电子测量课件第四章.pptx

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1、电子测量课件第四章电子测量课件第四章 制作人：时间：2024年X月目录目录第第1 1章章 电子测量概述电子测量概述第第2 2章章 数字电路基础数字电路基础第第3 3章章 信号处理及传输技术信号处理及传输技术第第4 4章章 模拟信号处理技术模拟信号处理技术第第5 5章章 电子测量仪表的应用电子测量仪表的应用第第6 6章章 总结总结 0101第第1章章 电电子子测测量概述量概述 电子测量与传统电子测量与传统电子测量与传统电子测量与传统测量的区别测量的区别测量的区别测量的区别传统的测量方法依赖于机械或光学手段，而电子测量则依传统的测量方法依赖于机械或光学手段，而电子测量则依赖于电子技术，因此两者存在

2、很大的区别。赖于电子技术，因此两者存在很大的区别。电子测量的优势和不足电子测量的优势和不足精度高优势优势自动化程度高优势优势成本较高不足不足 电子测量仪器的电子测量仪器的电子测量仪器的电子测量仪器的组成组成组成组成电子测量仪器主要由传感器、信号调理电路、数据处理器电子测量仪器主要由传感器、信号调理电路、数据处理器和显示器等部分组成。和显示器等部分组成。优势优势优势优势提高测量精度提高测量精度提高测量效率提高测量效率实现多种功能实现多种功能应用范围应用范围应用范围应用范围电子工程电子工程通信工程通信工程计算机科学等计算机科学等发展趋势发展趋势发展趋势发展趋势数字化数字化智能化智能化网络化网络化电

3、子测量的特点和优势电子测量的特点和优势特点特点特点特点可靠性高可靠性高精度高精度高自动化程度高自动化程度高单位：伏特（V）电压电压0103单位：欧姆（）电阻电阻02单位：安培（A）电流电流电子测量中的基本概念电子测量中的基本概念电子测量中的基本概念包括量程、精度、灵敏度等。量程是指仪器能测量的最大或最小量值，精度是指仪器测量结果与实际值之间的偏差，灵敏度是指仪器对输入信号变化的响应能力。电子测量仪器的分类电子测量仪器的分类如电压表、电流表等按测量物理量按测量物理量分类分类如电磁式、静电式等按测量原理分按测量原理分类类 电子测量仪器的电子测量仪器的电子测量仪器的电子测量仪器的性能参数性能参数性能

4、参数性能参数电子测量仪器的性能参数包括精度、分辨率、灵敏度、响电子测量仪器的性能参数包括精度、分辨率、灵敏度、响应时间等。应时间等。0202第第2章章 数字数字电电路基路基础础 数字电路的基本数字电路的基本数字电路的基本数字电路的基本原理原理原理原理数字信号和模拟信号是电子电路的两种不同类型，其中数数字信号和模拟信号是电子电路的两种不同类型，其中数字信号只有两个离散状态，而模拟信号则是连续的。数字字信号只有两个离散状态，而模拟信号则是连续的。数字电路主要是研究数字信号的处理和传输，它的原理是将数电路主要是研究数字信号的处理和传输，它的原理是将数字信号转换为模拟信号进行处理。随着计算机等电子科技

5、字信号转换为模拟信号进行处理。随着计算机等电子科技的不断发展，数字电路也在不断地发展壮大。的不断发展，数字电路也在不断地发展壮大。逻辑门的基本概逻辑门的基本概逻辑门的基本概逻辑门的基本概念和实现念和实现念和实现念和实现逻辑门是数字电路中的基本组成部分，主要是用来进行逻逻辑门是数字电路中的基本组成部分，主要是用来进行逻辑运算的。逻辑门的输入和输出都是数字信号。常用的逻辑运算的。逻辑门的输入和输出都是数字信号。常用的逻辑门有与门、或门、非门、异或门等。这些逻辑门有着不辑门有与门、或门、非门、异或门等。这些逻辑门有着不同的特点和应用场景，如与门用来判断两个信号是否都是同的特点和应用场景，如与门用来判

