电子测量技术基础.ppt

2010年9月电子测量技术基础课程介绍课程介绍n电子测量电子测量n教学目标教学目标初级目标初级目标高级目标高级目标第一章第一章 绪论绪论n测量与电子测量测量与电子测量n电子测量的内容和特点电子测量的内容和特点 n电子测量方法的分类电子测量方法的分类n电子测量仪器概述电子测量仪器概述n计量的基本概念计量的基本概念n本课程的任务本课程的任务1.测量：测量：通过实验方法对客观事物取得通过实验方法对客观事物取得定量信息定量信息的过程。的过程。测量在现代科技发展中的地位和作用测量在现代科技发展中的地位和作用2.电子测量：电子测量：广义：凡是利用电子技术进行的测量。（包括电量测量和广义：凡是利用电子技术进行的测量。（包括电量测量和非非电量电量测量）测量）狭义：指在电子学中测量的有关电的量值。狭义：指在电子学中测量的有关电的量值。3.发展趋势：发展趋势：与计算机结合产生新的测量仪器和测量系统。与计算机结合产生新的测量仪器和测量系统。数据采集板数据采集板GPIBVXIRS-232C数字信号处理数字信号处理数值分析数值分析表格表格硬拷贝输出硬拷贝输出图形用户界面图形用户界面虚拟仪器虚拟仪器(Virtual Instrument)典典型组成：型组成：模拟仪器模拟仪器数字化仪器数字化仪器智能仪器智能仪器虚拟仪器虚拟仪器 labview 一、测量与电子测量二、内容和特点I1.内容：内容：n电磁测量和电子测量电磁测量和电子测量n电量测量分类电量测量分类电能测量：各种频率、波形电信号电压、电流、功率等测量电能测量：各种频率、波形电信号电压、电流、功率等测量电信号特性测量：时域、频域和数据电信号特性测量：时域、频域和数据电路元件参数测量：电路元件参数测量：R/C/L/Z/Q电子设备性能测量：增益、衰减、灵敏度、频率特性、噪声电子设备性能测量：增益、衰减、灵敏度、频率特性、噪声n电子测量关键量：电子测量关键量：频率、时间、电压、相位、阻抗频率、时间、电压、相位、阻抗n过程控制非电量测量流程过程控制非电量测量流程实际系统实际系统传感器传感器电子测量仪电子测量仪器器计算机计算机记录打印记录打印控制器控制器非电量电量二、内容和特点II2.特点特点测量频率范围宽测量频率范围宽量程范围广量程范围广测量准确度高测量准确度高测量速度快测量速度快易于实现遥测易于实现遥测易于实现测量过程的易于实现测量过程的自动化和测量仪器微自动化和测量仪器微机化机化误差处理复杂误差处理复杂三、电子测量方法分类三、电子测量方法分类I1.按测量过程分类按测量过程分类u直接测量直接测量:直接从测量仪表的直接从测量仪表的读数获取被测量量值的方法读数获取被测量量值的方法。u特点特点u间接测量间接测量：利用直接测量的利用直接测量的量被测量之间的函数关系间接量被测量之间的函数关系间接得到被测量量值的方法。得到被测量量值的方法。u特点、应用场合特点、应用场合u组合测量组合测量：改变测量条件进改变测量条件进行多次测量，利用其函数关系行多次测量，利用其函数关系列出方程，进而得到末知量的列出方程，进而得到末知量的方法。方法。2.按测量方式分类按测量方式分类u偏差式测量法偏差式测量法：依靠仪表指针依靠仪表指针的偏转来读取数值的测量方法。的偏转来读取数值的测量方法。（直读法）（直读法）u特点、优点特点、优点u零位法测量法零位法测量法：比较被测量与比较被测量与基准量平衡的方法。（零示法）基准量平衡的方法。（零示法）u优点、缺点优点、缺点u微差式测量法微差式测量法：偏差式与零位偏差式与零位法的结合。法的结合。=x-su优点、使用场合优点、使用场合待测量x标准量sP三、电子测量方法分类三、电子测量方法分类II3.