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近代电子测量-绪论-误差理论

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1.误差理论与测量平差基础第一章-绪论

1.误差理论与测量平差基础第一章-绪论
➢ 高斯的成就遍及数学的各个领域,在数论、非欧几何、微分几何、超几何级数、复变函数 论以及椭圆函数论等方面均有开创性贡献。他十分注重数学的应用,并且在对天文学、大 地测量学和磁学的研究中也偏重于用数学方法进行研究。
➢ 在1818年至1826年之间高斯主导了汉诺威公国的大地测量工作。通过他发明的以最小二 乘法为基础的测量平差的方法和求解线性方程组的方法,显著的提高了测量的精度。
➢ 高斯亲自参加野外测量工作。他白天观测,夜晩计算。五六年间,经他亲自计算过的大地测 量数据,超过100万次。当高斯领导的三角测量外场观测已走上正轨后,高斯就把主要精力 转移到处理观测成果的计算上来,并写出了近20篇对现代大地测量学具有重大意义的论文。
1.3 测量平差的简史和发展
1.3 测量平差的简史和发展
•采用适当的观测方法校正 仪器 •计算加改正
尺长误差 i角误差
粗差 Gross error 即大的偏差或错误
•重复观测 •严格检核 •发现舍弃或重测
大数读错 输入错误 照错目标
1.1 观测误差 1.2 测量平差学科的研究对象 1.3 测量平差的简史和发展 1.4 本课程的任务和内容
1.2 测量平差学科的研究对象
系统误差处理 1.利用系统误差的规律性建立函数模 型，对观测中的误差进行改正。 2.采用相应的观测手段。 3.现代系统误差处理理论
1.1 观测误差
偶然误差—在相同的观测条件下进行的一系列观测，如果误差在大小、 符号上 都表现出偶然性，从单个误差上看没有任何规律，但从大量误差上看有一定的 统计规律，这种误差称为偶然误差。
研究对象：带有误差的观测值 经典测量平差：只含有偶然误差的观测值 近代测量平差：观测值除了含有偶然误差，还含有系统误差或粗差, 或两种兼有。

误差理论-绪论-附答案

误差理论-绪论-附答案

绪论大学的物理实验课是高等院校理科的一门必修基础课程，是对学生进行科学实验基本训练，提高学生分析问题和解决问题能力的重要课程。

它与物理理论课具有同等重要的地位。

这里主要介绍测量误差理论、实验数据处理、实验结果表述等初步知识，这是进入大学物理实验前必备的基础。

物理实验可分三个环节：1）课前预习，写预习报告。

2）课堂实验，要求亲自动手，认真操作，详细记录。

3）课后进行数据处理，完成实验报告。

其中：预习报告的要求：1）实验题目、实验目的、实验原理（可作为正式报告的前半部分）。

2）画好原始数据表格，单独用一张纸。

实验报告内容：（要用统一的实验报告纸做）1)实验题目；2)实验目的；3)实验原理：主要公式和主要光路图、电路图或示意图，简单扼要的文字叙述；4)主要实验仪器名称、规格、编号5)实验步骤：写主要的，要求简明扼要；6) 数据处理、作图（要用坐标纸）、误差分析。

要保留计算过程，以便检查；7) 结论：要写清楚，不要淹没在处理数据的过程中；8) 思考题、讨论、分析或心得体会；9) 附：原始数据记录。

测量误差及数据处理误差分析和数据处理是物理实验课的基础，是一切实验结果中不可缺少的内容。

实验中的误差分析，其目的是对实验结果做出评定，最大限度的减小实验误差，或指出减小实验误差的方向，提高测量结果的可信赖程度。

对低年级大学生，重点放在几个重要概念及最简单情况下的误差处理方法。

一、测量与误差1、测量：把待测量与作为标准的量（仪器）进行比较，确定出待测量是标准量的多少倍的过程称为测量。

测量得到的实验数据应包含测量值的大小和单位。

2、测量的分类测量可以分为两类。

按照测量结果获得的方法来分，可分为直接测量和间接测量两类；而从测量条件是否相同来分，又可分为等精度测量和非等精度测量。

直接测量就是把待测量与标准量直接比较得出结果。

如用米尺测量物体的长度，用电流表测量电流等。

间接测量是借助函数关系由直接测量的结果计算出的物理量。

电子测量原理之误差理论与数据处理PPT(59张)

