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电子测量技术与仪器ppt课件

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电子测量与仪器

电子测量与仪器

– 在高新技术和国防现代化建设中则更是离不 开测量
例如，每种新设计的飞机，需要测试飞机高速飞行 中受气流冲击作用下的性能，通过风洞试验测 定机身、机翼的受力和振动分布情况，以验证 和改进设计。
没有测量就没有科学——门捷列夫
诺贝尔物理奖，化学奖中1/4属于测试方法和测试仪器 的创新。 “两弹一星”的成功，没有测试仪器是不可能的。
测量的基本要素

1.测量的基本要素
信 息 测试仪器系统 感知和识别 显 示 测量人员
被测对象
被测对象、测量仪器、测量技术、测量人 员和测量环境
测量的基本要素（续）
原理 方法 对象 属性 选择 仪器 被测信息 激励信号 影 响 影响 测量 环境 影响 仪器 系统 决定 方法 参数命令 数据状态 测量 人员 测量策 略、算法
1. 电子测量方法的分类 按测量方法分类：直接测量、间接测量、
组合测量

直读测量法与比较测量法 按测量性质分类：时域测量、频域测量、
数据域测量、随机量测量
电子测量方法分类
直接测量
间接测量 测 量 方 法 如电压测量
如电阻测量
组合测量
如放大倍数测量
如温度计测温
直读测量
比较测量
如电桥测电阻
电子测量发展
计量工作是国民经济中一项极为重要的技术基础工作， 它在工农业生产、科学技术、国防建设以及人民生活等 各个方面起着技术保证和技术监督的作用。
单位和单位制
根据定义而令系数为1的量称为单位。 单位是表征测量结果的重要组成部分， 又是对两个同类量值进行比较的基础。 英呎——feet
• 1960年第十一届国际计量大会上正式通 过国际单位制SI。 • 1984年2月国务院颁布了《中华人民共和 国法定计量单位》，决定我国法定计量 单位以国际单位制为基础。

电子测量与仪器第八章频率域测量频谱分析仪

电子测量与仪器第八章频率域测量频谱分析仪
电子测量与仪器第八章 频率域测量频谱分析仪
2023/5/16
电子测量与仪器第八章频率域测量频 谱分析仪
•8.1 频率域测量概述
一、频域测量的任务： 两大任务：
１、线性系统频率特性测量： 集总参数、分布参数；准静态系统(低频、高频、
微波)；不同的波段，用不同的仪器： 高频段(30-300MHz)：扫频仪 微波段(300M-300GHz)：网络分析仪 (非绝对分法)
相位信息。适用于连续信号和周期信号的频谱测量。 扫频式分析：使分析滤波器的频率响应在频率轴上 扫描。 差频式分析（外差式分析）：利用超外差接收机的 原理，将频率可变的扫频信号与被分析信号进行差 频，再对所得的固定频率信号进行测量分析，由此 依次获得被测信号不同频率成分的幅度信息。这是 模拟式频谱仪最常采用的方法。
电子测量与仪器第八章频率域测量频 谱分析仪
•二、顺序滤波式频谱仪
也这叫种档方级法滤简波单频易谱行仪，，但由在多频个带通较带宽互或相较衔高接频的段 带 的情通况滤下波需器要和大共量用滤检波波器器，构仪成器。体用积多过个大频；率由固于定通带且 相 窄，邻的分窄辨带力带和通灵滤敏波度器都阵不列是来很区高分。被一测般信用号于的低各频种段频的
• 滤波器响应时间（建立时间） 信号从加到滤波器输入端到获得稳定输出所需的
时间。通常用达到稳幅幅度的90％所需的时间TR来 表述，它与绝对带宽B成反比：TR∝1/B。
宽带滤波器的响应时间短，测量速度快；窄带滤 波器建立时间较长，但频率分辨率更高、信噪比好。 响应时间限制了频谱仪的扫描分析速度，影响实时频 谱分析的实现。
III：150~300MHz，由II倍频得到
电子测量与仪器第八章频率域测量频 谱分析仪
一、外差式频谱仪的组成 主要包括输入通道、混频电路、中频处理 电路、检波和视频滤波等部分。

