电子测量技术(第二版)课件：电子测量技术的综合运用.pptx

电子测量技术的综合运用; 12.1科学制定测量方案

12.1.1测量任务的分析

在受理了测量任务之后，第一件工作就是要对该任务进行详尽的分析。要分清楚所要进行的是电量测量，还是非电量测量；是简单的直接测量，还是复杂的组合测量；是时间域测量、频率域测量，还是调制域测量；是低频测量，还是高频测量。此外，还要进一步分析该测量对实时性、准确度的具体要求。这些问题分析清楚了，就可以按照技术要求，制定出较佳的测量方案。;;12.1.3测量环境的准备

任何测量都是有条件的测量。测量环境主要包括测量设备工作的温度、湿度、压力，供电电源的频率、幅度、平稳性等等。有些对电磁干扰比较敏感的测量，要在电磁屏蔽室里进行。另外有些测量，如产品的可靠性测量，要在特定条件下长时间地连续进行。;12.1.4测量系统的建立

实际的测量，可以是由一台仪器去测试一个或多个参数，也可以是由多台仪器相互配合测量一个过程的多个参数。现代电子测量更多的是将带有接口的程控仪器和被测对象、通用计算机组成测量系统。单一的测量系统构成如图12.1所示。;多仪器组成的自动测量系统如图12.2所示。;12.1.5测量流程的设定

用单一仪器进行单一参数的测量，往往按仪器的技术规范进行操作。对于较为复杂的测量，特别是一些非标准和非常规的测量，在确定测量方案时，要制定具体的操作步骤、方法，形成测量程序，也称操作定义，以书面的形式，让实际测量者在测量时严格照章执行。例如，为测定某压控振荡器的压控特性，假定被测压控振荡器的工作电压为+12V，压控范围为5V～10V，制定如下测量流程(见图12.3)：

(1)将E312A型数字频率计接于压控振荡器的输出端；

(2)用YB3203型直流电源给压控振荡器加上+12V直流电源；;(3)将YB3203型直流电源的可调电压加于压控振荡器的压控电压端口，使控制电压为零；

(4)可调电压调整稳定为5V，记录E312A的数值；

(5)每次可调电压增加0.5V，重复(4)的操作过程；

(6)经过10次测试，按照记录的可调电压??和E312A的对应读数值，绘出U-f曲线。; 12.2正确使用和维护电子测量仪器

12.2.1电子测量仪表的基本运用和基本操作

除了少数综合性电子测量仪器，一般的电子测量仪表仅具有相对单一的基本功能和明显的局部适应性。正确地运用电子仪表的基本功能，合理地进行基本操作，顺利完成电子测量任务，是对电子测量工作者的基本要求。

一般来说，元件类测试仪器功能比较单一，容易选择。比如电阻可用数字万用表来测量，电感与电容可以用电桥或LC测试仪表来测量。如果我们要测量一个电阻，选择万用表还是电桥，主要考虑精度问题，若精度要求不高，则取前;者；若精度要求很高，则应取后者。对电信号参数的测量，情况要相对复杂。我们已经知道，频率计的基本功能是测量信号的频率，毫伏表用于测量信号的幅度，而示波器用于观察信号的波形。通过示波器上波形所占的横坐标与纵坐标的格数，亦可以推算出所测信号的频率与幅度。那么，是否有了示波器，频率计与毫伏表就成了多余的呢？答案是否定的。因为，示波器只能用于估算被测信号的频率与幅度，而频率计与毫伏表可以以很高的分辨率直接读出信号的频率与幅度，频率计的时钟精度可以达10－6以上，毫伏表的精度可以达到2%以上。;在选择合适的测量工具去完成确定测量任务的过程中，测量工作者还必须对测量仪器对被测电路的影响引起足够的重视，否则往往会得出错误的测量结果。例如，有如图12.4所示的这样一个电路，在该电路输入端加入幅度为100mV、频率为20MHz的正弦信号，用一台40MHz的示波器分别观

察A点与B点的波形，当示波器探头衰减器处于1∶1状态时,测量者会发现B点波形大于A点的波形，似乎以BG2为核心的射随电路有放大作用，这是与电子线路理论相对立的。问题出在示波器的输入阻抗上，因为40MHz示波器的输入阻抗表示为1MΩ/25pF，进行低频测量时，输入阻抗的影响几乎可以忽略，而在测量20MHz高频信号时，则有十分明;显的影响。可以计算一下，20pF对20MHz信号的容抗为400Ω，这样的电阻并在A点，会造成放大器的增益明显下降，而当其在B点，由于射随器的隔离作用，对电路几乎没有影响，所以能观察到比较真实的输出信号。通过此例可以看出，有些电路特别是高阻电路是不能用低阻抗的仪器去直接测量的，对高频信号的幅度测量最好采用具有高阻探头的毫伏表。对于图12.4所示电路，如果用高频毫伏表直接去检测A点与B点的信号幅度，会发现它们是相当的。

至于电子测量仪表的基本操作，只需按照仪器的技术规程和使用说明进行即可。作为测试仪表，