测量仪器的基础知识

大一测控技术与仪器知识点测控技术与仪器是现代科学技术的核心支撑，其在各个领域如工业制造、科学研究、环境监测等方面起到了至关重要的作用。

本文将介绍大一测控技术与仪器的一些基本知识点。

1.测控技术的基本概念：测控技术是指通过测量系统对被测量对象或其运动、变化等进行观测、测量与分析，并通过信息处理、数据处理和控制手段对被测对象进行控制的一门技术。

它是工程技术和计算机技术的综合应用。

2.传感器与信号调理：传感器是用于将被测量对象的物理量转换为电信号的装置。

信号调理是指对传感器输出的电信号进行放大、滤波、线性化等处理，以提取和改善信号质量，从而更好地进行数据处理和分析。

3.传感器的分类：按被测量的物理量不同，传感器可以分为温度传感器、压力传感器、湿度传感器、光学传感器、声学传感器等。

按转化原理不同，传感器可以分为电阻传感器、电容传感器、电感传感器、半导体传感器等。

4.数据采集与处理：数据采集是指通过传感器采集被测量对象的信息，并将其转化为数字信号。

数据处理是指对采集到的数字信号进行滤波、去噪、放大、编码等处理，使其可用于后续分析和控制。

5.自动控制系统：自动控制系统是通过测量、判断和校正等方式对被控制对象进行自动调节的系统。

它由传感器、执行器、控制器和执行器等组成。

控制器接收传感器采集到的信号，并生成控制信号，通过执行器对被控对象进行调节，实现系统的稳定工作。

6.实验仪器与设备：实验仪器与设备是测控技术的重要组成部分。

常见的实验仪器包括示波器、多用表、信号发生器、控制台等。

这些仪器可以帮助科学家和工程师对实验数据进行测量、分析和处理。

7.仪器校准与维护：仪器的准确性对于测量结果的可靠性至关重要。

为了保证仪器的准确性，需要进行定期的校准和维护。

校准是指通过与已知标准进行比对，确定仪器的误差并进行修正。

维护是指对仪器进行保养和检修，以保证其正常运行和延长使用寿命。

8. 虚拟仪器与LabVIEW：虚拟仪器是指通过计算机软件实现的一种测控技术，它将传统的硬件仪器与计算机软件相结合，实现了更高的灵活性和可扩展性。

一、填空题1、电子测量是以为依据,借助于,对电量和非电量进行测量的原理和方法。

2、使用指针式万用表进行电阻测量时,应选择好仪表的,尽可能使仪表的指针偏转到刻度线的附近。

3、信号发生器按信号波形分,有正弦信号发生器、、脉冲信号发生器、四类。

4、用万用表测量电压时,应将黑表笔插入“”插座内,红表笔插入“”插座内,将两只表笔与被测电压的两端。

5、用万用表测量电流时,应将万用表的两表笔在被测电路两端。

6、示波器的探极校准信号是 V、 Hz。

7、测量误差可分为、和。

8、万用表使用完毕后,转换开关应置于交流或上。

9、交流毫伏表的功能是用来测量以及电平测试等。

10、函数信号发生器能产生三角波、、、方波。

二、选择题1、使用指针式仪表进行电压电流测量时,就尽可能使仪表的指针处于满度值的()。

A、中间区域B、满度值C、满度值的2/3以上区域D、满度值的1/3以下区域2、要测量40V左右的直流电压,用()的电压表较合适。

A、量程为100V、5.0 级B、量程为50V、0.5级C、量程为150V、0.5 级D、量程为30V、0.5 级3、在利用万用表电阻挡测量电阻时,发现指针不动,则说明( )。

