电子测量课程第一章 绪论1ppt课件

实际应用仪表
1.4 电子测量仪器的发展
传统仪器
模拟仪器 数字化仪器 数码显示仪表
指针式三用表
示波器 软硬兼施 多功能 高精度 自动化
改进方向 全由硬件组成 功能单一固定 特点 精度较低 人工操作
现代仪器
智能化 发展方向 模块化 虚拟化 网络化 特点 性能优异功能多
仪器与计算机融合
硬件与软件结合
智能仪器 主要形式 程控仪器---自动测试系统
定量研究，定量就需要进行测量。
测量 是通过实验方法对客观事物取得定量数据 的过程。
生活中的例子
重量，长度，温度，湿度， 三表（电，水，气）…… 汽车监测点：50-100m 飞机监测点：3000m
没有测量就没有科学 ——门捷列夫
诺贝尔物理奖，化学奖中1/4属于测试方法和 测试仪器的创新。 “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%
Baidu Nhomakorabea
电子测量的特点
遥控和长期不间断测量 红外测量 易于实现测量过程的智能化和自动化

电子测量的方法
直接测量、间接测量、组合测量 直读法、比较法（零值法、微差法、替代 法） 静态测量、稳态测量、动态测量

1.2
电子测量仪器
利用电子技术实现测量的仪表设备，统称为电子 测量仪器。
电子测量仪器的功能： 1.转换功能：电量(功率、电流、电阻)→电压； 非电量→电量 （电压） 2.信号处理与传输功能：信号调理、模/数、抗干扰、 压缩、有 线或无线传输 3.显示功能：指针在仪表度盘；数码管、液晶或阴极 射线管显示 测量结果。
虚拟仪器
PC DSP
A/D
举例
被测对象
D/A
滤波
取样 插卡（模块）
1 数字电压表 峰值---搜索正负最大值 均值— n 1
1 U u(ti ) N i0
有效值---
D/A---由软件产生测试信号 A/D---采集测量数据
u u
1 n1 2 U u (ti ) N i1
电子测量仪器的分类
按照被测量的特性，电子测量仪器可分为：
1.电信号的“三域”：
u
u
f f0
t
时域（示波器）
频率 频域 调制域
f f0 频域（频谱仪）
t 调制域（调制域分析仪） 频率
频域 时域 电压
调制域
电压
时间
时域
时间
电子测量仪器的分类
2 数据域----二进制数据流
逻辑分析仪 逻辑定时分析仪 逻辑状态分析仪 1 0 11 00 1 0

超低频：0.0001~1000Hz 低频：1Hz~200KHz 音频：20Hz~20KHz 视频：10Hz~10MHz 高频：200KHz~30MHz 甚高频：30~300MHz 超高频：〉300MHz

电子测量的特点
2、量程宽：发展方向 数字电压表：nV~kV（10-9~103 V ） 数字频率计：10-6~1011Hz 3、测量方便灵活 电量：电压、电流、功率 非电量：传感器->电量 4、测量速度快 基于电子运动和电磁波传播
测量（Measurement）---确定量值（数据/单 位）的实验过程 。 统一性---单位，方法 准确性---建立基准、比对 法制性---政府、计量局
计量--权威性的基准测量
没有测量，就谈不上计量； 没有计量，测量则失去价值。
单位制

国际单位制 7个基本单位：m、s、Kg、A、K （开尔文，热力学温度）、cd（坎德 拉，光强）、mol 2个辅助单位：rad（平面角单位）、 sr（立体角单位，球面度） 19个具有专门名称的导出单位
虚拟仪器
智能仪器 (计算机嵌入仪器)
智能仪器 自动测试系统
内含微处理器和GPIB接口的仪器称为智能仪器。
测试模块 或信号源
虚拟仪器（仪器融入计算机）
VI，Virtual Instruments是检测技术与计算机技术和通信技 术有机结合的产物。它是 美国国家仪器（NI，National Instruments）公司于1981 年提出的个人仪器（Personal Computer Instrument）的 基础上发展起来的。虚拟仪器 是指在通用计算机上添加一层 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。虚拟仪 器技术强调软件的作用，提出 了“软件就是仪器”的概念。
电子测量课程 PPT第一章 绪 论1
参考书目
蒋焕文，孙续编著，电子测量
（第三版），中国计量出版社
对大家的几点要求
听课 作业：10~15% 实验：10~15% 考试：70~80%

第一章
1.1 电子测量概述
绪 论
测量 是人类认识和改造世界的一种重要手 段。 对客观事物的认识过程中，需要进行 定性分析
测量的重要性
测量技术—获取信息 通信技术—传递信息 信息社会三大支柱
计算机技术—处理信息 测量是信息的源头技术 （测控技术，先要测，才能控）
测量水平的高低可以反映出一个国家科学 技术发展的状况。
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。 电子测量是测量领域的主要组成部分。
电 量 非电量 传感器 ( 一次表 )
电子测量仪器
( 二次表 )
电子测量的任务与内容
电能量：电压、电流、功率 电信号特性：时域、频域、数据域等 电路元件参数：R、L、C、Z、Q 测量仪器设备的性能：增益、灵敏度等

电子测量的特点
1、测量频率范围宽：10-6~1012Hz 例如信号源：
3 随机域-----噪声、干扰
4元器件、网络
元件（无源）---R、L、C、Y、Q 器件（有源）---半导体器件 网络（有/无源）---传输特性、频率特性等
电子测量仪器的主要技术 指标
精度：误差 稳定性：稳定度、影响量 灵敏度：分辨率 线性度 动态特性

1.3
1 术语：
计量的基本概念
基准与传递
国际计量局 一级：主基准（国家级：中国计量研究院）
比 对 -- 同 级 仪 表比较一致性。 校 准 ---- 高 级 仪表校准低级 仪表。 检定 ---- 法定计 量部门评定低 一等级仪表是 否合格。
二级：副基准（省、市级计量局） 量 值 溯 源 量 值 传 递
三级：工作基准（县、市级计量局）