6、断两个信号是否都是1 1，或门用来判断两个信号是否至少有一个是，或门用来判断两个信号是否至少有一个是1 1等。逻辑门的等。逻辑门的实现主要是通过半导体材料和电子元件来进行的。实现主要是通过半导体材料和电子元件来进行的。特点：所有输入信号为1才输出为1，其他情况输出为0应用：用来做两个数的乘法与门与门0103特点：输入信号为0就输出为1，输入信号为1就输出为0应用：用来作为反向器使用非门非门02特点：只要有一个输入信号为1就输出为1，其他情况输出为0应用：用来做两个数的加法或门或门编码器编码器编码器编码器将不同的输入信号转换为一个将不同的输入信号转换为一个二进制编码输出二进制编码输出常用于传感器

7、信号的转换常用于传感器信号的转换多路选择器多路选择器多路选择器多路选择器用于实现多路输入信号中的任用于实现多路输入信号中的任意一路到输出的选择意一路到输出的选择常用于数据选择、交叉输入等常用于数据选择、交叉输入等电路电路加法器加法器加法器加法器用于对两个二进制数进行加法用于对两个二进制数进行加法运算运算常用于计算机的常用于计算机的CPUCPU常见的组合逻辑电路和应用场景常见的组合逻辑电路和应用场景译码器译码器译码器译码器将数字信号转换为输出信号将数字信号转换为输出信号常用于数码管、液晶屏、打印常用于数码管、液晶屏、打印机等的驱动机等的驱动常见的时序逻辑电路和应用场景常见的时序逻辑电路和应用场景

8、用于存放二进制的数值或状态，常用于存放CPU的中间结果寄存器寄存器用于计数或分频，常用于计算机的计数器、定时器等计数器计数器用于存储一个二进制的状态，常用于时序电路的设计中触发器触发器 总结总结数字电路的基本原理和逻辑门的概念是学习电子测量的基础，了解组合逻辑电路和时序逻辑电路的实现和应用场景，能够更好地理解数字电路的工作原理和设计方法。0303第第3章章 信号信号处处理及理及传输传输技技术术 信号的采集与处信号的采集与处信号的采集与处信号的采集与处理理理理信号的采集是指将模拟信号转换成数字信号的过程。采集信号的采集是指将模拟信号转换成数字信号的过程。采集前需要进行信号调理，包括滤波、放大和去

9、噪等，以保证前需要进行信号调理，包括滤波、放大和去噪等，以保证采样的质量。采集之后需要进行信号处理，包括数字滤波、采样的质量。采集之后需要进行信号处理，包括数字滤波、频谱分析和数据压缩等，以提高信号的质量和可靠性。频谱分析和数据压缩等，以提高信号的质量和可靠性。信号采集的基本原理和方法信号采集的基本原理和方法定义和特点模拟信号模拟信号奈奎斯特定理和采样频率采样定理采样定理采样器的工作原理和参数采样过程采样过程 信号处理的流程和技术信号处理的流程和技术滤波器类型和设计方法数字滤波数字滤波傅里叶变换和功率谱密度频谱分析频谱分析压缩算法和压缩率数据压缩数据压缩 定义和特点数字信号数字信号0103编码

10、方法和编码效率信号编码信号编码02采样定理和量化误差采样与量化采样与量化常用的信号编码方法和特点常用的信号编码方法和特点PAM、PWM和PPM等脉冲编码调制脉冲编码调制PSK和QPSK等相位编码调制相位编码调制FSK和MSK等频率编码调制频率编码调制 数字信号的传输数字信号的传输数字信号的传输数字信号的传输与解调与解调与解调与解调数字信号的传输需要选择合适的传输媒介和传输技术，如数字信号的传输需要选择合适的传输媒介和传输技术，如有线传输、无线传输、光纤传输等。传输过程中需要考虑有线传输、无线传输、光纤传输等。传输过程中需要考虑信号的传播损耗和噪声干扰等问题。传输接收端需要对接信号的传播损耗和噪

