第1章电子测量绪论

1、21世纪世纪 西安电子科技大学出版社西安电子科技大学出版社张永瑞张永瑞 编著编著高等学校电子信息类系列教材高等学校电子信息类系列教材 讲授讲授 周小勇周小勇 答疑地点：答疑地点：6060# #-321-321 课程的任务课程的任务u掌握通用电子测量仪器的基本测量原理和测量掌握通用电子测量仪器的基本测量原理和测量方法方法u理解基本电信号参数、电路元器件参数的概念、理解基本电信号参数、电路元器件参数的概念、测量原理与基本测量方法测量原理与基本测量方法u具备一定的误差理论知识和数据处理能力具备一定的误差理论知识和数据处理能力u了解通用电子测量仪器的技术性能了解通用电子测量仪器的技术性能 第第1章章

2、电子测量的基本概念电子测量的基本概念 学习学习电子测量电子测量对个人而言对个人而言 调研表明，电子类技术毕业生调研表明，电子类技术毕业生 5050的学生的第一岗位是调试的学生的第一岗位是调试员员, ,作为调试员，以下基本技能和能力要素要通过电子测量技术作为调试员，以下基本技能和能力要素要通过电子测量技术课程来培养：课程来培养： (1)具有较好的电路理论知识和测量基本知识，能根据不同的具有较好的电路理论知识和测量基本知识，能根据不同的测量对象、不同的测量环境选择正确的测量方法和测量设备，减测量对象、不同的测量环境选择正确的测量方法和测量设备，减少测量过程中存在的误差，提高测量精度。少测量过程中存

3、在的误差，提高测量精度。 (2)能正确操作，使用测量仪器或智能设备正确测量电参数。能正确操作，使用测量仪器或智能设备正确测量电参数。 (3)对测量结果的数据能正确地分析与处理。对测量结果的数据能正确地分析与处理。 更有部分学生，更有部分学生，直接在电子测量仪器的企业工作。直接在电子测量仪器的企业工作。第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 1.1 测量与电子测量测量与电子测量1.2 电子测量的内容和特点电子测量的内容和特点1.3 电子测量方法分类电子测量方法分类1.4 电子测量仪器的功

4、能、分类和性能指标电子测量仪器的功能、分类和性能指标1.5 计量的基本概念计量的基本概念第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 要点要点：1.1.了解电子测量的内容及特点了解电子测量的内容及特点 2.2.掌握电子测量的基本方法及选择掌握电子测量的基本方法及选择 3. 了解测量仪器的主要性能指标了解测量仪器的主要性能指标 第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 1.1 测量与电子测量测量与电子测量 一、测量一、测量 测量是通过实验方法对客观事物取得定量信息即数测量是通过实验方法对客观事物取得定量信息即数量概念的过程。量概念的过

5、程。 俄国科学家门捷列夫曾说过：俄国科学家门捷列夫曾说过：“没有测量，就没有科没有测量，就没有科学学”， “测量是认识自然界的主要工具测量是认识自然界的主要工具”。没有望远镜就没有没有望远镜就没有天文学，没有显微天文学，没有显微镜就没有细胞学，镜就没有细胞学，没有指南针就没有没有指南针就没有航海事业航海事业 第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 诺贝尔物理奖，化学奖中诺贝尔物理奖，化学奖中1/41/4属于属于测试方法测试方法和和测试仪器测试仪器的创新。的创新。“两弹一星两弹一星”的成功，没有测试仪器是不可能的。的成功，没有测试仪器是不可能的。生产中生产中“没有测试，就没有新产品没有

6、测试，就没有新产品”。“没有测量，就没有科学。”（或“科学始于测量。”） -门捷列夫第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 生活中的例子生活中的例子重量，长度，温度，湿度，三表（电，水，气）重量，长度，温度，湿度，三表（电，水，气）汽车监测点：汽车监测点：50100 50100 飞机监测点：飞机监测点：3000 3000 航天飞行器监测点：航天飞行器监测点：5000 5000 第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 普通轿车普通轿车：约安装几十到近百只测量传感器：约安装几十到近百只测量传感器. . 豪华轿车豪华轿车：测量传感器数量可多达二百余只：测量传感器数量可多达二百余只

