自动识别产品检测与分析-3(2-1)

12014-15（1）付丽华信息与控制学院自动识别产品测试与分析12上节回顾第一章电子测量技术基础1.3电子测量的方法（参数）1.4测量误差分析1.5测量结果处理23【按被测量的性质分类】1)时域测量时域测量也称做瞬态测量，主要测量被测量随时间的变化规律。2)频域测量频域测量也称为稳态测量，主要目的是获取待测量与频率之间的关系。3）数据域测量也称为逻辑量测量，主要是用逻辑分析仪等设备对数字量或电路的逻辑状态进行测量。4）随机测量随机测量又叫做统计测量，主要是对各类噪声信号进行动态测量和统计分析。3上节回顾--电子测量的分类4【范围】电阻和电位器的测量电容和电感的测量半导体二极管参数的测量半导体三极管参数的测量晶体管图示仪4上节回顾--电子测量的参数测量直标法色环法5【测量误差的表示方法】1.绝对误差由测量所得到的被测量值x与其真值A0之差，称为绝对误差，即上节回顾--测量误差分析绝对误差与被测量的真值之比，称为相对误差，用γ表示。2.相对误差6仪器误差影响误差理论误差和方法误差人身误差【测量误差的来源】上节回顾-测量误差分析由于测量仪器及其附件的设计、制造、检定等不完善，以及仪器使用过程中老化、磨损、疲劳等因素而使仪器带有的误差。由于各种环境因素（温度、湿度、振动、电源电压、电磁场等）与测量要求的条件不一致而引起的误差。

由于测量原理、近似公式、测量方法不合理而造成的误差。由于测量人员感官的分辨能力、反应速度、视觉疲劳、固有习惯、缺乏责任心等原因，而在测量中使用操作不当、现象判断出错或数据读取疏失等而引起的误差。

71、系统误差2、随机误差3、粗大误差【测量误差的分类】上节回顾-测量误差分析在同一测量条件下，多次测量重复同一量时，测量误差的绝对值和符号都保持不变，或在测量条件改变时按一定规律变化的误差，称为系统误差。在同一测量条件下（指在测量环境、测量人员、测量技术和测量仪器都相同的条件下），多次重复测量同一量值时（等精度测量），每次测量误差的绝对值和符号都以不可预知的方式变化的误差，称为随机误差。粗大误差是一种显然与实际值不符的误差，又称疏失误差。含有粗差的测量值称为坏值或异常值，在数据处理时，应剔除掉。

8第1章小结第2章常用电子测量仪器仪表

2.1高精度直流稳压电源2.2信号源2.3电子示波器8本节内容89【测量结果的表示】

测量结果表示为：一定的数值和相应的计量单位,例：40KV、465KHz等。【有效数字及有效数字位】1、定义：对于包含的误差不大于末位单位数字的一半的数，从它最左端一位非零数字起，到最末一位所有数字都称为有效数字。5

测量结果的处理102、知识点：可以从有效数字的位数估计出测量误差，一般规定误差不超过有效数字末位单位的一半。“0”在最左面为非有效数字。有效数字不能因选用单位的变化而变化。

【例】：0.1030A表示含有误差：<0.0001/2=0.00005A；有效数字位：1、0、3、0(最左端的0非有效数字)；用mA单位表示：103.0mA，而不是103mA，末位的0不能去掉。【测量结果的表示】

5

测量结果的处理11【数字的舍入规则】

保留N位有效数字，N位以后的数字：1）小于5舍去，末位不变；2）大于5进1，在末位增1；3）等于5时，当末位是偶数，末位不变；末位是奇数，在末位增1。表示带有绝对误差的数字时，有效数字的末位应和绝对误差取齐，即两者的欠准数字所在数字位必须相同。

例1：将下列数据舍入保留三位有效数字：

16.5(0.0501>0.1/2=0.05,舍去且往前位增1)

16.43→16.46→16.35→16.45→16.4501→16.4(0.03<0.1/2=0.05,舍去)16.5(0.06>0.1/2=0.05,舍去且往前位增1)16.4(0.05=0.1/2,3为奇数，舍去且往前位增1)16.4(0.05=0.1/2,4为偶数，舍去)5