11、声干扰等问题。传输接收端需要对接收到的信号进行解调，以还原原始的数字信号。收到的信号进行解调，以还原原始的数字信号。数字信号的传输技术和传输媒介数字信号的传输技术和传输媒介同轴电缆、双绞线和光纤等有线传输有线传输调频、调幅和调相等无线传输无线传输单模和多模光纤等光纤传输光纤传输 数字信号的解调技术和方法数字信号的解调技术和方法同步检测和差分解调等解调原理解调原理解调器的参数和性能指标解调器设计解调器设计最小均方差算法和最大似然算法等解调算法解调算法 数据通信与网络数据通信与网络数据通信与网络数据通信与网络技术技术技术技术数据通信是指在计算机网络中，将数据从源节点传输到目数据通信是指在计算机网络

12、中，将数据从源节点传输到目的节点的过程。通信需要选择合适的通信协议和传输介质，的节点的过程。通信需要选择合适的通信协议和传输介质，协议和介质的选择会影响通信的效率和可靠性。通信涉及协议和介质的选择会影响通信的效率和可靠性。通信涉及到的概念有很多，如数据传输速率、协议栈、路由器和交到的概念有很多，如数据传输速率、协议栈、路由器和交换机等。换机等。通信协议通信协议通信协议通信协议TCP/IPTCP/IPHTTPHTTPFTPFTP通信设备通信设备通信设备通信设备交换机交换机路由器路由器网关网关通信流程通信流程通信流程通信流程建立连接建立连接数据传输数据传输断开连接断开连接数据通信的基本概念和流程数

13、据通信的基本概念和流程传输介质传输介质传输介质传输介质双绞线双绞线同轴电缆同轴电缆光纤光纤常见的数据通信协议和应用常见的数据通信协议和应用Internet传输协议TCP/IPTCP/IP协议协议Web浏览器访问协议HTTPHTTP协议协议文件传输协议FTPFTP协议协议 0404第第4章章 模模拟拟信号信号处处理技理技术术 模拟信号的采集模拟信号的采集模拟信号的采集模拟信号的采集与处理与处理与处理与处理模拟信号处理技术是电子测量技术中的重要内容之一。其模拟信号处理技术是电子测量技术中的重要内容之一。其中，模拟信号的采集与处理是实现模拟信号数字化的关键中，模拟信号的采集与处理是实现模拟信号数字化

14、的关键步骤，主要涉及模拟信号的采样、保持、量化等技术。步骤，主要涉及模拟信号的采样、保持、量化等技术。模拟信号采集的基本原理和方法模拟信号采集的基本原理和方法奈奎斯特采样定理、香农采样定理采样定理的基采样定理的基本概念本概念采样保持电路采样信号的保采样信号的保持技术持技术量化误差、动态范围、信噪比模拟信号量化模拟信号量化技术技术 模拟信号处理的流程和技术模拟信号处理的流程和技术放大倍数、频率响应前置放大电路前置放大电路低通滤波器、带通滤波器、高通滤波器滤波电路滤波电路正反馈、限幅、积分、微分电路信号调理电路信号调理电路 模拟信号的放大模拟信号的放大模拟信号的放大模拟信号的放大和滤波和滤波和滤波

15、和滤波模拟信号放大和滤波是模拟信号处理技术中的重要内容。模拟信号放大和滤波是模拟信号处理技术中的重要内容。其中，通过放大电路实现模拟信号的放大，通过滤波电路其中，通过放大电路实现模拟信号的放大，通过滤波电路实现模拟信号的滤波。实现模拟信号的滤波。滤波电路滤波电路滤波电路滤波电路LCLC滤波器滤波器RCRC滤波器滤波器双双T T滤波器滤波器运算放大电路运算放大电路运算放大电路运算放大电路反相运算反相运算同相运算同相运算比例放大比例放大其他放大电路其他放大电路其他放大电路其他放大电路差分放大器差分放大器继电器放大器继电器放大器双运放放大器双运放放大器常用的模拟信号放大和滤波电路常用的模拟信号放大和