7、. . 汽车测量传感器：汽车电子控制系统的信息源，关键部件，核心技术内容汽车测量传感器：汽车电子控制系统的信息源，关键部件，核心技术内容第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 历史事实也已证明：历史事实也已证明： 测量技术水平是一个历史时期、一个国家的科学技术水平测量技术水平是一个历史时期、一个国家的科学技术水平的一面的一面“镜子镜子”。第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 在当今信息时代在当今信息时代 测量技术测量技术获取信息获取信息通信技术通信技术传递信息传递信息 计算机技术计算机技术处理信息处理信息被称为信息社会三大支柱被称为信息社会三大支柱测量是信息的源头技术测量

8、是信息的源头技术 （测控技术，先要测，才能控）（测控技术，先要测，才能控）提高测量水平，提高测量水平，实现测量手段的现代化，是实现科学技术和生产实现测量手段的现代化，是实现科学技术和生产现代化的重要条件和明显标志。现代化的重要条件和明显标志。发展高新技术，信息技术是关键，信息技术包括测量技术、计算机技术和通信技术。测量技术是关键和基础。 -钱学森第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 泛指以泛指以电子技术为基本手段电子技术为基本手段的一种测量技术。它是的一种测量技术。它是测量测量学学和和电子学电子学相互结合的产物。相互结合的产物。二、电子测量二、电子测量电子测量的概念电子测量的概念：

9、电子测量的应用领域：电子测量的应用领域： 1.电学各专业电学各专业 2. 物理学、化学、光学、机械学、材料学、生物学、医学等物理学、化学、光学、机械学、材料学、生物学、医学等科学领域及生产、国防交通、通讯、商业贸易、生态环境科学领域及生产、国防交通、通讯、商业贸易、生态环境保护乃至日常生活的各个方面保护乃至日常生活的各个方面第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 近几十年来近几十年来计算机技术计算机技术和和微电子技术微电子技术的迅猛发展，为的迅猛发展，为电子测量和测量仪器增添了巨大活力。电子测量和测量仪器增添了巨大活力。 如如“智能仪器智能仪器”和和“自动测试系统自动测试系统”。 现

10、在，电子测量技术现在，电子测量技术(包括测量理论、方法，测量仪器包括测量理论、方法，测量仪器装置等装置等)已形成电子科学领已形成电子科学领 域重要而发展迅速的分支。域重要而发展迅速的分支。第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 自动测试系统自动测试系统第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 1.2 电子测量的内容和特点电子测量的内容和特点 一、电子测量的内容一、电子测量的内容 电参数测量分为：电参数测量分为：电磁测量电磁测量和和电子测量电子测量两类。两类。 电磁测量电磁测量主要指主要指交直流交直流电量电量的的指示测量法指示测量法和和比较测量法比较测量法以及以及磁量磁量的测量

11、的测量等。等。 电子测量是指以电子测量是指以电子技术理论电子技术理论为依据，以为依据，以电子测量仪器电子测量仪器和设备和设备为手段，对为手段，对电量电量和和非电量非电量进行的测量。进行的测量。( (二次表二次表) ) 电子测量仪器传感器电电 量量非电量非电量( (一次表一次表) )第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 电子电子测量测量非电量测量非电量测量电量测量电量测量1电能量测量电能量测量（电压、电流、功率）（电压、电流、功率）2电信号特性测量电信号特性测量（波形、频率、周（波形、频率、周期、相位、失真度、调幅度）期、相位、失真度、调幅度）3电路元件参数测量电路元件参数测量（电阻

12、、电感、（电阻、电感、电容、阻抗、品质因数）电容、阻抗、品质因数）4电子设备的性能测量电子设备的性能测量（增益（增益、衰减衰减、灵敏度灵敏度、频率特性频率特性、噪声指数）噪声指数）频率、时间、电压、相位、阻抗频率、时间、电压、相位、阻抗等基本电参数等基本电参数是其他参数测量的是其他参数测量的基础基础。第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 5非电量测量非电量测量: 传感技术传感技术的发展为的发展为非电量非电量测量提供了新的方法测量提供了新的方法和途径。和途径。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

