电子测量技术 教学课件 作者 孟凤果 第1章.ppt

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1、1.1概述1.2电子测量的分类1.3电子测量实验室的常识1.4测量误差的基本概念1.5误差的合成1.6测量结果的处理第1章电子测量的基本知识1.1概述1.1.1电子测量的内容1.1.2电子测量的特点1.1概述测量是人类对客观事物取得数量概念的认识过程。测量的实现是通过物理实验的方法，获取被研究对象定量信息的过程。测量技术主要研究测量原理、方法和仪器等方面内容。本课程中电子测量的内容是指对电子学领域内电参量的测量，主要有：1．电能量的测量2．电信号特征量的测量3．电路元件参数的测量4．电路性能特性量的测量5．

2、特性曲线的显示1.1.1电子测量的内容1.1.2电子测量的特点与其他测量相比，电子测量主要具有以下几个特点：1．测量频率范围宽2．仪器的量程宽3．测量准确度高4．测量速度快5．易于实现遥测6．易于实现测量的自动化1.2电子测量的分类根据测量方法的不同，电子测量有不同的分类方法。这里仅介绍常用的分类方法。1.2.1按测量手段分类1.2.2按测量性质分类1.2.1按测量手段分类有直接测量、间接测量和组合测量三种。1．直接测量用测量仪器直接测得被测量的量值的方法称为直接测量。2．间接测量利用直接测量的量与被测的量

3、之间已知的函数关系，得到被测量量值的测量方法称为间接测量。3．组合测量将被测量和另外几个量组成联立方程，通过直接测量这几个量最后求解联立方程，从而得到被测量的大小。组合测量是兼用直接测量与间接测量的一种测量方法。尽管被测量的种类繁多，但它们总是遵循一定规律。按被测量的变化规律分类有时域测量、频域测量、数据域测量等。1．时域测量时域测量是测量被测量随时间变化的特性。2．频域测量频域测量是测量被测量随频率变化的特性。3.数据域测量数据域测量是对数字系统逻辑特性进行的测量。1.2.2按测量性质分类1.3电子测量实

4、验室的常识1.3.1电子测量实验室的环境条件1.3.2电子测量仪器的组成1.3.3电子测量仪器的接地电子测量仪器是由各种电子元器件构成的。它们往往不同程度地受到诸如温度、湿度、大气压强、振动、电网电压、电磁场干扰等外界环境的影响，因此，在同一环境条件下，用同一台仪器及同样的测量方法去测量同一个物理量，就会出现不同的测量结果。1.3.1电子测量实验室的环境条件1.3.2电子测量仪器的组成1．电子测量仪器的放置在测量前应安排好各仪器的位置。要注意以下两点：⑴在摆放仪器时，尽量使仪器的指示电表或显示器与操作者的视

5、线平行，以减少视差；对那些在测量中需要频繁操作的仪器，其位置的安排应便于操作者的使用。⑵在测量中，当需要两台或多台仪器重叠放置时，应把重量轻、体积小的仪器放在上层；对散热量较大的仪器还要注意它自身散热及对相邻仪器的影响。2．电子测量仪器之间的连线电子测量仪器之间的连线原则上要求尽量短，尽量减少或消除交叉，以免引起信号的串扰和寄生振荡。例如：图1-1中，图a、c是正确的连线方法，图b连接线太长，图d连接线有交叉。图(a)图(b)图(c)图(d)图1-1仪器的连线电子测量仪器的接地有二层含义，即以保障操作者人身

6、安全为目的的安全接地和以保证电子测量仪器正常工作为目的的技术接地。1．安全接地安全接地即将机壳和大地连接。这里所说的“地”是指真正的大地。为了消除隐患，一般可采取以下措施：⑴在实验室的地面上铺设绝缘胶。⑵仪器的电源插头应采用“三星”插头，其中“一星”为接地端（另一端连接在仪器的久壳上）。⑶电子实验室的总地线可用大块金属板或金属棒深埋在附近的地下，并撒些食盐以减少接触电阻，再用粗导线引入实验室。通过接地线，泄漏电流就流入大地这个巨大的导体。1.3.3电子测量仪器的接地2．技术接地技术接地是一种防止外界信号串扰

7、的方法。这里所说的“地”，并非大地，而是指等电位点，即测量仪器及被测电路的基准电位点。技术接地一般有一点接地和多点接地两种方式。一点接地应用：在进行电子测量时，往往需要同时使用多台电子测量仪器，测量过程中一定要注意各电子仪器的“共地”连接，即各台仪器、被测电路的地端，应可靠的连接在一起。1.4.1测量误差的表示方法1.4.2测量误差的来源与分类1.4测量误差的基本概念测量误差有两种表示方法：绝对误差和相对误差。1．绝对误差⑴定义：设被测量的真值为A0，测量所得到的被测量值为x，则绝对误差为Δx：Δx＝x－A

8、0注意：这里所说的被测量值是指仪器的示值。1.4.1测量误差的表示方法例1.1一个被测电压，其真值V0为100V，用一只电压表测量，其指示值VX为101V，则绝对误差：ΔV=VX－V0＝101－100＝＋1（V）在某一时间及环境条件下，被测量的真值是客观存在的，但无法获得，因此，在实际测量中常以高一级标准仪器的示值A来代替真值A0。A称为实际值。即ΔX＝X－A这是通常使用的表达式。⑵修正值：与绝对误差的绝对值大小