境科学等领域内的研究。
二、国外电子测量技术的发展趋势随着科学技术和电子工程的不断发展，国外的电子测量技术在各领域内也不断创新。
未来国外电子测量技术的发展趋势主要有以下几点：1.开发多功能化、高精度的测量仪器随着科技的不断进步，国外的电子测量技术也不断创新。
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 教学目标了解电子测量技术的定义和作用掌握电子测量技术的基本原理和分类了解电子测量技术的发展趋势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基本原理电子测量技术的分类电子测量技术的发展趋势1.3 教学方法讲授法：讲解电子测量技术的定义、作用和分类讨论法：探讨电子测量技术的发展趋势1.4 教学资源教材：电子测量技术教材投影片：电子测量技术的基本原理和分类示意图1.5 教学评估课堂问答：了解学生对电子测量技术定义和作用的理解小组讨论：评估学生对电子测量技术分类和发展趋势的掌握程度第二章：电子测量仪器与设备2.1 教学目标了解电子测量仪器与设备的种类和功能掌握电子测量仪器与设备的使用方法了解电子测量仪器与设备的维护和保养2.2 教学内容电子测量仪器与设备的种类和功能电子测量仪器与设备的使用方法电子测量仪器与设备的维护和保养2.3 教学方法演示法：展示各种电子测量仪器与设备，讲解其功能和使用方法实践操作法：学生亲自动手操作电子测量仪器与设备，掌握其使用方法2.4 教学资源教材：电子测量技术教材实验设备：各种电子测量仪器与设备2.5 教学评估实践操作：评估学生对电子测量仪器与设备的操作能力课堂问答：了解学生对电子测量仪器与设备的使用方法和维护保养知识的掌握程度第三章：电子测量电路分析3.1 教学目标了解电子测量电路的基本原理和分析方法掌握电子测量电路的测量技术和方法能够分析电子测量电路的性能和指标3.2 教学内容电子测量电路的基本原理电子测量电路的分析方法电子测量电路的测量技术和方法电子测量电路的性能和指标3.3 教学方法讲授法：讲解电子测量电路的基本原理和分析方法案例分析法：分析具体的电子测量电路案例，讲解测量技术和方法3.4 教学资源教材：电子测量技术教材投影片：电子测量电路示意图和性能指标表格3.5 教学评估课堂问答：了解学生对电子测量电路基本原理和分析方法的理解程度小组讨论：评估学生对电子测量电路测量技术和方法的掌握程度第四章：电子测量误差与数据处理4.1 教学目标了解电子测量误差的基本概念和来源掌握电子测量误差分析和补偿方法掌握电子测量数据处理的基本方法4.2 教学内容电子测量误差的基本概念和来源电子测量误差分析和补偿方法电子测量数据处理的基本方法4.3 教学方法讲授法：讲解电子测量误差的基本概念和来源案例分析法：分析具体的电子测量误差案例，讲解分析和补偿方法实践操作法：学生亲自动手处理电子测量数据，掌握数据处理方法4.4 教学资源教材：电子测量技术教材实验设备：电子测量仪器与设备4.5 教学评估实践操作：评估学生对电子测量数据处理方法的掌握程度课堂问答：了解学生对电子测量误差分析和补偿方法的理解程度第五章：电子测量实验5.1 教学目标掌握电子测量实验的基本步骤和方法能够正确操作电子测量仪器与设备进行实验能够分析实验数据并得出正确结论5.2 教学内容电子测量实验的基本步骤和方法电子测量实验的操作要点电子测量实验数据的分析方法5.3 教学方法演示法：展示电子测量实验的操作过程和数据处理方法实践操作法：学生亲自动手进行电子测量实验，掌握操作方法和数据分析5.4 教学资源教材：电子测量技术教材实验设备：电子测量仪器与设备5.5 教学评估实践操作：评估学生对电子测量实验操作的熟练程度第六章：频率与时间测量6.1 教学目标理解频率和时间测量的重要性学习频率和时间的测量原理掌握常见频率和时间测量仪器的使用6.2 教学内容频率和时间测量的基础知识频率计和示波器的使用方法时间测量仪器如时间间隔计的使用方法实际测量案例分析6.3 教学方法讲授法：讲解频率和时间测量原理演示法：展示频率计和时间测量仪器的操作实践操作法：学生动手操作仪器进行测量练习6.4 教学资源教材：电子测量技术教材实验设备：频率计、示波器、时间间隔计等6.5 教学评估实践操作：评估学生对频率和时间测量仪器操作的准确性课堂问答：检查学生对频率和时间测量原理的理解第七章：电压与电流传感器测量7.1 教学目标认识电压和电流传感器的作用学习电压和电流的测量原理掌握电压和电流传感器的使用方法7.2 教学内容电压和电流传感器的基本原理电压和电流测量仪器的结构与使用电压和电流测量中的注意事项实际测量案例分析7.3 教学方法讲授法：讲解电压和电流传感器的工作原理演示法：展示电压和电流测量仪器的操作实践操作法：学生亲自动手进行电压和电流测量7.4 教学资源教材：电子测量技术教材实验设备：电压表、电流表、电流传感器等7.5 教学评估实践操作：评估学生对电压和电流传感器操作的准确性课堂问答：检查学生对电压和电流测量原理的理解第八章：信号发生器与信号分析8.1 