16、滤波电路放大电路放大电路放大电路放大电路共射放大电路共射放大电路共基放大电路共基放大电路共集放大电路共集放大电路模拟信号的调制模拟信号的调制模拟信号的调制模拟信号的调制和解调和解调和解调和解调模拟信号调制和解调是模拟信号处理技术中的重要内容。模拟信号调制和解调是模拟信号处理技术中的重要内容。其中，通过调制电路实现模拟信号的调制，通过解调电路其中，通过调制电路实现模拟信号的调制，通过解调电路实现模拟信号的解调。实现模拟信号的解调。环路调制、同步检波、异步检波调幅（调幅（AMAM）电路）电路0103相移键控、直接频率调制、间接频率调制调相（调相（PMPM）电路）电路02斥静电容调制、直接频率调制、

17、间接频率调制调频（调频（FMFM）电路）电路模拟信号的传输模拟信号的传输模拟信号的传输模拟信号的传输和转换和转换和转换和转换模拟信号传输和转换是模拟信号处理技术中的重要内容。模拟信号传输和转换是模拟信号处理技术中的重要内容。其中，模拟信号传输涉及模拟信号的调制与解调、信号的其中，模拟信号传输涉及模拟信号的调制与解调、信号的传输介质等，模拟信号转换主要包括模数转换和数模转换传输介质等，模拟信号转换主要包括模数转换和数模转换等技术。等技术。模拟信号传输的基本概念和流程模拟信号传输的基本概念和流程调制波与载波的关系、调制度、调制指数模拟信号调制模拟信号调制的基本概念的基本概念同步解调、异步解调、解调

18、电路的选择模拟信号解调模拟信号解调的基本概念的基本概念导线传输、无线传输、光纤传输信号传输介质信号传输介质的选择的选择 模拟信号的转换技术和应用模拟信号的转换技术和应用采样率、量化位数、编解码技术模数转换技术模数转换技术脉冲幅度调制（PAM）、脉冲宽度调制（PWM）、脉冲位置调制（PPM）数模转换技术数模转换技术音频信号处理、视频信号处理、生物医学信号处理应用领域应用领域 0505第第5章章 电电子子测测量量仪仪表的表的应应用用 电子测量仪器的应用领域电子测量仪器的应用领域广泛应用于制造、生产、加工等领域工业领域工业领域用于测试、分析、维护通信设备通信领域通信领域 电子测量仪器的故障分析和维修

19、电子测量仪器的故障分析和维修包括硬件和软件问题故障原因和分故障原因和分类类常见的维修方法和工具介绍维修方法和工维修方法和工具具 电子测量仪器的校准和维护电子测量仪器的校准和维护介绍电子测量仪器校准的方法和标准器的使用校准和标准器校准和标准器常见的维护和保养措施维护和保养维护和保养 电子测量技术的未来发展趋势电子测量技术的未来发展趋势简要介绍电子测量技术的发展历史和趋势发展历程和趋发展历程和趋势势展望电子测量技术的未来发展方向和应用领域未来发展方向未来发展方向和应用领域和应用领域 电子测量仪器的电子测量仪器的电子测量仪器的电子测量仪器的应用应用应用应用电子测量仪器广泛应用于制造、生产、加工、通信

