第一章测量的基本原理.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,福建师范大学福清分校,电信专业,电子测量原理,课程简介,一,.,测量总论及误差理论,测量的基本概念、技术方法及系统组成，误差理论和数据处理等。,二,.,基本电参量测量,频率、电压、阻抗等,三,.,时域测量,时域信号波形的采集、显示应用技术。,四,.,频域测量,频域中的信号频谱和网络性能的测量,五,.,数域测量,数字系统的基本测量原理和方法。,六,.,测量系统集成,测量系统的硬件平台、软件平台、总线标准、通信技术等。,1.1,测量的基本概念,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,没有望远镜就没有天文学，没有指南针就没有航海事业,第,1,章 测量的基本原理,1.1.1,测量的意义,生产发展离不开测量,农业需要丈量土地、衡量谷物，产生了长度、面积、容积和重量的测量；掌握季节和节候，出现了时间测量，天文测量。,工业也处处离不开测量,例如，一个飞机需要约,3000,个测量点,1.1.2,测量的定义,1.,狭义测量的定义,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：,测量的内涵,测量对象,：被测客体中的相应的量值信息；,测量目的：从被测对象取得一个定量的认识,测量过程,:,通过实验去认识对象,测量方法,：比较；,A.,直接比较,B.,间接比较；,C.,需要测量仪器；,测量标准,：同类已知单位。,测量结果,：最终能表示给测量主体（人）,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。,2.,广义测量的定义,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。,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。,1.1.3,测量的组成,1.,测量的,5,要素,被测对象,测量仪器,测量技术,测量人员,测量环境。,2.,测量过程,基本要素之间的互动关系,论证阶段：,测量的主体（测量人员）根据测试任务的要求、被测对象的特点、属性，及现有仪器设备状况，拟定合理的测试方案。,设计阶段：,选择测试仪器，组建测试系统。制定出测试策略（测量算法）和操作步骤（测试程序）,实施阶段：,对仪器和系统实施测试操作（发控制命令），按照逻辑和时序完成测量过程，取得测量数据；分析测量误差并显示测量出结果。,3.,被测对象,信息,广义的测量是信息的获取，它反映了事物的运动的状态及其变化方式。它又分为自然信息和社会信息两大类。,4.,测量仪器系统,量具和仪器,测量仪器系统包括量具、测试仪器、测试系统及附件等,5.,测量的主体,测量人员,手动：由测量主体（测量人员）直接参与完成,自动：测量主体交给智能设备（计算机等）完成，但测量策略、软件算法、程序编写由测量人员事先设计好。,6.,测试技术,测量中所采用的原理、方法和技术措施，总称为测试技术。,7.,测量环境,测量环境是指,测量过程中人员、对象和仪器系统所处空间的一切物理和化学条件的总和。,测量环境包括温度、湿度、力场、电磁场、辐射、化学气雾和粉尘，霉菌以及有关电磁量（工作电压、源阻抗、负载阻抗、地磁场、雷电等）的数值、范围及其变化，它会对被测对象产生影响。,1,2,计量的基本概念,为使在不同的地方，用不同的手段测量同一量时，所得的结果一致，就要求,统一的单位、基准、标准和测量器具,。,1.2.1,计量的定义和意义,1.,计量的定义,计量是把被测量与国家计量部门作为基准或标准的同类单位量进行比较，以确定合格与否，并给出具有法律效力的,检定证书,。,计量是利用技术和法制手段实现单位统一和量值准确可靠的测量。,计量的三个主要特征是,统一性、准确性和法制性,。,1,2,2,单位和单位制,根据定义而令系数为,1,的量称为单位。,单位是表征测量结果的重要组成部分，,又是对两个同类量值进行比较的基础。