教学目标理解信号发生器在电子测量中的作用学习信号发生器的使用方法掌握信号分析的基本技巧8.2 教学内容信号发生器的基本原理和功能信号发生器的操作和使用技巧信号分析的方法和应用实际测量案例分析8.3 教学方法讲授法：讲解信号发生器和信号分析的基础知识演示法：展示信号发生器的操作和信号分析过程实践操作法：学生动手操作信号发生器并进行信号分析8.4 教学资源教材：电子测量技术教材实验设备：信号发生器、示波器等8.5 教学评估实践操作：评估学生对信号发生器和信号分析操作的准确性课堂问答：检查学生对信号发生器和信号分析原理的理解第九章：网络分析与阻抗测量9.1 教学目标理解网络分析在电子测量中的重要性学习网络分析仪的使用方法掌握网络参数的测量技术9.2 教学内容网络分析的基本概念和原理网络分析仪的结构和操作网络参数测量技术实际测量案例分析9.3 教学方法讲授法：讲解网络分析和阻抗测量的基础知识演示法：展示网络分析仪的操作和测量过程实践操作法：学生动手操作网络分析仪进行测量9.4 教学资源教材：电子测量技术教材实验设备：网络分析仪、阻抗测量设备等9.5 教学评估实践操作：评估学生对网络分析仪操作的准确性课堂问答：检查学生对网络分析和阻抗测量原理的理解第十章：现代电子测量技术与发展趋势10.1 教学目标了解现代电子测量技术的新发展学习先进测量技术的应用探讨电子测量技术的发展趋势10.2 教学内容现代电子测量技术的新发展先进测量技术的应用案例电子测量技术的发展趋势分析10.3 教学方法讲授法：讲解现代电子测量技术的发展和趋势案例分析法：分析先进测量技术的应用案例讨论法：讨论电子测量技术的发展方向10.4 教学资源教材：电子测量技术教材投影片：现代电子重点和难点解析1. 电子测量技术概述补充说明：电子测量技术是电子工程领域的基础技术，通过对电子信号的准确测量，可以确保电子系统的性能和稳定性。
电子测量技术实验讲义
三、实验仪器及设备
数字存储示波器 直流电源
数字信号发生器 二阶低通滤波电路板
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四、实验内容及要求
1.幅度测量 由信号发生器输出直流偏移为 1V 的正弦波信号（2Vpp/3kHz），使用数字 示波器观察并测量其直流偏移值和电压峰峰值。 2．时间测量 使用数字示波器测量信号发生器输出的 1Vpp/1OOkHz 方波的上升沿时间 和下降沿时间。 3．相位测量 使用数字示波器的 X-Y 方式，对图 4 所示二阶低通滤波电路的输入和输 出信号的相位进行测量，输入信号频率为 1kHz，幅度为 200mVp-p 的正弦波。
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dB 值共同读出，即被测电平值等于这两个读数的代数和。 ③功率电平和电压电平的换算 根据功率电平的定义，功率电平在进行表头刻度时，需要预先选定一个
阻抗 Zo（通常取 600Ω），才能定标零电平刻度。我们不应把零刻度基准阻抗 Zo 与电平表的输入阻抗 Zi 混淆，唯有当 Zo=Zi=600Ω时，才能直接从表头读 出功率电平（dBm），否则实际读出的是电压电平。若只能读得电压电平，须 进行换算，才能得到被测功率电平，换算式如下：
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②在低频段，测量电路的线性工作范围：输入一个频率为 1kHz，幅值可 变的正弦信号，使用数字示波器的 X-Y 方式，测量电路在线性工作区域内的 Uomp-p 和 Uimp-p 值；
③观察二阶低通滤波电路的幅频特性：用数字信号发生器常规功能，给 电路输入一个频率可变，幅值 Up-p=200mV 的正弦信号，使用数字存储示波器 测量电路输出，观测二阶低通滤波电路的幅频特性，找出截止频率 f0。
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储示波器的另一项重要技术指标。根据采样定理，A/D 的转换速率必须高于 被测信号最高频率分量的两倍。数字存储示波器对被测信号逐点量化的数据 依次存入 RAM 各单元，这就是信号的存储过程。
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。
现代电能质量测量技术
三相总无功功率为基波正序无功功率（Q1+）。 计算三相基波电压、电流的序分量，由正序电压、正序电流得出：
Q1 3U1 I1 sin θ1
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现代电能质量测量技术
Dr. He Xuenong
宽带不平衡电参数
非正弦、不平衡：功率分解
IEEE 1459
1