电子测量与仪器—频域测量

电子测量与仪器—频域测量

4.调谐方程和频率参数
2.动态频率特性
随着扫描速度的提高，频率特性将扫频方向偏移。图中Ⅰ 为静态特性，Ⅱ、Ⅲ为依次提高扫速时的动态特性曲线。可以
看出动态频率特性有以下特点：
(1)顶部最大值下降； (2)特性曲线被展宽；
(3)扫速愈高，偏移愈严重。 其原因是由于实际电路是由
动态元件L、C等元件组成的(如 调谐电路)，信号在其上建立或
正弦稳态下的系统函数或传输函数H(jω)反映该系统 激励与响应的关系：
式中，H(ω)也可写成H(f)，称为测量的幅频特性。 Φ(ω)是相频特性。
8.1.1 静态频率特性测量——点频法
点频法就是“逐点”测量幅频特性的方法，注意明确 被测电路选用相应仪器。
K( f )
f f0
特点：所测出的幅频特性是电路系统在稳态情况下的静态 特性曲线。但操作繁琐费时，并且可能遗漏掉某些特性突 变点。这种方法一般只用于实验室测试研究。
8.4.2 实例1—BP-1型频谱仪
是国产的早期产品，性能指标不高，用它讲解原理比较简明易懂。
3MHz～6MHz fs K1 1
变频器 M0(+)
100Hz～3MHz
1 2
K2
被测信号 (设fs =10MHz 100Hz～30MHz
1KHz标准调幅波)
10MHz 2
3MHZ～30MHz
3～6MHz 5MH
0.2~0.3S 图8.35 BP-1 频谱仪原理框图
从图中可以看到以下特点： 1.多级变频
从框图可以看出频谱仪主要电路是一台超外差接收机 。为了提高分辨频谱能力，则要提高接收机的选择性，而 决定选择性的通频带：
（8.13）
谐振回路的Q值提高较困难，故欲使 减小，主要措施是 降低信号频率 ，因此要通过多次变频将被测信号的频谱搬移 到较低的中频上，这样窄带滤波器才容易实现。

《万用表的使用》PPT课件

《万用表的使用》PPT课件

▪
实训24 直流稳压电源的使用
▪
实训25 用转速表测量电动机的转速
▪ 第12章 常用基本工具
▪
实训26 常用拆装工具的使用
▪
实训27 游标卡尺的使用
▪
实训 28 千分尺的使用
▪ 附录A 我国彩色电视广播测试图
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3
第3章 万用表的使用方法
▪ 3.1 万用表简介 ▪ 3.2 指针式万用表 ▪ 3.3 常用的指针式万用表 ▪ 3.4 指针式万用表的正确使用 ▪ 3.5 数字式万用表及其使用 ▪ 实训7 电阻的测量 ▪ 实训8 电压的测量 ▪ 实训9 直流电流的测量
面板部分 表头标度盘 机械调零旋钮 欧姆调零旋钮 量程选择开关
功能 表头面板上有多条刻度线,主要用于电压、电流、电阻、电平等的测量 读数 用于校正表针在左端的零位 用于校正测量电阻时的欧姆零位（右端） 用于选择和转换测量项目和量程：“mA”—直流电流；“V”—直流电压；
“ ”—交流电压；“ ”—电阻
精选ppt
12
灵敏度愈高，对电工电子电路的测量准确度就 愈高。
内附电池通常采用两块：一块为低电压的 1.5V；另一块是高电压的9V或15V。其黑表 笔所接是表内电池的正极，而红表笔所接是表 内电池的负极。
能够容许通过的电流是有限的。
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13
3.2.4 指针式万用表的工作原理
1.直流电流测量原理 2.直流电压测量原理 3.交流电流、电压测量原理 4.电阻测量原理
精选ppt
11
3.2.3 指针式万用表的特点
万用表的重要性能之一是灵敏度，表头的灵敏度是指 表头指针由零刻度偏转到满刻度时，动圈中通过的电 流值。
例如，作100V量程的直流电压测量时，指针满度值的 电流为50μA，则该万用表的内阻Ri为

