电子测量技术基础知识点通信电子监控_通信电子-电子设计.pdf

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1、第 1 章 电子测量的基本概念 测量环境是指测量过程中人员、对象和仪器系统所处空间的一切物理和化学条件的总和。电子测量的特点：测量频率范围宽 测量量程广 测量准确度高低相差悬殊 测量速度快 可实现遥测 易于实现测量智能化和自动化 测量结果影响因素众多，误差分析困难 测量仪器的主要性能指标：精度；稳定性；输入阻抗；灵敏度；线性度；动态特性。精度：精密度（精密度高意味着随机误差小，测量结果的重复性好）正确度（正确度高则说明系统误差小）准确度（准确度高，说明精密度和正确度都高）第 2 章 测量误差和测量结果处理 误差=测量值-真值误差=测量值-真值 修正值 C =-绝对误差x 示值相对误差（标称相对

2、误差）%100 xxx 满度相对误差%100Sxxmmm 分贝误差)(1lg(20dBxdB 当 n 足够大时，残差得代数和等于零。实验偏差与标准偏差：nnxnii/1112 极限误差 3 常用函数的合成误差 和函数：22121211xxyxxxxxx 差函数 22121211xxyxxxxxx 积商函数 21xxy 数据修约规则：(1)小于 5 舍去末位不变。(2)大于 5 进 1在末位增 1。(3)等于 5 时，取偶数当末位是偶数，末位不变；末位是奇数，在末位增 1（将末位凑为子测量的特点测量频率范围宽测量量程广测量准确度高低相差悬殊测量速度快可实现遥测易于实现测量智能化和自动化测量结果影

3、响因素众多误差分析困难测量仪器的主要性能指标精度稳定性输入阻抗灵敏度线性度动态特性精度精度和正确度都高第章测量误差和测量结果处理误差测量真误差测量真修正绝对误差示相对误差标称相对误差满度相对误差分贝误差当足够大时残差得代数和等于零实验偏差与标准偏差极限误差常用函数的合成误差和函数差函数积商末位凑为偶数第章信号发生器振荡器是信号发生器的核心通常用频率特性输出特性和调制特性俗称三大指标来评价正弦信号发生器的性能合成信号发生器相干式直接合成频率切换迅速且相位噪声很低锁相式间接合成频率切换时间相偶数）第 3 章 信号发生器 振荡器是信号发生器的核心。通常用频率特性、输出特性和调制特性(俗称三大指标)来

4、评价正弦信号发生器的性能。合成信号发生器 相干式（直接合成）：频率切换迅速且相位噪声很低 锁相式（间接合成）：频率切换时间相对较长但易于集成化 和点频法相比，扫频法具有以下优点：1.可实现网络的频率特性的自动或半自动测量 2.扫频信号的频率是连续变化的，不会出现由于点频法中的频率点离散而遗漏掉细节的问题 3.扫频测量法是在一定扫描速度下获得被测电路的动态频率特性，而后者更符合被测电路的应用实际 第 4 章 电子示波器 示波器的核心部件是示波管，由电子枪、电子偏转系统和荧光屏三部分组成 为了示波器有较高的测量灵敏度，Y偏转板置于靠近电子枪的部位，而X偏转板在Y的右边为了示波器有较高的测量灵敏度，

5、Y偏转板置于靠近电子枪的部位，而X偏转板在Y的右边 电子示波器结构框图：子测量的特点测量频率范围宽测量量程广测量准确度高低相差悬殊测量速度快可实现遥测易于实现测量智能化和自动化测量结果影响因素众多误差分析困难测量仪器的主要性能指标精度稳定性输入阻抗灵敏度线性度动态特性精度精度和正确度都高第章测量误差和测量结果处理误差测量真误差测量真修正绝对误差示相对误差标称相对误差满度相对误差分贝误差当足够大时残差得代数和等于零实验偏差与标准偏差极限误差常用函数的合成误差和函数差函数积商末位凑为偶数第章信号发生器振荡器是信号发生器的核心通常用频率特性输出特性和调制特性俗称三大指标来评价正弦信号发生器的性能合成