20、等各个电子测量仪器广泛应用于制造、生产、加工、通信等各个领域。它们能够快速、准确地对电子器件、电路、系统进领域。它们能够快速、准确地对电子器件、电路、系统进行测试、分析和维护。行测试、分析和维护。如电路板、电池、传感器等故障硬件问题硬件问题0103 02如操作系统、驱动程序、应用程序等故障软件问题软件问题维护和保养维护和保养维护和保养维护和保养清洁和检查电子测量仪器清洁和检查电子测量仪器注意使用环境和温度注意使用环境和温度维修维修维修维修电子测量仪器常见故障原因电子测量仪器常见故障原因维修工具和方法维修工具和方法安全措施安全措施安全措施安全措施注意电源和电气安全注意电源和电气安全使用防静电设备

21、使用防静电设备电子测量仪器的校准和维护电子测量仪器的校准和维护校准校准校准校准电子测量仪器的校准方法电子测量仪器的校准方法标准器的使用标准器的使用电子测量技术的未来发电子测量技术的未来发展趋势展趋势电子测量技术是现代电子产业中不可或缺的重要环节。未来，电子测量技术将会更加智能化、自动化和精细化，为制造业、通信业等各个领域提供更加高效、精准的测试、分析和维护服务。0606第第6章章 总结总结 电子测量的总体回顾电子测量的总体回顾电子测量是一种测量技术，它是将电学量和其他物理量联系起来，实现对电学量和其他物理量精确测量的一组方法和技术。电子测量在工业、军事、科学研究等领域有着广泛的应用。电子测量的

22、主要内容包括：被测量物的感应、变换、传输和处理等环节。电子测量的主要内容和方法电子测量的主要内容和方法传感器对被测量量进行感应感应感应将感应到的被测量量变换为电信号变换变换通过电缆等方式将信号传输到处理系统传输传输处理系统将信号转换为可读的信息处理处理电子测量的发展前景电子测量的发展前景随着科技的发展，电子测量技术不断进步，电子测量设备也不断完善。未来，电子测量技术将继续发挥其在工业、军事、科学研究等领域的作用，同时也将在人工智能、物联网等新兴技术领域发挥重要作用。智能化智能化智能化智能化智能化测量设备将具有自学习智能化测量设备将具有自学习和适应性能力和适应性能力智能化测量设备将能够智能诊智能

23、化测量设备将能够智能诊断和修复故障断和修复故障集成化集成化集成化集成化测量设备将向小型化和集成化测量设备将向小型化和集成化方向发展方向发展具有相互联网功能的测量设备具有相互联网功能的测量设备将成为未来趋势将成为未来趋势精益化精益化精益化精益化测量设备的制造将更加精益化测量设备的制造将更加精益化和智能化和智能化测量设备的维修和保养将更加测量设备的维修和保养将更加简单和高效简单和高效电子测量技术的发展趋势和方向电子测量技术的发展趋势和方向数字化数字化数字化数字化数字化测量技术将取代模拟测数字化测量技术将取代模拟测量技术，提高测量精度和稳定量技术，提高测量精度和稳定性性数字化测量技术在自动化控制数字

24、化测量技术在自动化控制中的应用将不断拓展中的应用将不断拓展电子测量技术的电子测量技术的电子测量技术的电子测量技术的未来应用未来应用未来应用未来应用电子测量技术在未来的应用中将更加广泛，例如：在医疗电子测量技术在未来的应用中将更加广泛，例如：在医疗设备中的应用，可以帮助医生更精确地诊断疾病；在环境设备中的应用，可以帮助医生更精确地诊断疾病；在环境监测中的应用，可以帮助人们更好地保护环境；在智能家监测中的应用，可以帮助人们更好地保护环境；在智能家居中的应用，可以实现智能化的家居控制等。居中的应用，可以实现智能化的家居控制等。您的意见和建议对我们的课件改进非常重要欢迎贡献您宝贵的意见和建议欢迎贡献您宝贵的意见和建议0103将我们的课件分享给更多的人，让更多的人了解电子测量技术分享给他人分享给他人02深入学习掌握电子测量技术的相关知识继续了解电子测量技术继续了解电子测量技术THANKS 谢谢观看！谢谢观看！