电子测量与仪器教学课件第7章 频率特性测量及仪器

电子测量与仪器教学课件第7章 频率特性测量及仪器
时域分析是研究信号的瞬时幅度u与时间t的变化关系，如信号通过电路后幅度的放大、衰 减或畸变等。通过时域测量可测定电路是否工作在线性区、电路的增益是否符合要求、时 间响应特性等。实际工作中常用的示波器就是典型的时域测量分析仪器，常用它来观测信 号电压随时间的变化，但它无法获得信号中包含哪些频率成分、它们之间的相对幅度如何 等信息，也无法得到信号通过某个系统后频率成分是否产生了变化及变化的大小等信息， 这些都必须借助于频域测量分析来完成。
频域分析则是研究信号中各频率分量的幅值A与频率f的关系，包括线性系统频率特性的测 量和信号的频谱分析。频率特性测量和频谱分析都是以频率为自变量，以频率分量的信号 值为因变量进行分析的，通常由频率特性测试仪(扫频仪)来完成。其中，频率特性测试仪利 用扫频测量法，可直接在显示屏上显示被测电路的频率响应特性；频谱分析仪则是对信号 本身进行分析和对线性系统非线性失真系数进行测量，从而可以确定信号所含的频率成分， 了解信号的频谱占用情况，以及线性系统的非线性失真特性。
（3）增益测试。将Y衰减置于10挡上（相当于衰减20 dB），调节 粗、细输出衰减使因被测电路接入而变化的曲线高度仍恢复为H， 记下输出衰减总分贝数A2，则该中频放大器的电压增益k为
（4）测量带宽。利用扫频仪上的频标，在幅度左右两边分别对应 与波峰的0.707倍时的上下频率差就是被测网络的幅频特性曲线的 频带宽度。
扫频测量法就是将等幅扫频信号加至被测电路输入端，然后用显示器 来显示信号通过被测电路后振幅的变化。由于扫频信号的频率是连续 变化的，因此在屏幕上可直接显示出被测电路的幅频特性。
7.2 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ频仪
扫频仪是频率特性测试仪的简称，是一种能在荧光屏上直接观测 到各种网络频率特性等曲线的频域测量仪器，由此可以测算出被 测电路的频带宽度、品质因数、电压增益、输出阻抗及传输线特 性阻抗等参数。扫频仪与示波器的主要区别在于前者能够自身提 供测试时所需要的信号源，并将测试结果以曲线形式显示在荧光 屏上。

实验一常用电子仪器的使用PPT课件

实验一常用电子仪器的使用PPT课件

示波器实验结果与分析
总结词
观察和测量信号波形
详细描述
通过实验，我们学会了如何使用示波器观察和测量信号波形。在实验过程中，我们了解 了示波器的基本原理、面板操作以及测量方法。同时，我们还学会了如何调整示波器的 参数以获得清晰的信号波形，并使用示波器进行信号的频率、幅度和周期等参数的测量。
信号发生器实验结果与分析
培养实验操作能力和安 全意识
实验要求
01
02
03
04
了解实验所需电子仪器的种类 和规格
掌握实验操作步骤和注意事项
正确记录实验数据和结果
分析实验误差和改进实验方法
02 常用电子仪器介绍
CHAPTER
万用表
01
02
03
功能描述
万用表是一种多功能的电 子测量仪器，可以测量电 压、电流、电阻等电学参 数。
详细描述
在使用频谱分析仪之前，需要先选择合适的频率范围和分辨率带宽。在测量信 号时，应将信号源接入频谱分析仪的输入端，并调整信号幅度和频率参数。同 时，应避免在有雷电或高压线附近使用频谱分析仪。
04 实验结果与分析
CHAPTER
万用表实验结果与分析
总结词
准确测量电压、电流和电阻
详细描述
通过实验，我们学会了如何使用万用表准确测量电路中的电压、电流和电阻。在实验过程中，我们需 要注意万用表的量程选择以及正确接线，以确保测量结果的准确性。同时，我们还了解了万用表的基 本原理和工作方式。
使用方法
首先选择合适的量程，然 后将红黑表笔分别接入待 测电路或元件两端。
注意事项
使用前应检查表笔是否完 好，量程是否选择正确， 避免测量时烧坏仪表。
示波器
功能描述

《电子水准仪》PPT课件

《电子水准仪》PPT课件

4、相关法2（索佳SDL30）
国产数字水准仪可能会在今后两年内诞生.
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2
§5.4 电子水准仪
一、数字水准仪产品
1990
2002
1994
NA2000（世界第一） Leica DNA03/10
Topcon DL-101/102
Sokkia SDL30 Trimbl精e选D课iN件i1p2pt/DiNi22 Topcon DL-103 3
放大倍率 32x
主要卖点:
放大倍率 测量时间短 1.0 mm精度 1°20’的视场 价格低
缺点:
按键少
无字母数字键盘
显示少（4x21个字符)
比较大
无圆水准器照明
无标准电池概念
精选课件ppt
只有内存/RS232 做一等水准差点
5
§5.4 电子水准仪
主要特点:
0.4mm / 1.0mm/km PCMCIA 卡数据存贮和内部数据存贮 1°20’的电子视场
补偿器置平精度 0.3˝ / 0.5 ˝
放大倍率 32x / 30x
主要卖点: 缺点:
字母数字输入 5m 标尺 内存和 PCMCIA卡 1°20’的视场角
显示窗小 (2x8字符) 卡槽位于电池仓后 无圆水准器照明 无标准电池概念 内存小(51KB)、PCMCIA( 256KB)
➢ 先与标尺底部对齐，发现不相 同，然后往上移动一个步距（基 本码宽）
➢ 再比较，直到两码相同为止， 也就是最佳相关位置时， 读数 就可以确定。
➢ 通过移动一个基本码宽来得到 粗读数。然后再上下选取一定范 围，减少步距，进行精相关，就 可以得到足够精度的读数。
精选课件ppt
12
§5.4 电子水准仪

