测量的基础知识.ppt

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1、测量的基础知识现在学习的是第1页，共19页 2.1 测量测量1 1）测量的定义）测量的定义 为确定被测对象的量值而进行的实验过程称为测量。为确定被测对象的量值而进行的实验过程称为测量。2 2）测量的最基本形式）测量的最基本形式 比较比较将待测的未知量和予定的标准作比较。将待测的未知量和予定的标准作比较。3 3）量值）量值 由测量所得到的被测对象的量值表示为数值和计量单位的乘由测量所得到的被测对象的量值表示为数值和计量单位的乘积。积。4 4）测量的分类）测量的分类 直接测量直接测量和和间接测量间接测量。现在学习的是第2页，共19页2.1 测量测量(续续)2.1.1 2.1.1 直接测量直接测量1

2、 1、定义：无需经过函数关系的计算，直接通过测量仪器得到、定义：无需经过函数关系的计算，直接通过测量仪器得到 被测量值的测量为直接测量。被测量值的测量为直接测量。2 2、分类：可分为两种：、分类：可分为两种：直接比较直接比较和和间接比较间接比较。现在学习的是第3页，共19页 直接比较直接比较 1 1）定义：直接把被测物理量和标准作比）定义：直接把被测物理量和标准作比 较的测量方法称为直接比较。较的测量方法称为直接比较。2 2）举例）举例 天平测物体质量天平测物体质量 用米尺测量物体长度用米尺测量物体长度 测量导体的电阻测量导体的电阻现在学习的是第4页，共19页2.1 测量测量(续续)4 4、间

3、接比较间接比较 1 1）定义）定义 利用仪器仪表利用仪器仪表统称之为测量系统统称之为测量系统把原始形态的待测物理量把原始形态的待测物理量的变化变换成与之保持已知函数关系的另一种物理量的变化，并以人的感的变化变换成与之保持已知函数关系的另一种物理量的变化，并以人的感官所能接受的形式，在测量系统的输出端显示出来。官所能接受的形式，在测量系统的输出端显示出来。2 2）举例）举例水银温度计测体温水银温度计测体温弹簧测物体的重量弹簧测物体的重量现在学习的是第5页，共19页 2.1 测量测量(续续)2.1.2 2.1.2 间接测量间接测量1 1）定义：）定义：间接测量是在直接测量的基础上，根据已知的间接测

4、量是在直接测量的基础上，根据已知的函数关系，计算出所要测量的物理量的大小。函数关系，计算出所要测量的物理量的大小。2 2）特点）特点 被测物理量不能用现有仪表直接测量得到，需被测物理量不能用现有仪表直接测量得到，需通过数学关系计算得到。通过数学关系计算得到。如：在如：在 中，欲测量中，欲测量y,y,首先测量首先测量x x1 1,x,x2 2,x,x3 3,才能得到才能得到现在学习的是第6页，共19页举例举例 用线圈靶测弹丸速度用线圈靶测弹丸速度测运动物体的动能测运动物体的动能现在学习的是第7页，共19页2.1 测量测量(续续)2.1.3 2.1.3 要使测量具有普遍科学意义的条件要使测量具有普

5、遍科学意义的条件1 1、作比较的标准必须是、作比较的标准必须是精确精确已知已知的，得到的，得到公认公认的；的；2 2、进行比较的测量系统必须工作、进行比较的测量系统必须工作稳定稳定，经得起，经得起检验检验。现在学习的是第8页，共19页2.2 非电量电测系统的组成非电量电测系统的组成 1 1、非电量测量的基本思想、非电量测量的基本思想 首先要将输入首先要将输入物理量物理量转换成转换成电量电量，然后再进行必要的调节、转换、，然后再进行必要的调节、转换、运算，最后以适当的形式输出。运算，最后以适当的形式输出。2 2、非电量电测系统的组成、非电量电测系统的组成 模拟式测量系统模拟式测量系统 数字式测量

6、系统数字式测量系统现在学习的是第9页，共19页2.2 非电量电测系统的组成非电量电测系统的组成(续续)3 3、测量系统的组成、测量系统的组成现在学习的是第10页，共19页2.2 非电量电测系统的组成非电量电测系统的组成(续续)1 1）传感器（一次仪表）传感器（一次仪表）u定义：定义：将被测非电量通过某种原理转换成电信号的装置将被测非电量通过某种原理转换成电信号的装置u作用：作用：将被测非电量转换成便于放大、记录的电量。将被测非电量转换成便于放大、记录的电量。能感受能感受能感受能感受规定规定规定规定的的的的被测量被测量被测量被测量并并并并按照按照按照按照一定一定一定一定规规律律律律转换转换成成成