电子测量原理之误差理论与数据处理PPT(59张)
2.按误差性质分 系统误差 随机误差 粗大误差
1.1.3 测量误差的分类（续）
1.按误差来源分 仪器误差 使用误差 人身误差 方法误差 理论误差 影响误差
1.1.4 测量误差的表示方法
测量误差有绝对误差和相对误差两种表示方法。 1.绝对误差 （1）定义：由测量所得到的被测量值与其真值之差，
1．2．1 随机误差的性质及特点（续）
p(x)
1
e[xM(x)2]/22(x)
2（x）
1．2．1 随机误差的性质及特点（续）
p()
1
e2/22()
2π（）
1．2．1 随机误差的性质及特点（续）
式中 x 为各测量值， 为随机误差， (x)及 ( 为) 测量值及随 机误差分布的标准差，M（x ）是的数学期望值。
n n i i1
i i1
1．2．2 数学期望值及标准差 （续）
2.标准差 (x)
测量的数学期望值反映了测量值平均的情况，在实际测量中还 需要知道测量值的离散程度，通常用测量值的标准差来反映测量值 的离散程度。标准差的平方叫方差。
测量值连续时方差为：
2 (x ) [x M (x )2 p ] (x )d (x ) 2 p (x )d (x )
称为绝对误差 xxA0 x 有大小，又有符号和量纲
实际应用中常用实际值A（高一级以上的测量仪器或计量器 具测量所得之值）来代替真值。
绝对误差： xxA
1.1.4 测量误差的示方法（续）
（2）修正值 与绝对误差的绝对值大小相等，但符号相反的量值，称
为修正值
C xAx
4 误差对测量结果的影响及测量结果评价 测量误差的系统误差、随机误差和粗大误差

误差理论-2014.9j

误差理论-2014.9j

例 已知一圆柱体的质量 M 14.06 0.01(g ) , 高度
H 67.15 0.05(mm) ,
用千分尺测量得直径D的数据如 下表，求圆柱体的密度ρ及不确定 度。
H D
次数i 1 2 3 4 5 6 平均
Di(mm) 5.642 5.648 5.643 5.640 5.649 5.646 5.645
t
4.3 3.18 2.78 2.57 2.45 2.36 2.31 2.26 2.14 ≤1.97
t / n 2.48 1.59 1.204 1.05 0.926 0.834 0.770 0.715 0.553 ≤0.139
由上表可知，当5≤n≤10时，t / n 接近1→ ΔA≈Sx
t A n
i 1
n1
-σ 0 σ ε
意义: 表示某次测量值的随机误差在 ~ 之间的
概率为68.3％。 注意：若分子是误差，则标准差：
n
xi a2
（中学用此公式）
x i1 n
2. 算术平均值的标准偏差
x
x
n
n
2
xi x
i 1
nn 1
意义: 测量平均值的随机误差在 x ~ 之x 间的概率
n
2
xi x
i 1
nn 1
＝
t n Sx
※ 测量次数n为有限次：用t分布（也可用贝塞尔公 式）计算直接测量量的误差。
测量结果的不确定度
因真值得不到，测量误差就不能肯定，所以用不确定 度的概念对测量数据做出评定比用误差来描述更合理。
不确定度：表示由于测量误差的存在而对被 测量值不能确定的程度。
合成不确定度
游标卡尺的仪器不确定度取0.02mm,即ΔI=0.02mm

《误差理论与数据处理》答案

《误差理论与数据处理》答案

《误差理论与数据处理》第一章 绪论1-1．研究误差的意义是什么？简述误差理论的主要内容.答： 研究误差的意义为:（1）正确认识误差的性质，分析误差产生的原因，以消除或减小误差；（2）正确处理测量和实验数据，合理计算所得结果,以便在一定条件下得到更接近于真值的数据；（3)正确组织实验过程,合理设计仪器或选用仪器和测量方法,以便在最经济条件下,得到理想的结果。

误差理论的主要内容:误差定义、误差来源及误差分类等。

1-2．试述测量误差的定义及分类，不同种类误差的特点是什么?答：测量误差就是测的值与被测量的真值之间的差；按照误差的特点和性质,可分为系统误差、随机误差、粗大误差。

系统误差的特点是在所处测量条件下，误差的绝对值和符号保持恒定，或遵循一定的规律变化（大小和符号都按一定规律变化）；随机误差的特点是在所处测量条件下，误差的绝对值和符号以不可预定方式变化； 粗大误差的特点是可取性。