13、电电变变换换（传传感感器器）y1=f1(x)221()yfy 32()yfy 第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 温温度度压压力力流流量量转转速速水水位位传传感感器器1u1信信号号调调理理U1传传感感器器2u2信信号号调调理理U2传传感感器器3u3信信号号调调理理U3传传感感器器4u4信信号号调调理理U4传传感感器器5u5信信号号调调理理U5多多功功能能切切换换开开关关S/HA/D计计算算机机数码数码管管CRT显显示示打印打印机机绘图绘图仪仪输输出出设设备备数数字字I/OD/A模拟信模拟信号号输输出出多个量测量可用多个量测量可用一台仪器一台仪器第第1章章 电子测量的基本概念电子测

14、量的基本概念 二、电子测量的特点二、电子测量的特点3测量准确度高低相差悬殊。（测量准确度高低相差悬殊。（频率频率和和时间时间的测量的测量准确度）准确度）4测量速度快测量速度快5可以进行遥测可以进行遥测6易于实现测试智能化和测试自动化易于实现测试智能化和测试自动化7影响因素众多，误差处理复杂影响因素众多，误差处理复杂1测量频率范围宽（低至测量频率范围宽（低至10-6以下，高至以下，高至1012）2测量量程宽测量量程宽第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 1.3 电子测量方法的分类电子测量方法的分类 一、按测量过程分类一、按测量过程分类 1直接测量直接测量 它是指直接从测量仪表的读数获

15、取被测量量值的方法。它是指直接从测量仪表的读数获取被测量量值的方法。 特点特点是不需要对被测量与其它实测的量进行函数关系的是不需要对被测量与其它实测的量进行函数关系的辅助运算，因此测量过程辅助运算，因此测量过程简单简单、迅速迅速，是工程测量中广泛应是工程测量中广泛应用的测量方法。用的测量方法。第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 2.间接测量间接测量 它是利用直接测量的量与被测量之间的它是利用直接测量的量与被测量之间的函数关系函数关系(可以是可以是公公式、曲线或表格式、曲线或表格等等)，间接得到被测量量值的测量方法。，间接得到被测量量值的测量方法。 间接测量间接测量费时费时、费事费

16、事。 常在下列情况下使用：常在下列情况下使用：直接测量不方便，或间接测量的结直接测量不方便，或间接测量的结果较直接测量更为准确，或缺少直接测量仪器等。果较直接测量更为准确，或缺少直接测量仪器等。第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 3组合测量组合测量 当某项测量结果需用当某项测量结果需用多个未知参数多个未知参数表达时，可通过表达时，可通过改改变测量条件进行多次测量变测量条件进行多次测量，根据测量量与未知参数间的函，根据测量量与未知参数间的函数关系列出方程组并求解，进而得到未知量，这种测量方数关系列出方程组并求解，进而得到未知量，这种测量方法称为法称为 组合测量组合测量。 如电阻器电

17、阻温度系数的测量。如电阻器电阻温度系数的测量。220)20()20(ttRRt第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 例：某型号电阻的阻值与温度函数关系例：某型号电阻的阻值与温度函数关系22020ttRRt232221203203202202201201ttRRttRRttRRtttR第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 二、按测量方式分类二、按测量方式分类 l.l.偏差式测量法偏差式测量法 定义：定义：在测量过程中，用在测量过程中，用仪器仪表指针的位移仪器仪表指针的位移(偏差偏差)表示被测量大小的测量方法，称为偏差式测量法。表示被测量大小的测量方法，称为偏差式测量法。

18、这种方法这种方法也叫也叫直读法直读法。 特点特点:简单、方便简单、方便，工程测量中广泛应用工程测量中广泛应用。直读式直读式电压表电压表 第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 2 2零位式测量法零位式测量法定义：定义：测量时用被测量与标准量相比较测量时用被测量与标准量相比较(因此因此 也把这种也把这种方法叫作比较测量法方法叫作比较测量法)，用，用指零仪表指零仪表(零示器零示器)指示被测量与指示被测量与标准量相等标准量相等(平衡平衡)， 从而获得被测量。从而获得被测量。 如利用如利用惠斯登电桥惠斯登电桥测量测量电阻电阻(电容、电感电容、电感?)421RRRRx当电桥平衡时，可以得到当电

19、桥平衡时，可以得到第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 特点：精度高，适应于精密测量。特点：精度高，适应于精密测量。缺点：测量速度慢。缺点：测量速度慢。第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 3 3微差式测量法微差式测量法 偏差式测量法偏差式测量法和和零位式测量法相零位式测量法相结合，构成结合，构成微差式微差式测量法。测量法。 通过测量通过测量待测量待测量与与标准量标准量之差之差(通常该差值很小通常该差值很小)来得到待测来得到待测量量值。量量值。0-v+vxs指示器指示器第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 用微差法测量直流稳压源的稳定度用微差法测量直流稳压源

