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电子测量技术的发展及应用
电子测量技术的发展主要是跟电子设备和系统的发展有关，为了满足用于诊断、检测、调试和使用电子设备的需求，早期的电子测量技术就出现了，常见的设备有测试仪表、电能计、电压表等。
随着技术的发展和应用的扩大，各种电子测量技术也随之发展，如量子电子测量技术、数字电子测量技术、射频电子测量技术、激光电子测量技术等等。
电子测量技术在电子设备的研制、调试、诊断和维修中发挥着重要的作用。
它可以用来检测有机体外各种电子设备的状态，如电子元件的电子参数、频率、功率、信号强度、相位等；还可以用来检测电子设备的热量特性，以及维修时可以判断电子元件的故障类型。
使用电子测量设备可以提高维修效率，防止故障造成的损失，从而节约成本，检修实验室也可以方便快捷的检测电子设备的参数。
电子测量仪器在海洋科学与技术中的应用引言：海洋科学与技术的发展对于人类的生存和发展具有重要的意义。
为了更好地了解和研究海洋中的各种现象和变化，科学家们需要精确、高效的测量工具和技术手段。
在海洋科学研究与技术应用中，电子测量仪器起着重要作用。
本文将讨论电子测量仪器在海洋科学与技术中的应用，并探讨其在海洋资源开发、环境监测和灾害预警等方面的重要性。
一、电子测量仪器在海洋资源开发中的应用海洋是地球上最大的资源库之一，其中蕴藏着丰富的矿产资源、能源资源和生物资源，对这些资源的准确测量是进行资源开发的关键环节。
电子测量仪器通过测量水下地形、水质、水温和水压等参数，为海底矿产勘探、海洋油气开发和海洋渔业提供了有力的支持。
在海底矿产勘探中，电子测量仪器可以使用声纳技术进行海底地形的测量。
通过声纳设备发送声波信号，并根据声波的反射和传播时间来确定海底地形的形态和特征。
这种测量技术可以帮助科学家们确定矿产资源的分布情况，指导海底矿产的开发和利用。
对于海洋油气开发而言，电子测量仪器在勘探和生产过程中发挥着重要作用。
例如，地震勘探技术通过使用地震仪器记录海底地壳的震动信息，来推断地下是否存在油气储层。
此外，电子测量仪器还可以用于监测海洋油田中的油气井口状态和生产情况，以提高生产效率和安全性。
在海洋渔业中，水温和水质是决定鱼类分布、繁殖和生长的重要因素。
电子测量仪器可以通过测量水温和水质参数，提供科学家们了解海洋环境的信息，从而指导渔业资源的合理开发。
此外，在渔业渔获监测中，电子测量仪器的应用也可以帮助监测渔业资源的数量和状况，促进渔业可持续发展。
二、电子测量仪器在海洋环境监测中的应用随着全球环境问题的日益突出，海洋环境监测变得越来越重要。
电子测量仪器在海洋环境监测中具有广泛的应用，可以帮助科学家们了解海洋生态系统的状态、监测海洋污染和气候变化等重要参数。
在海洋生态系统监测中，电子测量仪器可以用于测量海水的化学成分、营养盐含量和溶解氧含量等重要指标。
电子测量原理电子测量是一种利用电子设备进行物理量测量的技术方法。
在科学研究、工程技术以及生产制造等领域，电子测量得到了广泛的应用。
本文将介绍电子测量的原理、常用的电子测量仪器以及应用案例。
一、电子测量原理概述电子测量的基本原理是将待测物理量转化为电信号，通过电子设备进行测量和处理。
电子测量可分为直接和间接两种方式。
直接测量是指将待测物理量转化为电信号进行测量，常见的有电压、电流和电阻等。
间接测量是通过某种物理效应将待测物理量转化为电信号，再进行测量，如温度、压力、位移等。
二、电子测量仪器1.示波器示波器是电子测量中最常用的仪器之一，用于显示待测信号的波形。
示波器可以显示信号的幅值、频率、相位等信息，通过观察波形来判断信号是否合格。
示波器有模拟示波器和数字示波器两种类型，数字示波器具有更高的精度和功能。
2.万用表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、电容等基本物理量。
万用表常用于电路维修、实验室研究以及工程测量等领域。
随着科技的发展，万用表也在不断更新，新一代的数字万用表功能更加强大。
3.频谱分析仪频谱分析仪用于测量信号的频谱特性，能够将复杂的电信号分解成不同频率的分量。
频谱分析仪在通信、无线电、音频等领域有广泛的应用，可以用于信号分析、故障诊断以及无线电频道分配等。
三、电子测量应用案例1.温度测量温度测量是电子测量中常见的应用之一。