,1960,年第十一届国际计量大会上正式通过国际单位制,SI,。,1984,年,2,月国务院颁布了,中华人民共和国法定计量单位,，,决定我国法定计量单位以国际单位制为基础。,SI,有,7,个基本单位,1.,国际单位制（,SI,）,的组成,国际单位制词头表示使单位增大或缩小的十进倍数。,1,2,3,基准和标准,基准,用来复现某一基本测量单位的量值，只用于鉴定各种量具的精度，不直接参加测量。,(1),一级基准,，又称主基准和国家基准。具有最高水平的基准。一个国家只有一个。,(2),二级基准,，又称副基准。量值精度由主基准确定，用以代替主基准向下传递或代替主基准参加国际比对,(3),三级基准,，又称工作基准。用来直接向下属标准量具进行量值传递，用以检定下属计量标准量具的精确度。,标准,根据工作基准复现出不同等级的便于经常使用的计量标准量具或仪器。,计量标准的准确度等级在工作基准之下，工作计量器具之上。,按精度高低又分为一级标准、二级标准和三级标准。,通过这些标准经常性地对日常工作仪器进行检定，确定其量值的精确度大小。,除标准器具外，还有标准物质。,（,1,）计量器具：,能用以直接或间接测出被测对象量值的量具、计量仪器和计量装置都统称为计量器具。计量器具按作用可分为计量基准、计量标准和工作计量器具三类。,（,2,）计量标准器具：,准确度低于计量基准用于检定计量标准或工作计量器具的计量器具。,（,3,）工作计量器具：,工作岗位上使用，不用于进行量值传递，而是直接用来测量被测对象量值的计量器具。,几个术语,（,4,）比对：,在规定条件下，对相同准确度等级的同类基准、标准或工作计量器之间的量值进行比较，其目的是考核量值的一致性。,（,5,）检定：,用高一级的计量器具对低一级的计量器具进行比较，评定被检计量器具的计量性能是否合格。,要求计量标准的准确度为被检者的,1/3,到,1/10,。,（,6,）校准：,被校的计量器具与高一级的计量标准相比较，确定被校计量器具的示值误差。,（,7,）量值的传递：,指一个物理量单位通过各级基准、标准及相应的辅助手段准确地传递到日常工作中所使用的测量仪器、量具，保证量值统一的全过程。,1.2.4,测量基准的权威性和相对性,1.,基准的权威性,基准的理论定义最严格的、制作工艺技术最先进。,原器基准自身也会随时间、地点、环境条件而变化，甚至会损坏，会失传。,从现代科学的观点来看，最好的基准是原子基准。,2.,基准的相对性,一个时期的测量基准反映当时的人类认识水平和科学水平,例：以太阳为基准，时间测量的精确度,1,天内可达到,1,秒钟。而目前铯原子钟的计时精确度在三百万年内也不超过,1,秒。,“米原器”是,1795,年，曾经为法国王室工作的珠宝商制作的铂棒。长度为,1,米、厚,4,毫米、宽,25.3,毫米两端面平行。于,1799,年,6,月,22,日被放置在国家档案馆，便是众所周知的。,1983,年第,17,届,CGPM,又,以真空中的光速重新定,义了米，即,1,米等于光在,真空中于,1/299792458,秒,时间间隔内所经路径的,长度。,1.2.5,测量标准的传递,中国计,量院,中国测,试院,国家标,物中心,授权基准,实验室,大区国家计量中心,省级计量所,市（地）计量所,分,站,县（区）计量所,工矿企业、商店、研究院,所、医院、学校等,国,防,计,量,中,心,行,业,计,量,中,心,国,家,专,业,计,量,站,国家,标准,级,级,级,工作,标准,1,3,测量误差的基本概念,测量的目的,:获得被测量的真值。,真值,:,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。,测量误差,:,所有测量结果都带有误差。,1.3.1,测量误差的定义,1.3.2,测量误差的来源,（,1,）仪器误差：,（,2,）影响误差：,（,3,）理论误差和方法误差：,（,4,）人身误差：,（,5,）测量对象变化误差：,1.3.3,测量误差的表示方法,测量误差：绝对误差和相对误差两种表示方法。,1.,绝对误差,（,1,）定义,：由测量所得到的被测量值与其真值之差，称为绝对误差,实际应用中常用实际值,A,（,高一级以上的测量仪器或计量器具测量所得之值）来代替真值。