A、电阻值较小,倍率挡选大了B、电阻值较大,倍率挡选大了C、测量机构坏了D、电阻值很大,倍率挡选小了4、在测量过程中,按规定对仪器进行校准和计量可以减少( )。

A、仪器误差B、理论误差C、方法误差D、人为误差5、系统误差决定了测量的( ),随机误差决定了测量的( )。

A、精密度B、正确度C、准确度D、稳定度6、使用指针式仪表进行电阻测量时,尽可能使仪表的指针处于满度值的()。

A、中间区域B、满度值C、满度值的2/3以上区域D、满度值的1/3以下区域7、当被测电压1000V<U<2500V时,万用表的红表笔插入()A、标有“2500V”的B、标有“10A”的C、万用表的负极D、万用表的正极8、( )与绝对误差大小相等,但符号相反。

测控技术与仪器专业课
一、测量基础知识
测量的定义；测量的连续性；测量的准确性；测量的精度；测量的误
差类型及其控制；基本误差评定方法；测量仪器常用指标。

二、电测量仪器
电表的结构和分类；电表的特性和指标；电流互感器和电压互感器；
低频信号发生器；低频振荡器；高精度电阻测试仪。

三、电子测量仪器
示波器；信号发生器；频谱分析仪；网络分析仪；半导体参数测试仪；数字万用表。

四、光电测量仪器
激光测距仪；光谱仪；霍尔效应测量仪；红外温度计；热像仪。

五、机械测量仪器
量规；游标卡尺；千分尺；外径千分尺；波高仪；相机及其应用。

六、仪器的检定和校准
检定和校准的概念；仪器的检定和校准流程；仪器检定和校准的要求及其实现方法。

七、虚拟仪器
虚拟仪器的定义及分类；基于LabVIEW的虚拟仪器编程；虚拟仪器的应用实例。

八、仪表系统的自动化控制
测量与控制的自动化；自动化控制系统的工作方式；实际控制系统的特点和要点；系统模块化的划分与交互方式；数据采集系统及其在实时控制中的应用。

第二章 预备知识第一节 物理实验仪器基本知识一、长度测量仪器1、游标卡尺游标卡尺是利用游标原理进行测量的一种通用量具，可以测量工件的内外尺寸、宽度、厚度、深度等。

游标卡尺可分为三用卡尺、两用卡尺、双面卡尺和数显卡尺等。

三用卡尺主要由主尺、游标和深度尺组成。

见图2.1。

图2.2中主尺最小刻度的长度为1mm ，游标上的最小刻度代表0.02mm ，游标上的“1、2、3……”等数字分别代表0.10 mm 、0.20 mm 、0.30 mm ……。

读数时，先看游标上的“0”线靠近哪一条主尺刻线，读出毫米数；然后判断游标上的哪一条刻线与主尺上某刻线对得最齐，游标上此刻线左边的数字乘以0.10 mm ，加上数字右边（对齐的刻线左边）的格数乘以0.02mm ，是从游标上读的数；主尺读数和游标读数相加，就是待测物体的尺寸。

例：图22所示游标卡尺游标上的最小刻度代表0.02mm ，读出l 的值。

l =21.44mm2、千分尺千分尺（螺旋测微计）是利用精密螺旋副进行测量的一种量具。

千分尺按用途不同可分为外径千分尺、内径千分尺和深度千分尺等。

外径千分尺由尺架、测砧、固定套管、微分筒、精密螺杆等组成。

见图2.3。

图2.1 游标卡尺1.尺身2.内量爪3.尺框4.紧固螺钉5.深度尺6.游标7.外量爪 图2.2以移动量为25 mm 的千分尺为例（图2.4），在其固定套管上刻有一条水平刻线。

水平刻线上方（或下方）有25个刻线，间距为1 mm ，水平刻线的下方（或上方）靠右错开0.5 mm 刻有24个刻线，微分筒的边缘作为毫米和半毫米的读数基准。

微分筒上刻有50个刻线，精密螺杆的螺距是0.5 mm ，当微分筒旋转一个刻线时，微分筒沿水平方向移动了0.01 mm ，即微分筒上最小刻度的示值是0.01 mm 。

读数时需要估计到最小刻度的十分之一，即估读到0.001 mm 。

使用方法：（1）注意：夹紧被测物体时，不能旋转微分筒，应该转动微分筒末端的手柄，当听到“咔咔”的响声后，停止转动。