按测量性质分类按测量性质分类u时域测量：瞬态测量u频域测量：稳态测量u数据域测量：逻辑量测量u随机测量：统计测量u其它分类三、电子测量方法分类三、电子测量方法分类III三、电子测量方法分类三、电子测量方法分类IV4.测量方法的选择原则测量方法的选择原则被测量本身的特性（被测量本身的特性（U/I/P）所要求的测量准确度所要求的测量准确度(偏差偏差/零位零位)测量环境测量环境现有测量设备现有测量设备例：测量端电压：例：测量端电压：讨论：讨论：（1）采用直接测量法或微差测量法）采用直接测量法或微差测量法（2）直接测量法中采用高内阻电压）直接测量法中采用高内阻电压表或低内阻电压表表或低内阻电压表四、电子测量仪器概述四、电子测量仪器概述I功能功能n测量仪器：测量仪器：n测量仪器的功能测量仪器的功能变换：变换：n电量基本变换电量基本变换n非电量传感器、变送器非电量传感器、变送器传输：传输：n有线有线n无线无线显示：显示：指针仪表盘、指针仪表盘、LEDLED、LCDLCD、阴极射管阴极射管附加功能：附加功能：数据记录、处理、数据记录、处理、自检、自校、报警提示自检、自校、报警提示按功能分类：按功能分类：1.电平测量仪器：电压表、毫伏表。电平测量仪器：电压表、毫伏表。2.电路参数测量仪器：电桥、电路参数测量仪器：电桥、Q表、表、RLC测试仪。测试仪。3.频率、时间、相位测量仪器：频率计、石英钟相位计。频率、时间、相位测量仪器：频率计、石英钟相位计。4.波形测量仪器：各类示波器。波形测量仪器：各类示波器。5.信号分析仪器：失真度仪、谐波分析仪、频谱分析仪。信号分析仪器：失真度仪、谐波分析仪、频谱分析仪。6.模拟电路特性测试仪：扫频仪、噪声系数测试仪。模拟电路特性测试仪：扫频仪、噪声系数测试仪。7.数字电路特性测试仪：逻辑分析仪。数字电路特性测试仪：逻辑分析仪。8.测试用信号源（供给量仪器）：各种信号发生器。测试用信号源（供给量仪器）：各种信号发生器。四、电子测量仪器概述四、电子测量仪器概述II分类分类不精密、不正确不精密、不正确不精密、不正确不精密、不正确 正确欠精密正确欠精密正确欠精密正确欠精密 精密不正确精密不正确精密不正确精密不正确 精密正确精密正确精密正确精密正确四、电子测量仪器概述四、电子测量仪器概述III性能指标性能指标I1.精度：测量结果与被测量一致程度。精度：测量结果与被测量一致程度。精度与误差的定性关系精度与误差的定性关系表征精度的表征精度的3个指标个指标2.获得准确测量的三方面条件获得准确测量的三方面条件2.稳定性稳定性：稳定度、影响量稳定度、影响量u稳定度（稳定误差）：外界条件不变，仪器示值变化大小。稳定度（稳定误差）：外界条件不变，仪器示值变化大小。（0.008%Um+0.003%Ux)/8hu影响量（影响误差）：外界条件变化，仪器示值变化大小。影响量（影响误差）：外界条件变化，仪器示值变化大小。3.输入阻抗输入阻抗：仪器接入被测电路，改变阻抗特性（负载效益）仪器接入被测电路，改变阻抗特性（负载效益）u例示波器输入阻抗例示波器输入阻抗Ri=10M,Ci90%n考核办法考核办法:平时实验平时实验20%、作业与出勤等、作业与出勤等20%+理论考试理论考试60%思考与练习思考与练习nP151.7 1.8 1.9 1.12参考文献：参考文献：1.国外电子测量技术杂志国外电子测量技术杂志2.电子技术应用杂志电子技术应用杂志3.电子测量技术基础，东南大学出版社电子测量技术基础，东南大学出版社4.电子测量，机械工业出版社电子测量，机械工业出版社此课件下载可自行编辑修改，供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！