电气与电子测量技术-1测量基本概念.ppt
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1、电气与电子测量技术电气与电子测量技术盛戈皞盛戈皞EmailEmail:办公室:办公室:电信群楼电信群楼1 1号楼号楼237237室室2 教材和参考书目教材和参考书目1 电气与电子测量技术电气与电子测量技术 自编教材自编教材 电子工业出版社电子工业出版社 2现代测试技术与系统设计现代测试技术与系统设计 申忠如申忠如 西安交大出版社西安交大出版社3 电气测试技术电气测试技术 第第3版版 林德杰林德杰 机械工业出版社机械工业出版社4 现代检测技术与测试系统设计现代检测技术与测试系统设计 刘君华刘君华 西安交大出版社西安交大出版社5 电气测量电气测量 陈立周陈立周 机械工业出版社机械工业出版社其他:传
2、感器和电气测量的相关书籍其他:传感器和电气测量的相关书籍3课程目标课程目标 通通过过本本课课程程的的学学习习,了了解解电电气气和和电电子子测测量量技技术术的的基基本本概概念念、测测量量系系统统的的构构成成和和分分析析方方法法,掌掌握握常常用用测测量量系系统统的的工工作作原原理理及及动动静静态态特特性性,学学会会根根据据实实际际要要求求选选用用传传感感器器和和调调理理电电路路,掌掌握握建建立立电电气气测测量量系系统统的的原原则则与与方方法,并对电气测量技术的发展趋势有所了解。法,并对电气测量技术的发展趋势有所了解。4课程主要内容(课程主要内容(7个部分个部分)一一 测量基础知识(第测量基础知识(
3、第1章)章)二二 误差基本理论(第误差基本理论(第2章)章)三三 常用的传感器(第常用的传感器(第3章)章)四四 测量系统中的调理电路测量系统中的调理电路(第(第4章)章)五五 电气测量技术电气测量技术(第第5章章)六六 干扰与抑制干扰与抑制(第第8章)章)七七 试验(虚拟仪器,传感器实验等)试验(虚拟仪器,传感器实验等)(第第7章)章)5课程基本情况课程基本情况课时:课时:共共34学时学时 课堂授课课堂授课 28学时学时 试验试验 6学时学时考核成绩:考核成绩:平时平时 10(作业,课堂提问,考勤)(作业,课堂提问,考勤)实验实验 20(3次实验次实验)考试考试 70 习题、试验内容:习题、
4、试验内容:3000/电气与电子测量技术电气与电子测量技术用户名,密码:用户名,密码:cljs6绪绪 论论7绪绪 论论测量地位和作用测量地位和作用测量仪器发展历程测量仪器发展历程8测量的地位和作用测量的地位和作用9测量在科学研究中作用测量在科学研究中作用门捷列夫门捷列夫 (1834-1907)(1834-1907)科学始于测量科学始于测量,没有测没有测量,便没有精密的科学。量,便没有精密的科学。10 信息技术包括测量技信息技术包括测量技术、计算机技术和通信术、计算机技术和通信技术,技术,测量技术是信息测量技术是信息技术的关键和基础。技术的关键和基础。钱学森钱学森(1911-2009)(1911-
5、2009)测量在科学研究中作用测量在科学研究中作用11日常生活中处处离不开测量日常生活中处处离不开测量 家用电器家用电器数码相机、数码摄像机:自动数码相机、数码摄像机:自动对焦对焦(红外测距红外测距)数字体温计:温度测量数字体温计:温度测量自动感应灯:亮度测量自动感应灯:亮度测量空调、冰箱、电饭煲:温度测量空调、冰箱、电饭煲:温度测量医疗卫生医疗卫生电子血压计:压力检测电子血压计:压力检测 普通轿车:约安装几十到近百只测量传感器普通轿车:约安装几十到近百只测量传感器.豪华轿车:测量传感器数量可多达二百余只豪华轿车:测量传感器数量可多达二百余只.汽车汽车12p农业生产中,需要丈量土地、衡量谷农业
6、生产中,需要丈量土地、衡量谷物,就产生了长度、面积、容积和重物,就产生了长度、面积、容积和重量的测量;量的测量;中国:秦始皇,商鞅变法,统一度量衡中国:秦始皇,商鞅变法,统一度量衡p现代化的工业生产中处处需要测量现代化的工业生产中处处需要测量一架飞机中:一架飞机中:30003000个测量传感器;个测量传感器;一个大型石油化工厂:一个大型石油化工厂:60006000个测量传感器;个测量传感器;一个大型钢铁厂:一个大型钢铁厂:2000020000个测量传感器。个测量传感器。测量在工农业生产中的应用测量在工农业生产中的应用13测量在电力行业中的应用测量在电力行业中的应用电厂发电机组:电厂发电机组:检