IEEE Std 1459-2010, IEEE Standard Definitions for the Measurement of Electric Power Quantities Under Sinusoidal, Nonsinusoidal, Balanced, or Unbalanced Conditions. (Revision of IEEE Std 1459-2000). 版本：2000年发表试用版，2002年升格为正式版，2010颁布修订版。 现代电能质量测量技术 Dr. He Xuenong
τ kT
i t dt
2 τ
S U rms I rms
无功功率 Q1/ 2 S1/ 2 P1/ 2 三相总值：为各相值的算术和。 总视在功率 S tot S a S b S c 总无功功率 Qtot QFa QFb Q Fc
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pt u t i t
2
现代电能质量测量技术
非正弦情形的无功功率测量：7种定义
● 无功功率、功率因数测量
无功功率的补偿、监测、管理和收费，必须以无功功率参数的准确测量为基础。 例：电力公司对用户功率因数的考核。 基于三相无功电能表（kvarh）、三相有功电能表（kWh），检查每月的平均功率因数。 例：无功补偿设备与装置。
Budeanu功率的组成
电子行业电子测量综述
电子行业电子测量综述引言电子行业是现代社会中最重要的产业之一，其产品广泛应用于通信、计算机、家电等领域。
为了确保电子产品的质量和性能，电子测量成为了电子行业中不可或缺的环节。
本文将对电子行业中的电子测量进行综述，包括电子测量的定义、分类、常用仪器以及相关技术发展。
电子测量的定义电子测量是指利用各种测量仪器和设备对电子产品及其相关参数进行精确测量的过程。
电子测量的目的是为了评估电子产品的性能、特性和质量，以便满足产品设计、制造和维护的需求。
电子测量的分类根据测量的对象和方法，电子测量可分为以下几类：1.电气参数测量：对于电子元器件和电路的电压、电流、电阻、电容等基本参数进行测量。
2.时序参数测量：测量数字电路中不同时钟信号的频率、占空比、上升时间等参数，并分析时序关系。
3.射频参数测量：对射频信号的频率、幅度、相位、调制度等进行测量，并评估射频链路的性能。
4.信号质量测量：对于模拟信号和数字信号的波形形状、噪声、失真进行测量，评估信号的质量。
5.功率参数测量：测量电子设备的功率消耗、功率输出等参数，评估设备的能效和功率稳定性。
6.温度参数测量：测量电子设备的工作温度、散热情况等参数，评估设备的热管理和散热效果。
常用的电子测量仪器在电子测量中，常用的仪器包括：1.示波器：用于观测和测量电压信号的波形、峰值、频率等参数。
2.多用途电表：能够测量电压、电流、电阻、电容等多种参数，具有自动测量和数据记录功能。
3.频谱分析仪：用于测量射频信号的频谱分布，分析信号的频率和振幅特性。
4.信号发生器：能够生成不同频率、幅度的信号用于测试和调试电子设备。
5.功率计：测量电子设备的功率消耗、功率输出等参数，评估设备的能效和功率稳定性。
6.热电偶温度计：用于测量电子设备的工作温度、散热情况等参数，评估设备的热管理和散热效果。
以上仪器不仅在电子行业中广泛使用，也在其他领域中具有重要应用。
电子测量技术的发展随着电子行业的快速发展，电子测量技术也在不断演进和创新。
现代检测技术-电子测量-试题及答案整理版本
一、填空题：1。
某测试人员在一项对航空发动机页片稳态转速试验中,测得其平均值为20000 转/ 分钟（假定测试次数足够多）。
其中某次测量结果为20002 转/ 分钟，则此次测量的绝对误差△x ＝______ ,实际相对误差＝______ 。
答案:2 转/ 分钟，0。
01 ％。
2.在测量中进行量值比较采用的两种基本方法是________ 和________ .答案：间接比较法,直接比较法.3.计量的三个主要特征是________ 、________ 和________ .答案:统一性，准确性，法律性.4。
________ 是比较同一级别、同一类型测量标准的一致性而进行的量值传递活动。
答案:比对.5.计算分贝误差的表达式为，其中称为______ 。
答案：相对误差6。
指针偏转式电压表和数码显示式电压表测量电压的方法分别属于______ 测量和______ 测量.答案:模拟，数字7.为了提高测量准确度，在比较中常采用减小测量误差的方法,如______ 法、______ 法、______ 法。
答案:微差、替代、交换8。
本的测量对象来看，电子测量是对____ 和____ 的测量.答案：电量；非电量。
9.信息的的获取的过程是由( ) 和( ）两大环节。
答案：感知；识别。
10.有源量测量系统与无源量测量系统在功能结构上最显著的区别是有无______。
答案：测试激励信号源。
11。
触发跟踪方式为（触发开始跟踪加延迟）时，触发字位于数据观察窗口之外.12. 发生桥接故障时有可能使组合电路变成( 时序电路）。
