电子测量第1章ppt课件

1、河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院1.1 测量与计量的基本概念1.1.1 1.1.1 测量的定义测量的定义 概念：测量是为确定被测对象的量值而进行概念：测量是为确定被测对象的量值而进行的实验过程。的实验过程。 在这个过程中，人们借助专门的设备如电在这个过程中，人们借助专门的设备如电子电压表、信号发生器、电子示波器等），把子电压表、信号发生器、电子示波器等），把被测量与标准的同类单位量进行比较，从而确被测量与标准的同类单位量进行比较，从而确定被测量与单位量之间的数值关系，最后用数定被测量与单位量之间的数值关系，最后用数值和单位共同表示测量结果。值和单位共同表示测量结果。 测量的实质就是将被

2、测量与标准量在测量测量的实质就是将被测量与标准量在测量设备上进行比较，得出被测量量值的过程。设备上进行比较，得出被测量量值的过程。 河北石油职业技术学院1.1.2 1.1.2 测量的分类测量的分类河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院电子测量仪器的分类电子测量仪器的分类 按照被测量的特性，电子测量仪器可分为以下几类：按照被测量的特性，电子测量仪器可分为以下几类：1.1.电信号的电信号的“三域三域”： 调制域调制域分析仪）调制域调制域分析仪）ff0tf频域频谱仪）频域频谱仪）f0utu时域示波器）时域示波器）频率频率频域频域电压电压时域时域时间时间调制域调制域河北石油职业技术学院2按测量手段分

3、类河北石油职业技术学院图1.1 用组合测量法测量有源二端网络的内阻河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院1.1.3 测量与计量 计量就是具有法制效力的基准量的测量。 计量是为了保证量值的统一和准确一致的一种测量，它是利用技术手段实现的一种特殊形式的测量，即把被测量与国家计量部门作为基准或标准的同类单位量进行比较，以合格与否，并给出具有法律效力的检定证书。 河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院基准与传递基准与传递 一级：主基准国家级：中国计量研究院）一级：主基准国家级：中国计量研究院）二级：副基准省、市级计量局

4、）二级：副基准省、市级计量局）三级：工作基准县、市级计量局）三级：工作基准县、市级计量局）实际应用仪表实际应用仪表 量值溯源量值溯源 量值传递量值传递国际计量局国际计量局比对比对-同级仪表同级仪表比较一致性。比较一致性。校准校准-高级仪表高级仪表校准低级仪表。校准低级仪表。检定检定-法定计量法定计量部门评定低一等级部门评定低一等级仪表是否合格。仪表是否合格。河北石油职业技术学院1.2 1.2 电子测量技术的特点和意义电子测量技术的特点和意义 1.2.1 1.2.1 电子测量的定义电子测量的定义从广义上说，凡是利用电子技术进行的测量都可以说从广义上说，凡是利用电子技术进行的测量都可以说是电子测量

5、；从狭义上说，电子测量是指在电子学中是电子测量；从狭义上说，电子测量是指在电子学中对有关电的量值的测量。对有关电的量值的测量。1.2.2 1.2.2 电子测量技术的特点电子测量技术的特点1 1测量速度快测量速度快2 2测量频率范围宽和测试动态范围广测量频率范围宽和测试动态范围广3 3测量准确度高测量准确度高4 4易于实现遥控易于实现遥控5 5易于实现测量过程自动化和测量仪器的智能化易于实现测量过程自动化和测量仪器的智能化河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院表1.1 常用电子测量仪器与应用河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院河北石油职业技术学院1.4 1.4 电子测量技术发展概述电子测量

6、技术发展概述模拟式模拟式仪表仪表数字式数字式仪表仪表智能化智能化仪表仪表虚拟虚拟仪器仪器 图1 测量仪器的发展进程示意图 河北石油职业技术学院电子测量仪器的发展电子测量仪器的发展 1 1 传统仪器传统仪器 模拟仪器模拟仪器 数字化仪器数字化仪器 指针式三用表指针式三用表 示波器示波器 数码显示仪表数码显示仪表 软硬兼施软硬兼施 多功能多功能 高精度高精度自动化自动化 改进方向改进方向 特点特点 全由硬件组成全由硬件组成 功能单一固定功能单一固定 精度较低精度较低 人工操作人工操作 河北石油职业技术学院现代仪器现代仪器 智能化智能化 模块化模块化 虚拟化虚拟化网络化网络化 发展方向发展方向 性能

7、优异功能多性能优异功能多 仪器与计算机融合仪器与计算机融合 硬件与软件结合硬件与软件结合 特点特点 智能仪器智能仪器 程控仪器程控仪器-自动测试系统自动测试系统虚拟仪器虚拟仪器 主要形式主要形式河北石油职业技术学院智能仪器智能仪器 ( (计算机嵌入仪器计算机嵌入仪器) )通常人们把内含微处理器和通常人们把内含微处理器和GPIBGPIB接口的仪器称为智能仪器接口的仪器称为智能仪器 测试模块测试模块或信号源或信号源智能仪器智能仪器自动测试系统自动测试系统 河北石油职业技术学院 虚拟仪器仪器融入计算机）虚拟仪器仪器融入计算机） VI VI，Virtual InstrumentsVirtual Ins

8、truments是检测技术与计算机技术和通信是检测技术与计算机技术和通信技术有机结合的产物。它是技术有机结合的产物。它是美国国家仪器美国国家仪器NINI，National InstrumentsNational Instruments公司于公司于19811981年提出的个人仪器年提出的个人仪器Personal Computer InstrumentPersonal Computer Instrument的的基础上发展起来的。虚拟仪器基础上发展起来的。虚拟仪器是指在通用计算机上添加一层是指在通用计算机上添加一层软件和一些硬件模块，使用户软件和一些硬件模块，使用户操作这台通用计算机就像操作操作这台

9、通用计算机就像操作一台真实的仪器一样。虚拟仪一台真实的仪器一样。虚拟仪器技术强调软件的作用，提出器技术强调软件的作用，提出了了“软件就是仪器的概念。软件就是仪器的概念。 河北石油职业技术学院D/A-D/A-由软件产生测试信号由软件产生测试信号 A/D-A/D-采集测量数据采集测量数据 1 1 数字电压表数字电压表 峰值峰值-搜索正负最大值搜索正负最大值 均值均值 有效值有效值-2 2 存储示波器存储示波器3 3 频谱仪频谱仪112)(1niituNU10)(1niituNU虚拟仪器虚拟仪器 举例举例u时域示波器）时域示波器）频域频谱仪）频域频谱仪）f0ut插卡模块）插卡模块）D/AD/AA/DA/D滤波滤波取样取样PCPCD SD SP P被测对象被测对象河北石油职业技术学院虚拟仪器的构成方式虚拟仪器的构成方式信号调信号调 理理数据采集卡数据采集卡GPIBGPIB接口仪器接口仪器VXIVXI仪器仪器PXIPXI仪器仪器串口串口/USB/USB仪器仪器现场总线仪器或设备）现场总线仪器或设备）GPIBGPIB接口卡接口卡测控对象测控对象L