,绝对误差：,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,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、曲线或函数表达式等形式。,被测量的实际值,一个量的准确程度，不仅与它的绝对误差的大小，而且与这个量本身的大小有关。,例：测量足球场的长度和成都市到绵阳市的距离，若绝对误差都为,1,米，测量的准确程度是不相同？,相对误差：,绝对误差与被测量的真值之比,相对误差是两个有相同量纲的量的比值，只有大小和符号，没有单位。,2.,相对误差,实际相对误差：实际值,A,代替真值,A,0,示值相对误差：测量值,X,代替实际值,A,（,2,）满度相对误差（引用相对误差）,测量仪器在一个量程范围内出现的最大绝对误差与该量程值（上限值下限值）之比来表示的相对误差，称为满度相对误差（或称引用相对误差）,仪表各量程内绝对误差的,最大值,电工仪表就是按引用误差 之值进行分级的。是仪表在工作条件下不应超过的最大引用相对误差,我国电工仪表共分七级：,0.1,，,0.2,，,0.5,，,1.0,，,1.5,，,2.5,及,5.0,。如果仪表为,S,级，则说明该仪表的最大引用误差不超过,S%,测量点的最大相对误差,在使用这类仪表测量时，应选择适当的量程，使示值尽可能接近于满度值，指针最好能偏转在,不小于满度值,2/3,以上的区域。,例：某待测电流约为,100mA,，,现有,0.5,级量程为,0,400mA,和,1.5,级量程为,0,100mA,的两个电流表，问用哪一个电流表测量较好？,用,1.5,级量程为,0,100mA,电流表测量,100mA,时的最大相对误差为,解：,用,0.5,级量程为,0,400mA,电流表测,100mA,时，最大相对误差为,（,3,）分贝误差,相对误差的对数表示,分贝误差是用对数形式（分贝数）表示的一种相对误差，单位为分贝（,dB,）。,电压增益的测得值为 误差为,用对数表示为增益测得值的分贝值,分贝误差,1.4.1,信息的概念,1,客体的实有的信息,客观信息,客体论的信息是一种客观的存在，不以主体的存在与否为转移，或者无论是否被其主体感受到，都丝毫不影响它的“自我表述”或“自我显示”。,有时人们很难了解事物的内部结构状况，就只能把它看作一个“黑箱”，并通过它的外部联系的状态及其变化方式来获得信息。,1.4,测量信息的获取原理,2,主体认识论的信息,主观信息,指主体所感知或表述的关于该事物的运动状态及其变化方式，及有关的形式、含义和效用。,主体认识论层次的信息的内涵比客体论层次信息丰富得多。这是因为作为认识的主体：,（,1,）具有感觉的能力，能感觉到信息的外在形式。,（,2,）具有理解能力，能够理解信息的内在含义。,（,3,）具有目的性，能够判断信息对其目的价值。,1.4.2,信息的感知,1,感知的基本原理,信息感知的基本机制在于要有某种组织或器官能够灵敏地感受到被测对象运动的状态及其变化的方式。,信息感知，是感知事物运动的状态及其变化方式，其实质是把客体论层次的信息转换为主体认识论层次的语法信息,2,感知的基本技术,传感器与敏感器,测量的第一个环节是信息的感知。,传感器是感知各种非电信息并把非电量转换为电量输出的器件或装置，它是非电系统与电系统之间的接口，本质上是完成信息载体的转换。,传感器根据转换的效应可分为物理型、化学型和生物型三大类。,例：,热敏电阻把被测温度的变化转换为电阻的变化。,1.4.3,信息的识别,1,识别的基本原理,（,1,）把感知的信息转换成人们能够理解的语义信息。,（,2,）理论上信息总是可以分辨（识别）的。,（,3,）识别的原则是：相似而认同，相异而拒斥。,（,4,）由于识别环境存在固有干扰，待识别的信息天然不理想，理论方法不完备和信息类别相似性的表达不完善，因此，无论怎样精巧地设计信息识别系统，完全无差错的识别是不现实的（误差存在的绝对性）。,2,识别的基本技术,比较,用已知量和未知量比较。