测量的基本原理题稿.ppt

《电子测量》 课程简介 第一部分测量总论及误差理论，介绍测量的基本概念、技术方法及系统组成，误差理论和数据处理等。 第二部分基本电参量测量，包括频率、电压、阻抗等 第三部分时域测量，以示波器为背景介绍时域信号波形的采集、显示及应用技术。 第四部分频域测量，重点讨论频域中的信号频谱和网络性能的测量，介绍测量激励信号源的基本工作原理。 第五部分数域测量，介绍数字系统的基本测量原理和方法，包括数字信号的产生、逻辑分析、可测性设计及数字系统测试的典型实例。 第六部分测量系统集成，阐述组建测量系统的硬件平台、软件平台、总线标准、通信技术等。 本章阐述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； 从实现测量原理的变换、比较、处理和显示等环节中，阐述电子测量的基本技术。 第1章 测量的基本原理 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 农业社会中，需要丈量土地、衡量谷物，就产生了长度、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。 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，把被测量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。 量：可定性区别和定量确定的属性 量值：=（量的）数值 × 测量单位 （量的）数值：=量值÷测量单位 （测量）单位：数值等于1的量 被测量：作为测量对象的特定量 测量结果：通过测量所得到的赋予被测量的量值 1.1.2 测量的基本概念（续） 测量的内涵 ①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； ②测量过程: 通过实验去认识对象的过程 ③测量方法：比较； A.直接比较 B.间接比较；C.需要测量仪器； ④测量标准：同类已知单位。 ⑤测量结果：最终能表示给测量主体（人） 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。 1.1.2 测量的定义（续） 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、定级的测量。 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 测量的基本要素 1.测量的基本要素 被测对象、测量仪器、测量技术、测量人员和测量环境 1.1.3 测量的基本要素（续） 测量的首要任务—— 是根据被测对象采用相应的测量原理，制定出相应的测量方法，选用相应的测量仪器或传感器，把深埋的信息挖掘、提取出来，或把自然界中人体五官不能感知的信息检识出来。 2.测量过程——基本要素之间的互动关系 1.1.3 测量的基本要素（续） 3.被测对象——信息 狭义的测量——量值的获取；广义的测量——信息的获取， 信息反映了事物的运动的状态及其变化方式。信息又可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、程序编写需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。 1.1.3 测量的基本要素（续） 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。 环境对测量的影响 A. 环境对被测对象的影响： B. 环境对仪器系统的影响： C. 环境对测量人员的影响： 1.1.3 测量的基本要素