测量结果的处理12【主要内容】

2.1高精度直流稳压电源2.2信号源2.3电子示波器2.4电子计数器2.5电子电压表2.6扫频仪2.7晶体管特性图示仪2.8失真度仪2.9DDS函数信号发生器2.10现代电子测量仪第2章常用电子测量仪器仪表121、直流稳压电源的工作原理2.1直流稳压电源降压把正弦交流电变换成方向不变、大小随时间变化的脉动电压滤去脉动电压中的交流分量，得到比较平直的直流电压保证在电网电压或负载在一定范围变化时，都能输出稳定的直流电压。13DF1731SB2A多路直流稳压电源面板结构和外形2、直流稳压电源的使用方法2.1直流稳压电源141．双路可调电源独立使用可调电源作稳压源使用可调电源作稳流源使用限流保护点的调节2、直流稳压电源的使用方法2.1直流稳压电源将按钮开关S1、S2分别处于INDEP状态即位置）；分别将两个稳流调节旋钮（CURRENT）顺时针调节到最大；然后打开电源开关，并调节两个稳压调节旋钮（VOLTAGE），使从路和主路输出直流电压至所需要的电压值；此时稳压状态指示灯（C.V）发光。在打开电源开关后，先将两个稳压调节旋钮顺时针调节到最大，同时，将两个稳流调节旋钮逆时针调节到最小，然后接上所需负载，再顺时针调节两个稳流调节旋钮，使输出电流至所需要的稳定电流值。此时稳压状态指示灯（C.V）熄灭，稳流状态指示灯（C.C）发光。打开电源，逆时针将两个稳流旋钮调至最小，然后短接输出正、负端子，并顺时针调节两个稳流调节旋钮使输出电流等于所需要的限流保护点的电流值即可。152．双路可调电源串联使用（1）将按钮开关S1、S2置于SERIES状态（即左，右位置）。调节主路电源稳压调节旋钮，从路的输出电压严格跟踪主路输出电压，使输出电压最高可达两路额定电压之和。（2）双路可调电源串联使用注意事项在两路串联使用前，首先要检查主路和从路电源的负端是否有连接片与接地端相联，如有，应将其断开，不然在两路电源串联时将造成从路电源的短路。2、直流稳压电源的使用方法2.1直流稳压电源162．双路可调电源串联使用（2）双路可调电源串联使用注意事项两路的输出电压由主路控制，但两路的电流调节仍然是独立的，因此：在两路电源处于串联状态时，如有功率输出，则应使用与输出功率对应的导线将主路的负端和从路的正端可靠短接。因为：2、直流稳压电源的使用方法2.1直流稳压电源在使用时要注意从路的电流调节旋钮的位置，应该使从路的电流调节旋钮顺时针旋到最大，否则因从路输出电流超过限流保护点，从路输出电压将不再跟踪主路的输出电压。稳压电源内部是通过一个开关短接的，所以当有功率输出时，短接开关将通过输出电流，长时间工作将影响其可靠性。173．双路可调电源并联使用（1）将按钮开关S1、S2置于PARALLEL状态（即左，右位置）。调节主路电源稳压调节旋钮，两路输出电压一样，同时从路稳流指示灯（C.C）发光，而从路稳流调节旋钮不起作用。（2）当电源做稳流源使用（3）在两路电源并联时2、直流稳压电源的使用方法2.1直流稳压电源只要调节主路的稳流调节旋钮，此时主、从路的输出电流均受其控制并相同，其输出电流最大可达二路输出电流之和。如有功率输出，应使用与功率对应的导线分别将主、从电源的正端和正端、负端和负端可靠短接，以使负载可靠的接在两路输出的输出端子上。否则，如果将负载只接在一路电源的输出端子上，将有可能造成两路电源输出电流的不平衡，同时也有可能造成串并联开关的损坏。181．信号发生器的基本概念在测试、研究或调整电子电路及设备、测定电路的电参量时，用于产生不同频率，不同波形的电压、电流信号的装置，统称为信号发生器，也称为信号源。【信号发生器的分类】按频率范围分类按输出波形分类按信号发生器的性能指标分类2.2信号源-概述192.2信号源-概述低频信号发生器组成及原理高频信号发生器组成及原理202．信号发生器的基本组成