1-3．试述误差的绝对值和绝对误差有何异同，并举例说明。

答：(1）误差的绝对值都是正数，只是说实际尺寸和标准尺寸差别的大小数量,不反映是“大了"还是“小了”，只是差别量；绝对误差即可能是正值也可能是负值，指的是实际尺寸和标准尺寸的差值.+多少表明大了多少，-多少表示小了多少。

（2)就测量而言,前者是指系统的误差未定但标准值确定的,后者是指系统本身标准值未定1－5 测得某三角块的三个角度之和为180o00’02”，试求测量的绝对误差和相对误差 解：绝对误差等于： 相对误差等于：1-6．在万能测长仪上，测量某一被测件的长度为 50mm ，已知其最大绝对误差为 1μm ，试问该被测件的真实长度为多少？解: 绝对误差＝测得值－真值，即: △L ＝L －L 0 已知：L ＝50，△L ＝1μm ＝0.001mm ，测件的真实长度Ｌ0＝L －△L ＝50－0.001＝49。

999（mm ） 1-7．用二等标准活塞压力计测量某压力得 100。

电子测量技术第2章 误差理论与测量不确定度

电子测量技术第2章 误差理论与测量不确定度

Uo G x 20 log 20 log A u (dB) Ui
式中，Au是电压放大倍数的测得值。又因为
Au ＝A＋ΔΑ
式中，A是放大倍数的实际值。
则
G x 20 log A A 20 log A 1 A A 20 log A 20 log 1 A
随机误差：
2.算术平均值原理
(1) 算术平均值的意义 当测量次数足够多时则近似认为，随机误差的数 学期望等于0。即在仅有随机误差的情况下，当测量 次数足够多时，测量值的平均值接近于真值。
n 1 lim i 0 n n i 1
通常把多次等精密度测量的算术平均值称为真值的最佳估计值。
1 n x xi n i 1
当测量次数n→∞时，样本平均值的极限称 为测量值的数学期望：
1 n E x lim x i n n i 1
这里的Ex也称为总体平均值。
i xi E x 系统误差： E x - A 0 绝对误差： x i i
式中，γA = ΔΑ/A 。所以
G x G 2 0 lo g 1 A
式中，G＝20logA是增益的实际值；20log(1＋γA)是 Gx的误差项。 令分贝误差：
d B 2 0 lo g 1 A 2 0 lo g 1 x
式中，γx = ΔΑ/A 。 取γA ≈γx。
原因：
(1)仪器中零部件配合不稳定或有摩擦，仪器内部器件产生噪 声等； (2)温度及电源电压的频繁波动，电磁场干扰，地基振动等； (3)测量人员感觉器官的无规则变化，读数不稳定等。
特点：
(1)有界性：多次测量中误差绝对值的波动有一定的界限。 (2)对称性：正负误差出现的机会相同。 (3)抵偿性：当测量次数足够多时，随机误差的算术平均值趋 近于0。

