第1章 测量的基本原理讲义第二讲

1、电子测量原理电子测量原理第1页Axx电子测量原理电子测量原理第2页电子测量原理电子测量原理第3页0AxxxxAx电子测量原理电子测量原理第4页xAxCCxA电子测量原理电子测量原理第5页0100%xA 电子测量原理电子测量原理第6页100%AxA 100%xxx 电子测量原理电子测量原理第7页100%mmmxx 0 0mx|mx |mx A AxAmAmx A mmmxx电子测量原理电子测量原理第8页m %mxxSx电子测量原理电子测量原理第9页2100%1.5% 1.5%100mxxSx1400%0.5%2%100mxxsx 电子测量原理电子测量原理第10页oxiVAV 20lg()xxGA

2、 dB 20lg(1)dBAAAAAx电子测量原理电子测量原理第11页y1y2y电电量量变变换换（测测量量电电路路）信信宿宿点点非非电电逆逆变变换换（显显示示器器）被被测测量量 x信信源源点点非非电电变变换换（传传感感器器）y1=f1(x)221( )yf y 32()yf y A321( )( )yfff xf x电子测量原理电子测量原理第12页直读式直读式电压表电压表 电子测量原理电子测量原理第13页K K1 1K K3 3K K2 2xu2u3 yu1y1y2y3信信源源点点信信宿宿点点 )(111uxKy)(2122uyKy)(3233uyKyy321123()yK K K x uuu

3、Kx u 123KK K K321123uuuuKK K 电子测量原理电子测量原理第14页（a) 测零点值（a) 测零点值非电电变换非电电变换 K1主体主体电非电变换电非电变换 K3电电变换电电变换 K2传感器传感器变换电路变换电路显示器显示器（b) 测标准量（b) 测标准量非电电变换非电电变换 K1主体主体电非电变换电非电变换 K3电电变换电电变换 K2传感器传感器变换电路变换电路显示器显示器（c) 测未知量（c) 测未知量非电电变换非电电变换 K1主体主体电非电变换电非电变换 K3电电变换电电变换 K2传感器传感器变换电路变换电路显示器显示器0 x0ysyxysx xxs电子测量原理电子测

4、量原理第15页xsy比较电路比较电路被测量被测量标准量标准量电子测量原理电子测量原理第16页xs 电子测量原理电子测量原理第17页K1K2减减法法比比较较或或比比例例比比较较K3变变换换变变换换变变换换指指示示器器 uxusy0 0 xs（a a) ) 双双通通道道对对称称输输入入结结构构mu或 当当 则则skkx1212kk x s 电子测量原理电子测量原理第18页(b) 对称桥式结构(b) 对称桥式结构s sx激励源激励源y=0y=02r1r当当 时，时， 12rxsr 12rr xs 电子测量原理电子测量原理第19页 xs 电子测量原理电子测量原理第20页微差法进行测量时，测量误差公式：

5、微差法进行测量时，测量误差公式：测量仪器的误差测量仪器的误差 对测量的对测量的影响被大大地削弱影响被大大地削弱优点：测量速度快和测量准确度高。优点：测量速度快和测量准确度高。 xSxSx/ 0-v+vxs电子测量原理电子测量原理第21页电子测量原理电子测量原理第22页 替代法的测量原理 替代法的测量原理xs0 0-v-v+v+v2 2K KK K1 1（b) 零示法（b) 零示法(a) 偏转法(a) 偏转法xs0 0-v-v+v+v2 2K KK K1 1r r电子测量原理电子测量原理第23页第一次平衡第一次平衡 第二次平衡第二次平衡 上两式相乘、开方得：上两式相乘、开方得：12121()2x

6、WWWWW11 2xW lWl 22 1xW lW l ( (a a) ) 天天平平称称重重xWW1l1l2xWW2l1l2电子测量原理电子测量原理第24页12121()2xssssRRRRR电子测量原理电子测量原理第25页电子测量原理电子测量原理第26页电子测量原理电子测量原理第27页电子测量原理电子测量原理第28页电子测量原理电子测量原理第29页 例：例：f=200.020kHzf=200.020kHz220kHz220kHz f f0 0=200kHz=200kHz则则 F=f-fF=f-f0 0=20Hz=20Hz20kHz20kHz覆盖系数从覆盖系数从1.11.1扩展到扩展到1000

7、1000L LC C振振荡荡器器fF=f-f0f0电子测量原理电子测量原理第30页()xsxsmfmfm ffm f电子测量原理电子测量原理第31页电子测量原理电子测量原理第32页电子测量原理电子测量原理第33页电子测量原理电子测量原理第34页电子测量原理电子测量原理第35页电子测量原理电子测量原理第36页I/VAC/DC放放大大或或衰衰减减A/DBCD/七七段段码码数数码码显显示示i电子测量原理电子测量原理第37页伤痕伤痕比比较较校校正正显显示示工件工件光光源源光光信信号号电电信信号号滤滤光光片片透透镜镜固体图像固体图像传感器传感器放放大大标准样板标准样板电子测量原理电子测量原理第38页被被

8、测测量量标标准准量量xs比比较较电电路路yyHyL0ysx电子测量原理电子测量原理第39页电子测量原理电子测量原理第40页0-v+vxsx xs s电子测量原理电子测量原理第41页 （a）差差动动型型 （b）求求和和型型 （c）比比较较特特性性_+uxusuo_+uxus比比较较器器uousux0 xsuu12xsRuuR 电子测量原理电子测量原理第42页21xsTUUT电子测量原理电子测量原理第43页（a a）比例臂电桥）比例臂电桥 （b b）有源电桥）有源电桥 （c c）电压电桥）电压电桥 （d d）电流电桥）电流电桥3124ZZZZ1122sxZUNUNZ电子测量原理电子测量原理第44页

9、R-S 触触发发器器tAtBQS RtBtAT 电子测量原理电子测量原理第45页混混频频器器fAfBF F= =f f - -f fA A B B被被测测频频率率标标准准频频率率混混频频器器Ffxfs零零差差指指示示=fx- fs电子测量原理电子测量原理第46页数字比较器数字比较器数数字字比比较较器器N N1 1N N2 2Q Q电子测量原理电子测量原理第47页A1u2RR_+A2RR_+RRRUoRu1u3u4R01234UUUUU电子测量原理电子测量原理第48页/1iTUUosUR I e 1ln(/)lnoTisiUUU RIkUAUiDR1_+R2AUiR1D_+R2Uo图图2-20 指数电路和对数电路指数电路和对数电路电子测量原理电子测量原理第49页对数对数对数对数加加 法法或减法或减法指数指数U1U2Uo12oUUU12oUUU电子测量原理电子测量原理第50页AuiR1uc_+CiAui_+RuoCR1（a）基本积分电路）基本积分电路 （b）基本微分电路）基本微分电路2111( )toictUudtu tRC/oiuRCdudt 电