《电子测量原理复习大纲.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子测量原理复习大纲.ppt（66页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、电子测量原理复习大电子测量原理复习大纲纲电子测量原理复习大纲电子测量原理复习大纲1.1测量的基本概述测量的基本概述1)1)测量的几个名词：测量的几个名词：测量目的，测量对象，测量过程，测量方法，测量标准，测量结果测量目的，测量对象，测量过程，测量方法，测量标准，测量结果2)2)测量测量五大要素五大要素五大要素五大要素:被测对象、测量仪器、测量技术、测量人员和测量环境被测对象、测量仪器、测量技术、测量人员和测量环境被测对象、测量仪器、测量技术、测量人员和测量环境被测对象、测量仪器、测量技术、测量人员和测量环境 3 3）测量的三大阶段：）测量的三大阶段：论证阶段：依据测量任务，仪器和对象拟定测量方
2、案论证阶段：依据测量任务，仪器和对象拟定测量方案 设计阶段：选用测量仪器，决定测量技术去组建测量系统设计阶段：选用测量仪器，决定测量技术去组建测量系统 实施阶段：设置仪器参数，测量，结果记录实施阶段：设置仪器参数，测量，结果记录4 4）测量环境定义和环境对测量的影响）测量环境定义和环境对测量的影响5 5）减少环境对测量影响的方法）减少环境对测量影响的方法6 6）三组分类法）三组分类法 电子测量原理复习大纲电子测量原理复习大纲仪器以工作环境条件的不同要求分类：仪器以工作环境条件的不同要求分类：I I组组：良良好好的的环环境境条条件件，温温度度+10+10+35+35o oC C，相相对对湿湿度度
3、80%80%（在（在3535o oC C上），只允许有轻微的振动。上），只允许有轻微的振动。IIII组组：一一般般的的环环境境条条件件，温温度度1010+40+40o oC C，相相对对湿湿度度80%80%（在（在4040o oC C上），允许一般的振动和冲击。上），允许一般的振动和冲击。IIIIII组组：恶恶劣劣的的环环境境条条件件，温温度度4040+55+55o oC C，相相对对湿湿度度90%90%（在在3535o oC C上上），允允许许频频繁繁的的搬搬动动和和运运输输中中受受到较大的冲击和振动。到较大的冲击和振动。I I组组高精度计量用仪器高精度计量用仪器IIII组组通用仪器通用仪器
4、IIIIII组组野外、机载等仪器野外、机载等仪器电子测量原理复习大纲电子测量原理复习大纲1.2计量的基本概念计量的基本概念计计量量的的意意义义:为为使使在在不不同同的的地地方方，用用不不同同的的手手段段测测量量同同一一量量时时，所所得得的的结结果一致，就要求统一的单位、基准、标准和测量器具。果一致，就要求统一的单位、基准、标准和测量器具。一一.计量的定义计量的定义1.1.计计量量的的表表现现：是是一一种种特特殊殊形形式式的的测测量量，它它把把被被测测量量与与国国家家计计量量部部门门作作为为基基准准或或标标准准的的同同类类单单位位量量进进行行比比较较，以以确确定定合合格格与与否否，并并给给出出具
5、具有有法律效力的检定证书。法律效力的检定证书。2.2.计计量量的的实实质质：是是利利用用技技术术和和法法制制手手段段实实现现单单位位统统一一和和量量值值准准确确可可靠靠的的测量。测量。3.3.计量的主要特征：是计量的主要特征：是统一性、准确性和法制性统一性、准确性和法制性。4.4.计计量量的的内内容容：包包含含单单位位的的统统一一、基基准准和和标标准准的的建建立立、进进行行量量值值传传递递、计量监督管理、测量方法及其手段的研究等。计量监督管理、测量方法及其手段的研究等。电子测量原理复习大纲电子测量原理复习大纲 二二、单位制、单位制1.1.计量标准计量标准:任何测量都要有一个统一的体现计量单位的
6、量任何测量都要有一个统一的体现计量单位的量作为标准，这样的量称作计量标准。作为标准，这样的量称作计量标准。2.2.计量单位计量单位:是有明确定义和名称并令其数值为是有明确定义和名称并令其数值为l l的固定的量，的固定的量，例如长度单位例如长度单位l l米米(m)(m)，时间单位秒，时间单位秒(s)(s)等。计量单位必须等。计量单位必须以严格的科学理论为依据进行定义。以严格的科学理论为依据进行定义。3.3.法定计量单位法定计量单位:是国家以法令形式规定使用的计量单位，是国家以法令形式规定使用的计量单位，是统一计量单位制和单位量值的依据和基础，因而具有统是统一计量单位制和单位量值的依据和基础，因而
