测量的基本原理概要.ppt

《电子测量原理》 课程简介 课程内容：理论课+实验 教材：《电子测量原理》，古天祥、王厚军等编。机械工业出版社 参考书： 《电子测量》，蒋焕之、孙续，中国计量出版社。 《电子测量技术基础》，杨吉祥等，东南大学出版社。 课程简介 第一部分测量总论，介绍测量的基本概念、技术方法及系统组成，计量以及电子测量的基本概念、误差理论等。 第二部分基本电参量测量，包括频率测量、电压测量、阻抗测量等。 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，介绍频域中的信号频谱、网络频率特性的测量。 第五部分数域测量，介绍数字系统的基本测量原理和方法，重点介绍逻辑分析仪的工作原理。 第六部分测量系统集成，阐述自动测试系统、总线标准、通信技术等。 第一章 测量总论 本章阐述了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。 阐述电子测量的基本概念、内容、特点。 一、 测量及其意义  1、测量的意义 日常生活中处处离不开测量 一、 测量及其意义  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。 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。 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。 术语说明（续） 量值：一个数值乘以测量单位所表示的特定量的大小。 3、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：比较法； 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） 4、测量的基本要素（续） 4.1 被测对象——信息 狭义：量值的获取；广义：信息的获取。 4.2 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 4.3 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。 4.4 测量技术 测量中所采用的原理、方法、程序和技术措施，总称为测试技术。 测量原理：测量的科学基础和技术原理。例如根据欧姆定理测电阻。 测量方法：在实施测量中，所采用的按类别概括说明的一组合乎逻辑的操作顺序。例如：直接法、间接法等。 测量程序：测量时，根据给定的测量方法，具体说明的一组操作，也称测量步骤。 技术措施：为尽量减小测量的不确定度，使测量结果尽可能接近真值而采取的措施。如：自校准、实时误差修正、测量数据处理等。 4.5 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。 环境对测量的影响 A. 环境对被测对象的影响 某些被测对象客体（如器件、电路或系统）的性能特性对环境变化较为敏感或非常敏感，因此，原则上测量应在被测对象的正常或额定工作条件下进行。 B. 环境对仪器系统的影响：环境可能直接或间接地影响到仪器系统本身的某个工作特性，进而影响测量结果，造成测量误差。特别是某些测量器具的量程广、频段宽，而内部的元器件数目甚多，且对外界影响相当敏感，错综复杂的影响量所产生的不良效应有时会成为测量的严重问题。 C. 环境对测量人员的影响：高温、严寒、潮湿、闷气、嘈杂、照明不适当等不良工作环境，会对测量人员的身心产生不良影响，从而引起不同程度的人身误差乃至差错。 4.6 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