二、判断题：1.狭义的测量是指为了确定被测对象的个数而进行的实验过程（错)2.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。
(对）3.绝对误差就是误差的绝对值（错）4 ．通常使用的频率变换方式中，检波是把直流电压变成交流电压（错)4 ．通常使用的频率变换方式中，检波是把直流电压变成交流电压（）5 ．某待测电流约为100mA .现有两个电流表，分别是甲表：0。
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”。
电子测量原理
电子测量原理电子测量是现代科技中不可或缺的一部分。
从电子设备到通信系统，从医疗仪器到环境监测，电子测量在各个领域都有着广泛的应用。
本文将介绍电子测量的原理及其应用。
一、电子测量的基本原理电子测量是通过对电信号的测量来获取所需的信息。
电信号可以是电压、电流或其他电磁波的形式。
电子测量的基本原理包括信号的采集、处理和显示。
1. 信号采集信号采集是将待测信号转换为电压或电流的过程。
常用的信号采集方法包括传感器测量、放大器放大和模数转换。
传感器是用于测量物理量的器件，如温度传感器、压力传感器等。
传感器将物理量转换为电信号，然后经过放大器放大，使得信号能够被后续电路处理。
模数转换是将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。
模数转换器（ADC）将连续信号的幅值转换为数字代码，以便后续处理和显示。
2. 信号处理信号处理是对采集到的信号进行滤波、分析和计算等操作，以提取有用的信息。
信号处理可以通过模拟电路或数字电路实现。
滤波是对信号进行频率选择，去除不需要的频率分量。
滤波可以采用模拟滤波器或数字滤波器实现，常见的滤波器类型包括低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器。
分析是对信号进行频谱分析、时域分析等操作，以获取信号的特征。
频谱分析可以通过傅里叶变换等方法实现，时域分析可以通过时间窗口和自相关函数等方法实现。
计算是对信号进行数学处理，以获得所需的结果。
计算可以包括峰值检测、平均值计算、功率计算等操作。
3. 信号显示信号显示是将处理后的信号以适当的形式展示给用户。
信号显示可以采用数字显示器、示波器、图形终端等设备。
数字显示器可以直接显示数字结果，如温度值、电压值等。
示波器可以以波形图的形式显示信号的变化。
图形终端可以将信号以图形的方式展示给用户，如频谱图、时域图等。
二、电子测量的应用电子测量在多个领域都有着广泛的应用。
以下是几个常见的应用领域以及相应的电子测量方法。
1. 通信系统在通信系统中，电子测量用于测量信号的质量和性能。
电子测量技术
电子测量技术新形势下，随着现代化科技的蓬勃发展，电子测量技术在实际生活中的发展及应用越来越受到人们的广泛关注和重视。
电子测量技术，作为大多数电子产品精密及准确测量的重要技术，广泛应用于测量电能量、信号特性及其所受干扰、元件及电路参数等电学专业的测量。
就目前的电子技术市场来看，可以说，电子测量技术的应用早已进入了一个较为理想和成熟的发展环境。
电子测量仪器是知识密集、技术密集、高速发展中的行业。
由于微电子技术、计算机技术的高速发展及其在电子测量技术与仪器中的应用，新的测试理论、测试方法、测试领域以及新的仪器结构不断涌现，在电子、电力、航空、航天、能源、交通、广播、电视、通信及其信息系统、微电子及电子元器件测试等方面已冲破了传统仪器的概念。
电子测量主要应用于电学专业的测量，例如，电信号传输特性的测量。
电子测量也广泛的应用于非电学专业的测量，例如，它通过各种类型的传感器，能量转化器把非电量(如热力学、光学、机械学的物理量)转换为电量(如电流、电压、频率等)进行研究，而后得出反映出非电量的测量结果。
随着电子技术的不断发展，测量的内容愈来愈广泛，通常包括以下几个方面：(1)电能量的测量，包括对于电流、电压、电功率的测量。
(2)信号的特性及所受干扰的测量，例如信号的失真度、频率相位、脉冲参数、调制度、信号频谱、信噪比等。
(3)元件和电路参数的测量，例如电限、电感、电容、电子器件(电子管、晶体管、扬效应管等)的测量，集成电路的测量，电路频率响应、通频带宽度、品质因数、相位移、延时、衰减和增益等的测量。
然而目前国际上著名仪器公司电子仪器销售额所占比例不断下降，国内电子仪器厂所处的状况大致类同。
因而研究我国当前电子测量仪器行业发展战略决策，已成为仪器行业专家们共同关注的问题电子测量技术的测量频率范围广相对于以往的测量技术来说，电子测量技术具有测量频率范围宽、量程大等优势。
通过电子测量技术的实际应用，能够利用电子测量仪器，进行深海压力、高温炉温度等特殊环境下的测量工作，一定程度上降低了测量人员的工作强度，同时也有效保证了测量结果的准确性和客观性。
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。