6、信号发生器相干式直接合成频率切换迅速且相位噪声很低锁相式间接合成频率切换时间相 为实现扫描回程光迹消隐，应产生加亮(增辉)信号 交替方式（ALT）：适合于观察高频信号 断续方式（CHOP）：适用于被测信号频率较低的情况 当数字示波器处于存储工作模式时，其工作过程一般分为存储和显示两个阶段 第 5 章 频率时间测量 对比测频与测周原理图 测频图 测周图 ccxxxffTfff1 要提高频率测量的准确度：1.提高晶振频率的准确度和稳定度以减小闸门时间误差 子测量的特点测量频率范围宽测量量程广测量准确度高低相差悬殊测量速度快可实现遥测易于实现测量智能化和自动化测量结果影响因素众多误差分析困难测量仪器

7、的主要性能指标精度稳定性输入阻抗灵敏度线性度动态特性精度精度和正确度都高第章测量误差和测量结果处理误差测量真误差测量真修正绝对误差示相对误差标称相对误差满度相对误差分贝误差当足够大时残差得代数和等于零实验偏差与标准偏差极限误差常用函数的合成误差和函数差函数积商末位凑为偶数第章信号发生器振荡器是信号发生器的核心通常用频率特性输出特性和调制特性俗称三大指标来评价正弦信号发生器的性能合成信号发生器相干式直接合成频率切换迅速且相位噪声很低锁相式间接合成频率切换时间相2.扩大闸门时间 T 或倍频被测信号频率以减小1 误差 3.被测信号频率较低时，采用测周期的方法测量 一般选用高精确度的晶振，测频误差主要

8、决定于量化误差(即土 1 误差)。xcccccxxTTffNffTT1 为了减小测量误差：1.可以减小 Tc(增大 fc)，但这受到实际计数器计数速度的限制 2.把 Tx 扩大 m 倍 测量周期的误差因素比测量频率时要多。电子计数器测量时间间隔的误差与测周期时类似，它主要由量化误差（1 误差）、触发误差和标准频率误差三部分构成。选用频率稳定度好的标准频率源以减小标准频率误差；提高信号噪声比以减小触发误差；适当提高标准频率 fc 以减小量化误差。频率测量时以扩大闸门时间 n 倍，周期测量时以扩大闸门时间 k 倍，中介频率为 nTkffc0 第 7 章 电压测量 波峰因数：ppVKV峰值有效值 波

9、形因数：FVKV有效值平均值 检波器是实现交流电压测量（AC-DC 变换）的核心部件。峰值电压表常用检波-放大式电压表，高频交流电压测量。波形有效值U=1.414/KP*Ua 子测量的特点测量频率范围宽测量量程广测量准确度高低相差悬殊测量速度快可实现遥测易于实现测量智能化和自动化测量结果影响因素众多误差分析困难测量仪器的主要性能指标精度稳定性输入阻抗灵敏度线性度动态特性精度精度和正确度都高第章测量误差和测量结果处理误差测量真误差测量真修正绝对误差示相对误差标称相对误差满度相对误差分贝误差当足够大时残差得代数和等于零实验偏差与标准偏差极限误差常用函数的合成误差和函数差函数积商末位凑为偶数第章信号

10、发生器振荡器是信号发生器的核心通常用频率特性输出特性和调制特性俗称三大指标来评价正弦信号发生器的性能合成信号发生器相干式直接合成频率切换迅速且相位噪声很低锁相式间接合成频率切换时间相 均值电压表常用放大-检波式电压表（灵敏度很高），低频交流电压测量。波形有效值U=0.9*KF*Ua（电压表示值）电压分贝值：20lg0.775xVVV VP dB 直流 DVM 的组成：输入电路A/D转换器数字显示器逻辑控制电路时钟发生器模拟部分数字部分Vx 第8章 阻抗测量 Z,RZ实轴+j-j电阻电感电容虚轴 sinZXcosZRRXarctgXRZ22 子测量的特点测量频率范围宽测量量程广测量准确度高低相差悬殊测量速度快可实现遥测易于实现测量智能化和自动化测量结果影响因素众多误差分析困难测量仪器的主要性能指标精度稳定性输入阻抗灵敏度线性度动态特性精度精度和正确度都高第章测量误差和测量结果处理误差测量真误差测量真修正绝对误差示相对误差标称相对误差满度相对误差分贝误差当足够大时残差得代数和等于零实验偏差与标准偏差极限误差常用函数的合成误差和函数差函数积商末位凑为偶数第章信号发生器振荡器是信号发生器的核心通常用频率特性输出特性和调制特性俗称三大指标来评价正弦信号发生器的性能合成信号发生器相干式直接合成频率切换迅速且相位噪声很低锁相式间接合成频率切换时间相