电气工程测试方法与装置（张秉仁）于一兵版本-电子测量

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1、电子测量1电子测量的基本概念是指以电子技术理论为依据，以电子测量仪器和设备为手段，对电量和非电量进行的测量。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；非电量的测量属于广义电子测量的内容，可以通过传感器将非电量变换为电量后进行测量。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。指对电子技术屮各种电参量所进行的测量。2电子测量技术有哪些优点？（1）测量频率范圉宽（2）测试动态范圉广、量程范圉宽（3）测量的准确度高（4）测量的速度快（5）易于实现遥测和长期不间断的测量（6）易于实现测量过程的自动化和测量仪器的智能化。3按具体测量对象来区分

2、，电子测量包括哪些内容?（1）能量的测量，指的是对电流、电压、功率、电场强度等参量的测量。（2）元件和电路参数的测量，指对电阻、电感、电容、阻抗、品质因数、损耗率等参量的测量。（3）信号特性的测量，指对信号的波形、频率、周期、吋间、相位、调制系数、失真度、调制度等参量的测量。（4）电子电路、电子设备性能的测量，指对通频带、选择性、放大倍数、衰减量、灵敏度、信噪比等参量的测量。（5）特性曲线的测量，指对幅频特性、相频特性、器件特性等特性曲线的测量。上述各种参量中，频率、时间、电压、相位、阻抗等是基本参量，其他的为派生参量,基本参量的测量是派生参量测量的基础。电压

3、测量是最基本、最重要的测量内容。4常用电子测量的仪器有哪些（1）时间域测量仪器：电子电压表；电子计数器、电子示波器、测量用信号源等；（2）频域测量的仪器：频率特性测试仪、频谱分析仪、网络分析仪等；（3）调制域测量仪器：调制度仪、调制域分析仪等；（4）数据域测量仪器：逻辑笔、数字信号发生器、逻辑分析仪、数据通信分析仪等；（5）随机信号测量仪器：噪声系数分析仪、电磁干扰测试仪等。5信号源在系统测量中的作用电子测量中涉及的信号分为天然信号和人造信号，天然信号是未知的被测信号，人造信号是已知的，测量用的信号，需要通过人造信号发生装置产生，称为信号源。电路与系统的参数是

4、无源量，在对电子系统进行测量时，必须对系统施加一定的激励信号，通过观测系统响应的方法进行测量。信号发生-测试仪■被测电器▼路▼器信号源的作用信号发生器为调试电子设备和仪器等欲求证电路施加已知信号。产生真实世界的信号，正弦波、方波、三角波、斜波和矩形脉冲波、锯齿波、脉冲、噪声外，还有指数上升、指数下降等波形。6直接频率合成通用传统信号发生器主要以模拟技术实现，频率合成信号发生器是信号源的发展方向，合成信号发生器是利用频率合成技术生成信号源的设备。频率合成的方法主要有直接模拟频率合成法(DAFS)、直接数字频率合成法(DDS)和间接锁相式合成法。它的优点是频率稳定

5、度和准确度高，能方便地切换频率。将晶体振荡器基准频率通过谐波发牛器产牛一系列谐波，将谐波接在开关上，通过开关通断选出所需频率各位数字，通过合成得到所需频率。如要得到频率4.735M11Z,基准频率lMIlz,谐波发生器产生十个谐波，接在一系列纵横制开关上。输出频———3MHz5谐波发生器3456789=基准频率7简介锁相式频率合成间接式频率合成技术。利用锁相环(PI丄)把压控振荡器(VCO)输出频率锁定在基准频率上，通过不同形式锁相环在一个基准频率基础上合成不同频率。锁相环是一个相位环负反馈控制系统。可实现输出信号频率对输入信号频率的自动跟踪。锁相环在工作过程

6、中，当输出信号频率与输入信号频率相等吋，输出电压与输入电压保持固定的相位差值，即输出电压与输入电压的相位被锁住，这就是锁相环名称的由来。基准晶振鉴和器(PD)、环路滤波器(LPF)、电压控制振荡器(VCO)、基准晶体振荡器8直接数字合成(DDS)基本原理一种基于全数字技术，从和位概念出发,直接合成所需波形的一种频率合成技术。由一个直接数字频率合成器由相位累加器、波形存储ROM(只读存储器)、D/A转换器和低通滤波器(IFF)构成。DDS基本原理：相位累加器在时钟fc的控制下，以频率控制字K作相位累加，相位累加器输出的N位二进制码作为波形存储器ROM的地址，RO

7、M表一般是生产商已经固化了的一个正弦数据表。对波形存储器ROM进行寻址，则ROM表中相应地址的正弦波数据的幅度值会输出给D/A,经D/A转换后变成阶梯波数据，再经过低通滤波器平滑后就得到合成的信号波形。」

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13、「波形存槁■输出低通滤fitted}DDS原理框图9•简述示波器在时域特性/信号波形测量技术中作用，数字存储示波器原理，简述示波器在电子测量中的的作用示波器是一种测量电压波形的电子仪器，是时域分析的最典型仪器，他可以把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像，便于人们研究各种电现象的变化过程。把被测电压信号随时间变化的规律，用图形显示出来。使用示波器不

14、仅可以直观而形象地观察被测物理量的变化