利用热敏电阻、热电偶、红外线传感器等测温元件，可以测量物体的温度。
温度测量在工业自动化、气象观测、医疗设备等方面都有广泛的应用。
2.压力测量压力测量广泛应用于石油化工、水处理、汽车工业等领域。
常用的压力传感器有电容式传感器、电阻式传感器和压阻式传感器等。
通过测量物体受力变形或流体压强，可以准确测量压力大小。
3.位移测量位移测量用于测量物体的位置移动或形变。
常用的位移传感器有光电编码器、应变测量电阻和激光测距仪等。
位移测量在机器人技术、建筑工程和制造业等方面有广泛的应用。
电子测量在现实生活的重要性在现实生活中，处处都离不开测量。
所谓测量就是借助于专用的技术工具通过实验和计算，对被测对象收集信息的过程。
在自然界中，对于任何被研究的对象，若要定量地进行评价，必须通过测量来实现。
在电子技术领域中，中肯的分析只能来自正确的测量。
通过测量，我们由感性世界跨入了理性世界，逐步有了理性的分析，通过分析和归纳，我们才能得到规律性的知识来改造世界，科学技术才能得以高速发展。
电子测量理论知识是基础。
我们在实际测量工作中，由于外界条件、仪器本身和观测者技术水平等的不同，必然导致对同一测量对象进行的若干次测量所得到的结果彼此不同，或在各观测值与其理论值之间仍存在差异。
也就是说，测量结果中含有误差是不可避免的。
为了消除或减少误差，需要对误差的来源、性质及其产生和传播的规律进行研究，来解决测量中经常遇到的一些问题。
通过运用误差理论知识，我们可以了解到在一系列的观测值中如何确定最可靠值；如何来评定测量的精度；如何确定误差的限度。
这时候就体现出电子测量理论性学习的重要性。
在实际应用中，电子测量技术水平在很大程度上影响着科学技术的发展速度和深度，科学技术上有一些突破是以测试技术的突破为基础的。
好比如，示波器是一种显示波形的工具，它利用示波管内电子束的偏转来展现波形，是种常用的测量观测工具。
它将无形的波化为有形的图像，有了示波器，我们可以明确的看到波形，准确地测定周期等数据。
它的出现，人类对电磁波不再陌生，甚至是达到了了如指掌的程度，人们不用再费劲心里的猜测波形，计算数据，示波器大大的方便了人们对于波的研究。
因为示波器是一件电子测量代表性工具，所以说，电子测量在科学发展中有着重要的地位。
不仅仅是示波器，显微镜也是如此，通过显微镜，人类发现了生命的最基本单位——细胞，有了微生物学等技术的产生，使人类对生物界的认识有了质的飞跃。
之后发明的电子显微镜，又比光学显微镜提高了约三个数量级。
由此可见电子技术引入测量领域的巨大的推动作用。
智能电网中的电子测量技术随着科技的不断发展，智能电网已经成为了现代社会中不可或缺的一部分。
智能电网通过引入先进的电子测量技术，为能源管理和电力供应带来了巨大的变革。
本文将探讨智能电网中的电子测量技术的重要性以及其在能源管理中的应用。
智能电网的核心在于实时数据的收集和分析。
而电子测量技术则扮演着关键的角色，它能够准确地测量和记录电力系统中的各种参数，如电流、电压、功率因数等等。
这些测量数据能够提供给能源管理系统，从而实现对电力系统的实时监测和控制。
首先，电子测量技术在智能电网中的应用可以提高电力系统的安全性和稳定性。
通过实时测量电流和电压，我们能够及时发现电力系统中的故障和异常情况。
例如，当电流超过额定值时，电子测量技术能够及时报警，避免电力设备的过载和损坏。
此外，电子测量技术还可以监测电力系统中的电压波动和谐波，确保电力的质量和稳定性。
其次，电子测量技术在智能电网中的应用可以提高能源的利用效率。
通过实时测量功率因数和电力负荷，我们能够更好地了解电力系统的运行状况。
基于这些数据，能源管理系统可以根据实际需求进行优化调整，实现对电力负荷的精确控制。
这样一来，能源的利用效率将得到大幅提升，从而降低能源的浪费和成本。
此外，电子测量技术在智能电网中还可以实现对能源的分布和管理。
传统的电力系统往往是集中式的，即电力由一处或几处发电厂产生，并通过输电线路分配到各个用户。
然而，随着分布式能源的兴起，电力系统正逐渐向着去中心化的方向发展。
电子测量技术可以实时监测分布式能源的产生和消耗情况，从而实现对能源的分布和管理。
这样一来，能源可以更加高效地分配到各个用户，提高能源的利用率。
最后，电子测量技术在智能电网中的应用还可以促进可再生能源的发展。