20、的稳定度 优点：优点：兼有兼有偏差式测量法偏差式测量法速度快速度快和和零位式测量零位式测量准确度高准确度高。标准电标准电源源指示器指示器待测量待测量负载负载第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 三、按被测量的性质分类三、按被测量的性质分类瞬态测量瞬态测量）主要测量被测量随时间的主要测量被测量随时间的变化规律。变化规律。稳态测量稳态测量）获取待测量与频率之间获取待测量与频率之间的关系。的关系。逻辑量测量逻辑量测量）主要是用）主要是用逻辑分析仪逻辑分析仪等等设备对数字量或电路的逻辑状态进行测量设备对数字量或电路的逻辑状态进行测量统计测量统计测量）对）对各类噪声信号各类噪声信号进行动进行

21、动态测量和统计分析。态测量和统计分析。第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 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电信号电信号（模拟）（模拟）的的“三域三域”： 第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 时域测量、频域测量、调制域测量时域测量、频域测量、调制域测量 TfV TfF FfV 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第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 数

22、据域数据域-二进制数据流二进制数据流 逻辑分析仪逻辑分析仪 逻辑定时分析仪逻辑定时分析仪 逻辑状态分析仪逻辑状态分析仪 1 0 1 1 0 0 1 01 0 1 1 0 0 1 0 随机域随机域-噪声、干扰噪声、干扰 第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 其他测量方法示例其他测量方法示例： 接触式测量接触式测量与与非接触式测量非接触式测量；根据是否与被测介质接触分类根据是否与被测介质接触分类红外测温红外测温接触式测温接触式测温第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 静态测量静态测量与与 动态测量动态测量根据被测量变化快慢分类根据被测量变化快慢分类电压波动电压波动手持式电压

23、表手持式电压表第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 在线测量在线测量与与离线测量离线测量根据测量对象是否工作分类根据测量对象是否工作分类电力变压器在线监测系统电力变压器在线监测系统（测量油中气体和微水含量）（测量油中气体和微水含量）电力变压器油气相色谱仪电力变压器油气相色谱仪第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 四、测量方法的选择原则四、测量方法的选择原则被测量本身的特性；被测量本身的特性；所要求的测量准确度；所要求的测量准确度；测量环境；测量环境；现有测量设备等。现有测量设备等。注意：注意：正确可靠的测量结果的获得，要依据测量方法和测量正确可靠的测量结果的获得，要依据

24、测量方法和测量仪器的正确选择、正确操作和测量数据的正确处理。否则，仪器的正确选择、正确操作和测量数据的正确处理。否则，即便使用价值昂贵的精密仪器设备，也不即便使用价值昂贵的精密仪器设备，也不 一定能够得到准确一定能够得到准确的结果，甚至可能损坏测量仪器和被测设备。的结果，甚至可能损坏测量仪器和被测设备。第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 例例 图示的是用电压表测量高内阻电路端电压的例子。图示的是用电压表测量高内阻电路端电压的例子。Rv表示测量用电压表内阻。表示测量用电压表内阻。VU96. 41010801010533方法方法1： 用用Rv=10M的数字电压表测量的数字电压表测量相

25、对误差相对误差%8 . 0%1005596. 4电压为电压为第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 方法方法2： 改用内阻改用内阻Rv120k 的万用表电压档测量的万用表电压档测量%40%1005533120801205VU相对误差相对误差电压为电压为第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 1. 4 电子测量仪器的功能、分类和主要性能指标电子测量仪器的功能、分类和主要性能指标 定义定义2：利用电子技术对各种待测量进行测量的设备，统利用电子技术对各种待测量进行测量的设备，统称为称为电子测量仪器电子测量仪器。 为了正确地选择测量方法，使用测量仪器和估价测量为了正确地选择测量方法

