谭久刚 电子测量技术基础

1、.电子丈量技术根底 电信职教 谭久刚：.；电子丈量技术根底电子丈量技术根底电子丈量的特点丈量频率范围宽丈量量程宽 丈量准确度高低相差悬殊丈量速度快可进展遥测易于实现测试智能化和测试自动化影响要素纵多，误差处置复杂。丈量与计量的异同点1不同点：丈量与计量的含义不同丈量：经过实验方法对客观事物获得定量信息的过程计量：是利用技术和法制手段实现单位一致和量值准确可靠的丈量。2.联络：计量可看作丈量的特殊方式，计量又是丈量的根底和根据3.丈量是经过实验手段对客观事物获得定量信息的过程，也就是利用实验手段把待丈量直接或间接地与另一个同类知量进展比较，从而得到待丈量值的过程。中心方法：比较 丈量过程中所运用

2、的器具和仪器就直接或间接地表达了知量。丈量结果的准确与否，与所采用的丈量方法、实践操作和作为比较规范的知量的准确程度都有着亲密的关系。因此，表达丈量过程中作为比较规范的知量的各类量具、仪器仪表，必需定期进展检验和校准，以保证丈量结果的准确性、可靠性和一致性，这个过程那么称为计量。确保比较规范的载体符合要求计量可看作丈量的特殊方式，在计量过程中，以为所运用的量具和仪器是规范的，用它们来校准、检定受检量具和仪器设备，以衡量和保证运用受检量具仪器进展丈量时所获得丈量结果的可靠性。因此，计量又是丈量的根底和根据。电子丈量的内容电能量丈量电信号特性丈量电路元件参数丈量电子设备的性能丈量四、电子丈量方法的

3、分类、按丈量过程分类：直接丈量、间接丈量、组合丈量、按丈量方式分类： 偏向式丈量法、零位式丈量法、微差式丈量法。按被丈量的性质分类：时域丈量、频域丈量、数据与丈量、随机丈量。丈量仪器的性能目的精度精细度、正确度、准确度稳定度输入阻抗灵敏度线性度动态特性丈量仪器的根本功能变换功能传输功能显示功能信号发生器原理振荡器：是信号发生器的中心部分，由他产生不同的频率，不同波形的信号。变换器：可以使电压放大器、功率放大器、调制器和整形器，普通情况下，振荡器输出的信号都较弱，需求在该部分加以放大。输出级：调理输出信号的电平的输出阻抗。指示器：用来监视输出信号。电源：提供信号发生器各部分的任务电压。脉冲信号发

4、生器的分类通用脉冲发生器、快沿脉冲发生器、函数发生器、数字可编程发生器和特种脉冲发生器。九.正弦信号发生器的主要性能目的1.频率范围2.频率准确度3.频率稳定度4.有温度、电源、负载变化引起的频率动摇5.非线性失真6.输出阻抗7.输出电平8.调制特性十示波器原理延续扫描和触发扫描扫描电压是周期性的锯齿波电压。在扫描电压的作用下，示波管光点将在屏幕上作延续反复周期的扫描，假设没有Y通道的信号电压，屏幕上只显示出一条时间基线。在时域丈量中，在Y通道参与周期变化的信号电压，那么可显示信号波形。延续扫描最主要的问题是如何保证在屏幕上显示出稳定的信号波形。为了得到稳定的波形显示，必需使扫描锯齿波电压周期

5、T与被测信号周期Ty坚持整数倍的关系，即T=nTy。由于扫描电压是由示波器本身的时基电路产生，它与被测信号电压是不相关的，为此普通采用被测信号(或与被测信号相关的信号)控制与触发时基电路，使T=nTy ，这个过程称为同步。利用这种同步方法可使扫描信号发生器在一定频率稳定度范围内保证T与Ty的整数倍关系，实现稳定的显示。被测波形与扫描电压的同步问题在观测脉冲波形时尤为突出。延续扫描和触发扫描观测脉冲波形的比较。双踪和双线示波器的区别双踪和双线示波器各有优缺陷：双踪示波器比普通示波器添加的部件不多，可以到达较高目的，价钱只添加15左右，如今消费的示波器几乎都具有双踪功能。其缺陷是任务于交替方式时，