随着环境问题的日益严重，可再生能源已经成为了未来能源发展的主要方向。
然而，可再生能源的波动性和不稳定性给电力系统的运行带来了挑战。
电子测量技术可以实时监测可再生能源的产生和消耗情况，从而更好地预测和调整电力系统的运行。
电子测量基础知识归纳1. 什么是电子测量电子测量是一种通过使用电子设备和技术来测量、检测和监控电信号、电流、电压和电气特性的过程。
它在许多领域中被广泛应用，例如电子工程、通信工程、自动化等。
2. 常见的电子测量仪器2.1 数字万用表数字万用表是最常见的电子测量仪器之一。
它可以测量电压、电流、电阻、频率等电气特性。
数字万用表使用数字显示屏，精度高，操作简单。
2.2 示波器示波器是用于显示电信号波形的仪器。
它可以实时显示电压随时间的变化。
示波器可用于观察信号的频率、幅度、相位等特性，以及检测电路中的故障。
2.3 频谱分析仪频谱分析仪可以将信号分解为不同频率的成分，并显示其幅度。
它被广泛用于无线通信、音频处理、信号调制等领域。
2.4 信号发生器信号发生器是用于产生各种电信号的仪器。
它可以生成不同频率、幅度和波形的信号，常用于电子实验、测试和调试。
3. 电子测量的重要性电子测量在现代科技发展中起着重要的作用。
它可以帮助工程师和科学家了解电子设备和电路的性能，并进行相关的研究和开发。
通过电子测量，我们可以确保电子产品的质量和可靠性，并及时发现并解决问题。
4. 电子测量的常见应用4.1 电路设计与测试在电路设计过程中，电子测量是不可或缺的。
它可以帮助工程师验证设计的正确性，并进行性能测试和优化。
电子测量还可以用于检测电路中的故障，方便故障排除和维修。
4.2 通信工程电子测量在通信工程中起着至关重要的作用。
它可以帮助工程师测试和监测信号的质量、传输效率和可靠性。
电子测量还可以用于调试和优化通信设备和系统。
4.3 自动化在自动化系统中，电子测量被广泛应用于监测和控制过程变量。
它可以帮助工程师实时获取传感器和执行器的数据，并进行有效的控制和调节，以实现自动化系统的稳定和优化。
5. 结论电子测量是现代科技不可或缺的一部分，它帮助我们了解和掌握电子设备和电路的性能。
通过使用常见的电子测量仪器，我们可以进行电路设计和测试，优化通信工程，实现自动化控制。
电子信息工程中的电子测控技术研究与应用在现代科技高速发展的时代，电子信息工程已经成为了一个重要的学科领域。
而在电子信息工程中，电子测控技术则是一个至关重要的研究方向。
本文将探讨电子测控技术的研究与应用，以及其在工程实践中的重要性。
首先，我们需要明确电子测控技术的定义。
电子测控技术是指利用电子技术和计算机技术来实现对物理量的测量和控制的一种技术手段。
通过电子测控技术，我们可以对各种物理量进行精确的测量和控制，从而实现对工程系统的监测和控制。
电子测控技术在工程实践中起着重要的作用。
首先，它可以帮助我们对工程系统进行准确的测量。
无论是在航空航天、能源、交通运输还是医疗健康等领域，都需要对各种物理量进行精确的测量。
通过电子测控技术，我们可以获取到准确的测量数据，为工程系统的设计和改进提供重要的依据。
其次，电子测控技术可以实现对工程系统的精确控制。
在工程实践中，我们常常需要对各种物理量进行控制，以满足特定的要求。
通过电子测控技术，我们可以实时监测工程系统的状态，并根据需要对其进行精确的控制。
这使得我们能够更好地满足工程系统的需求，提高其性能和效率。
此外，电子测控技术还可以提高工程系统的安全性和可靠性。
在许多工程领域，安全和可靠性是至关重要的考虑因素。
通过电子测控技术，我们可以对工程系统进行实时监测，及时发现并解决潜在的问题，从而确保系统的安全运行和可靠性。
在电子信息工程中，电子测控技术的研究与应用也面临着一些挑战和机遇。
首先，随着科技的不断进步，新的测控技术不断涌现。
例如，无线传感器网络、云计算和大数据等新技术的出现，为电子测控技术的研究和应用带来了新的机遇。
同时，这些新技术也带来了新的挑战，例如如何保证测量数据的准确性和可靠性，如何处理海量的数据等。
其次，电子测控技术的研究还需要与其他学科进行深入的交叉。
例如，在航空航天领域，电子测控技术需要与飞行器设计、材料科学等学科进行紧密合作，才能实现对飞行器的精确测量和控制。
电子信息工程中的电子测量技术研究与应用随着科技的不断发展，电子信息工程领域的研究与应用也日益广泛。