误差理论第一章绪论

9
§1-3 精度
精度：反映测量结果与真值接近程度的量， 精度 反映测量结果与真值接近程度的量，与误差的大小相 反映测量结果与真值接近程度的量 对应。误差小则精度高，误差大则精度低。 对应。误差小则精度高，误差大则精度低。 分为： 分为： 反映测量结果中系统误差的影响程度。 ①准确度：反映测量结果中系统误差的影响程度。 准确度 反映测量结果中系统误差的影响程度 ②精密度：反映测量结果中随机误差的影响程度。 精密度：反映测量结果中随机误差的影响程度。 ③精确度：反映测量结果中系统误差和随机误差综合的影响 精确度： 程度。 程度。 一般可用测量的不确定度（或极限误差）来表示。 一般可用测量的不确定度（或极限误差）来表示。对具体的 测量，精密度高的而准确度不一定高， 测量，精密度高的而准确度不一定高，准确度高的而精密度 也不一定高，但精确度高，则精密度和准确度都高。 也不一定高，但精确度高，则精密度和准确度都高。
第一种方法的相对误差为： v1 50.004 − L1 0.004 = = = 0.008% L1 L1 50
v2 80.006 − L2 0.006 第二种方法的相对误差为： = = = 0.0075% L2 L2 80
可见，尽管第二种方法的绝对误差大，但相对误差却较小， 可见，尽管第二种方法的绝对误差大，但相对误差却较小， 故第二种方法的精度较高。 故第二种方法的精度较高。 引用误差 误差： ③ 引用误差：是一种简化和实用方便的仪器仪表示值的相对 误差，是以某一刻度点的示值误差为分子， 误差，是以某一刻度点的示值误差为分子，以测量范围上限 5 值或全量程为分母，比值即为引用误差。 值或全量程为分母，比值即为引用误差。
测量结果应保留的位数原则是 测量结果应保留的位数原则是：其最末一位数字是不可靠 保留的位数原则 的，而倒数第二位数字应是可靠的，测量误差一般取1~2 而倒数第二位数字应是可靠的，测量误差一般取 位有效数字。 位有效数字。 在比较重要的测量中， 在比较重要的测量中，测量结果和测量误差可比上述原则 再多取一位数字作为参考，如结果 再多取一位数字作为参考，如结果15.214±0.042，倒 ± ， 数第一位数为参考数字，倒数第二位为不可靠数字， 数第一位数为参考数字，倒数第二位为不可靠数字，而倒 数第三位是可靠数字。 数第三位是可靠数字。 二、数据舍入规则 ①若舍去部分的数值，大于保留部分的末位的半个单位， 若舍去部分的数值，大于保留部分的末位的半个单位， 则末位加1； 则末位加 ； ②若舍去部分的数值，小于保留部分的末位的半个单位， 若舍去部分的数值，小于保留部分的末位的半个单位， 则末位不变； 则末位不变；

[误差理论与数据处理][课件][第01章][绪论]


压表进行测量。
1-9
误差理论与数据处理
【例1-3 】
检定一只2.5级、量程为100V的电压表，发现在
50V处误差最大，其值为2V，而其他刻度处的误差
均小于2V，问这只电压表是否合格？
【解】 由公式2，该电压表的引用误差为
rm
U m Um
2 100
2%
由于
2% 2.5%
所以该电压表合格。
1-10
误差理论与数据处理
【例1-4 】
某1.0级电流表，满度值（标称范围上限）为100uA，求测 量值分别为100，80和20时的绝对误差和相对误差。
【解】 根据题意得
s 1.0，xm 100 A, x1 100A, x2 80A, x3 20A
由公式1可知，最大绝对误差为
xm xms% 1001.0% 1A
准确度高。
度高，准确度低。 密度亦高。
1-27
误差理论与数据处理
常用质量名词术语
重复性（repeatability）
指在相同条件下在短时间内对同一个量进行多次测量 所得测量结果之间的一致程度，一般用测量结果的分散性 来定量表示。
一成不变的，在一定
条件下可以相互转化。
也就是说一个具体误
差究竟属于哪一类，
应根据所考察的实际 问题和具体条件，经 _3
分析和实验后确定。 标准差
均值 某次测得值
期望值(真实值)
+3
奇异值 1-23
误差理论与数据处理
误差性质的相互转化
如一块电表，它的刻度误差在制造时可能 是随机的，但用此电表来校准一批其它电表 时，该电表的刻度误差就会造成被校准的这 一批电表的系统误差。又如，由于电表刻度 不准，用它来测量某电源的电压时必带来系 统误差，但如果采用很多块电表测此电压， 由于每一块电表的刻度误差有大有小，有正 有负，就使得这些测量误差具有随机性。

第五章误差理论的基本知识


Δi = Li - X ( i = 1,2,…,n)
|误差区间| （〃） 0.00 ~ 0.50 0.50 ~ 1.00 1.00 ~ 1.50 1.50 ~ 2.00 2.00 ~ 2.50 2.50 ~ 3.00 3.00 ~ 3.50 3.50 ~ ∞ ∑ Δ 为负值 个数 V 频率ω 121 0.148 90 0.110 78 0.095 51 0.062 39 0.048 15 0.018 9 0.011 0 0 403 0.493 Δ 为正值 个数 V 频率ω 123 0.151 104 0.127 75 0.092 55 0.067 27 0.033 20 0.024 10 0.012 0 0 414 0.507 总数 244 194 153 106 66 35 19 0 817
(例 ) 水准测量在水准点1~6各点之间往返各测了一次，各 水准点间的距离均为1km，各段往返测所得的高差见 下表。求：往返测较差的中误差？单程观测的高差测 量中误差？ 测段 高差观测值(m)
往测h 返测h
d h h
+3 -3 +5
dd 9 9
1~2 2~3 3~4
-0.185 +1.626 +1.435
偶然误差：在相同的观测条件下，对某一量进行多次 的观测，如果误差出现的符号和数值大小都不相同， 从表面上看没有任何规律性。