7、具有统一性、权威性和法制性。一性、权威性和法制性。4.4.我国的计量单位一律采用我国的计量单位一律采用19841984年年2 2月国务院颁布月国务院颁布中华人中华人民共和国法定计量单位。民共和国法定计量单位。5.5.19601960年确定年确定国际单位制（国际单位制（SISI）的组成由七个基本单位。）的组成由七个基本单位。电子测量原理复习大纲电子测量原理复习大纲国际单位制（国际单位制（SISI）的组成）的组成国际单位制基本单位国际单位制基本单位电子测量原理复习大纲电子测量原理复习大纲 三、计量基准三、计量基准基准通常又分为主基准、副基准和工作基准，也分别称作一级、二级和三级基准通常又分为主基准
8、、副基准和工作基准，也分别称作一级、二级和三级基准基准.(1)(1)一一级级基基准准，又又称称主主基基准准和和国国家家基基准准，是是具具有有最最高高水水平平的的基基准准。一一个个国国家家只只有一个。有一个。(2)(2)二二级级基基准准，又又称称副副基基准准，其其量量值值精精度度由由主主基基准准确确定定，用用以以代代替替主主基基准准向向下下传递或代替主基准参加国际比对传递或代替主基准参加国际比对 (3)(3)三三级级基基准准，又又称称工工作作基基准准是是用用来来直直接接向向下下属属标标准准量量具具进进行行量量值值传传递递，用用以以检定下属计量标准量具的精确度检定下属计量标准量具的精确度(4)(4
9、)标标准准是是根根据据工工作作基基准准表表现现出出不不同同等等级级的的便便于于经经常常使使用用的的计计量量标标准准量量具具或或仪仪器。按精度高低又分为一级标准、二级标准和三级标准。器。按精度高低又分为一级标准、二级标准和三级标准。(5)(5)计量标准的准确度等级在计量标准的准确度等级在工作基准工作基准之下，工作计量器具之上。之下，工作计量器具之上。电子测量原理复习大纲电子测量原理复习大纲四、几个术语四、几个术语（1 1）计计量量器器具具：凡凡是是能能用用以以直直接接或或间间接接测测出出被被测测对对象象量量值值的的量量具具、计计量量仪仪器器和和计计量量装装置置都都统统称称为为计计量量器器具具。计
10、计量量器器具具按按作作用用可可分分为为计计量量基基准准、计计量量标标准准和和工工作作计计量量器器具具三类。三类。（2 2）计计量量标标准准器器具具：准准确确度度低低于于计计量量基基准准，用用于于检检定定计计量量标准或工作计量器具的计量器具。标准或工作计量器具的计量器具。（3 3）工工作作计计量量器器具具：工工作作岗岗位位上上使使用用，不不用用于于进进行行量量值值传传递，而是直接用来测量被测对象量值的计量器具。递，而是直接用来测量被测对象量值的计量器具。（4 4）比比对对：在在规规定定条条件件下下，对对相相同同准准确确度度等等级级的的同同类类基基准准、标标准准或或工工作作计计量量器器之之间间的的
11、量量值值进进行行比比较较，其其目目的的是是考核量值的一致性。考核量值的一致性。电子测量原理复习大纲电子测量原理复习大纲（5 5）检检定定：是是用用高高一一等等级级准准确确度度的的计计量量器器具具对对低低一一等等级级的的计计量量器器具具进进行行比比较较，以以达达到到全全面面评评定定被被检检计计量量器器具具的的计计量量性性能能是是否否合合格格的的目目的的。一一般般要要求求计计量量标标准准的的准确度为被检者的准确度为被检者的1/31/3到到1/101/10。（6 6）校校准准：是是指指被被校校的的计计量量器器具具与与高高一一等等级级的的计计量量标标准准相相比比较较，以以确确定定被被校校计计量量器器具
12、具的的示示值值误误差差（有有时时也也包括确定被校器具的其他计量性能）的全部工作。包括确定被校器具的其他计量性能）的全部工作。（7 7）量量值值的的传传递递：指指一一个个物物理理量量单单位位通通过过各各级级基基准准、标标准准及及相相应应的的辅辅助助手手段段准准确确地地传传递递到到日日常常工工作作中中所所使使用的测量仪器、量具，以保证量值统一的全过程。用的测量仪器、量具，以保证量值统一的全过程。电子测量原理复习大纲电子测量原理复习大纲自上而下逐级传递自上而下逐级传递测量标准的传递测量标准的传递电子测量原理复习大纲电子测量原理复习大纲问题：计量与测量的关系问题：计量与测量的关系1.计量的任务是确定测