振荡器变换器输出电路输出指示电路电源3．正弦信号发生器的性能指标频率特性输出特性调制特性2.2信号源-概述21（1）主要技术性能

信号发生器输出频率音频内调制信号射频信号工作频率、信号方式存储（2）面板结构（3）操作说明2、AS1053射频信号发生器

2.2信号源22任意波形信号发生器也称为函数发生器。基本工作原理YB1636函数信号发生器主要技术性能使用方法面板图准备工作正弦波、方波、三角波的产生3、任意波形信号发生器2.2信号源23【例】利用YB1636函数发生器输出250KHz、10VP-P正弦波信号。WAVEFORM开关置“正弦波”。RANGE—Hz开关选择置100KHz挡，调节FREQUENCY旋钮使显示窗口显示频率为250KHz。调节AMPLITUDE旋钮，改变输出信号幅度，使示波器显示的波形。此时示波器的垂直偏转因数开关置2V/div，扫描因数开关置1ms/div。斜波的产生TTL输出调频信号输出3、任意波形信号发生器2.1信号源24【示波器】是一种用荧光屏显示电信号随时间变化波形图像的电子测量仪器，是典型的时域测量仪器。【功能】它可直接测量被测信号的电压、频率、周期、时间、相位、调幅系数等参数，亦可间接观测电路的有关参数及元器件的伏安特性；还可与传感器结合测量各种非电量，因此在科学研究、航空航天、工农业生产、医疗卫生、地质勘探等方面，示波器都获得了广泛应用。1、概述2.3电子示波器25【分类】根据用途、结构及性能，示波器一般分为：通用示波器；多束示波器（或称多线示波器）；取样示波器；记忆与存储示波器；特殊示波器等。1、概述2.3电子示波器26【实例】YB4320双踪四线示波器，示波器的使用方法2.3电子示波器YB4320示波器的面板结构27序号功能序号功能序号功能1电源开关14水平位移27接地柱2电源指示灯15扫描速度选择开关28通道2选择3亮度旋钮16触发方式选择29通道1耦合选择开关4聚焦旋钮17触发电平旋钮30通道1输入端5光迹旋转旋钮18触发源选择开关31叠加6刻度照明旋钮19外触发输入端32通道1垂直微调旋钮7校准信号20通道2×5扩展33通道1衰减器转换开关8交替扩展21通道2极性开关34通道1选择9扫描时间扩展控制键22通道2耦合选择开关35通道1垂直位移10触发极性选择23通道2垂直位移36通道1×5扩展11X-Y控制键24通道2输入端37交替触发12扫描微调控制键25通道2垂直微调旋钮13光迹分离控制键26通道2衰减器转换开关YB4320示波器的面板控制件功能28（1）检查电源：检查示波器的电源是否符合技术指标要求。（2）仪器校准（3）信号连接（4）参数测量2．YB4320示波器的使用方法2.3电子示波器校准图29（2）仪器校准亮度、聚焦、移位旋钮居中扫描速度置0.5ms/DIV且微调为校正位置垂直灵敏度置10mV/DIV且微调为校正位置触发源置内且垂直方式为CH1，耦合方式置于“AC”触发方式置“峰值自动”或“自动”。通电预热，调节亮度、聚焦，使光迹清晰并与水平刻度平行（不宜太亮，以免示波管老化）。用10∶1探极将校正信号输入至CH1输入插座，调节CH1移位与X移位，使波形与校准图符合。将探极换至CH2输入插座，垂直方式置于“CH2”，重复③操作，得到与校正图相符合的波形。2．YB4320示波器的使用方法2.3电子示波器30（3）信号连接①探极操作②探极调整2．YB4320示波器的使用方法2.3电子示波器为减小仪器对被测电路的影响，一般使用10∶1探极，衰减比为1∶1的探极用于观察小信号，探极上的接地和被测电路地应采用最短连接。在频率较低、测量要求不高的情况下，可用前面板上接地端和被测电路地连接，以方便测试。由于示波器输入特性的差异，在使用10∶1探极测试以前，必须对探极进行检查和补偿调节。校准时如发现方波前后出现不平坦现象，则应调节探头补偿电容。31幅度的测量周期和频率的测量上升时间和下降时间的测量3．测量方法举例2.3电子示波器32（1）幅度的测量方法峰—峰值（VP-P）的测量最大值的测量（VMAX）有效值的测量（V）①正弦波的测量。正弦波的测量是最基本的测量。按正常的操作步骤使用示波器显示稳定的、大小适合的波形后，就可以进行测量了。2.3电子示波器其中峰—峰值的测量结果是基础，后几种测量都是由该值推算出来的。33示波器上正弦波峰—峰值幅度的读数方法（1）峰—峰值（VP-P）是波形的最高电压与最低电压之差2.3电子示波器因此应调整示波器使之容易读数，方法是调节X轴和Y轴的位移，使正弦波的下端置于某条水平刻度线上，波形的某个上端位于垂直中轴线上，就可以读数了。可以很容易读出，波形的峰—峰值占了6.3格（DIV），如果Y轴增益旋钮被拨到2V/DIV，并且微调已拨到校准，则正弦波的峰—峰值VP-P=6.3（DIV）×2（V/DIV）=12.6（V）。34测出了峰—峰值，就可以计算出最大值和有效值了。对于正弦波，这3个值有以下关系：（1）峰—峰值（VP-P）2.3电子示波器≈由此可计算出，VMAX=6.3V，V≈4.45V。35②矩形波的测量矩形波幅度的测量与正弦波相似，通过合适的方法找到其最大值与最小值之间的差值，就是峰—峰值（VP-P），如图所示。2.3电子示波器矩形波幅度的测量提示:示波器是通过扫描的方式进行显示，因此矩形波的上升沿和下降沿由于速度太快，往往显示不出来，但高电平与低电平仍能清晰看到。矩形波的峰—峰值占4.6格（DIV），若Y轴增益旋钮被拨到2V/DIV，则矩形波的峰—峰值VP-P=4.6（DIV）×2（V/DIV）=9.2（V），最大值VMAX=4.6V。36（2）周期和频率的测量方法①正弦波的测量。周期T的测量是通过屏幕上X轴来进行的。当适当大小的波形出现在屏幕上后，应调整其位置，使其容易对周期T进行测量，最好的办法是利用其过零点，将正弦波的过零点放在X轴上，并使左边的一个位于某竖刻度线上2.3电子示波器正弦波周期的测量37图中所示正弦波周期占了6.5格（DIV），如果扫描旋钮已被拨到的刻度为5ms/DIV，可以推算出其周期T

=

6.5（DIV）×5（ms/DIV）=

32.5（ms）。同时，根据周期与频率的关系：2.3电子示波器（2）周期和频率的测量方法可推算出，正弦波的频率38为了使周期的测量更为准确，可以用多个周期的波形来进行测量。2.3电子示波器（2）周期