2．系统误差的特点：
具有积累性，对测量结果的影响大，但可通过 一般的改正或用一定的观测方法加以消除。
例如：钢尺尺长误差、 钢尺温度误差、
水准仪视准轴误差、 经纬仪视准轴误差。
实践表明，对于在相同条件下独立进行的一组观测 来说，不论其观测条件如何，也不论是对一个量还是对 多个量进行观测，这组观测误差必然具有上述四个特性。 而且，当观测的个数n愈大时，这种特性就表现得愈明 显。偶然误差的这种特性，又称为统计规律性。

第六讲误差理论(共20张PPT)

系统误差产生的主要原因之一，是由于仪器设备制造不 完善。例如，用一把名义长度为50m的钢尺去量距，经检定 钢尺的实际长度为50.005 m，则每量尺，就带有+0.005 m的 误差(“+”表示在所量距离值中应加上)，丈量的尺段越多， 所产生的误差越大。所以这种误差与所丈量的距离成正比。
第3页，共20页。
上式是误差传播定律的一般形式，其他形式的函数都是它的特 例，所以该式具有普遍意义。
第16页，共20页。
第六章 测量误差的基本知识
3-4 算术平均值及其中误差 在相同的观测条件下对某未知量进行了一组等精度观测，其
观测值分别为l１、 l２、…、ln，观测值的真值为X，则观测值的真误差为：Δ１＝ l１－Ｘ, Δ２＝l２－Ｘ,…………,Δn＝ln－Ｘ，将等式两边取和并除以观 测次数n,得：
利用“改正数”来求中误差。所谓改正数，就是最或是值 与观测值之差，用v表示，即：
v=x-l
式中v为观测值的改正数；l为观测值；x为观测值的最或是 值。
设对某个量进行n次观测，观测值为li（i=1,2…n)，则它的 最或是值就是n个观测值的算术平均值，即
于是改正数为vi＝x－lI （i＝１，２…n）根据误差理
第7页，共20页。
第六章 测量误差的基本知识
3-2 衡量精度的指标
测量成果中都不可避免地含有误差，在测量工作中，使用 “精度”来判断观测成果质量好坏的。所谓精度，就是指误差分 布的密集或离散程度。误差分布密集，误差就小，精度就高；反 之，误差分布离散，误差就大，精度就低。 一、 中误差及其计算 1 中误差的定义
倍。
在式相中同 ［的l］观/n测称条为件算下术，平对均某值量，进习行惯了上n以次x表观示测；，如果误差出现的大小和符号均相同或按一定的规律变化，这种误差称为系统误差。
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2016/1/24
计量的基本概念（三）

计量与测量的关系
•计量的任务是确定测量结果的 •测量发展的客观需要才出现 可靠性。 了计量。
•计量是测量的基础和依据。 •测量是计量应用的重要途径。
•没有计量，也谈不上测量。
•没有测量，计量将失去价值
•计量和测量相互配合，才能在 •为了保证测量结果的准确性， 国民经济各个领域发挥重要作 必须定期对仪器进行检定和校 用。 准，这个过程就是计量。
2016/1/24
电子测量技术与仪器的发展


智能化仪器
这类仪器正为当前的主流产品，内臵微处理器，既能进行自动测试又 具有一定的数据处理，可以取代部分脑力劳动。它的功能块全部都是 以硬件（或固化的软件）的形式存在，无论是开发还是应用都具有较 强的灵活性。
2016/1/24
近代电子测量
虚拟仪器

VI（Virtual Instruments）是检测技术与计算机技术和通信 技术有机结合的产物。它是美国国家仪器（NI，National Instruments）公司于1986年提出的。虚拟仪器是指在通用 计算机上添加一层软件和一些硬件模块，使用户操作这台 通用计算机就像操作一台真实的仪器一样。虚拟仪器技术 强调软件的作用，提出了“软件就是仪器”的概念。 自虚拟仪器概念提出以来，以软件代替硬件、以图形代替 代码、以组态代替编程、以虚拟仪器代替真实仪器组建自 动测试系统的技术得到迅速地发展。
现代电子测量技术
陈宁
Office:4#438 Tel:68911745(O) Email: chenning@
近代电子测量
课程简介
2016/1/24
近代电子测量
课程结构安排