13、量结果的可靠性。计量是测量的基计量的任务是确定测量结果的可靠性。计量是测量的基础和依据。没有计量，也谈不上测量。计量和测量相础和依据。没有计量，也谈不上测量。计量和测量相互配合，才能在国民经济各个领域发挥重要作用。互配合，才能在国民经济各个领域发挥重要作用。2.测量发展的客观需要才出现了计量。测量是计量应用的测量发展的客观需要才出现了计量。测量是计量应用的重要途径。没有测量，计量将失去价值，为了保证测重要途径。没有测量，计量将失去价值，为了保证测量结果的准确性，必须定期对仪器进行检定和校准，量结果的准确性，必须定期对仪器进行检定和校准，这个过程就是计量。这个过程就是计量。3.计量是基础和标准，
14、测量是手段和方法。计量是基础和标准，测量是手段和方法。电子测量原理复习大纲电子测量原理复习大纲1.3测量误差的基本概念测量误差的基本概念一、误差中的几个概念一、误差中的几个概念1真值真值A0：一个纯理论值。（绝对真值是不可知）一个纯理论值。（绝对真值是不可知）2指定值指定值As也叫约定真值，一般就用来代替真值。也叫约定真值，一般就用来代替真值。3实际值实际值A是以上一级标准所体现的值当作准确无误是以上一级标准所体现的值当作准确无误的的值，也叫作相对真值。值，也叫作相对真值。4标称值标称值是测量器具上标定的数值，有误差范围。是测量器具上标定的数值，有误差范围。5示值示值是由测量器具指示的被测量量
15、值，也称测量器具是由测量器具指示的被测量量值，也称测量器具的测得值或测量值，它包括数值和单位。的测得值或测量值，它包括数值和单位。6测量误差是测量仪器仪表的测出示值与被测量真值之测量误差是测量仪器仪表的测出示值与被测量真值之间的差异，称为测量误差。间的差异，称为测量误差。电子测量原理复习大纲电子测量原理复习大纲二、测量误差的来源（五个方面）二、测量误差的来源（五个方面）（1 1）仪仪器器误误差差：由由于于测测量量仪仪器器及及其其附附件件的的设设计计、制制造造、检检定定等等不不完完善善，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。以及仪器使用过程中老化、磨损、疲劳等因素而使仪器带
16、有的误差。（2 2）影影响响误误差差：由由于于各各种种环环境境因因素素（温温度度、湿湿度度、振振动动、电电源源电电压压、电电磁场等）与测量要求的条件不一致而引起的误差。磁场等）与测量要求的条件不一致而引起的误差。（3 3）理理论论误误差差和和方方法法误误差差：由由于于测测量量原原理理、近近似似公公式式、测测量量方方法法不不合合理理而造成的误差。而造成的误差。（4 4）人人身身误误差差：由由于于测测量量人人员员感感官官的的分分辨辨能能力力、反反应应速速度度、视视觉觉疲疲劳劳、固固有有习习惯惯、缺缺乏乏责责任任心心等等原原因因，而而在在测测量量中中使使用用操操作作不不当当、现现象象判判断断出错或数
17、据读取疏失等而引起的误差。出错或数据读取疏失等而引起的误差。（5 5）测测量量对对象象变变化化误误差差：测测量量过过程程中中由由于于测测量量对对象象变变化化而而使使得得测测量量值值不不准确，如引起动态误差等。准确，如引起动态误差等。电子测量原理复习大纲电子测量原理复习大纲三、误差的表示方法（绝对误差相对误差）三、误差的表示方法（绝对误差相对误差）1 1绝对误差绝对误差式中式中x为绝对误差，为绝对误差，x为测得值，为测得值，A0为被测量真值，为被测量真值，A为实际值。为实际值。绝对误差是有单位和正负的量，绝对误差是有单位和正负的量，测得值与被测量实际值间的偏离程度和方向通过绝对误差来体现。测得值
18、与被测量实际值间的偏离程度和方向通过绝对误差来体现。2相对误差相对误差(无单位无单位)(1)实际相对误差实际相对误差(2)示值相对误差（示值相对误差（x为测得值）为测得值）(3)满度相对误差（满度误差和引用误差）满度相对误差（满度误差和引用误差）(4)分贝误差分贝误差2.修正值修正值C绝对误差的反绝对误差的反电子测量原理复习大纲电子测量原理复习大纲1.4测量信息的获取原理测量信息的获取原理信息的含义是什么？信息的含义是什么？为什么信息可以被获取？为什么信息可以被获取？信息获取是怎样的过程？信息获取是怎样的过程？信息获取过程中采用了哪些基本方法？信息获取过程中采用了哪些基本方法？这些方法的实现途