7、测参数:检测参数:电气量电气量-电压、电流、功率因电压、电流、功率因数、频率、谐波、相角等,数、频率、谐波、相角等,非电量发电机振动、温度、非电量发电机振动、温度、压力、流量、液位、压力、流量、液位、声音等声音等30005000个测量传感器个测量传感器电网运行:电网运行:成千上万个电气量测量传感器成千上万个电气量测量传感器14智能电网n传统电网升级换代传统电网升级换代(安全、可靠、高效、大量接纳(安全、可靠、高效、大量接纳新能源、用户互动等)新能源、用户互动等)n欧洲和美国均提出各自发展智欧洲和美国均提出各自发展智能电网的目标和路线图能电网的目标和路线图n国家电网公司和南方电网公司国家电网公司
8、和南方电网公司均提出了全面建设智能电网的均提出了全面建设智能电网的发展规划发展规划15智能电网目标nIBM:利用利用传感器传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行状对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行状况进行实时监控,把获得的数据通过网络系统进行收集、整况进行实时监控,把获得的数据通过网络系统进行收集、整合,通过对数据的分析、挖掘,达到对电网运行的优化管理合,通过对数据的分析、挖掘,达到对电网运行的优化管理n埃森哲:利用利用传感传感、嵌入式处理器、数字通信等技术,使电网可观测、嵌入式处理器、数字通信等技术,使电网可观测(监测电网所有元件的状态(监测电网所有元件的状态)、可控制(控制电
9、网所有元件的、可控制(控制电网所有元件的状态)、自动化(可自适应并实现自愈)状态)、自动化(可自适应并实现自愈)n我国国家电网公司我国国家电网公司 以特高压电网为骨干网架、各电压等级电网协调发展的坚强电以特高压电网为骨干网架、各电压等级电网协调发展的坚强电 网为基础,将现代先进的网为基础,将现代先进的传感测量技术传感测量技术、通讯技术、信息技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。16智能变压器17测量仪器的发展测量仪器的发展18 测量仪器发展至今大致可分为测量仪器发展至今大致可分为五个阶段五个阶段
10、。v第一代第一代 模拟指针式仪表模拟指针式仪表(上世纪(上世纪50年代以前)年代以前)l基于电磁机械式机构,基于电磁机械式机构,测量结果是依靠指针显示测量结果是依靠指针显示测量仪器的发展历程测量仪器的发展历程19 v第二代第二代 分立电子仪器分立电子仪器 (上世纪(上世纪5、60年代)年代)测量仪器的发展历程测量仪器的发展历程l以以电子管,晶体管电子管,晶体管为基础为基础l采用了电子测量技术测量模采用了电子测量技术测量模拟信号拟信号20测量仪器的发展历程测量仪器的发展历程l 一般采用中规模的集成电路一般采用中规模的集成电路v第三代第三代 数字式仪表数字式仪表(上世纪(上世纪70年代)年代)l将
11、模拟信号转化为数字信号,以将模拟信号转化为数字信号,以数字形式输出与显示出结果数字形式输出与显示出结果21v第四代第四代 智能仪器智能仪器 (上世纪(上世纪80年代)年代)l内部有内部有微处理器微处理器,可以进行自动测,可以进行自动测量和数据处理。量和数据处理。l采用大规模集成电路采用大规模集成电路l主要由主要由硬件硬件与与固化的软件固化的软件组成组成l主要问题是功能固定,应用不灵活主要问题是功能固定,应用不灵活测量仪器的发展历程测量仪器的发展历程22v第五代第五代 虚拟仪器虚拟仪器l以以计算机计算机技术为基础,是测量技术为基础,是测量技术新的革命。技术新的革命。l利用高性能的利用高性能的标准
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