电子测量基础.ppt

一、计量计量和测量是互有联系又有区别的两个概念。测量是通过实验手段对客观事物取得定量信息的过程，也就是利用实验手段把待测量直接或间接地与另一个同类已知量进行比较，从而得到待测量值的过程。测量过程中所使用的器具和仪器就直接或间接地体现了已知量。测量结果的准确与否，与所采用的测量方法、实际操作和作为比较标准的已知量的准确程度都有着密切的关系。因此，体现已知量在测量过程中作为比较标准的各类量具、仪器仪表，必须定期进行检验和校准，以保证测量结果的准确性、可靠性和统一性，这个过程，称为计量。第63页，共89页，星期日，2025年，2月5日同样可算出用l.0级温度计可能产生的绝对误差和示值相对误差可见用1.0级低量程温度计测量所产生的示值相对误差反而小一些，因此选l.0级温度计较为合适。在实际测量操作时，一般应先在大量程下，测得被测量的大致数值，而后选择合适的量程再行测量，以尽可能减小相对误差。第31页，共89页，星期日，2025年，2月5日(4)分贝误差在电子测量中还常用到分贝误差。分贝误差是用对数形式表示的一种误差，单位为分贝(dB).分贝误差广泛用于增益(衰减)量的测量中。下面以电压增益测量为例，引出分贝误差的表示形式。设双口网络(比如放大器，或衰减器)输入、输出电压的测得值分别为Ui和Uo，则电压增益Au，的测得值为(1.1-10)第32页，共89页，星期日，2025年，2月5日用对数表示为(1.1-11)Gx称为增益测得值的分贝值。设A为电压增益实际值，其分贝值G=20lgA，由式(1.1-2)及(1.1-11)，有(1.1-12)(1.1-13)第33页，共89页，星期日，2025年，2月5日由此得到(1.1-15)(1.1-14)式中显然与增益的相对误差有关，可看成相对误差的对数表现形式，称之为分贝误差。若令，则式(1.1-15)可写成(1.1-16)第34页，共89页，星期日，2025年，2月5日1.3电子测量仪器概述测量仪器是将被测量转换成可供直接观察的指示值或等效信息的器具，包括各类指示仪器、比较仪器、记录仪器、传感器和变送器等。利用电子技术对各种待测量进行测量的设备，统称为电子测量仪器。为了正确地选择测量方法，使用测量仪器和估价测量结果，本节将对电子测量仪器的一般情况，包括它的主要功能、主要性能指标和分类做一些概括介绍。第35页，共89页，星期日，2025年，2月5日一、测量仪器的功能各类测量仪表一般具有物理量的变换、信号的传输和测量结果的显示等三种最基本的功能。第36页，共89页，星期日，2025年，2月5日1．变换功能对于电压、电流等电学量的测量，是通过测量各种电效应来达到目的的。比如作为模拟式仪表最基本构成单元的动圈式检流计(电流表)，就是将流过线圈的电流强度，转化成与之成正比的扭矩而使仪表指针偏转初始位置一个角度，根据角度偏转大小(这可通过刻度盘上的刻度获得)得到被测电流的大小，这就是一种很基本的变换功能。对非电量测量，更须将各种非电物理量如压力、位移、温度、湿度、亮度、颜色、物质成份等，通过各种对之敏感的敏感元件(通常称为传感器)，第37页，共89页，星期日，2025年，2月5日转换成与之相关的电压、电流等，而后再通过对电压、电流的测量，得到被测物理量的大小。随着测量技术的发展和需要，现在往往将传感器、放大电路及其他有关部分构成独立的单元电路，将被测量转换成模拟的或数字的标准电信号，送往测量和处理装置，这样的单元电路常称为变送器，它是现代测量系统中极为重要的组成部分。第38页，共89页，星期日，2025年，2月5日1.传输功能在遥测遥控等系统中，现场测量结果经变送器处理后，需经较长距离的传输才能送到测试终端和控制台。不管采用有线的还是无线的方式，传输过程中造成的信号失真和外界干扰等问题都会存在。因此，现代测量技术和测量仪器都必须认真对待测量信息的丫专输问题。第39页，共89页，星期日，2025年，2月5日3．显示功能测量结果必须以某种方式显示出采才有意义。因此，任何测量仪器都必须具备显示功能。比如模拟