第1章电子测量与仪器基础知识PPT讲稿.ppt
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1、第1页,共31页,编辑于2022年,星期日教学导航教学导航教知识重点1.电子测量的内容。2.电子测量方法的分类。3.测量误差的表示方法、来源及分类。4.测量结果的表示。5.电子测量仪器的分类及误差。知识难点1.测量误差的表示方法。2.测量结果的表示。3.有效数字的处理。推荐教学方式1.从测量误差的实际应用入手,通过对应用的分析,加深对测量误差的感性认识。2.另举一实例,进行案例分析,介绍测量误差,巩固理论知识,将理论与实际结合起来,同时拓展学生知识面。建议学时4学时学推荐学习方法1.本章注重对概念、各种测量仪器分类、误差等的理解。2.通过案例,掌握测量误差,并对它进行实际应用。3.查有关资料,
2、加深理解,拓展知识面。必须掌握的理论知识1.测量误差的表示方法、来源及分类。2.测量结果的表示。必须掌握的技能能够熟练认识各种测量仪器并能正确表示测量结果。第2页,共31页,编辑于2022年,星期日1.11.1测量及其意义测量及其意义 测量是人类对客观事物取得数量概念的认识过程。在这种测量是人类对客观事物取得数量概念的认识过程。在这种测量是人类对客观事物取得数量概念的认识过程。在这种测量是人类对客观事物取得数量概念的认识过程。在这种认识过程中,人们依据一定的理论,借助于专门的设备,通过认识过程中,人们依据一定的理论,借助于专门的设备,通过认识过程中,人们依据一定的理论,借助于专门的设备,通过认
3、识过程中,人们依据一定的理论,借助于专门的设备,通过实验的方法求出被测量的量值或确定一些量值的依从关系。实验的方法求出被测量的量值或确定一些量值的依从关系。实验的方法求出被测量的量值或确定一些量值的依从关系。实验的方法求出被测量的量值或确定一些量值的依从关系。测量结果的量值由两部分组成:数值(大小及符号)和相应的单测量结果的量值由两部分组成:数值(大小及符号)和相应的单测量结果的量值由两部分组成:数值(大小及符号)和相应的单测量结果的量值由两部分组成:数值(大小及符号)和相应的单位名称。没有单位的量值是没有物理意义的。位名称。没有单位的量值是没有物理意义的。位名称。没有单位的量值是没有物理意义
4、的。位名称。没有单位的量值是没有物理意义的。第3页,共31页,编辑于2022年,星期日 测量是一种比较过程,把被测量与同种类的单位量通测量是一种比较过程,把被测量与同种类的单位量通测量是一种比较过程,把被测量与同种类的单位量通测量是一种比较过程,把被测量与同种类的单位量通过一定的测量方法进行比较,以确定被测量是该单位的过一定的测量方法进行比较,以确定被测量是该单位的过一定的测量方法进行比较,以确定被测量是该单位的过一定的测量方法进行比较,以确定被测量是该单位的若干倍。被测量的数值与所选单位成反比。若干倍。被测量的数值与所选单位成反比。若干倍。被测量的数值与所选单位成反比。若干倍。被测量的数值与
5、所选单位成反比。第4页,共31页,编辑于2022年,星期日1.2 1.2 功放静态参数测量与调试功放静态参数测量与调试 第5页,共31页,编辑于2022年,星期日 电子测量涉及极宽频率范围内所有电量、磁量以及各电子测量涉及极宽频率范围内所有电量、磁量以及各种非电量的测量。目前,电子测量不仅因为其应用广泛而种非电量的测量。目前,电子测量不仅因为其应用广泛而成为现代科学技术中不可缺少的手段,同时也是一门发展成为现代科学技术中不可缺少的手段,同时也是一门发展迅速、对现代科学技术的发展起着重大推动作用的独立学迅速、对现代科学技术的发展起着重大推动作用的独立学科。从某种意义上说,近代科学技术的水平是由电
6、子测量科。从某种意义上说,近代科学技术的水平是由电子测量的水平来保证和体现的。电子测量的水平是衡量一个国家的水平来保证和体现的。电子测量的水平是衡量一个国家科学技术水平的重要标志之一。科学技术水平的重要标志之一。1、电子测量的意义、电子测量的意义第6页,共31页,编辑于2022年,星期日2 2、电子测量的内容、电子测量的内容1)、电能量的测量,如电流、电压、功率等的测量。电能量的测量,如电流、电压、功率等的测量。2)、电路、元器件参数的测量,电阻、电感、电容、阻抗的品质因)、电路、元器件参数的测量,电阻、电感、电容、阻抗的品质因数、电子器件参数等的测量。数、电子器件参数等的测量。3)、)、电信