在这个领域中，电子测量技术起着至关重要的作用。
本文将探讨电子测量技术在电子信息工程中的研究与应用，并介绍一些相关的技术和方法。
一、电子测量技术的意义电子测量技术是电子信息工程中的重要组成部分，它涉及到电子设备和电子系统的测试、测量和分析。
通过电子测量技术，我们可以获得电子设备和电子系统的各种参数和性能指标，从而评估其质量和性能。
电子测量技术的研究和应用可以帮助我们更好地理解和掌握电子设备和电子系统的工作原理，提高其可靠性和稳定性。
二、电子测量技术的研究方向在电子测量技术的研究中，有几个重要的方向。
首先是测量仪器的研究与开发。
测量仪器是进行电子测量的重要工具，它们的性能和精度直接影响到测量结果的准确性。
因此，研究和开发高精度、高性能的测量仪器是电子测量技术的重要课题之一。
其次是测量方法和技术的研究。
不同的电子设备和电子系统需要不同的测量方法和技术，因此，研究和开发适用于各种不同应用场景的测量方法和技术是电子测量技术的另一个重要方向。
此外，还有测量数据的处理和分析技术的研究，以及测量结果的可靠性和准确性评估等方面的研究。
三、电子测量技术的应用领域电子测量技术在电子信息工程中有着广泛的应用。
首先是在电子设备和电子系统的研发过程中。
通过电子测量技术，可以对新型电子设备和电子系统的性能进行评估和测试，从而指导其研发和改进。
其次是在电子设备和电子系统的生产过程中。
通过电子测量技术，可以对生产过程中的电子设备和电子系统进行质量控制和检测，确保其符合相关的标准和规范。
此外，电子测量技术还广泛应用于电子设备和电子系统的维修和维护过程中，通过对故障设备和系统的测量和分析，可以快速定位和修复问题，提高设备和系统的可靠性和稳定性。
四、电子测量技术的发展趋势随着科技的不断发展，电子测量技术也在不断创新和进步。
首先是测量仪器的发展。
电子测量技术现状及发展趋势分析
一、电子测量技术简介
电子测量技术是以电子元器件为媒介，在系统或网络内以电子方式取样、测量、记录、处理和传输各种信号的技术，是研究电磁学、电路理论和电子技术应用的重要内容，涉及电流、电压、功率、频率、温度等多种参数的测量，是工业过程自动控制系统(PLC)、计算机工业控制系统(CIMS)的重要内容，也是机器人技术的基础。
二、电子测量技术发展现状
（1）新型传感器
传感器系统是电子测量技术的基础，新型传感器的出现，如多参量传感器、微型传感器、智能传感器、分立传感器等，提高了电子测量技术的灵活性，实现了点、线、面多种类型信号的高精度检测。
（2）自动测量技术
电子测量技术在自动测量领域逐渐脱颖而出，不仅有新型的传感器，还出现了智能化的信号采集、处理、分析技术，能够实现人工无需进行记录、测量、计算等多项操作，从而大大减轻人力和物力的投入，为节约成本、提高劳动生产率提供了有力的技术支持。
（3）模拟信号处理技术。
电路中的电子测量技术与仪器电子测量技术与仪器在电路设计和测试过程中起着重要的作用。
它们能够帮助工程师们准确测量和分析电路中的信号和参数，以确保电路的正常运行和性能优化。
本文将介绍电子测量技术与仪器的基本原理、常用设备以及在电路中的应用。
一、基本原理1. 电压测量电压是电路中最常见的电信号之一，因此电压测量是电子测量技术的基本内容之一。
常见的电压测量方法包括电压分压和差分放大，并通过示波器或万用表等测量仪器进行读数。
电压测量仪器的准确度和灵敏度对于测量结果的准确性起着至关重要的作用。
2. 电流测量电流是电路中流动的电荷数量的表示，电流测量是评估电路性能的重要手段之一。
常用的电流测量方法包括串联电阻测量、霍尔效应测量等。
在实际测量中，电流表和电流放大器是常用的电流测量仪器。
3. 频率测量频率是电路中信号周期性变化的频率，频率测量能够帮助工程师了解信号的周期性特征。
常见的频率测量方法包括计数器法、比较法和相位测量法等。
频率计是一种常用的频率测量仪器。
二、常用设备1. 示波器示波器是电子测量中最重要的仪器之一，用于观察和记录电信号波形。
示波器能够通过显示屏上的波形图形，直观地展示电信号的幅值、周期、频率等信息。
示波器的类型多样，包括模拟示波器和数字示波器等。
2. 信号发生器信号发生器是一种产生特定频率和幅度的电信号的设备。
它能够产生正弦波、方波、脉冲等各种类型的信号，为后续的电路测试提供输入信号。
信号发生器的稳定性和精确度对于测试结果的准确性具有重要影响。