精品文档-电子测量技术基础(张永瑞)-第1章
第1章 电子测量与计量的基本概念
3. 输入阻抗 前面(例1.3-2)曾提到测量仪表的输入阻抗对测量结果的 影响。电压表、示波器等仪表在测量时并接于待测电路两端， 如图1.4-2所示。
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第1章 电子测量与计量的基本概念
图1.4-2 测量仪表的负载效应
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第1章 电子测量与计量的基本概念
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Δy与被测量增量Δx之比。
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第1章 电子测量与计量的基本概念
1.3 电子测量方法的分类
1. 测量方法的分类 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，用欧姆表测量电阻阻值， 用计数式频率计测量频率等。
(1.3-2)
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第1章 电子测量与计量的基本概念
2) 按测量方式分类 (1) 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。
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第1章 电子测量与计量的基本概念
(2) 零位式测量法。零位式测量法又称作零示法或平衡式 测量法。测量时将被测量与标准量相比较(因此也把这 种方法称作比较测量法)，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。利用惠斯登电桥测量电 阻(或电容、电感)是这种方法的一个典型例子，如图1.3-1所 示。
能达到的最高准确度的计量器具，也称作原始基准。经国家鉴 定批准，将其作为统一全国计量单位量值的最高依据。因此主 基准又称国家基准。
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将目标的距离信息自动传输至高爆弹的爆炸引信，以便精确的设定引爆时
间。
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测量技术的作用和地位
测量技术在国防领域的应用
美国国家导弹防御计划---NMD
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1.地基拦截器 2.早期预警系统 3.前沿部署(如雷达） 4.管理与控制系统 5. 卫星红外线监测系统
监测系统: 探测和发现 敌人导弹的发射并追踪 导弹的飞行轨道；
本章阐述测量了学科的丰富内涵。
介绍测量、计量的基本概念，即它们的意义、内 容、特点及应用。
讨论测量原理、测量方法和测量系统中的共性问 题。
分别从信息获取的广义概念和量值比较的狭义概 念上，阐述测量的基本原理；
从实现测量原理的变换、比较、处理和显示等环 节中，阐述电子测量的基本技术。
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拦截器：能识“阿波罗10”：
火箭部分---2077个传感器 飞船部分---1218个传感器，
神州飞船：
185台（套）仪器装置
检测参数---加速度、温度、压力、 振动、流量、应变、 声学、
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测量技术的作用和地位
“物化法官”
• 检查产品质量 • 监测环境污染 • 查服违禁药物 • 识别指纹假钞 • 侦破刑事案件
➢ 近80年来，与科学仪器密切相关的诺贝尔奖获得 者达38人
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课程简介
第一部分测量总论及误差理论，介绍测量的基本概念、 技术方法及系统组成，误差理论和数据处理等。
第二部分基本电参量测量，包括频率、电压、阻抗等 第三部分时域测量，以示波器为背景介绍时域信号波形
的采集、显示及应用技术。 第四部分频域测量，重点讨论频域中的信号频谱和网络
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现代电子测量技术
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1.1.2 测量的定义（续）
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