19、径是什么？这些方法的实现途径是什么？信息获取的限制因素及其克服措施是什么？信息获取的限制因素及其克服措施是什么？电子测量原理复习大纲电子测量原理复习大纲1.5测量的间接比较与直接比较原理测量的间接比较与直接比较原理测量最基本的原理是比较！测量最基本的原理是比较！主要测量方法主要测量方法1、间接比较法、间接比较法2、直接比较法、直接比较法3、减少误差的复合式比较、减少误差的复合式比较电子测量原理复习大纲电子测量原理复习大纲1.6 1.6 电子测量中的基本实现技术电子测量中的基本实现技术1.6.1 1.6.1 电子测量中的变换技术电子测量中的变换技术量值变换、频率变换、波形变换、参量变换、能量变换
20、、模数和数模变换量值变换、频率变换、波形变换、参量变换、能量变换、模数和数模变换1.6.2电子测量中的比较技术电子测量中的比较技术需要比较的量：电压、阻抗、频率、相位、数字等需要比较的量：电压、阻抗、频率、相位、数字等1.6.31.6.3电子测量中的处理技术电子测量中的处理技术电子测量中的处理技术电子测量中的处理技术基本模拟运算、数字计算与数字信号处理基本模拟运算、数字计算与数字信号处理基本模拟运算、数字计算与数字信号处理基本模拟运算、数字计算与数字信号处理1.6.41.6.4电子测量中的显示技术电子测量中的显示技术电子测量中的显示技术电子测量中的显示技术指示式仪表、电光显示器件指示式仪表、电
21、光显示器件指示式仪表、电光显示器件指示式仪表、电光显示器件电子测量原理复习大纲电子测量原理复习大纲第第2 2章章 测量方法与测量系统测量方法与测量系统2 21 1 电子测量的基本原理电子测量的基本原理2 22 2 电子测量的对象电子测量的对象信号与系统信号与系统2.3 2.3 测量方法的分类概述测量方法的分类概述 2 24 4 测量系统的静态特性测量系统的静态特性2.5 2.5 测量系统的动态特性测量系统的动态特性电子测量原理复习大纲电子测量原理复习大纲2 21 1电子测量的基本原理电子测量的基本原理电子测量的内容分为电子测量的内容分为电磁测量电磁测量和和电子测量电子测量两类。两类。电磁测量电
22、磁测量主要指交直流电量的指示测量法和比较测量法以及磁量的测量等。主要指交直流电量的指示测量法和比较测量法以及磁量的测量等。电电子子测测量量是是指指以以电电子子技技术术理理论论为为依依据据，以以电电子子测测量量仪仪器器和和设设备备为为手手段段，对对电电量量和和非电量进行的测量。非电量进行的测量。一、电子测量的内容和指标参数：一、电子测量的内容和指标参数：1 1电能量测量：包括各种频率、波形下的电压、电流、功率等的测量。电能量测量：包括各种频率、波形下的电压、电流、功率等的测量。2 2电电信信号号特特性性测测量量：包包括括波波形形、频频率率、周周期期、相相位位、失失真真度度、调调幅幅度度、调调频频
23、指指数及数字信号的逻辑状态等的测量。数及数字信号的逻辑状态等的测量。3 3电电路路元元件件参参数数测测量量：包包括括电电阻阻、电电感感、电电容容、阻阻抗抗、品品质质因因数数及及电电子子器器件件的的参数等的测量参数等的测量.4 4电电子子设设备备的的性性能能测测量量：包包括括增增益益、衰衰减减、灵灵敏敏度度、频频率率特特性性、噪噪声声指指数数等等的的测量。测量。5.5.非非电电量量信信号号的的测测量量：利利用用各各种种敏敏感感元元件件和和传传感感装装置置将将非非电电量量变变换换成成电电信信号号，再再利利用用电电子子测测量量设设备备进进行行测测量量。危危险险的的和和人人们们无无法法进进行行直直接接
24、测测量量的的场场合合，在在生产的自动过程控制系统中生产的自动过程控制系统中电子测量原理复习大纲电子测量原理复习大纲二、电子测量的特点二、电子测量的特点与其他测量方法及测量仪器相比，电子测量和电子测量与其他测量方法及测量仪器相比，电子测量和电子测量仪器具有以下特点：仪器具有以下特点：1 1测量频率范围宽测量频率范围宽 2 2测量量程宽测量量程宽 3 3测量准确度高低相差悬殊测量准确度高低相差悬殊 4 4测量速度快测量速度快 5 5可以进行遥测可以进行遥测 6 6易于实现测试智能化和测试自动化易于实现测试智能化和测试自动化 7 7影响因素众多，误差处理复杂影响因素众多，误差处理复杂电子测量原理复习
25、大纲电子测量原理复习大纲2 22 2 电子测量的对象电子测量的对象信号与系统信号与系统信号的基本概念信号的基本概念信号的分类信号的分类1.1.确定性信号和非确定性信号确定性信号和非确定性信号2.2.周期性信号与非周期性信号周期性信号与非周期性信号 3.3.连续信号与离散信号连续信号与离散信号4.4.时限信号和频限信号时限信号和频限信号5.5.信号的时间特性和频率特性信号的时间特性和频率特性6.6.信号的空间分布结构信号的空间分布结构系统的基本概念系统的基本概念被测系统的分类被测系统的分类1.1.单输入单输入/输出与多输入输出与多输入/输出系统输出系统 2.2.线性系统与非线性系统线性系统与非线