3. 万用表万用表是一种多功能的测量仪器，能够测量电压、电流、电阻、频率等多种参数。
它通常具有便携、使用简便等特点，是电子工程师日常测试的重要工具。
4. 频谱仪频谱仪是一种用于分析信号频谱特征的仪器。
它能够将信号分解成不同频率的成分，并通过频谱图显示出来。
频谱仪在无线通信、音频视频等领域的应用非常广泛。
三、应用1. 电路设计与调试在电路设计与调试过程中，电子测量技术与仪器起着至关重要的作用。
浅谈电子测量技术的应用摘要：电子工程又称“弱电技术”或“信息技术”.可进一步细分为电测量技术、调整技术以及电子技术.近几十年来,电子技术的飞速发展使之在各个行业各个领域都有着重要的应用。
进入新世纪以后,以信息技术为代表的新兴技术更加促进了电子行业的飞速增长,也极大地推动了电子测量技术的快速发展。
本文从电子测量技术在我国的现状、电子测量的特点、电子测量技术的应用、电子测量技术在现在科技方面的应用等几个方面进行论述电子工程之电子测量技术。
关键词:电子工程;电子测量技术;应用;一、电子测量技术在我国现状在航天器、武器系统的单元系统中也设计了自检测功能,但在实用的自动测试系统中,尤其在武器系统的测试中,缺少实用的人工智能测试技术,故障诊断水平低、实用性差、网络化水平低.但是,近年来中国测量技术的可靠性和稳定性问题得到了很多方面的重视,状况有了很大改观.测试技术行业目前已经越过低谷阶段,重新回到了快速发展的轨道,尤其最近几年,中国本土测量技术取得了长足的进步,特别是通用电子测量设备和汽车电子设备的研发方面,与国外先进产品的差距正在快速缩小,对国外电子仪器巨头的垄断造成了一定的冲击.二、电子测量的特点１.电子测量的频率范围宽.电子测量除测量直流电量外,还可以测量交流电量,其频率范围低至１０-４Hz,高至THz.电子测量设备能够工作在这样宽的频率范围,这就使它的应用范围大大扩展.如果利用各种传感器,则几乎可以测量全部的电磁频谱物理量.当然对于不同频段的测量需采用不同的测量方法与测量仪器.２.电子测量的量程很广.量程是仪器测量范围上限值与下限值之差.由于所测量的大小相差极大,因而要求测量仪器的量程也必须极宽.同一台电子仪器,往往要求最高量程与最低量程要相差几个甚至几十个数量级,量程范围广正是电子测量的突出优点.３.电子测量的测量准确度高.电子仪器的准确度通常可比其它测量仪器高很多,例如,长度测量的准确度最高为１０-８,而用电子测量方法对频率和时间进行测量,由于原子频标和原子秒作为基准,可以使测量准确度达到１０-１５的量级,这是目前人类在测量准确度方面达到的最高指标.４.电子测量的测量速度快.电子测量由于是通过电子的运动和电磁波的传播来进行工作的,因此具有通过其它测量方法通常无法类比的高速度.在有些测量中,希望在相同条件下对同一量进行多次测量,再用求平均值的方法以减小误差.５.电子测量易于实现遥测和长期不间断的测量.电子测量同电子计算机相结合,使测量仪器智能化,并在自动化系统中占据重要的地位.可以把电子仪器或与它连接的传感器放到人类不便长期停留或无法到达的区域去进行遥测,而且可在被测对象正常工作的情况下进行测量.对于测量结果,电子测量的显示方法也比较清晰、直观.三、电子测量的应用随着电子技术的不断发展,测量的内容愈来愈广泛,通常包括以下几个方面:电能量的测量,包括对于电流、电压、电功率的测量.信号的特性及所受干扰的测量,例如信号的失真度、频率相位、脉冲参数、调制度、信号频谱、信噪比等.元件和电路参数的测量,例如电限、电感、电容、电子器件(电子管、晶体管、扬效应管等)的测量,集成电路的测量,电路频率响应、通频带宽度、品质因数、相位移、延时、衰减和增益等的测量.四、电子测量技术在现在科技方面的应用中国电子测量仪器经过４０多年的发展,为我国国民经济、科学教育、特别是国防军事的发展做出了巨大贡献.随着世界高科技发展的潮流,中国电子测量仪器也步入了高科技发展的道路,特别是经过“九五”期间的发展,我国电子测量仪器在若干重大科技领域取得了突破性进展,为我国电子测量仪器走向世界水平奠定了良好的基础.成功研制出微波毫米波矢量网络分析仪.我们已经成功地研制了被称为“世界电子测量仪器之王”的微波毫米波矢量网络分析仪.随着我国新体制电子信息系统和新式武器装备的发展,占领和利用有限的频谱资源已经成为高新技术发展和军事电子技术及装备发展的一个重要特点,其中充分利用频谱资源中的电磁波幅度、频率、相位和极化信息是现代电子装备的核心特点.