第01章电子测量基础知识50页PPT

第01章电子测量基础知识50页PPT

第1章 电子测量的基本概念
在科学研究和生产实践中， 常常需要对许多非电量进行 测量。 传感技术的发展为这类测量提供了新的方法和途径。 现在， 可以利用各种敏感元件和传感装置将非电量(如位移、 速度、 温度、 压力、 流量、 物质成分等)变换成电信号， 再 利用电子测量设备进行测量。 在一些危险的和人们无法进行 直接测量的场合， 这种方法几乎成为唯一的选择。 在生产的 自动过程控制系统中， 将生产过程中各有关非电量转换成电 信号进行测量、 分析、 记录并据此对生产过程进行控制是一 种典型的方法， 如图1.1-1所示。Βιβλιοθήκη 第1章 电子测量的基本概念
近几十年来计算技术和微电子技术的迅猛发展为电子测量 和测量仪器增添了巨大活力。 电子计算机尤其是微型计算机 与电子测量仪器相结合， 构成了一代崭新的仪器和测试系统， 即人们通常所说的“智能仪器”和“自动测试系统”， 它们 能够对若干电参数进行自动测量、 自动量程选择、 数据记录 和处理、 数据传输、 误差修正、 自检自校、 故障诊断及在线 测试等， 不仅改变了若干传统测量的概念， 更对整个电子技 术和其他科学技术产生了巨大的推动作用。 现在， 电子测量 技术(包括测量理论、 测量方法、 测量仪器装置等)已成为电 子科学领域重要且发展迅速的分支学科。
第1章 电子测量的基本概念
英国科学家库克(A.H.cook)也认为：“测量是技术生命的 神经系统”。 这些话都极为精辟地阐明了测量的重要意义。 历史事实也已证明： 科学的进步， 生产的发展， 与测量理论、 技术、 手段的发展和进步是相互依赖、 相互促进的。 测量技 术水平是一个历史时期、 一个国家的科学技术水平的一面 “镜子”。 正如美国科学家特尔曼(F.E.Telmen)教授所说： “科学和技术的发展是与测量技艺并行进步、 相互匹配的。 事实上， 可以说， 评价一个国家的科技状态， 最快捷的办法 就是去审视那里所进行的测量以及由测量所累积的数据是如 何被利用的。”
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电子测量技术与仪器ppt 课件
高频电子技术 电视、调频广播 雷达、导航、气象
• 2.1.3
信号发生器的一般组成
电子测量技术与仪器ppt 课件
• 信号发生器的一般组成框图如图2.2所示，主要由振荡器、变换器、 输出电路、电源、指示器五部分组成。
振荡器
变换器
输出电路
输出
电源
指示器
• 图2.2 信号发生器的一般组成框图
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• （3）频率稳定度 • 信号发生器的频率稳定度是指在一定时间内仪器输出频率准确度的变 化，它表示了信号源维持工作于某一恒定频率的能力。信号发生器的 频率稳定度是由振荡器的频率稳定度来保证的。频率稳定度可分为短 期频率稳定度和长期频率稳定度。
• 2．输出特性 • （1）输出形式
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被 测 设 备
输出 响应
测 试 仪
图2.1 信号发生器的用途
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• 一般来说，信号发生器的用途主要有以下三个方面：
• 1.用作激励源 • 2.用作信号仿真 • 3.用作校准源
• 2.1.2
• •
信号发生器的分类
信号发生器一般可分为通用信号发生器和专用信号发生器两大类。专用信号发 生器是为某种特殊用途而设计生产的仪器，能提供特殊的测量信号，如电视信 号发生器、调频信号发生器等。 通用信号发生器根据其工作频率的不同，可分为超低频、低频、视频、高频、 甚高频、超高频几大类。信号发生器的工作频率范围见表2.1。
电子测量技术与 仪器
电子测量技术与仪器ppt 课件
高等职业教育“十二五”规划教材（电子信息 类）
电子测量技术与仪器
电
课件策划：王成安 课件制作：宋月丽
子
教 案
机械工业出版社
电子测量技术与仪器ppt 课件
目录Biblioteka 第1章 电子测量技术的基础知识 第2章 常用信号发生器的使用 第3章 电流和电压的测量方法与测量仪器 第4章 频率和时间的测量技术与测量仪器