26、性系统3.3.即时系统与动态系统即时系统与动态系统4.4.模拟系统与数字系统模拟系统与数字系统 电子测量原理复习大纲电子测量原理复习大纲2.3 2.3 测量方法的分类概述测量方法的分类概述 一、按测量手段分类一、按测量手段分类(直接测量直接测量/间接测量间接测量/组合测量组合测量)1 1直接测量：直接测量：指直接从测量仪表的读数获取被测量量值的方法指直接从测量仪表的读数获取被测量量值的方法 2.2.间接测量：是利用直接测量的量与被测量之间的函数关系间接测量：是利用直接测量的量与被测量之间的函数关系(可以是可以是公式、曲线或表格公式、曲线或表格 等等)，间接得到被测量量值的测量方法。，间接得到被
27、测量量值的测量方法。3组合测量组合测量二、按测量方式分类二、按测量方式分类(直读法直读法/比较测量法比较测量法/微差式测量法微差式测量法)l.偏差式测量法偏差式测量法(直读法直读法)：用仪器仪表指针的位移：用仪器仪表指针的位移(偏差偏差)表示被测量表示被测量大小的测量方法，称为偏差式测量法。大小的测量方法，称为偏差式测量法。2零位式测量法又称作零示法或平衡式测量法零位式测量法又称作零示法或平衡式测量法(比较测量法比较测量法)测量时用被测量与标准量相比较测量时用被测量与标准量相比较(因此因此也把这种方法叫作比较测量法也把这种方法叫作比较测量法)，用指零仪表，用指零仪表(零示器零示器)指示被测量与
28、标准量相等指示被测量与标准量相等(平衡平衡)，从而获得被从而获得被测量。测量。3微差式测量法微差式测量法偏差式测量法和零位式测量法相结合，构成微差式测量法。偏差式测量法和零位式测量法相结合，构成微差式测量法。电子测量原理复习大纲电子测量原理复习大纲 三、按被测量的性质分类三、按被测量的性质分类(时域测量时域测量/频域测量频域测量/数据域测量数据域测量/随机测量随机测量)1时域测量时域测量时域测量也叫作瞬态测量，主要测量被测量随时间的变化规律。时域测量也叫作瞬态测量，主要测量被测量随时间的变化规律。典型的例子如用示波典型的例子如用示波器观察脉冲信号的器观察脉冲信号的升沿、下降沿、上冲和下凹升沿、
29、下降沿、上冲和下凹及平顶降落及平顶降落等脉冲参数以及动态电路的暂态过程等。等脉冲参数以及动态电路的暂态过程等。2频域测量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。如用频谱分析仪分析关系。如用频谱分析仪分析信号的频谱信号的频谱、测量、测量放大器的幅频特性、放大器的幅频特性、相频特性相频特性等。等。3数据域测量数据域测量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。字量或电路的逻辑状态进行测量。4随机测量随机测量随机测量
30、又叫作统计测量，主要是对各类噪声信号进行动态测量随机测量又叫作统计测量，主要是对各类噪声信号进行动态测量和统计分析。和统计分析。电子测量原理复习大纲电子测量原理复习大纲四、测量方法的选择原则四、测量方法的选择原则被测量本身的特性；被测量本身的特性；所要求的测量准确度；所要求的测量准确度；测量环境；测量环境；现有测量设备等。现有测量设备等。电子测量原理复习大纲电子测量原理复习大纲电子测量仪器的技术条件及误差的表示方法电子测量仪器的技术条件及误差的表示方法1.1.技术条件技术条件 技技术术条条件件是是规规定定仪仪器器的的用用途途、工工作作特特性性、工工作作条条件件，以以及及运运输输、贮贮存存条条件
31、件的的技技术术文文件件。所所以以，它它既既是是设设计计制制造造厂厂商商的的产产品品标标准准，也是用户正确使用和维护仪器的重要依据。也是用户正确使用和维护仪器的重要依据。仪仪器器的的用用途途：是是研研制制或或使使用用仪仪器器的的目目的的，它它决决定定了了仪仪器器的的功功能，同时与仪器的工作条件、工作特性等密切相关。能，同时与仪器的工作条件、工作特性等密切相关。测测量量仪仪器器的的工工作作特特性性：是是用用数数值值、公公差差范范围围等等来来表表征征仪仪器器性性能的量值，习惯上又称为技术指标。能的量值，习惯上又称为技术指标。分为电气工作特性和一般工作特性两类分为电气工作特性和一般工作特性两类 仪器的