掌握了调制域测试技术,研制成功调制域分析仪.调制域测试技术是二十世纪末出现的一个新的测试技术领域,它与过去我们熟知的时域测试、频域测试成为目前的“三域”测试技术.时域测试是测量输入信号随时间而变化的信号值,是信号幅度与时间的关系.频域测试是测量输入信号随频率而变化的信号值,是信号幅度与频率的关系.调制域测试是测量输入信号随时间而变化的频率值,所产生的显示图形代表信号的调制域,是信号的频率值与时间的关系.通信测量仪器达到高技术水平.通信产业的发展速度超过了人们的想象,所以我们必须适应通信产业的发展,以最快的速度发展我国的通信电子测量仪器.近几年成都前锋电子仪器厂研制完成了无线寻呼检测仪、电台综合测试仪、数字微波通信测试仪;信息产业部电子第４１研究所研制完成了误码测试仪、数字传输/数据通信分析仪、七号信令测试仪等.这些产品都达到了二十世纪末国际先进水平.数字化仪器迅速发展.近几年,数字化仪器在迅速发展,我国也在不断研究推出各种新型数字化仪器,譬如数字示波器、数字调制装置、数字化函数/任意波形发生器、数字化频率计数器等众多产品.其中四川川嘉电子有限公司的数字化视音频测量仪,是把若干硬件功能软件化的电子测量仪器,除去众多的基本测量功能外,还可以进行远距离传输和测量,测量２３个视频项目和４个音频项目,现为我国广电系统选定的最佳仪器.参考文献:[1]张明杰.浅谈电子测量的应用[J].中国新通信,2017,(6).111.[2]邢琦.当前电子测量仪器发展趋势及对策探讨[J].电子测试,2015,(9).137-139.[3]陈华清.电子测量技术的发展及应用[J].电子测试,2012,(6).83-86.。
电子测量技术发展趋势电子测量技术是指使用电子设备对各种物理量进行测量和测试的方法。
随着科技的不断发展，电子测量技术在许多领域都得到了广泛的应用。
未来的电子测量技术的发展趋势将朝着以下几个方向发展：1.智能化和自动化智能化和自动化是电子测量技术未来的重要发展方向。
智能化测量设备能够通过程序自动化进行测量，减少人力物力的投入，提高测量效率和精度。
同时，智能化测量设备还具备自我校准和自我修复功能，能够更好地适应各种复杂环境，提高设备的可靠性和稳定性。
2.高速度、高频率、高精度随着科技的不断发展，电子测量技术需要具备更高的速度、频率和精度。
例如，高速数字信号处理技术可以实现对信号的实时捕捉和处理，提高了测量速度和精度。
此外，随着微波、毫米波和太赫兹等高频技术的不断发展，电子测量技术也需要向高频领域拓展，以适应更多的应用需求。
3.宽频带、宽动态范围随着信号的频率和带宽不断增加，电子测量设备需要具备更宽的频带和更大的动态范围。
宽频带可以实现对信号的完整记录和测试，提高测试精度；而宽动态范围则可以实现对信号的弱小信号和高幅度信号的同时测量，提高设备的适应能力。
4.多功能、多参数、多通道未来的电子测量设备需要具备多功能、多参数、多通道的特点。
多功能可以实现对多种物理量的测量和测试；多参数则可以实现对多个参数的同时测量和测试，提高设备的测试效率；多通道则可以实现多个通道的同时测量和测试，提高设备的测试能力。
5.集成化、模块化、小型化随着电子技术的不断发展，电子测量设备需要向集成化、模块化、小型化的方向发展。
集成化和模块化可以提高设备的可靠性和稳定性，减小设备的体积和重量；小型化则可以方便设备的携带和操作，提高设备的灵活性和便利性。
6.人工智能与大数据分析人工智能和大数据分析将会成为未来电子测量技术的重要发展趋势。
通过人工智能技术，可以对大量的测试数据进行深度分析和挖掘，提取出更多有价值的信息。
而通过大数据分析技术，可以对大量的测试数据进行实时分析和处理，实现对信号特征的自动分类和识别。
电子测量技术新形势下，随着现代化科技的蓬勃发展，电子测量技术在实际生活中的发展及应用越来越受到人们的广泛关注和重视。
电子测量技术，作为大多数电子产品精密及准确测量的重要技术，广泛应用于测量电能量、信号特性及其所受干扰、元件及电路参数等电学专业的测量。
就目前的电子技术市场来看，可以说，电子测量技术的应用早已进入了一个较为理想和成熟的发展环境。
电子测量仪器是知识密集、技术密集、高速发展中的行业。