,变换,某些被测量不便于直接比较，无法直接观测而采用了变换。,例如，雷达测量飞机的距离，采用了把距离变换成时间，通过直接测量电脉冲来回传输的时间来测得距离。,信息处理,为了各种目的而对信息所进行的变换和加工。,显示原理,把人眼不可见的信息转为可见的信息,3.,测量的原理,测量的信息过程,测量客体,信息感知,信息识别,测量主体,语法信息,语义信息,语用信息,智能化处理,机器智能,人所赋予机器的一种智能。,智能包含信息、知识、策略和行为四个要素，具有获取有用信息、由信息生成知识、由知识和目的生成策略以及实施策略取得效果四个方面的能力。,1.5,测量的间接比较与直接比较原理,测量是通过比较来取得一个定量的认识,1.5.1,基于比例变换的间接比较法（偏转法）,1.,比例变换的原理,（,1,）三种类型的子变换：,A,例：弹簧秤是偏转法直读式仪器的一个简单例子。被测重物放在弹簧秤上，把物体的重量变成弹簧的弹性形变。然后，形变带动机械式仪表的指针成比例的偏转，指示出被测物体的重量。,直读式,电压表,（,2,）实现结构,由于,故：,式中,1.5.2,基于差值示零的直接比较法,1.,差值检测原理,:,被测量与标准量直接进行比较,需要一个具有,比较功能的电路,，要求比较的范围宽、灵敏度和分辨力高；,需要一个,与被测量同类的可变标准量,参与比较，要求标准量准确且可细微调节。,比较功能可由运算功能来实现,有两种方式：,差值,运算比较,比例,运算比较,2.,差值示零的平衡调节,（,1,）零示法原理,:,（,2,）实现平衡调节的结构,当 则,对称差动的桥式结构,当 时，,1.5.3,减少误差的复合式比较,为了提高测量准确度，在比较中可采用各种减小测量误差的方法，如微差法、替代法、对照法。,1,微差法,在零示法中，要仔细调节标准量,S,使之与未知量,x,相等，这通常很费时间，有时甚至不可能做到。,微差法：标准量,S,与被测量,x,相差了一微小量 ，再用仪器测出 ，即求得待测量,x,2.,替代法,在测量条件不变的情况下，用一已知的标准量去替代未知的被测量，通过调整标准量而保持替代前后仪器的示值不变，于是,标准量的值等于被测量值,。,3.,交换法,通过交换被测量和标准量的位置，从前后两次换位测量结果的处理中，削弱或消除系统误差。,特别适用于平衡对称结构的测量装置中，并通过交换法可检查其对称性是否良好。,第一次平衡,第二次平衡,上两式相乘、开方得：,1.6,电子测量中的基本实现技术,1.,量值变换,量值是指电压、电流、功率、阻抗、时间等电参量的幅值大小。,量值变换即指把它们的幅值按比例地增大或缩小。,量值处于难以测量状态（太小或太大），按某一已知比值变换为量值适中的同样参量进行测量。,通过量值变换，可增加测量范围，提高测量分辨力和精度。,1.6.1,电子测量中的变换技术,（,1,）信号放大与衰减,信号放大是为了将微弱的被测信号，放大到足以进行各种转换处理，或能驱动指示器、记录器。,测量放大器,是指在测量系统中用来放大微弱电压、电流或电荷信号的放大器。要求低漂移,衰减器,用来降低测量系统中的信号电平，使大的信号进入仪器的测量范围。,（,2,）阻抗变换,电子测量中，,不匹配的负载与传输线连接时，信号传输中将产生强烈反射。,为了保证良好的传输，必须在传输线与负载之接入一种阻抗变换的双口网络，实现阻抗的匹配。,在信号源的功率放大器输出电路中，常用变压器等进行阻抗变换，以保证最佳功率传输。,电子测量仪器输入端具有很高输入阻抗,，输入跟随器则是实现了输入通道从高阻到低阻的阻抗变换。,2.,频率变换,（,1,）检波：,交流电压变成直流电压,常用磁电式电表，它只能测量直流，交流信号必须检波成直流信号来测量,（,2,）斩波：,把一个直流电压调制成交流电压，经过交流放大，然后再把交流电压通过反调制（解调）还原为直流电压的过程。,斩波的作用是对微弱的直流电压进行放大,（,3,）变频（混频）进行频率的加减运算。,获得很宽的频率覆盖范围。,获得高增益，提高测量仪器的灵敏度。,实现中频或低频替代，以提高测量精度。,实现频率的精密测量。