7、成可用可用可用可用输输出信号出信号出信号出信号的的的的器件或装置器件或装置器件或装置器件或装置。发电机是不是传感器？发电机是不是传感器？发电机是不是传感器？发电机是不是传感器？现在学习的是第11页，共19页 敏感元件敏感元件(或称预变换器，也统称弹性敏感元件或称预变换器，也统称弹性敏感元件)将被测非电量预先变换为另一种易于变换成电量将被测非电量预先变换为另一种易于变换成电量的非电量（例如应变或位移），然后再利用传感元的非电量（例如应变或位移），然后再利用传感元件，将这种非电量变换成电量。件，将这种非电量变换成电量。传感器的组成传感器的组成现在学习的是第12页，共19页 弹性敏感元件弹性敏感元件

8、 弹性敏感元件是传感器的心脏部分，它弹性敏感元件是传感器的心脏部分，它常由金属或非金属材料做成，当承受外力常由金属或非金属材料做成，当承受外力作用时，它会产生弹性变形；当去除外力作用时，它会产生弹性变形；当去除外力后，弹性变形消失并能完全恢复其原来的后，弹性变形消失并能完全恢复其原来的尺寸和形状。尺寸和形状。现在学习的是第13页，共19页2.2 非电量电测系统非电量电测系统的组成的组成(续续)传感元件传感元件 凡是能将感受到的非电量（如力、凡是能将感受到的非电量（如力、压力、温度梯度等）直压力、温度梯度等）直接变换为电量的器件称为传感元接变换为电量的器件称为传感元件（或称变换元件）。件（或称变

9、换元件）。如应变计、压电晶体、压磁式如应变计、压电晶体、压磁式器件、光电元件及热电偶器件、光电元件及热电偶等。传感元件是利用各种物理效等。传感元件是利用各种物理效应或化学效应等原理制成的。应或化学效应等原理制成的。现在学习的是第14页，共19页说明说明:并不是所有的传感器都包括敏感元件和传感元件并不是所有的传感器都包括敏感元件和传感元件两部分如热敏电阻、光电器件等。两部分如热敏电阻、光电器件等。合二为一的传感器：如固态压阻式压力传感器等。合二为一的传感器：如固态压阻式压力传感器等。dV现在学习的是第15页，共19页2.2 非电量电测系统的组成非电量电测系统的组成(续续)2 2）中间变换与调理电

10、路（二次仪表中间变换与调理电路（二次仪表)定义：将传感器输出的微弱信号进行放大，调理输出定义：将传感器输出的微弱信号进行放大，调理输出给记录仪器的装置：给记录仪器的装置：直流放大器直流放大器 滤波器滤波器 应变仪应变仪 电荷放大器电荷放大器现在学习的是第16页，共19页2.2 非电量电测系统的组成非电量电测系统的组成(续续)3 3）显示记录设备（三次仪表）显示记录设备（三次仪表）作用：把中间变换与测量电路送来的电压或电流信号作用：把中间变换与测量电路送来的电压或电流信号不失真地显示和记录出来。不失真地显示和记录出来。如：如：电子；电子；存储示波器；存储示波器；电压表；电压表；磁带记录仪；磁带记

11、录仪；数字式瞬态数字式瞬态 波形存储器波形存储器现在学习的是第17页，共19页2.3 标准 “国际单位制国际单位制”（International System of Unit）,简称简称SI制。制。七个基本单位导出单位SI 单位的倍数SI制SI 单位具有专门名称（J焦耳）组合形式ms-1SI单位的十进制倍数和分数单位，单位的十进制倍数和分数单位，SI单位的倍数单位不能单独使用。单位的倍数单位不能单独使用。建立标准，逐级比较检定，实现量值的传递与统一建立标准，逐级比较检定，实现量值的传递与统一现在学习的是第18页，共19页1 1、欲使测量系统具有普遍科学意义的条件是什么、欲使测量系统具有普遍科学意义的条件是什么?2 2、非电量电测法的基本思想是什么？、非电量电测法的基本思想是什么？3 3、一般测量系统的组成分几个环节，分别说明其作用。、一般测量系统的组成分几个环节，分别说明其作用。4 4、举例说明直接测量和间接测量的主要区别是什么、举例说明直接测量和间接测量的主要区别是什么?5 5、根据你的理解，谈谈测试技术的内涵。、根据你的理解，谈谈测试技术的内涵。下一次课程内容下一次课程内容 工程信号分类工程信号分类 周期信号描述方法周期信号描述方法作业作业现在学习的是第19页，共19页