由于微电子技术、计算机技术的高速发展及其在电子测量技术与仪器中的应用，新的测试理论、测试方法、测试领域以及新的仪器结构不断涌现，在电子、电力、航空、航天、能源、交通、广播、电视、通信及其信息系统、微电子及电子元器件测试等方面已冲破了传统仪器的概念。
电子测量主要应用于电学专业的测量，例如，电信号传输特性的测量。
电子测量也广泛的应用于非电学专业的测量，例如，它通过各种类型的传感器，能量转化器把非电量(如热力学、光学、机械学的物理量)转换为电量(如电流、电压、频率等)进行研究，而后得出反映出非电量的测量结果。
随着电子技术的不断发展，测量的内容愈来愈广泛，通常包括以下几个方面：(1)电能量的测量，包括对于电流、电压、电功率的测量。
(2)信号的特性及所受干扰的测量，例如信号的失真度、频率相位、脉冲参数、调制度、信号频谱、信噪比等。
(3)元件和电路参数的测量，例如电限、电感、电容、电子器件(电子管、晶体管、扬效应管等)的测量，集成电路的测量，电路频率响应、通频带宽度、品质因数、相位移、延时、衰减和增益等的测量。
然而目前国际上著名仪器公司电子仪器销售额所占比例不断下降，国内电子仪器厂所处的状况大致类同。
因而研究我国当前电子测量仪器行业发展战略决策，已成为仪器行业专家们共同关注的问题电子测量技术的测量频率范围广相对于以往的测量技术来说，电子测量技术具有测量频率范围宽、量程大等优势。
通过电子测量技术的实际应用，能够利用电子测量仪器，进行深海压力、高温炉温度等特殊环境下的测量工作，一定程度上降低了测量人员的工作强度，同时也有效保证了测量结果的准确性和客观性。
电子测量技术的应用
----锁相环的应用和改进
院系：理工学院
年级：2013级
专业：电子信息科学与技术
学号：1303618029
姓名：徐洪涛
一、锁相环的概述
1.锁相环是一种相位反馈的闭环自动控制系统,环路锁定之后,平均稳态频差等于零,稳态相差为固定值，锁相环的这一重要特征使其在电视、通信、雷达、遥测遥感、测量仪表,特别是在人造卫星和宇宙飞船的无线电系统中,得到了广泛应用。
近年来,锁相环路的研究日趋深入,应用更加广泛。
由于具有线性性能的锁相环（这里称为线性锁相环在实际应用中具有不可替代的优势,它能够在很大程度上避免了非线性锁相环的缺陷,因此,人们一直没有放弃对线性锁相环的研究,并极力主张开发锁相环的线性应用范围* 但目前基本锁相环很难在线性范围内达到实际要求,其环路性能远不如非线性锁相环的性能好,当频差较大时,由于环路已超出线性工作范围,它根本不能锁定,或者能锁定但锁定时间较长,这要求对锁相环路进行改进,使其具有良好的线性性能。
2. 锁相环的组成部分
许多电子设备要正常工作，通常需要外部的输入信号与内部的振荡信号同步，利用锁相环路就可以实现这个目的。
一般情形下,这种锁相环的三个组成部分和相应的运作机理是：(1) 鉴相器：用于判断锁相器所输出的时钟信号和接收信号中的时钟的相差的幅度; (2) 可调相/调频的时钟发生器器：用于根据鉴相器所输出的信号来适当的调节锁相器内部的时钟输出信号的频率或者相位,使得锁相器完成上述的固定相差功能;
二、锁相环的分类与特点
1.锁相环路种类繁多，大致可将其分类如下：(1)按输入信号分：①恒定输入环路－用于稳频系统。
②随动输入环路－用于跟踪系统。
(2)按环路部件分：①模拟锁相环路－环路部件采用模拟电路。
②取样锁相环路－将模拟锁相环路中普通鉴相器改为取样保持鉴相器就构成取样锁相环路。
③数字锁相环路－环路部件采用数字电路。
根据环路部件是部分还是全部采用数字电路有部分数字环和全数字环。
④集成锁相环路－环路部件采用集成电锁相环的特点概括起来
就是“稳”、“窄”、“抗”、“同步”。
“稳”指的是锁相环的基本性能是输出信号频率稳定的跟踪输入信号的频率，它们不存在频率差而只有很小的稳态相位差。
因此可以用锁相环做成稳频系统，例如微波稳频信号源，原子频率标准等。
“窄”指的是锁相环具有窄带跟踪性能。
正是因为它的窄带特性，可以做成窄带跟踪滤波器。
从输入的已调信号中提取基准的载波信号，实现相干性。
因此在相干通信中得到广泛应用。
“抗”指的是锁相环的抗干扰性能，抑制噪声性能。
理论分析表明，锁相环的环路信噪比比输入信噪比小得多，所以它可以广泛用于抗噪声干扰的装置。
同时，锁相环又可以将深埋于噪声中的信息提取出来，因此它在弱信号提取方面发挥了很大的作用。
“同步”是指锁相环的同步跟踪性能。
如果数字信号本身含有位同步信息，利用锁相环可以从数字信号本身来提取位同步信号，所以锁相环在数字通信等系统中广泛的用做位同步装置。