6、需两次扫描才干显示两个波形，因此无法察看两个快速的单次信号或短时间的非 周期信号。双线示波器两个通道是完全独立的，可以弥补上述缺乏，并且两个偏转系统可以用不同的时基发生器，使仪器更为灵敏多用。但由于示波管性能的限制，双线示波器的技术目的普通较低。十三计数式频率计测频原理十四计数式频率计测频误差1量化误差1误差2闸门时间误差(规范时间误差)可见提高测频准确度的途径：提高晶振频率的准确度和稳定度扩展闸门时间T；或增大fx倍频后再测 fx较低时，测周期，计算频率计数式频率计测周误差见书147页十五计数式频率计测周原理十六检波-放大/放大-检波交流电压表原理十七平均值及有效值电压表丈量正弦信波、方波、

7、三角波202十八数据域丈量的含义及数字系统丈量的方法十九穷举测试和随机测试的含义及特点对一切的输入信号，输出信号的逻辑关系都正确，那么这个数字电路就是正确的；假设输出的逻辑关系不正确，这个数字电路就是错误的。这种测试方法就是穷举测试法二十.示波器的主要目的频率呼应偏转灵敏度扫描频率输入阻抗示波器的瞬态呼应扫描方式二十一、示波管的根本构造示波管由电子枪、偏转线圈、荧光屏三部分组成二十二、交流电压表的表征交流电压的表征：交流电压除用详细的函数关系式表达其大小随时间的变化规律外，通常还可以用峰值、幅值、平均值、有效值等参数来表征。交流电压丈量的根本方法：常规思绪：利用交流直流(ACDC)转换电路将交

8、流电压转换成直流电压，然后再接到直流电压表上进展丈量。根据ACDC转换器的类型，可分成检波法和热电转换法。根据检波特性的不同，检波法又可分成平均值检波、峰值检波、有效值检波等。峰值平均值有效值波形因数、波峰因数二十三、交流电压丈量的根本方法是利用交流/直流转换电路将交流电压转化成直流电压，然后接到直流电压表上进展丈量。二十四、低频交流电压表的类型均值电压表有效值电压表二十五、高频交流电压表的类型峰值检波器串联峰值检波器和双峰值检波器、并联式检波器、倍压式峰值检波器2.数字电压表的A/D类型：比较式 积分式 复合式数字电压表的优缺陷：(1)准确度高。(2)数字显示。(3)输入阻抗高。(4)丈量速

9、度快，自动化程度高。(5)功能多样。缺陷是交流丈量时的频率范围不够宽，普通上限频率在1MHz以下。二十五、数字式电压表的A/D类型 1.积分型 2.比较型二十六、数字电压表的优缺陷数字电压表在直流和低频 交流电压丈量中具有速度快、准确度高、数字显示、输入阻抗等优点。二十七、电阻抗的根本含义阻抗主要指电阻抗。是以电阻值为实部和电抗值为虚部的复数，端口电压向量与电流向量的比值。包括电阻分量和电抗分量。二十八、Q表根本原理257二十九、数据域丈量的对象数据域丈量的对象是数字逻辑电路三十、数字信号的特点数字信号普通为多路数字信号按时序传送数字信号的传送方式有串行和并行数字信号具有非周期性数字信号频率范

10、围宽数字信号为脉冲信号三十一、数据域测试的主要方法穷举测试和随机测试三十二、数据域测试的主要工具逻辑分析仪三十三、简单数据域测试的工具1. 根本逻辑部件的测试2逻辑笔的运用 三十三、逻辑分析仪的含义三十四、逻辑分析仪的触发方式1组合触发 2延迟触发3限定触发4序列触发5计数触发6“毛刺触发三十五、逻辑分析仪的显示方式1 定时式显示方式 2形状表显示方式3图解显示方式4映像显示方式三十六、信号发生器的根本目的 三十七、锁相环根本构造三十八、高频信号发生器调制类型三十九、锁置信号发生器四十、调谐信号发生器四十一、数字合成低频信号发生器通用RC振荡器 LC振荡器 差频式振荡器、低频振荡器根本类型调谐

11、信号发生器：其振荡器通常为LC振荡器，根据反响方式，可分为变压器、电感反响式电感三点式或哈特来式、电容反响式电容三点式或考毕兹式。锁置信号发生器：在高性能的调谐式信号发生器中添加频率计数器，并将信号源的振荡频率利用锁相原理锁定在频率计数器的时基上，而频率计数器又以高稳定度的石英晶体振荡器为基准，从而使所想信号发生器的输出频率的稳定度和准确度大大提高，信号频谱纯度灯性能特性也得到了很大的改善。数字合成低频信号发生器：RC文氏桥振荡器以及积分器为根底的函数发生器。丈量电路系统频率特性的方法：点频法 扫频法高频信号发生器调制类型：调幅 调频 脉冲调制锁相环根本构造：基准晶振 鉴相器 压控振荡器 低通

