测量的基础知识

学习要求1.掌握测量的基本方法及测量具有普遍科学意义的条件；2.了解测量的分类；3.掌握测量系统的组成及分类；4.了解标准量及其传递方法。第一页，共二十一页。2.1测量1）测量的定义为确定被测对象的量值而进行的实验过程称为测量。2）测量的最基本形式比较——将待测的未知量和予定的标准作比较。3）量值由测量所得到的被测对象的量值表示为数值和计量单位的乘积。4）测量的分类

直接测量和间接测量。第二页，共二十一页。2.1测量(续)2.1.1直接测量1、定义：无需经过函数关系的计算，直接通过测量仪器得到被测量值的测量为直接测量。2、分类：可分为两种：直接比较和间接比较。第三页，共二十一页。直接比较

1）定义：直接把被测物理量和标准作比较的测量方法称为直接比较。2）举例

⊙天平测物体质量⊙用米尺测量物体长度⊙测量导体的电阻第四页，共二十一页。2.1测量(续)4、间接比较

1）定义利用仪器仪表——统称之为测量系统——把原始形态的待测物理量的变化变换成与之保持已知函数关系的另一种物理量的变化，并以人的感官所能接受的形式，在测量系统的输出端显示出来。2）举例⊙水银温度计测体温⊙弹簧测物体的重量第五页，共二十一页。2.1测量(续)2.1.2间接测量1）定义：间接测量是在直接测量的基础上，根据已知的函数关系，计算出所要测量的物理量的大小。2）特点被测物理量不能用现有仪表直接测量得到，需通过数学关系计算得到。如：在中，欲测量y,首先测量x1,x2,x3,才能得到第六页，共二十一页。举例

①用线圈靶测弹丸速度②测运动物体的动能第七页，共二十一页。2.1测量(续)2.1.3要使测量具有普遍科学意义的条件1、作比较的标准必须是精确已知的，得到公认的；2、进行比较的测量系统必须工作稳定，经得起检验。第八页，共二十一页。2.2非电量电测系统的组成1、非电量测量的基本思想首先要将输入物理量转换成电量，然后再进行必要的调节、转换、运算，最后以适当的形式输出。2、非电量电测系统的组成①模拟式测量系统②数字式测量系统第九页，共二十一页。2.2非电量电测系统的组成(续)3、测量系统的组成第十页，共二十一页。2.2非电量电测系统的组成(续)1）传感器（一次仪表）定义：将被测非电量通过某种原理转换成电信号的装置作用：将被测非电量转换成便于放大、记录。能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。第十一页，共二十一页。①敏感元件(或称预变换器，也统称弹性敏感元件)将被测非电量预先变换为另一种易于变换成电量的非电量（例如应变或位移），然后再利用传感元件，将这种非电量变换成电量。

传感器的组成第十二页，共二十一页。弹性敏感元件弹性敏感元件是传感器的心脏部分，它常由金属或非金属材料做成，当承受外力作用时，它会产生弹性变形；当去除外力后，弹性变形消失并能完全恢复其原来的尺寸和形状。第十三页，共二十一页。热敏电阻光敏原件弹性敏感原件第十四页，共二十一页。2.2非电量电测系统的组成(续)②传感元件

凡是能将感受到的非电量（如力、压力、温度梯度等）直接变换为电量的器件称为传感元件（或称变换元件）。如应变计、压电晶体、压磁式器件、光电元件及热电偶等。传感元件是利用各种物理效应或化学效应等原理制成的。第十五页，共二十一页。说明:并不是所有的传感器都包括敏感元件和传感元件两部分如热敏电阻、光电器件等。合二为一的传感器：如固态压阻式压力传感器等。dV第十六页，共二十一页。2.2非电量电测系统的组成(续)

2）中间变换与调理电路（二次仪表)定义：将传感器输出的微弱信号进行放大，调理输出给记录仪器的装置：

①直流放大器②滤波器③应变仪④电荷放大器第十七页，共二十一页。2.2非电量电测系统的组成(续)

3）显示记录设备（三次仪表）▲作用：把中间变换与测量电路送来的电压或电流信号不失真地显示和记录出来。如：①磁带记录仪；②电子存储示波器；③电压表；④数字式瞬态波形存储器；第十八页，共二十一页。2.3标准“国际单位制”（InternationalSystemofUnit）,简称SI制。七个基本单位导出单位SI单位的倍数SI制SI单位具有专门名称（J焦耳）组合形式ms-1SI单位的十进制倍数和分数单位，SI单位的倍数单位不能单独使用。

建立标准，逐级比较检定，实现量值的传递与统一第十九页，共二十一页。1、欲使测量系统具有普遍科学意义的条件是什么?2、非电量电测法的基本思想是什么？3、一般测量系统的组成分几个环节，分别说明其作用。4、举例说明直接测量和间接测量的主要区别是什么?5、根据你的理解，谈谈测试技术的内涵。下一次课程内容

工程信号分类周期信号描述方法作业第二十页，共二十一页。内容梗概学习要求。1.掌握测量的基本方法及测量具有普遍科学意义的条件。2.1测量。为确定被测对象的量值而进行的实验过程称为测量。比较——将待测的未知量和予定的标准作比较。由测量所得到的被测对象的量值表示为数值和计量单位的乘积。2.1.1直接测量。被测量值的测量为直接测量。2、分类：可分为两种：直接比较和间接比较。利用仪器仪表——统称之为测量系统——把原始形态的待测物理量的变化变换成与之保持已知函数关系的另一种物理量的变化，并以人的感官所能接受的形式，在测量系统的输出端显示出来。2.1.2间接测量。间接测量是在直接测量的基础上，根据已知的。函数关系，计算出所要测量的物理量的大小。如：在中，欲测量y,首先测量。x1,x2,x3,才能得到。1、作比较的标准必须是精确已知的，得到公认的。2.2非电量电测系统的组成。首先要将输入物理量转换成电量，然后再进行必要的调节、转换、运算，最后以适当的形式输出。2.2非电量电测系统的组成(续