2.锁相环的优点
(1)可以实现理想的频率控制。
这是由于环路锁定时，环路输出无剩余稳态频差存在所致。
(2)可以不用谐振线圈而具有较高的选择性。
(3)门限性能好。
锁相环用做调频信号解调器时，其门限性能要比普通鉴相器要改善5db左右。
(4)易于集成化与数字化。
组成环路的基本部件易于采用模拟集成电路，环路实现数字化后，更易于采用数字集成电路。
锁相环的集成化、数字化为减小体积、降低成本、提高可靠性实现多用途提供了有利条件。
3. 全数字锁相环的工作原理
当环路失锁时，异或门鉴相器比较输入信号(fin)和输出信号(fout)之间的相位差异，并产生K变模可逆计数器的计数方向控制信号(dnup)；K变模可逆计数器根据计数方向控制信号(dnup)调整计数值，dnup为高进行减计数，并当计数值到达0时，输出借位脉冲信号(borrow)；为低进行加计数，并当计数值达到预设的K 模值时，输出进位脉冲信号(carryo)；脉冲加减电路则根据进位脉冲信号(carryo)和借位脉冲信号(borrow)在电路输出信号(idout)中进行脉冲的增加和扣除操作，来调整输出信号的频率；重复上面的调整过程，当环路进入锁定状态时，异或门鉴相器的输出se为一占空比50%的方波，而K变模可逆计数器则周期性地产生进位脉冲输出carryo和借位脉冲输出borrow，导致脉冲加减电路的输出idout 周期性的加入和扣除半个脉冲。
这样对于输出的频率没有影响，也正是基于这种原理，可以把等概率出现的噪声很容易的去掉。
环路滤波器的性能优劣会直接影响到跟踪环路的性能。
而采用数字化的环路滤波器便于调试参数和提高系统可靠性。
环路滤波器的输出要直接控制频率合成器产生相应频率，使本地伪码能够准确跟踪发端信息。
数字环中使用的数字环路滤波器与模拟环中使用的环路滤波器作用一样，都对噪声及高频分量起抑制作用，并且控制着环路相位校正的速度与精度。
适当选择滤波器的参数，可以改善环路的性能。
数字环路滤波器的设计原理是建立在模拟环路滤波器的基础上的。
三、锁相环技术的应用及发展
3.1 锁相环的应用
（1）调制和解调的概念为了实现信息的远距离传输，在发信端通常采用调制
的方法对信号进行调制，收信端接收到信号后必须进行解调才能恢复原信号。
所谓的调制就是用携带信息的输入信号Ui来控制载波信号Uc的参数，使载波信号的某一个参数随输入信号的变化而变化。
载波信号的参数有幅度、频率和位相，所以，调制有调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）三种。
调幅波的特点是频率与载波信号的频率相等，幅度随输入信号幅度的变化而变化；调频波的特点是幅度与载波信号的幅度相等，频率随输入信号幅度的变化而变化；调相波的特点是幅度与载波信号的幅度相等，相位随输入信号幅度的变化而变化。
（2）锁相环在频率合成电路中的应用在现代电子技术中，为了得到高精度的振荡频率，通常采用石英晶体振荡器。
但石英晶体振荡器的频率不容易改变，利用锁相环、倍频、分频等频率合成技术，可以获得多频率、高稳定的振荡信号输出。
输出信号频率比晶振信号频率大的称为锁相倍频器电路；输出信号频率比晶振信号频率小的称为锁相分频器电路。
3.2 锁相环的发展
传统的数字锁相环系统是希望通过采用具有低通特性的环路滤波器，获得稳定的振荡控制数据。
对于高阶全数字锁相环，其数字滤波器常常采用基于DSP的运算电路。
这种结构的锁相环，当环路带宽很窄时，环路滤波器的实现将需要很大的电路量，这给专用集成电路的应用和片上系统SOC（system on chip）的设计带来一定困难。
另一种类型的全数字锁相环是采用脉冲序列低通滤波计数电路作为环路滤波器，如随机徘徊序列滤波器、先N 后M 序列滤波器等。
这些电路通过对鉴相模块产生的相位误差脉冲进行计数运算，获得可控振荡器模块的振荡控制参数。
目前，已有单片集成全数字锁相环的商用产品，但作为某一个实际项目设计，需要的锁相电路特性不尽相同，有些现成的产品，不是成本高、体积大、资源浪费多，就是不能完全满足设计性能的要求。
根据位移检测的特点，采用高密度可编程逻辑器件，可根据实际要求，充分利用器件资源，同时把一些相关的数字电路组合在一起，不仅提高了系统的集成度和可靠性，降低了功耗，降低了成本。
而且使电路性能得到明显改善。