• 2.1.1 信号发生器的用途
测量用信号发生器又称为信号源，是最基本和应用最广泛的电子测量仪器之一， 它可以给被测设备提供各种不同频率的正弦波信号、方波信号、三角波信号等， 信号的幅值可按需要进行调节，然后由其它的测试仪器观测被测设备的输出响 应。这个过程如图2.1所示。
信 号 发 生 器
输入 激励
• 2.2.1
低频信号发生器的组成与技术指标
• 如图2.4所示，是低频信号发生器的组成框图，它包括振荡器、电压 放大器、输出衰减器、功率放大器、阻抗变换器和指示电压表等。
电压输出 振 荡 器 放 大 器 振荡输 出调节 输 出 衰 减 器 功率 放大 器 阻 抗 变 换 器 S
功率输出
指示电压表
图2.4 低频信号发生器的组成框图
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R1 R2 R3 C Vi R4 R5 R6 R R7 R8
1 2 3 4 5 6 7 8 Vo2
•
•
图2.5 衰减器电原理图
图中的电位器R为连续调节器（电压幅度细调），电阻R1～R8与开关构成了步进衰减器， 开关就是步进调节器（电压幅度粗调）。调节R或变换开关的挡位，均可使衰减器输出不 同的电压幅度。 步进衰减器一般以分贝（dB）值即20lg（VO / Vi）来标注刻度。波段开关每增加一档， 就增加10dB的衰减量。 输出电路一般还包括电子电压表，一般接在衰减器之前。经过衰减的输出电压应根据电 压表读数和衰减量进行计算。 输出级包括功率放大器、阻抗变换器和指示电压表几部分。功率放大器对衰减器输出的
第5章 万用电桥和Q表的使用
第6章 晶体管特性图示仪的使用 第7章 信号频谱与电路频率特性的测量技术 第8章 数据信号的测量技术 第9章 智能化测量仪器与自动测量系统 第10章 虚拟测量技术
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第2章 常用信号发生器的使用
• 2.1
•
信号发生器的种类和技术指标
• 2.1.4
• 1．频率特性
• • • •
信号发生器的主要技术指标
• 信号发生器的技术指标主要包括三项内容。
信号发生器的频率特性包括有效频率范围、频率准确度和频率稳定度。 （1）有效频率范围 （2）频率准确度 信号发生器的频率准确度是指信号频率的实际值fx与其标称值f0的相 对偏差，其表达式为：
fx f0 f f0 f0
电压输入
• 1.各部分电路的作用
• 振荡器是低频信号发生器的核心，其产生频率可调的正 弦信号，一般由RC振荡器或差频式振荡器组成。振荡器 决定了输出信号的的频率范围和频率稳定度。 低频信号发生器的放大器包括电压放大器和功率放大器， 以达到实现输出一定电压幅度和功率的要求。电压放大 器的作用是对振荡器产生的微弱信号进行放大，并把功 率放大器、输出衰减器以及负载和振荡器隔离起来，防 止对振荡信号的频率产生影响，所以又把电压放大器称 为缓冲放大器。 输出衰减器用于改变信号发生器的输出电压或功率，由 连续调节器和步进调节器组成。常用的输出衰减器原理 图如图2.5所示。
• 2.2
低频信号发生器的使用
• 低频信号发生器的输出频率范围通常为20Hz～20kHz，所以又称为音 频信号发生器。现代生产的低频信号发生器的输出频率范围已延伸到 1Hz～1MHz频段，且可以产生正弦波、方波及其它波形的信号。 • 低频信号发生器广泛用于测试低频电路、音频传输网络、广播和音响 等电声设备，还可为高频信号发生器提供外部调制信号。
类型 超低频信号发生器 低频信号发生器 频率范围 0.0001Hz～1kHz 1 Hz～ 1MHz 主要应用 电声学、声纳 低频电子技术
视频信号发生器
高频信号发生器 甚高频信号发生器 超高频信号发生器
20 Hz ～ 10MHz
200kHz ～ 30MH 30MHz ～300MHz 300MHz以上
无线电广播
• 信号发生器的输出形式有平衡输出（或叫对称输出u2）和不平衡输出 （或叫不对称输出u1）两种形式，如图2.3所示
信号 源 + u1 号
+ u2 ——
——
• 图2.3 信号发生器的平衡输出和不平衡输出。
• （2）输出阻抗 • （3）电平特性 • （4）输出波形及其非线性失真
• 3．调制特性
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