32、工作条件：仪器的工作条件：分基准、额定和极限三种。分基准、额定和极限三种。电子测量原理复习大纲电子测量原理复习大纲电子测量仪器概述电子测量仪器概述利用电子技术对各种待测量进行测量的设备，统称为电子测量仪器利用电子技术对各种待测量进行测量的设备，统称为电子测量仪器。一、测量仪器的功能、测量仪器的功能:物理量的变换、信号的传输和测量结果的显示物理量的变换、信号的传输和测量结果的显示等三种最基本的功能。等三种最基本的功能。二、测量仪器的主要性能指标：二、测量仪器的主要性能指标：精度精度/稳定性稳定性/阻抗阻抗/灵敏度灵敏度/线性度线性度/动态特性动态特性1.精度精度(精密度精密度/正确度正确度/准确
33、度准确度)精精度是指测量仪器的读数或测量结果与被测量值相一致的程度。度是指测量仪器的读数或测量结果与被测量值相一致的程度。要获要获得理想的结果，应满足三个方面的条件：即得理想的结果，应满足三个方面的条件：即性能优良的测量仪器、正性能优良的测量仪器、正确的测量方法和正确细心的测量操作确的测量方法和正确细心的测量操作。2稳定性稳定性常用常用稳定度稳定度（内因）（内因）和影响量和影响量（外因）两个参数来表征。（外因）两个参数来表征。3阻抗阻抗指测量仪器和仪表的输入阻抗对测量结果产生直接的影响，这种指测量仪器和仪表的输入阻抗对测量结果产生直接的影响，这种现象称现象称为负载效应。为负载效应。电子测量原理
34、复习大纲电子测量原理复习大纲4 4灵敏度灵敏度表示测量仪表对被测量变化的敏感程度，定义为测量仪表示测量仪表对被测量变化的敏感程度，定义为测量仪表所能区分的被测量的最小变化量，在数字式仪表中经常使用表所能区分的被测量的最小变化量，在数字式仪表中经常使用（分辨力或分辨率）分辨力或分辨率）。5 5线性度线性度是表示仪表的输出量是表示仪表的输出量(示值示值)随输入量随输入量(被测量被测量)变化的规变化的规律。律。6 6动态特性动态特性表示仪表的输出响应随输入变化的能力。表示仪表的输出响应随输入变化的能力。三、电子测量仪器的分类三、电子测量仪器的分类 按其功能，大致可分为下面几类。按其功能，大致可分为下
35、面几类。1.1.电平测量仪器：电平测量仪器：包括各种模拟式电压表，毫伏表，数字式电压表，包括各种模拟式电压表，毫伏表，数字式电压表，电压标准等。电压标准等。2 2电路参数测量仪器电路参数测量仪器包括各类电桥，包括各类电桥，Q Q表，表，R R、L L、C C测试仪，晶体管测试仪，晶体管或集成电路参数测试仪，图示仪等。或集成电路参数测试仪，图示仪等。3 3频率、时间、相位测量仪器频率、时间、相位测量仪器电子计数式频率计，石英钟，数字式相位计，波长计等。电子计数式频率计，石英钟，数字式相位计，波长计等。电子测量原理复习大纲电子测量原理复习大纲 4.4.波形测量仪器：波形测量仪器：各类示波器。如通用
36、示波器，多踪示波器，多扫描示各类示波器。如通用示波器，多踪示波器，多扫描示波器，取样示波器，以及记忆和数字存储示波器等。波器，取样示波器，以及记忆和数字存储示波器等。5.5.信号分析仪器：信号分析仪器：失真度仪，谐波分析仪，频谱分析仪等。失真度仪，谐波分析仪，频谱分析仪等。6.6.模拟电路特性测试仪器：模拟电路特性测试仪器：扫频仪，噪声系数测试仪，网络特性分析仪扫频仪，噪声系数测试仪，网络特性分析仪等。等。7.7.数字电路特性测试仪器数字电路特性测试仪器:指逻辑分析仪指逻辑分析仪,这类仪器内部多带有微处理器这类仪器内部多带有微处理器或通过接口总线与外部计算机相联，是数据域测量中不可缺少的设备。
37、或通过接口总线与外部计算机相联，是数据域测量中不可缺少的设备。.专用电路测试仪器专用电路测试仪器:通信系统各类测试仪器等通信系统各类测试仪器等 .测试用信号源测试用信号源:包括各类低频和高频信号发生器，脉冲信号发生器，包括各类低频和高频信号发生器，脉冲信号发生器，函数发生器，扫频和噪声信号发生器等。由于它们的主要功能是作为函数发生器，扫频和噪声信号发生器等。由于它们的主要功能是作为测试用信号源，因此也叫供给量仪器。测试用信号源，因此也叫供给量仪器。电子测量原理复习大纲电子测量原理复习大纲第第3章章测量误差和测量结果处理测量误差和测量结果处理3.1 3.1 测量误差的分类和测量结果的表征测量误差
38、的分类和测量结果的表征3.2 3.2 测量误差的估计和处理测量误差的估计和处理 3.3 3.3 测量不确定度测量不确定度 3.4 3.4 测量数据处理测量数据处理电子测量原理复习大纲电子测量原理复习大纲一、测量误差的分类一、测量误差的分类（随机误差系统误差粗大误差）（随机误差系统误差粗大误差）1.1.随随机机误误差差是是在在同同一一测测量量条条件件下下（指指在在测测量量环环境境、测测量量人人员员、测测量量技技术术和和测测量量仪仪器器都都相相同同的的条条件件下下），多多次次重重复复测测量量同同一一量量值值时时（等等精精度度测测量量），每每次次测测量量误误差差的的绝绝对对值值和和符符号号都都以以不