7、号特性的测量,如频率、波形、周期、时间、相位、谐电信号特性的测量,如频率、波形、周期、时间、相位、谐波失真度、调幅度及逻辑状态等的测量。波失真度、调幅度及逻辑状态等的测量。4)、电路性能的测量,如放大倍数、衰减量、灵敏度、通频带、)、电路性能的测量,如放大倍数、衰减量、灵敏度、通频带、噪声指数等的测量。噪声指数等的测量。5)、)、特性曲线的显示,如幅频特性、器件特性等的显示。特性曲线的显示,如幅频特性、器件特性等的显示。第7页,共31页,编辑于2022年,星期日3 3、电子测量的特点、电子测量的特点1)、测量频率范围宽)、测量频率范围宽 2)、量程宽)、量程宽3)、)、测量准确度高测量准确度高
8、 4)、测量速度快)、测量速度快 5)、易于实现遥测)、易于实现遥测 6)、)、易于实现测量自动化和测量仪器微机化易于实现测量自动化和测量仪器微机化 第8页,共31页,编辑于2022年,星期日1.31.3电子测量方法的分类电子测量方法的分类第9页,共31页,编辑于2022年,星期日1 1、按测量方式分类、按测量方式分类1)、直接测量)、直接测量2)、间接测量)、间接测量3)、组合测量)、组合测量第10页,共31页,编辑于2022年,星期日2 2、按被测信号的性质分类、按被测信号的性质分类1)、时域测量)、时域测量2)、频域测量)、频域测量3)、数据域测量)、数据域测量 4)、随机测量)、随机测
9、量 第11页,共31页,编辑于2022年,星期日3 3、选择测量方法的原则、选择测量方法的原则根据被测量本身的特性、所需要的精确程度、环境条件及所具根据被测量本身的特性、所需要的精确程度、环境条件及所具有的测量设备等因素,综合考虑,选择合适的测量方法。只有的测量设备等因素,综合考虑,选择合适的测量方法。只有选择正确的测量方法,才能使测量得到精确的测量结果;有选择正确的测量方法,才能使测量得到精确的测量结果;否则,可能会出现下列问题:否则,可能会出现下列问题:1.出错误的测量数据,测量结果不能信赖。出错误的测量数据,测量结果不能信赖。2.坏测量仪器、仪表或被测设备、元器件。坏测量仪器、仪表或被测
10、设备、元器件。在选择测量方法时,如果必要,还要制订正确的测量方案。在选择测量方法时,如果必要,还要制订正确的测量方案。第12页,共31页,编辑于2022年,星期日1.4 1.4 测量误差的基本概念测量误差的基本概念第13页,共31页,编辑于2022年,星期日1 1、测量误差的表示方法、测量误差的表示方法测量误差有两种表示方法:绝对误差和相对误差。测量误差有两种表示方法:绝对误差和相对误差。1)、绝对误差)、绝对误差(1)定义:由测量所得到的被测量值)定义:由测量所得到的被测量值x与其真值之差,称为绝对与其真值之差,称为绝对误差,即误差,即 (2.1)式中,式中,为绝对误差。为绝对误差。由于测量
11、结果由于测量结果x总含有误差,总含有误差,x可能比大,亦可能比小,因此可能比大,亦可能比小,因此既有大小,又有正、负。其量纲和测量值相同。既有大小,又有正、负。其量纲和测量值相同。第14页,共31页,编辑于2022年,星期日【例1-1】两个电压的实际值分别为U1A=100V,U2A=10V;测量值分别为U1x=98V,U2x=9V。求两次测量的绝对误差和相对误差。解:U1=U1xU1A=98100=-2V U2=U2xU2A=910=-1V|U1|U2|,两者的相对误差分别为 ,说明U2的测量准确度低于U1。第15页,共31页,编辑于2022年,星期日【例【例1-2】被测电压的实际值在被测电压
12、的实际值在10V左右,现有左右,现有150V、0.5级和级和15V、1.5级级两块电压表,问选用哪块表更为合适?两块电压表,问选用哪块表更为合适?解:若使用解:若使用150V、0.5级电压表它的最大绝对误差为:级电压表它的最大绝对误差为:若表头的示值为若表头的示值为10V,则测量的相对误差,则测量的相对误差 为为同理,用同理,用15V、1.5级电压表测量,则相对误差级电压表测量,则相对误差 为:为:显然,应选用显然,应选用15V、1.5级电压表。级电压表。说明:由此可见,在测量中,应根据被测量的大小,合理选择仪表量程,并兼顾准确度等级,而不能片面追说明:由此可见,在测量中,应根据被测量的大小,
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