12、滤波器脉冲信号发生器类型：通用脉冲发生器 快沿脉冲发生器 函数发生器 数字可编程脉冲信号发生器 特种脉冲发生器四十二、丈量电路系统频率特性的方法四十三、高速示波器设计的关键四十四、示波器线性时基扫描方式延续扫描触发扫描四十五、频率时间丈量的根本方法模拟法直读法：又称利用无源网络频率特性测频法，含电桥法调和振法。比较法：将被测频率信号与知频率信号相比较，经过观、听比较结果，获得被测信号的频率。属比较法的有：拍频法、差频法、示波法。计数法电容充放电式电子计数式：当前主流四十六、谐振法测频种类 串联谐振 并联谐振四十六、电子计数法测频和测周的误差四十七、差频式测频的含义也称外差法；待测频率fx信号与

13、本振频率f1信号加到非线性元件上进展混频，输出信号中除了原有的频率fx、 f1分量外，还将有它们的谐波nfx、m f1 ，及其组合频率nfxm f1 。当调理本振频率f1时，能够有一些n和m值使差频为零。四十八、鉴相器的含义利用非线性器件把被测信号的相位差转换成电压或电流的增量，在电压表或电流表表盘刻度上相位刻度，由电表指示可直读被测信号的相位差的电路。四十九、示波器测频方法概略1周期法 对于任何周期信号，可用前述的时间间隔的丈量方法，先测定其每个周期的时间T，再用下式求出频率f ：f=1/T 李沙育图形法测频率 将示波器置X-Y任务方式，被测信号输入Y轴，规范频率信号输入“X外接，渐渐改动规

14、范频率，使这两个信号频率成整数倍时， : 五十、计量基准的含义与内容：基准是指用当代最先进的科学技术和工艺程度，以最高的准确度和稳定性建立起来的专门用以规定、坚持和复现物理量计量单位的特殊量具或仪器安装等。主基准、副基准和任务基准，也分别称作一级、二级和三级基准各个根本知识的含义1.丈量的含义：经过实验方法对客观事物获得定量信息的过程2.计量的含义：是利用技术和法制手段实现单位一致和量值准确可靠的丈量。3.电子丈量的含义：是泛指以电子技术为根本手段的一种丈量技术。他是丈量学和电子学相互结合的产物。4.单位制的含义：有根本单位、辅助单位和导出单位构成的完好体系。5.计量基准的含义：用当代最新近的

15、科学技术和工艺程度，以最高的准确度和稳定性经建立起来的专门用以规定、坚持和复现物理量计量单位的特殊量。6.丈量误差的含义：丈量仪器仪表的测得值与被丈量值之间的差别。7.系统误差的含义：在多次等精度丈量同一量值时，绝对值得误差与符号坚持不变，或当条件改动时误差按某种规律变化。8.随机误差含义：对同一量值进展多次等精度丈量时，其绝对值和符号以不可预测的方式无规那么变化的误差。9.极限误差的含义：随机误差绝对值大于3个概率仅为0.003.即=3。9.允许误差的含义丈量仪器在规定运用条件下能够产生的最大误差。10.信号发生器的含义：提供测试用电信号的安装。11.频率合成：把一个或少数几个高稳定度频率源

16、经过加、减、乘除及其组合运算，以产生在一定频率范围内，按一定的频率间隔的一系列离散频率。相关频率合成：用一个石英晶体产生基准频率，然后经过分频，倍频等，使参与混频器的频率之间是相关的。12.相关频率合成：假设用一个石英晶体产生基准频率。然后经过分频、倍频等，使参与混频器的频率之间是相关的13.非相关频率合成：假设用多个石英晶体产生基准频率，那么产生混频的两个基准频率之间是相互独立的。14.等非等精度丈量的含义：在坚持丈量条件不变的情况下对同一被丈量进展的多次丈量过程称作等精度丈量。假设在同一被丈量的多次反复丈量中，不是一切丈量条件都维持不变(比如，改动了丈量方法，或改换了丈量仪器，或改动了联接方式，或丈量环境发生了变化，或前后不是一个操作者，或同一操作者按不同的过程进展操作，或操作过程中由于疲劳等缘由而影响了细心专致程度等)，这样的丈量称为非等精度丈量或不等精度丈量残差等概念的含义：当进展有限次丈量时，各次测得值与算术平均值之差，定义为剩余误差或残差：15.数字电压表丈量值误差用4位数字电压表2V档和200V