39、不可可预预知知的的方方式式变变化化的的误误差差，称为随机误差或偶然误差，简称随差。称为随机误差或偶然误差，简称随差。2.2.系系统统误误差差是是在在同同一一测测量量条条件件下下，多多次次测测量量重重复复同同一一量量时时，测测量量误误差差的的绝绝对对值值和和符符号号都都保保持持不不变变，或或在在测测量量条条件件改改变变时时按按一一定定规规律律变变化化的的误误差差，称称为为系系统统误误差差。例例如如仪仪器器的的刻刻度度误误差差和和零零位位误误差差，或或数数值值随随温温度度变化的误差。变化的误差。3.3.粗粗大大误误差差是是一一种种显显然然与与实实际际值值不不符符的的误误差差。原原因因有有测测量量操
40、操作作疏疏忽忽和和失失误，测量方法不当或错误，测量环境条件的突然变化。误，测量方法不当或错误，测量环境条件的突然变化。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。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。电子测量原理复习大纲电子测量原理复习大纲二、测量结果的表征二、测量结果的表征(1)精密度精密度说明仪表指示值的分散性，表示在同说明仪表指示值的分散性，表示在同一测量条件下对同一被测量进行一测量条件下对同一被测量进行多次测量时，多次测量时，得到的测量结果的分散程度。它反映了随机误得到的测量结果的分散程度。它反映了随机误差的影响。差的影响。(2)正确度正确度说明仪表指
41、示值与真值的接近程度。说明仪表指示值与真值的接近程度。(3)准确度准确度是精密度和正确度的综合反映。是精密度和正确度的综合反映。电子测量原理复习大纲电子测量原理复习大纲三、容许误差的种类（三、容许误差的种类（容许误差一定会产生的！）容许误差一定会产生的！）(工作误差、固有误差、影响误差和稳定误差工作误差、固有误差、影响误差和稳定误差)1.工作误差是以仪器额定工作条件时误差的极限值，直接估工作误差是以仪器额定工作条件时误差的极限值，直接估计测量结果误差的最大范围。计测量结果误差的最大范围。2固有误差是当仪器的各种影响量和影响特性处于基准条件固有误差是当仪器的各种影响量和影响特性处于基准条件时，仪
42、器所具有的误差。时，仪器所具有的误差。3影响误差是当一个影响量在其额定使用范围内影响误差是当一个影响量在其额定使用范围内(或一个影响或一个影响特性在其有效范围内特性在其有效范围内)取任一值，而其它影响量和影响特性取任一值，而其它影响量和影响特性均处于基准条件时所测得的误差。均处于基准条件时所测得的误差。4稳定误差稳定误差是仪器的标称值在其它影响量和影响特性保持恒是仪器的标称值在其它影响量和影响特性保持恒定的情况下，在规定时间内产生的误差极限。定的情况下，在规定时间内产生的误差极限。电子测量原理复习大纲电子测量原理复习大纲随机误差分析随机误差分析随机误差的统计特性及减少方法在测量中，随机误差是不
43、可避免的。随机误差是由大量微小的没有确定规律的因素引起的，比如外界条件（温度、湿度、气压、电源电压等）的微小波动，电磁场的干扰，大地轻微振动等。多次测量，测量值和随机误差服从概率统计规律。可用数理统计的方法，处理测量数据，从而减少随机误差对测量结果的影响。电子测量原理复习大纲电子测量原理复习大纲1.1.随机误差的分布规律随机误差的分布规律随机误差的分布规律随机误差的分布规律（1）随机变量的数字特征 数学期望:反映其平均特性。方差和标准偏差 方差是用来描述随机变量与其数学期望的分散程度。设随机变量X的数学期望为E(X)，则X的方差定义为：D(X)=E(XE(X)2标准偏差同样描述随机变量与其数学
44、期望的分散程度，并且与随机变量具有相同量纲。(2)(2)随机误差的正态分布随机误差的正态分布测量中的随机误差通常是多种相互独立的因素造成的许多微小误差的总和。电子测量原理复习大纲电子测量原理复习大纲系统误差分析系统误差分析一、系统误差的特性一、系统误差的特性二、系统误差的发现方法二、系统误差的发现方法三、系统误差的削弱或消除方法三、系统误差的削弱或消除方法四、削弱系统误差的典型测量技术四、削弱系统误差的典型测量技术五、消除或消弱系统误差的其他方法五、消除或消弱系统误差的其他方法电子测量原理复习大纲电子测量原理复习大纲一、系统误差的特性一、系统误差的特性在同一条件下，多次测量同一量值时，误差的绝