26、，使用测量仪器和估价测量结果，下面将对电子测量仪器的的结果，下面将对电子测量仪器的的主要功能主要功能、主要性能指主要性能指标标和和分类分类做一些介绍。做一些介绍。定义定义1：测量仪器测量仪器是将被测量转换成可供直接观察的指示值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。或等效信息的器具。第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 一、测量仪器的功能一、测量仪器的功能 测量仪器具有测量仪器具有物理量的变换物理量的变换、信号的传输信号的传输和和测量结果测量结果的显示的显示等功能。等功能。 1变换功能变换功能 对于电压、电流等对于电压、电流等电学量电学量的测量，是通过测量各种的测量，

27、是通过测量各种电效电效应来应来达到目的的。达到目的的。 对对非电量测量非电量测量，更须将各种非电物理量如压力、位移、，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，通过各种对之敏感温度、湿度、亮度、颜色、物质成份等，通过各种对之敏感的的敏感元件敏感元件(通常称为通常称为传感器传感器) 。第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 测量和处理装置测量和处理装置 变送器变送器:随着测量技术的发展和需要，现在往往将传感器、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，将被测量转换成放大电路及其他有关部分构成独立的单元电路，将被测量

28、转换成模拟模拟的或的或数字数字的的标准电信号标准电信号，送往测量和处理装置，这样的单元，送往测量和处理装置，这样的单元电路常称为电路常称为变送器变送器，它是现代测量系统中极为重要的组成部分。，它是现代测量系统中极为重要的组成部分。变送器变送器0-5V或或4-20mA第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 2传输功能传输功能 在在遥测遥控遥测遥控等系统中，现场测量结果经变送器处理后，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需经较长距离的传输才能送到测试终端测试终端和和控制控制台。台。有线、无线有线、无线第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 3显示功能

29、显示功能 测量结果必须以某种方式显示出。因此，测量结果必须以某种方式显示出。因此，任何测量仪器都任何测量仪器都必须具备显示功能。必须具备显示功能。 模拟式：仪表度盘模拟式：仪表度盘 数字式：数字式：LED、LCD、CRT第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 二、电子测量仪器的分类二、电子测量仪器的分类按功能分类：按功能分类：1. 电平测量仪器：电压表、毫伏表。电平测量仪器：电压表、毫伏表。2电路参数测量仪器：电桥、电路参数测量仪器：电桥、Q表、表、RLC测试仪。测试仪。3频率、时间、相位测量仪器：频率计、石英钟相位计。频率、时间、相位测量仪器：频率计、石英钟相位计。4波形测量仪器：

30、各类示波器。波形测量仪器：各类示波器。5信号分析仪器：失真度仪、谐波分析仪、频谱分析仪。信号分析仪器：失真度仪、谐波分析仪、频谱分析仪。6模拟电路特性测试仪：扫频仪、噪声系数测试仪。模拟电路特性测试仪：扫频仪、噪声系数测试仪。7数字电路特性测试仪：逻辑分析仪。数字电路特性测试仪：逻辑分析仪。8测试用信号源（供给量仪器）：各种信号发生器。测试用信号源（供给量仪器）：各种信号发生器。第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 三、测量仪表的主要性能指标三、测量仪表的主要性能指标 1.精度精度 定义：定义：指测量仪器的指测量仪器的读数读数或或测量结果测量结果与与被测量真值被测量真值相一致的相一

31、致的程度。程度。 其含义是：其含义是：精精 度高，表明误差小；精度高，表明误差小；精 度低，表明误差大。度低，表明误差大。精度的表征：精度的表征：精密度（精密度（）仪表指示值的分散性，反映了）仪表指示值的分散性，反映了随机误差的影响随机误差的影响正确度（正确度（）仪表仪表指示值指示值与与真值真值的接近程度的接近程度正正确度高则说明系统误差小确度高则说明系统误差小准确度（准确度（）精密度精密度和和正确度正确度的综合反映，的综合反映，准确度高准确度高 ，系统误差和随机误差都小。系统误差和随机误差都小。注意：注意：我国电工仪表的分我国电工仪表的分级，就是按级，就是按正确度正确度来确定来确定的。的。第

32、第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 即即性能优良的测量仪器性能优良的测量仪器、正确的测量方法正确的测量方法和和正确细心的测正确细心的测量操作量操作。获得理想的结果，应满足三个方面的条件：获得理想的结果，应满足三个方面的条件：第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 定义：定义：稳定度稳定度（稳定误差），是指在（稳定误差），是指在规定的时间规定的时间区间，其他区间，其他外界条件恒定不变外界条件恒定不变的情况下，仪器示值变化的大小。的情况下，仪器示值变化的大小。 原因：原因：仪器各元器件仪器各元器件的的特性特性、参数不稳定参数不稳定和和老化老化等。等。 稳定度的表示：稳定度的表

