电子测量简介课件

1、电子测量简介任韦燕 孙君 祁文 第1页，共29页。电子测量的定义：测量学是研究空间物体位置信息的获取、解释、管理和使用, 获取物体形状、大小及其在时间与空间上变化等信息的理论和方法的综合性科学第2页，共29页。测量系统功能模块数据采集数据分析与处理结果表达与输出第3页，共29页。电子测量特点测量频率范围宽量程很广测量准确度高测量速度快易于实现遥测和长期不间断的测量, 显示方式清晰、直观易于与计算机技术紧密结合第4页，共29页。特点意义举例测量频率范围宽成为其应用范围很广的重要原因。收音机的频率和手机的频率量程很广所测量参数要求大小相差极大,量程极宽, 同一台电子仪器, 经常能做到量程宽达很多数

2、量级。一台普通的欧姆表, 可以测出几欧姆至几十兆欧姆的电阻, 量程宽达六、七个数量级。测量准确度高特别是对频率和时间的测量。电子测量准确度高, 正是它在现代科技领域得到广泛应用的重要原因。心电、血压等测量测量速度快通过电子运动和电磁波的传播来进行工作的, 因此具有其它测量方法通常无法类比的高速度数字无线通信测试仪，应用于模拟手机的极高速度的精确测量易于实现遥测和长期不间断的测量, 显示方式清晰、直观将电子仪器和与它连接的传感器放到人类不便长期停留或无法到达的区域去进行遥测, 而且可在被测对象正常工作的情况下进行测量。对于测量结果, 电子测量的显示方法也比较清晰、直观天气测量预报；发光二极管直接

3、数字显示, 便于直接给出结果；荧光屏示波方法, 便于形象直观地给出被测量的特征；易于与计算机技术的紧密结合控制信号都为电信号,有利于直接或通过A/ D、D/A 变换与计算机连接。它具有高性能、多功能的特点。利用传感器测量产生电信号第5页，共29页。电子测量仪器分类1、通用仪器2、专业仪器第6页，共29页。通用电子测量仪器 按照功能，分为以下几类：(1)信号发生器(信号源）(2)电压测量仪器(3)示波器(4)频率测量仪器(5)电路参数测量仪器(6)信号分析仪器(7)模拟电路特性测试仪(8)数字电路特性测试仪第7页，共29页。电路参数测量仪器是用于测量电阻、电感、晶体管放大倍数等电路参数的仪器，如

4、电桥、Q表、晶体管特性图示仪等。第8页，共29页。一、万用电桥万用电桥QS18A第9页，共29页。是可以精密测量电阻、电感、电容的测量仪器。一般的万用表测量时，由于有表笔引线电阻、接触电阻的存在，很难对小阻值进行精确测量，但是电桥可以实现。第10页，共29页。二、高频Q表高频Q表 QBG-3高频Q表WY2851 （QBG-3改进型）第11页，共29页。高频Q表是一种通用的，多用途，多量程的高频阻抗测量仪器。它可测量高频电感器，高频电容器及各种谐振元件的品质因数（Q值）、电感量、电容量等。因而高频Q表不但广泛用于高频电子元件和材料的生产、科研、品质管理等部门、也是高频电子和通信实验室的常用仪器。

5、第12页，共29页。三、晶体管特性图示仪晶体管特性图示仪 QT-14第13页，共29页。QT-14型晶体管特性曲线图示仪是一种以直观显示方式观察各种晶体管特性曲线的专用仪器。第14页，共29页。 通过仪器的示波管荧光屏与仪器的标尺刻度配合，可以直接观测晶体管的共集电极、共基极和共发射极的输入特性、输出特性、转换特性、b参数以及a参数等，并可根据需要，测量晶体管的其他各项极限特性与击穿特性参数，如反向饱和电流和各种击穿电压等。第15页，共29页。电子测量发展第16页，共29页。1、仪器性能更加优异，测量功能更加强大，仪器的测量精度，测试灵敏度，测量的动态范围等都达到了前所未有的高度。第17页，共

6、29页。2、仪器与计算机融为一体，越来越多的仪器选用以Windows 软件和Intel 芯片为平台。例如Agilent 公司的仪器大都具备采用了USB 接口,LAN 接口（局域网）,GPIB 接口。第18页，共29页。例如 Agilent 公司的PSA 频谱分析仪的测量灵敏度高达169dBm(接近物理界热噪声174dBm) , PNA 网络分析仪的动态范围高达143dB ；第19页，共29页。3、测试及仿真软件在仪器中广泛应用。例如Agilent 公司的DAC - J 宽带示波器86100C ,通过插入不同的模块并配以不同软件,该仪器可成为抖动分析仪,宽带示波器,数字通信分析仪,时域反射分析仪

7、等。第20页，共29页。国内外发展现状第21页，共29页。国际趋势科学仪器的自主研发在创新型国家逐渐得到重视。欧美日等国家都把“发展一流的科学仪器支撑一流的科研工作”作为国家战略，对科学仪器的装备和创新给予重点扶持。第22页，共29页。国际趋势美国通过国家自然基金（NSF）和国家健康研究院等扶助科学仪器的研发，确保美国在世界科学仪器产业的领先地位；日本于2002年制定了高精密科学仪器振兴计划，从2004年起斥巨资（100亿日元）开发世界尖端的分析计算测量仪器，以催生更多诺贝尔奖级的科研成果；第23页，共29页。国际趋势欧盟在“第六框架计划”（2002-2006）中将“操纵和控制设备和仪器的开发

8、”列为纳米技术和纳米科学领域的重点内容，在“第七框架计划”（2007-2013年）中，斥资41亿欧元主要用于辐射源、望远镜和数据库等新型研究基础设施建设；加拿大自然科学与工程研究理事会制定了“研究工具、仪器和设施计划”。近些年来，与科学仪器研究开发相关的诺贝尔奖基本上都授予了欧、美、日等创新型国家的科学家。 第24页，共29页。国内现状据调查，中国现有各类测试仪器企业6000多家，已经形成门类品种比较齐全，具有一定技术基础和生产规模的产业体系。其产品绝大部分属于中低档技术水平，而且可靠性、稳定性等关键性指标尚未全部达到要求。第25页，共29页。国内现状目前，我国在科学仪器的研究和制造方面与发达国家相比差距明显，对外依赖度过高。据统计，我国每年上万亿元的固定资产投资中，有60%是用于进口设备，高端科学仪器几乎100%进口。每年进口各类测试仪器总额接近我国测试仪器产业总值的50%。此外，在6000多家仪器生产企业中，年销售收入超过1000万元的不足1000家，全行业经济效益低下。第26页，共29页。我国仪器行业问题1、生产企业多、规模小、分布散、水平低、重复现象较多； 2、市场观念、竞争意识不足；3、新品开发投入不足，资金较为紧张