45、对值和符号保持不变，在同一条件下，多次测量同一量值时，误差的绝对值和符号保持不变，或者在条件改变时，误差按一定的规律变化。或者在条件改变时，误差按一定的规律变化。多次测量求平均不能减少系差多次测量求平均不能减少系差。电子测量原理复习大纲电子测量原理复习大纲二、二、系统误差的发现方法系统误差的发现方法（1）不变的系统误差：校准、修正和实验比对。（2）变化的系统误差残差观察法，适用于系统误差比随机误差大的情况马利科夫判据：阿贝赫梅特判据：电子测量原理复习大纲电子测量原理复习大纲三、三、系统误差的削弱或消除方法系统误差的削弱或消除方法（1 1）从产生系统误差根源上采取措施减小系统误差）从产生系统误差
46、根源上采取措施减小系统误差要从测量原理和测量方法尽力做到正确、严格。要从测量原理和测量方法尽力做到正确、严格。测量仪器定期检定和校准，正确使用仪器。测量仪器定期检定和校准，正确使用仪器。注注意意周周围围环环境境对对测测量量的的影影响响，特特别别是是温温度度对对电电子子测量的影响较大。测量的影响较大。尽尽量量减减少少或或消消除除测测量量人人员员主主观观原原因因造造成成的的系系统统误误差差。应应提提高高测测量量人人员员业业务务技技术术水水平平和和工工作作责责任任心心，改进设备。改进设备。（2 2）用修正方法减少系统误差）用修正方法减少系统误差修正值误差（测量值真值）修正值误差（测量值真值）实际值测
47、量值修正值实际值测量值修正值电子测量原理复习大纲电子测量原理复习大纲四、削弱系统误差的典型测量技术四、削弱系统误差的典型测量技术 替代法(置换法)交换法(对照法)对称测量法（零式法）微差法系统误差可忽略不计的准则是：系统误差或残余系统误差代数和的绝对值不超过测量结果扩展不确定度的最后一位有效数字的一半。电子测量原理复习大纲电子测量原理复习大纲五、消除或消弱系统误差的其他方法五、消除或消弱系统误差的其他方法1利用修正值或修正因数加以消除 根据测量仪器检定书中给出的校正曲线、校正数据或利用说明书中的校正公式对测得值进行修正，是实际测量中常用的办法。2随机化处理利用同一类型测量仪器的系统误差具有随机
48、特性的特点，对同一被测量用多台仪器进行测量，取各台仪器测量值的平均值做为测量结果。电子测量原理复习大纲电子测量原理复习大纲3智能仪器中系统误差的消除 在智能仪器中，可利用微处理器的计算控制功能，在智能仪器中，可利用微处理器的计算控制功能，消弱或消除仪器的系统误差。消弱或消除仪器的系统误差。直流零位校准直流零位校准自动校准自动校准测量仪器中模拟电路部分的漂移、增益变化、放测量仪器中模拟电路部分的漂移、增益变化、放大器的失调电压和失调电流等都会给测量结果带来系大器的失调电压和失调电流等都会给测量结果带来系差，可以利用微处理器实现自动校准或修正。差，可以利用微处理器实现自动校准或修正。电子测量原理复
49、习大纲电子测量原理复习大纲粗大误差及其判断准则粗大误差及其判断准则1.粗大误差产生原因粗大误差产生原因2.2.测量人员的主观原因测量人员的主观原因：操作失误或错误记录；：操作失误或错误记录；3.3.客观外界条件的原因客观外界条件的原因：测量条件意外改变、受较大的电磁干扰，或：测量条件意外改变、受较大的电磁干扰，或测量仪器偶然失效等。测量仪器偶然失效等。2.粗大误差的判别准则粗大误差的判别准则统计学的方法的基本思想是：给定一置信概率，确定相应的置信区统计学的方法的基本思想是：给定一置信概率，确定相应的置信区间，间，凡超过置信区间的误差就认为是粗大误差，并予以剔除。凡超过置信区间的误差就认为是粗大
50、误差，并予以剔除。常用莱特检验法和格拉布斯检验法常用莱特检验法和格拉布斯检验法3.应注意的问题应注意的问题所所有有的的检检验验法法都都是是人人为为主主观观拟拟定定的的，至至今今无无统统一一的的规规定定。当当偏偏离离正正态态分布和测量次数少时检验不一定可靠。分布和测量次数少时检验不一定可靠。若若有有多多个个可可疑疑数数据据同同时时超超过过检检验验所所定定置置信信区区间间，应应逐逐个个剔剔除除，重重新新计计算算，再行判别。若有两个相同数据超出范围时，应逐个剔除。再行判别。若有两个相同数据超出范围时，应逐个剔除。在一组测量数据中，在一组测量数据中，可疑数据应很少可疑数据应很少。反之，说明系统工作不正