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第一章 电子测量与仪器基本知识. 第一节 电子测量的内容与特点 一、电子测量的意义及发展趋势 二、电子测量的主要内容及特点 1 、电子测量主要包括如下几项内容: ( 1 )电能量的测量。 ( 2 )电信号特性的测量。 ( 3 )电路元器件参数的测量。 ( 4 )电路性能的测量。 ( 5 )各种非电量通过传感器转化为电量后的测量。 2 、电子测量的特点: ( 1 )测量频率范围宽;电子测量的频率范围可达百千兆赫。 ( 2 )量程广;量程是指测量范围的上限值与下限值之差。 ( 3 )测量准确度高; ( 4 )测量速度快;
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第一章 电子测量与仪器基本知识 第一节 电子测量的内容与特点 一、电子测量的意义及发展趋势 二、电子测量的主要内容及特点 1、电子测量主要包括如下几项内容: (1)电能量的测量。 (2)电信号特性的测量。 (3)电路元器件参数的测量。 (4)电路性能的测量。 (5)各种非电量通过传感器转化为电量后的测量。 2、电子测量的特点: (1)测量频率范围宽;电子测量的频率范围可达百千兆赫。 (2)量程广;量程是指测量范围的上限值与下限值之差。 (3)测量准确度高; (4)测量速度快; (5)易于实现遥测和测量过程和自动化。
第二节 电子测量的方法及仪器的分类 一、电子测量的方法 (一)按测量方法分类 电子测量的方法有以下两种方法: (1)直接测量法:指能直接得到被测量值的测量方法。 例如,用万用表电阻档测量某只电阻器的阻值,这种方法 为直接测量法。 (2)间接测量法:指通过对与被测量成函数关系的其它量 进行测量,取得被测量值的测量方法。 应当指出:从直读式仪器(仪表)上获得测量结果的方法 不一定是直接测量法;将被测量与标准测量进 行比较进而获得测量结果的方法也不一定就是 间接测量法。
(二)按测量的性质分类 1.时域测量:主要测量被测量随时间变化的规律 2.频域测量:主要测量被测量与频率之间的关系 3.数据域测量:主要是用逻辑分析仪等设备对数字 量和电路的逻辑状态进行分析。 4.随机测量:又称统计测量,主要是对各类噪声信号、 干扰信号进行动态测量和统计分析,这 是一项较新的测量技术,尤其是在通信领 域有着广泛的应用。
(三)测量方法的选择 在选择测量方法时,主要考虑以下几个因素: ①被测量本身的特性 ②所要求的测量准确度 ③测量环境 ④现有的测量设备 二、电子测量仪器的分类 利用电子技术对各种被测量进行测量的设备 统称为电子测量仪器
第三节 测量误差及处理 1.真值:指的就是一个物理量在一定的时间和环境条件下, 被测量所呈现的客观大小或真实数值。 真值只是一个理想的概念 、误差总是不可避免的 2.实际值:指的是在每一级误差测量和比较中,都是以上 一级标准所体现的值当作准确无误的值。 实际测量中,常用高一级标准仪器的示值来代替真值, 通常称为实际值也叫做相对真值。 3.标称值:指的是测量器具上标定的数值、标称值并不一定等 于它的真值或实际值 4.示值:指的是由测量器具指示的被测量的量值,也称测量器具 的测量值,它包括数值和单位。
示值与测量仪表的读数的区别: 读数是仪器刻度盘上直接读到的数字。 例如:以100分度表示50mA的电流表,当指针指在刻度盘 上的50处时,读数是50,而值是25mA。对于数字式 显示仪表,通常示值和读数是统一的。 测量:通过实验手段求出被测量与计算单位的比值的过程 测量结果就包括数字和计量单位两部分 一、电子测量误差表示方法及计算 (一)绝对误差 (1)定义: 被测量的测量值x与其真值A0之差,称为绝对误差。 绝对误差用ΔX表示,则: ΔX=X-A0 在实际应用中,所测得的实际值,用A表示, 则这时的绝对误差可表示为:ΔX=X-A
(2)修正值:与绝对误差大小相等,但符号相反的量值称为(2)修正值:与绝对误差大小相等,但符号相反的量值称为 修正值C,则: C=-ΔX= A - X (二)相对误差 (1)实际相对误差γA绝对误差ΔX与被测量的实际值A的 百分比,即: 2)示值相对误差γx 绝对误差ΔX与仪器示值X的百分比,即 :
3)满度相对误差γm 又称引用相对误差,是绝对误差与仪器的满度值的百分比 4)分贝误差 这是一种用分贝(dB)表示的相对误差。 课堂练习
(三)容许误差 容许误差:是指测量仪器在规定的使用条件下 可能产生的最大误差范围 在指针式仪表中,容许误差就是满度相对误差γm。 二、误差来源分析及分类 (一)误差来源分析 1.仪器误差 2.使用误差 3.人身误差 4.影响误差 5.方法误差和理论误差 (二)误差的分类 根据性质与特点的不同,测量误差可以分为: 系统误差、随机误差和粗大误差
三、误差数据的处理方法 测量结果的表示测量结果通常有两种表示方式 一种是数字,另一种是图形 用数字表示的测量结果包含两部分的内容,即数值和单位