33、示：用示值绝对变化量与时间一起表示。用示值绝对变化量与时间一起表示。 例例:某数字电压表的稳定度为：某数字电压表的稳定度为： (0.008%Um+0.003%Ux)/(8h) 定义：定义：由于电源电压、频率、环境温度、湿度、气压、振由于电源电压、频率、环境温度、湿度、气压、振动等动等外界条件变化外界条件变化而造成仪表示值的变化量，称为而造成仪表示值的变化量，称为影响量影响量或或影响误差影响误差。 一般用一般用示值偏差示值偏差和和引起该偏差的影响量引起该偏差的影响量一起表示。一起表示。2稳定性稳定性常用常用稳定度稳定度和和影响量影响量两个参数来表征。两个参数来表征。第第1章章 电子测量的基本概念

34、电子测量的基本概念 测量仪表的接入改变了被测电路的阻抗特性，这种现象称测量仪表的接入改变了被测电路的阻抗特性，这种现象称为为负载效应负载效应。 为了减小测量仪表对待测电路的影响，提高测量精度，为了减小测量仪表对待测电路的影响，提高测量精度，通常对这类测量仪表的输入阻抗都有一定要求。通常对这类测量仪表的输入阻抗都有一定要求。3输入阻抗输入阻抗阻抗性能优劣用阻抗性能优劣用输入电阻输入电阻Ri输入输入电容电容Ci标注标注第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 定义：定义：灵敏度灵敏度表示测量仪表对表示测量仪表对被测量变化被测量变化的的敏感程度敏感程度，一般，一般定义为定义为测量仪表指示值增

35、量测量仪表指示值增量 y(指针的偏转角度、数码的变指针的偏转角度、数码的变化、位移的大小等化、位移的大小等) 与与被测量增量被测量增量x之比之比。 例：示波器在单位输入电压的作用下，示波管荧光屏上例：示波器在单位输入电压的作用下，示波管荧光屏上光点偏移的距离就定义为它的光点偏移的距离就定义为它的偏转灵敏度偏转灵敏度，单位为，单位为cmV，cmmV等。等。 对示波器而言，对示波器而言，偏转灵敏度的倒数称为偏转因数偏转灵敏度的倒数称为偏转因数，单位为，单位为Vcm，mVcm或或mVdiV(格格)等。等。4灵敏度灵敏度 灵敏度也叫作灵敏度也叫作分辨力或分辨率分辨力或分辨率，在，在数字式仪表数字式仪表

36、中经常使用。中经常使用。 第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 例：若仪表输出为例：若仪表输出为y，输入为，输入为x， 二者关系用函数二者关系用函数y f(x)表示。表示。5线性度线性度表征测量仪器输入表征测量仪器输入/输出关系是否线性。输出关系是否线性。线性刻度特性线性刻度特性非线性刻度特性非线性刻度特性第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 测量仪表的动态特性表示仪表的测量仪表的动态特性表示仪表的输出响应随输入变化的能力输出响应随输入变化的能力。 例如例如模拟电压表模拟电压表由于动圈式表头由于动圈式表头指针惯性、轴承摩擦、空气指针惯性、轴承摩擦、空气阻尼阻尼等因素的作

37、用，使得仪表的等因素的作用，使得仪表的指针不能瞬间稳定在固定值上指针不能瞬间稳定在固定值上。 又如示波器的垂直偏转系统，由于又如示波器的垂直偏转系统，由于输入电容输入电容等因素的影响，等因素的影响，造成造成输出波形对输入信号的滞后与畸变输出波形对输入信号的滞后与畸变。 6动态特性动态特性测量中各类仪器、量具测量中各类仪器、量具的可靠性如何保证的可靠性如何保证？单位如何定义单位如何定义？第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 1.5 计量的基本概念计量的基本概念一、计量一、计量 “计量计量是利用是利用技术技术和和法制法制手段实现手段实现单位统一单位统一和和量值准确可量值准确可靠靠的测量