,例：,f=200.020kHz,220kHz,f,0,=200kHz,则,F=f-f,0,=20Hz,20kHz,覆盖系数从,1.1,扩展到,1000,（,4,）倍频,倍频器是频率综合技术中的乘法器。,差频倍增法,用倍频法减小测量误差。,利用电子计数进行频率测量时，,1,误差将决定测量误差。若,KHz,，,1,的相对误差为,10,-3,，如果先对进行,10,3,倍的锁相倍频后测量，则该项误差可降为,10,-6,。,（,5,）分频,分频是于对信号频率进行除法运算,（,6,）频率合成,频率合成是把一个（或少量几个）高稳晶振频率源经过一系列综合的加、减、乘、除四则运算，可作为随意调节频率的高精度信号源。,（,7,）取样技术,取样门电路将高频信号进行取样变换，使之以低频形式复现出来。,它可以把频率上限扩展到几,GHz,甚至几十,GHz,。,3.,波形变换,（,1,）整形,将任意形状的波形变成规则的脉冲波形，,（,2,）限幅,把信号波形幅度限制在一定范围内,（,3,）微分,由矩形脉冲形成一个窄脉冲。,（,4,）合成,多种波形叠加成复杂波形。,（,5,）变换,方波变成三角波或正弦波，三角波变成正,弦波或方波，正弦波变成方波或三角波等。,4,参量变换,1,）,AV,变换,电流,、,电压、电阻之间的变换,多用表中采用的,AV,变换，包括交流,/,直流（,AC/DC,）、,电流,/,电压（,I/V,）,和电阻,/,电压（,/V,）,的转换，实现了交、直流电压、电流、电阻等多种测量功能。,（,2,）,V/F,变换,模拟直流电压转换为频率,（,3,）,V/T,变换,模拟直流电压转换成时间,（,4,）网络参数的变换,5.,能量变换,指其他多种形式的物理量与电学量之间的变换,一般分为参量变换器及电势变换器两大类：,参量变换器是将各种物理量变换成电阻、电感、电容或磁导率等。如电阻丝应变片、电感式变换器等。,电势变换器是将各种物理量变换成电势、电流等电量，如光电变换器、压电变换器、热电偶等。,6.,模,/,数和数,/,模变换,例：,（,1,）,弹簧称,把物体的重量变成了弹簧长度的形变，进行了机械量到机械量的变换；,（,2,）指针式直流电压表,电压的量值变成了电表指针偏转角的大小，进行了电量到机械量的变换；（,3,）示波器把电信号的波形变换成了在荧光屏上光信号的波形，进行了电到光的变换。,例：一个工件伤痕检测系统使用的变换技术,机械量信息到光信号；,光信号变换成电信号；,电信号被放大，进行了幅度变换；,对电信号比较、校正的处理后抽取出了有关伤痕的有用信息；,电信号到光信号的变换。,1.6.2,电子测量中的比较技术,1.,比较的基本概念,被测量为,x,、,标准量为,s,、,比较电路输出为,y,。,当,xs,时，,y=YH,当,x=s,时，,y,出现一个跃变信号,标量比较,只识别两个同类的未知量是否相等。,矢量比较,识别一组同类的未知量的相对大小，并按照由大到小（或由小到大）的顺序排列起来。,差值比较,利用减法比较电路，取出两个未知量之间的间隔大小（差值），并对差值进行比较。,比值比较,选择某个点作为参考点，将每次测量值除以参考值，确定它们的相对大小。,量化比较,被测未知量与标准单位量比较，确定它是该单位的若干倍或是若干分之一。,A/D,转换器是基于量化比较的典型部件。,差值运算比较,A,零示法,：若测量过程中调节标准量,s,，使,y0,（,电路平衡、指示器为零）时，则,x=s,；,B,偏转法,：若测量过程中选择接近,x,的,s,，,指示器测出微小差值,y,，则,x=s+y,（,微差法）,比例运算比较,y=x/s,A,零示法,：若调节标准量,S,，使,y=1,（,电路平衡，指示器为,1,），则,x=s,B.,偏转法,：若固定,S,值，指示器测出,y,值，则,x=,y.s,2.,电压比较,（,1,）电平比较,用电压比较器来实现两个模拟电压的大小的比较,（,2,）差值型比较,采用能输出模拟差值电压的减法运算放大器。有差动型比较和求和型比较两种。,（,3,）比例型比较,具有除法或比例运算功能的电路或部件，也可完成被测量与标准量的比较。例如，双积分式,A/D,转换器中，被测电压与标准电压之间具有如下关系：,3.,阻抗比较,电桥电路具有对称差动的电路结构，是一种电量天平，可实现差值检测和比例比较的功能。