电子测量技术基础-第1章

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1、电子测量技术基础第一章1教学目的通过本课程的学习，使学生掌握测量误差的基本理论和数据处理方法；掌握主要物理量(电压、频率、时间等)、元件参数的基本测量原理和测量方法；熟悉常用测量仪器（示波器、信号源、计数器、频谱仪、扫频仪等）的工作原理和操作使用；对现代电子测量新技术有一定的了解；初步具备在科学实验中具有制订先进、合理的测量和测试方案，正确选用测量仪器，严格处理数据，以获得最佳测试结果的能力。2课程要求知识目标掌握近代电子测量的基本原理和方法。掌握测量误差分析和测量数据处理方法。熟悉常用电子测量仪器的应用技术。掌握正确选用测量仪器的基本方法。能力目标能够制

2、订先进、合理的测量和测试方案。能够正确选用测量仪器。能够正确处理测量数据。3本章阐述了测量学科的丰富内涵。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；第1章绪论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1.1.1测量的意义(续)生产发展离不开测量农业中，需丈量土地、衡量谷物，就产生了

3、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。61.1.1测量的意义(续)哈勃太空望远镜是被送入轨道的口径最大的望远镜它全长12.8米，镜筒直径4.27米，重11吨由三大部分组成，第一部分是光学部分，第二部分是科学仪器，第三部分是辅助系统，包括两个长11.8米，宽2.

4、3米，能提供2.4千瓦功率的太阳电池帆板，两个与地面通讯用的抛物面天线。71.1.1测量的意义(续)8太空中的“哈勃”望远镜1.1.1测量的意义(续)9太空中的“哈勃”望远镜1.1.1测量的意义(续)科学上的成就哈勃帮助解决了一些长期困扰天文学家的问题，而且导出了新的整体理论来解释这些结果。哈勃也被用来改善宇宙年龄的估计，宇宙的未来也是被质疑的问题之一。由哈勃提供的高解析光谱和影像很明确的证实了盛行的黑洞存在于星系核中的学说。哈勃所获了苏梅克-列维九号彗星在1994年撞击木星的影像，并且很幸运的对估计数个世纪才会发生一次的彗星碰撞木星的动力学事件，提供了关

5、键性的学习机会。它也被用来研究太阳系外围的天体，包括矮行星冥王星和厄里斯。101.1.1测量的意义(续)“哈勃”太空望远镜拍摄的一张照片111.1.1测量的意义(续)“S”状的神秘星云121.1.1测量的意义(续)NASA公布“哈勃”拍的“草帽”星系照片131.1.1测量的意义(续)发现一颗新恒星141.1.1测量的意义(续)高质量火星全身照151.1.1测量的意义(续)哈勃捕捉到“宇宙焰火”161.1.1测量的意义(续)哈勃捕捉到一个汉堡星171.1.1测量的意义(续)一颗“垂死”的星体周围围绕着梯状结构的星云181.1.1测量的意义(续)一银河系的星星

6、光环191.1测量的基本概念1.1.2测量的定义(狭义)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：1.1测量的基本概念1.1.2测量的定义(续)测量的内涵①测量目的：从被测对象取得一个定量的认识；②测量对象：被测客体中的相应的量值信息；③测量过程:通过实验去认识对象的过程④测量方法：比较；A.直接比较B.间接比较；C.需要测量仪器；⑤测量标准：同类已知单位。⑥测量结果：最终能表示给测量主体(人)1.1测量

7、的基本概念1.1.2测量的定义(续)被测物体的重量等于标准砝码的重量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。1.1测量的基本概念1.1.2测量的定义(广义)广义地讲，测量不仅对被测的物理量进行定量的测量，而且还包括对更广泛的被测对象进行定性、定位的测量。例如故障诊断、无损探伤、遥感遥测、矿藏勘探、地震源测定、卫星定位等。而测量结果也不仅仅是由量值和单位来表征的一维信息，还可以用二维或多维的图形、图像来显示被测对象的属性特征、空间分布、拓朴结构等。广义测量原理可以从信息获取过程来说明，包括信息的感知和信息识别两个环节

8、。1.1测量的基本概念1.1.3测量的基本要素1.测量的基本要素被