电子测量技术基础知识点

第1章

电子测量的基本概念

测量环境是指测量过程中人员、对象和仪器系统所处空间的一切物理和化学条件的总和。

电子测量的特点：

①测量频率范围宽

②测量量程广

⑧测量准确度高低相差悬殊

①测量速度快

⑤可实现遥测

⑥易于实现测量智能化和自动化

⑦测量结果影响因素众多，误差分析困难

测量仪器的主要性能指标：

①精度；②稳定性；③输入阻抗；④灵敏度；⑤线性度；⑥动态特性。

精度：

精密度（精密度高意味着随机误差小，测量结果的重复性好）

正确度（正确度高则说明系统误差小）

准确度（准确度高，说明精密度和正确度都高）

第2章测量误差和测量结果处理误差=测量值-真值

修正值C =-

x

—100%

满度相对误差

分贝误差

X m 100%S%

20lg(1 x

)(dB)

当n足够大时，残差得代数和等于零。

实验偏差与标准偏差:

Hn

极限误差

3

常用函数的合成误差和函数：

x X2

y x1 x2

X1 X2 X1 X2

差函数

X1 X2

y x1 x2

X1 X2 X1 X2 y x1 x2

数据修约规则：

(1)小于5舍去——末位不变。

(2)大于5进1――在末位增1。

dB

(3)等于5时，取偶数——当末位是偶数，末位不变；末位是奇数，在末位增

偶数）

第3章信号发生器

振荡器是信号发生器的核心。

通常用频率特性、输出特性和调制特性（俗称三大指标）来评价正弦信号发生器的性能。

合成信号发生器

相干式（直接合成）：频率切换迅速且相位噪声很低

锁相式（间接合成）：频率切换时间相对较长但易于集成化

和点频法相比，扫频法具有以下优点：

1•可实现网络的频率特性的自动或半自动测量

2•扫频信号的频率是连续变化的，不会出现由于点频法中的频率点离散而遗漏掉细节的问题3•扫频测量法是在一定扫描速度下获得被测电路的动态频率特性，而后者更符合被测电路的应用实际

第4章电子示波器

示波器的核心部件是示波管，由电子枪、电子偏转系统和荧光屏三部分组成

电子示波器结构框图:

1 (将末位凑为

（-）示

为实现扫描回程光迹消隐，应产生加亮 （增辉

）信号

交替方式（ALT ）:适合于观察 高频信号

断续方式（CHOP ）:适用于被测信号 频率较低的情况

当数字示波器处于存储工作模式时，其工作过程一般分为 第5章频率时间测量

对比测频与测周原理图

要提高频率测量的准确度：

1 •提高晶振频率的准确度和稳定度以减小闸门时间误差

存储和显示两个阶段

放犬 a

1

・•

整形

1

i

K2）

计数脉冲形成电路

■ ■帀

■ i. F i ■

6

l -

..MI — ■ ■ ---------------------- - i ■ i ■a ------------- ■ - k ™— ----------------------------- ---- ---------- ------------

2•扩大闸门时间T或倍频被测信号频率以减小土1误差

3•被测信号频率较低时，采用测周期的方法测量

一般选用高精确度的晶振，测频误差主要决定于量化误差（即土1误差）。

T x f c 1 f c T c

T x f c N f c T x

为了减小测量误差：

1•可以减小Tc（增大fc），但这受到实际计数器计数速度的限制

2•把Tx扩大m倍

测量周期的误差因素比测量频率时要多。

电子计数器测量时间间隔的误差与测周期时类似，它主要由量化误差（土1误差）、触发误

差和标准频率误差三部分构成。选用频率稳定度好的标准频率源以减小标准频率误差；提高信号噪声比以减小触发误差；适当提高标准频率fc以减小量化误差。

频率测量时以扩大闸门时间n倍，周期测量时以扩大闸门时间k倍，中介频率为

波峰因数:

波形因数:

检波器是实现交流电压测量（AC-DC变换）的核心部件。

峰值电压表常用检波-放大式电压表，高频交流电压测量。

电压测量

峰值

有效值

有效值

平均值

V p

均值电压表常用放大-检波式电压表（灵敏度很高），低频交流电压测量。波形有效值U=0・9*K F*U a（电压表示值）

P V[dB v]

20g V嘿

/ 2 2

、、R X

X arctg

—

IZ cos

Z sin

直流DVM的组成:

阻抗测量

电

感

电

容