电子测量与仪器李明生

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1、《电子测量与仪器》高等职业学校电子信息类、电气控制类专业系列教材高等教育出版社李明生主编课程目录＊第1章电子测量和仪器的基本知识＊第2章信号源＊第3章示波测量技术＊第4章电压测量＊第5章频率、时间和相位的测量＊第6章频域测量技术＊第7章电子元器件参数测量第1章电子测量与仪器基本知识返回课程目录内容提要＊本章主要介绍学习本课程必备的基本知识。＊本章内容主要有：●电子测量的内容、特点和基本方法；●测量误差的来源、分类和表示方法；●有效数字的概念和测量结果的处理；●电子测量仪器有关知识。1.1测量及其意义测量定义：测量是

2、为了获取被测量对象而进行的实验过程。测量结果=数值+相应的单位注意：无单位的量值无意义。测量意义：测量是发现新问题、提出新理论的依据；科学的进步和生产的发展与测量技术手段的发展和进步是相互依赖、相互促进的。1.2电子测量的意义和特点电子测量：即以电子技术为手段的测量。它是衡量一个国家科学技术发展的标志。内容：电能量的测量：如I、U、P等的测量；电路、元器件参数的测量：如R、L、C、Q、D等；电信号特性的测量：如f、T、波形、时间等；电路性能的测量：如放大倍数、衰减量、灵敏度等；特性曲线的测量：如幅频特性、相频特性等

3、。特点：1.测量频率范围宽；2.仪器量程宽；3.测量准确度高；4.测量速度快；5.易于实现遥测；6.易于实现测量自动化和测量仪器微机化。1.3电子测量方法的分类一、按测量方式分类1、直接测量：直接测量是指用已标定的仪器，直接地测量出某一待测未知量的量值的方法，例如用电压表直接测量电压。2、间接测量：测量某未知量y，必须先对与未知待测量y有确切函数关系的其他变量x（或n个变量）进行直接测量，然后再通过函数计算出待测量y，称为间接测量。如：电功率P的测量。3、组合测量：如有若干个待求量，把这些待求量用不同方式组合（或改

4、变测量条件来获得这种不同的组合）进行测量（直接或间接），并把测量值与待求量之间的函数关系列成方程组,只要方程式的数量大于待求量的个数,可以求出各待求量的数值，这种方法叫组合测量或联立测量。二、按被测信号性质分类1、时域测量：测量被测量对象在不同时刻的特性，这时把被测量对象看成时间的函数；2、频域测量：测量被测量对象在不同频率时的特性，这时把被测量对象看成频率的函数；3、数据域测量：又称数字测量技术，是对数字系统逻辑特性的测量。4、随机测量：随机测试技术是认识含有不确定性的事物的重要手段。最普遍存在、最有用的随机信号

5、是各类噪声。所以随机测量技术又称为噪声测试技术。1.4测量误差的基本概念一、测量误差的定义1、真值（A0）:在一定的时间和空间环境条件下，被测量本身所具有的真实数值。（实际中不可知）2、实际值（A）：根据测量误差的要求，用高一级或数级的标准仪器或计量器具测量所得之值。（实际应用中可代替真值）例：微安电流表相比毫安电流表就是高一级测量仪器。3、示值（X）：被测量的量值。读数：从仪器刻度盘、显示器等读数装置上直接读来的数字。例：用一电流表测量某电流值，量程选择10mA档。刻度盘指示如下图所示：其读数为：8；示值为：8m

6、A4、标称值：被测量上标示的数值。例：电阻器的色环标示其阻值；0108二、测量误差的表示方法式中的真值A0是一个理想概念，无法得到，实际应用中通常用实际值A来代替真值A0。实际值也称为约定真值。1．绝对误差1）定义：由测量所得到的被测量值x与其真值A0之差，称为绝对误差，即测量误差有绝对误差和相对误差两种表示方法。特点：绝对误差既有大小，又有符号和量纲。2）修正值与绝对误差的绝对值大小相等，但符号相反的量值，称为修正值，用C表示为C=A－x=－△x测量仪器的修正值可以通过上一级标准的检定给出，修正值可以是数值表格、

7、曲线或函数表达式等形式。在日常测量中，利用其仪器的修正值C和该已检仪器的示值，可求得被测量的实际值A=x＋C。例：某台电流表的修正值由以下表格给出，求示值分别为0.4mA和0.8mA时的实际值各为多少？X/mA0.02-0.04C/mA00.40.8解：A1=X1+C1=0.4+0.02=0.42mA;A2=X2+C2=0.8-0.04=0.76mA2、相对误差意义：相对误差可以更准确地说明测量的准确度。例：测量两个频率值：f1=1000Hz，f2=100000Hz,得绝对误差分别为△f1=1Hz，△f2=10Hz

8、，问那次测量的准确度更高？解：比较绝对误差可得：△f1<△f2，第一次测量误差较小；但：可见：第二次的误差与实际值相比所占比例比第一次的小，第二次的测量准确度高些。绝对误差与被测量的真值之比，称为相对误差，用γ表示。分类：1)相对真误差:特点：只有大小和符号，没有单位。真值是不能确切得到的，通常用实际值A代替真值来表示相对误差2)实际相对误差误差较小、要求不