被测物体的重量等于标 准砝码的重量
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（b）弹簧称间接比较 图1－1 测量的比较原理
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1.1.2 测量的定义（续）
办公商务：扫描仪：文档扫描---线阵CCD 红外传输数据：红外检测---光敏二极管、光敏三极管
医疗卫生：数字体温计：接触式---热敏电阻，非接触式---红外传感器 电子血压计：血压检测 --- 压力传感器
血糖测试仪、胆固醇检测仪 --- 离子传感器
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测量技术的作用和地位
军事战斗力
现代电子测量技术
测量技术的作用和地位
检测技术在工业生产领域的应用
离线检测：零件参数、 尺寸与形位公差、 品质参数
作 用：现代工程装备中， 检测环节的成本约占 50~70%
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测量技术的作用和地位
检测技术在日常生活中的应用与日俱增
家用电器： 数码相机、数码摄像机：自动对焦---红外测距传感器 自动感应灯：亮度检测---光敏电阻 空调、冰箱、电饭煲：温度检测---热敏电阻、热电偶 电话、麦克风：话音转换---驻极电容传感器 遥控接收：红外检测---光敏二极管、光敏三极管 可视对讲、可视电话：图像获取---面阵CCD
➢ 生产发展离不开测量
农业社会中，需要丈量土地、衡量谷物，就产生了长 度、面积、容积和重量的测量；掌握季节和节候， 出现了原始的时间测量器具，并有了天文测量。
现代化的工业生产中，处处离不开测量
例如，一个大型钢铁厂需要约2万个测量点 ➢ 在高新技术和国防现代化建设中则更是离不开测量
例如，每种新设计的飞机，需要测试飞机高速飞行中 受气流冲击作用下的性能，通过风洞试验测定机身、 机翼的受力和振动分布情况，以验证和改进设计。
2.广义测量的定义
性能的测量，介绍测量激励信号源的基本工作原理。 第五部分数域测量，介绍数字系统的基本测量原理和方
法，包括数字信号的产生、逻辑分析、可测性设计及数 字系统测试的典型实例。 第六部分测量系统集成，阐述组建测量系统的硬件平台、 软件平台、总线标准、通信技术等。
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第1章 测量的基本原理
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1.1.2 测量的定义
1.狭义测量的定义 ➢ 测量是为了确定被测对象的量值而进行的实验过程。 ➢ 在测量过程中，人们借助专门的设备，把被测对象直接或间接地 与同类已知单位进行比较，取得用数值和单位共同表示的测量结 果。
测量结果＝测量数值.测量单位，即： x{x}x0
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1.1.2 测量的基本概念（续）
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）
➢ 1991年海湾战争 精确制导炸弹和导弹占8%
➢ 2019年伊拉克战争
90%
➢ 1994年美国防部建立自动测试系统执行局 立体作战
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测量技术的作用和地位
检测技术在军事上的应用
美军研制的未来单兵作战武器---OICW
夜视瞄准机系统：非冷却红外传感器技术 激光测距仪：可精确的定位目标。在发射20毫米高爆弹时，激光测距仪可
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1.1 测量的基本概念
1.1.1 测量的意义
➢ 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。
没有望远镜就没有 天文学，没有显微 镜就没有细胞学， 没有指南针就没有
航海事业
✓
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1.1.1 测量的意义（续）
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测量技术的作用和地位
……教学实验、气象预报、大地测 绘、灾情预报、交通指挥、……
涵盖 吃穿用、农轻重、海陆空
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测量技术的作用和地位
科学研究的先行官
➢ 诺贝尔奖获得者R. R. Ernst说“现代科学的进 步越来越依靠尖端仪器的发展” ➢ 俄国化学家门捷列夫指出“科学是从测量开始 的”