,电桥电路具有灵敏度高、测量范围宽，温度补偿容易实现，测量电路的零点调节方便。,（,a,）,比例臂电桥（,b,）,有源电桥 （,c,）,电压电桥 （,d,）,电流电桥,例：,差动型电容式传感器能把位移、压力、振动、液面位置等物理量的变化，高分辨地转换成两个电容值之差值，即,C=C,1,-C,2,，测量出,C,，,即可测出其被转换的物理量。,1.6.3,电子测量中的处理技术,信号运算与处理是电子测量中的基本技术,浅层的信息处理,属于对信息的形式化关系所作的变换或处理。例如，测量交流电压的平均值、峰值，对信号进行加、减、乘、除、等运算与处理。,深层信息处理,目的是为了要从原始信息中获得相关的“知识”,运算电路分为,模拟运算电路和数字运算电路,两大类,1.,基本模拟运算,运算放大器辅以不同的电路元件，可组成比例、加减、微分、积分、对数、指数和乘除等电路,（,1,）四则运算电路,指数和对数运算电路是利用二极管的电流电压在一定条件下存在的指数关系来实现。,积分和微分电路,运算放大器外接电感和电容等储能元件，利用电路在时域中的过渡过程可形成积分电路和微分电路。,例,运算与处理功能在电压测量中的应用。,计算公式,第一级为模拟乘法器，完成被测电压的平方运算；第二级为积分器，完成平均运算；第三级为开方器，完成开平方根的运算；最后一级为放大器，按一定比例放大的直流输出电压去驱动电表使电表，按被测电压的有效值进行线性刻度。,2.,数字计算与数字信号处理,基于数字逻辑电路的硬件方式：,利用现有的各种数字逻辑门、译码器、触发器、寄存器、计数器、全加器等，以及各种,CPLD,、,FPGA,等可编程逻辑，组成各种数字逻辑的运算与控制单元。,基于微处理器和微型计算机的嵌入式系统的软件方式：,通过软件编程，完成各种数字与逻辑的运算。,不仅能完成常用的数学运算，而且能实现统计运算、,FFT,运算等。运算功能强、精度高、速度快、灵活性及抗干扰性强。,再加微机和单片机的逻辑运算与控制功能，实现测试仪器系统的智能化、自动化、网络化。,（,1,）数字信号处理（,DSP,）,的基本内容,广义说，数字信号处理是研究用数字方法对信号进行分析、变换、运算、检测、压缩、调制、解调以及快速算法的一门技术学科。,狭义说：数字信号处理主要是研究有关,数字滤波技术：,把有效信号提取出来，抑制（削弱或滤除）干扰或噪声的一种处理。,离散变换快速算法：,FFT,频谱分析方法,:,用频谱分析仪和信号分析仪,信号处理包括时域和频域处理。时域处理中最典型的是波形分析。频域处理主要指滤波，主要使用频谱分析仪和信号分析仪,（,2,）数字信号处理的应用,语音信号处理,语音的识别、合成、增强、数据压缩,图像信号处理,图像压缩、解压、增强、恢复、分割、识别、编码和重建,振动信号处理,地球物理信号处理,探测地下石油和天然气以及其他矿藏，通常采用地震勘探方法来探测地层结构。,生物医学信号处理,1.6.4,电子测量中的显示技术,测量结果通过显示器件转换成人们可直接感知的机械运动、数字、文字、图形、图像等形式的信号。,1.,指示式仪表,电流表、电压表、功率表、电能表、功率因数表、频率表、相位表、兆欧表、电容表等,2,电光显示器件,（,1,）发光二极管（,LED,）,利用正向偏置,PN,结中电子与空穴的幅射复合发光，发射出非相干光，光谱较宽，视角效果好；,（,2,）液晶显示器（,LCD,）,液晶是一种具有光学双射性的液体状的晶体，液晶显示器件在电信号驱动下，控制其对入射偏光的反射或透射，实现,LCD,的显示,（,3,）阴极射线管（,CRT,）,CRT,可分为电视用、显示终端用及仪器仪表用,本章小结,测量是测量主体通过比较的方法，对被测对象取得定量信息（即量值）的实验过程。,计量是为了保证量值的统一准确一致的一种测量。具有统一性、准确性和法制性的三个主要特征。,测量误差的概念、来源，绝对误差和相对误差的定义和计算。,测量是研究信息获取的科学，信息的感知和识别。,测量是为了确定被测对象的量值而进行的比较，分为直接比较、间接比较。,测量的基本技术有：变换、比较、处理和显示,