38、。的测量。” 计量计量-实现实现单位统一单位统一、量值准确可靠的量值准确可靠的活动活动第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 作为比较标准的作为比较标准的各类量具各类量具、仪器仪仪器仪 表表，必须，必须定期进行检定期进行检验和校准验和校准，以保证，以保证测量结果测量结果的的准确性、可靠性和统一性准确性、可靠性和统一性，这个，这个过程，称为过程，称为计量计量。计量与测量的关系计量与测量的关系 测量测量是利用实验手段把待测量直接或间接地与另一个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。同类已知量进行比较，从而得到待测量值的过程。计量学计量学是研

39、究测量、保证测量统一和准确的科学。是研究测量、保证测量统一和准确的科学。第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 计量与测量的关系（总结）计量与测量的关系（总结）第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 二、单位制二、单位制 任何测量都要有一个统一的体现任何测量都要有一个统一的体现计量单位计量单位的量作为标准，的量作为标准，这样的量称作这样的量称作计量标准计量标准。英呎feetfeet第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 定义：单位定义：单位是有是有明确定义和名称明确定义和名称并令其并令其数值为数值为l的固定的量。的固定的量。例：长度单位例：长度单位l米米(m)，时

40、间单位，时间单位1秒秒(s)等。等。计量单位必须以严格的计量单位必须以严格的科学理论科学理论为依据进行定义。为依据进行定义。 法定计量单位法定计量单位是国家以法令形式规定使用的计量单位，是是国家以法令形式规定使用的计量单位，是统一计量单位制和单位量值的依据和基础，因而具有统一计量单位制和单位量值的依据和基础，因而具有统一性统一性、权威性权威性和和法制性法制性。u单位制：包括单位制：包括基本单位、辅助单位、导出单位。基本单位、辅助单位、导出单位。国际单位（国际单位（SI）7个基本单位：个基本单位：米、米、秒、千克、安培、秒、千克、安培、开尔文、坎德拉、摩尔开尔文、坎德拉、摩尔第第1章章 电子测量

41、的基本概念电子测量的基本概念 第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 定义：定义：基准基准是指用当代最先进的科学技术和工艺水平，以最是指用当代最先进的科学技术和工艺水平，以最高的准确度和稳定性建立起来的高的准确度和稳定性建立起来的 专门用以专门用以规定、保持和复现规定、保持和复现物理量物理量计量单位计量单位的的特殊特殊量具或仪器装置量具或仪器装置等。等。三、计量基准三、计量基准主主基准（一级基准）：基准（一级基准）： （原始基准、国家基准原始基准、国家基准）最）最高准确度计量器具高准确度计量器具副基准（二级基准）：副基准（二级基准）：仅次于主基准，平时代替国仅次于主基准，平时代替国家

42、基准使用或验证国家基准变化。家基准使用或验证国家基准变化。工作基准（三级基准）：工作基准（三级基准）：经国家鉴定批准，实际中经国家鉴定批准，实际中检定下属计量标准的计量器具。检定下属计量标准的计量器具。第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 古典阶段：权势人物古典阶段：权势人物 的身体的身体基准的发展基准的发展第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 四、量值的传递与跟踪，检定与比对四、量值的传递与跟踪，检定与比对 计量标准器具计量标准器具准确度低于计量基准，用于检定计量标准或准确度低于计量基准，用于检定计量标准或工作计量器具的计量器具。工作计量器具的计量器具。 它可按其准确

43、度等级分类，如它可按其准确度等级分类，如1级、级、2级、级、3级、级、4级、级、5级级标准砝码。标准砝码。 第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 标准器具按其法律地位可分为三类：标准器具按其法律地位可分为三类： 社会公用计量标准社会公用计量标准 指指县以上县以上地方政府计量部门建立的，作为统一本地区地方政府计量部门建立的，作为统一本地区量值的依据，并对社会实施计量监督具有公证作用的各项量值的依据，并对社会实施计量监督具有公证作用的各项计量标准。计量标准。 部门使用的计量标准部门使用的计量标准 省级以上省级以上政府有关主管部门组织建立的统一本部门量政府有关主管部门组织建立的统一本部门量值依据的各项计量标准。值依据的各项计量标准。 企事业单位使用的计量标准企事业单位使用的计量标准 企业、事业单位组织建立的作为本单位量值依据的各项企业、事业单位组织建立的作为本单位量值依据的各项计量标准。计量标准。第第1章章 电子测量的基本概念电子测量的基本概念 工作计量器具工作计量器具工作岗位上使用，不用于进