电子测量的基础知识、测量误差理论与数据处理（2－3）： 测量与计量的基本概念、测量误差的估计和处理、测量数据 处理。 示波测试和测量技术（3-4）： 示波测试的基本原理、示波器的基本使用。 测量用信号源：（2－3） 正弦信号发生器的分类、组成和工作特性、直接频率合成、 锁相频率合成、直接数字式频率合成、任意函数发生器。 数据域测试（1） ： 数据域分析的基本概念、数据信号发生器的结构、逻辑分析 仪的基本结构、逻辑分析仪的基本使用。

2016/1/24
2016/1/24
近代电子测量
计量初步
2016/1/24
计量的基本概念（一）

计量：为了保证量值的统一性、准确一致的一种测量。
计量的三个主要的特征:统一性、准确性和法制性。 计量的意义：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。
2016/1/24
近代电子测量
测量的基本概念
测量及其意义 测量的基本要素
测量过程
2016/1/24
近代电子测量
测量及其意义

测量是为确定被测对象的量值而进行的实验过程，在这 个过程中常借助专门的设备，把被测对象直接或间接地 与同类已知单位进行比较，取得用数值和单位共同表示 的测量结果。 广义地说，任何实验科学的结论，都是对实验数据统计 推断的结果。而数据的取得，就要靠测量。近代自然科 学是从有了实验科学之后才真正形成的。许多重大科学 成果的获得，首先因为有了新的实验手段。在科学发展 史上，重要的实验数据可以把假说上升为理论，成为验 证理论的客观标准。同时，很多实验数据还成为发现新 问题、提出新理论的线索和依据。
被测 对象
测量仪器系统 包括量具、测试仪 器、测试系统及附 件等
2016/1/24
环境对测量的影响

A. 环境对被测对象的影响 B. 环境对仪器系统的影响 C. 环境对测量人员的影响


采取适当的控制措施，尽量减少由于环境影响而产生的误差。
恒温、恒湿、稳压和防震。 抗干扰、防噪声的措施，如接地、屏蔽、隔离、滤波等。 仪器应能尽量适应恶劣环境和大范围变化环境。
① ② ③
④
2016/1/24
近代电子测量
电子测量的特点
① ②
③
④ ⑤
⑥
测量频率范围极宽 测量量程很宽 测量准确度高 测量速度快 易于实现遥测和长期不间断的测量，显示 方式清晰、直观 易于利用计算机，实现测量的自动化和智 能化
2016/1/24
近代电子测量
非电量的电子测量
位移、速度、温度、 压力、流量、物面 高度、物质成分

“没有测量，就没有科学”——门捷列夫
2016/1/24
手动：由测量主体（测量人员） 直接参与完成 自动：测量主体交给智能设备 （计算机等）完成，但测量策 略、软件算法、程序编写需由 测量人员事先设计好。
对象 属性
测量基本要素及的相互关系
测试 技术 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
拟定测量步骤
2016/1/24
近代电子测量
电子测量的基本概念
2016/1/24
近代电子测量
电子测量的基本概念

电子测量是指以电子技术理论为依据，以电子测量仪器和设 备为手段，对电量和非电量进行的测量；广义来说，凡是利 用电子技术来进行的测量都可以说是电子测量。（广义定义） 狭义来说，电子测量是在电子学中测量有关电的量值 通常包括以下几个方面： 电能量的测量，即测量电流、电压、电功率等 信号的特性及所受干扰的测量，例如信号的波形和失真度。 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，例如电阻、电感、电容、电子器件 （电子管、晶体管、场效应管等）、集成电路的测量。电路 频率响应、通带宽度、品质因数、相位移、延时、衰减和增 益的测量等等。 电路性能参数的测量 ，电路性能参数的测量，包括增益、衰 减、灵敏度、信噪比、频率特性、通带宽度等的测量。
需 求 分 析
拟定测量方案 实 施 阶 段
设置仪器工作参 数 执行测量操 作 测试数据处 理 测量结果显 示 结 束
选用测量仪器 （测试硬件平台） 设 计 阶 段
完成仪器互连
设计阶段： 选择测 试仪器，组建测试系 统 制定出测试策略 （测量算法）和操作 步骤（测试程序）
组建测量系统
决定测量技术 （测试软件平台）
校准：校准是指被校的计量器具与 高一等级的计量标准相比较，以确 定被校计量器具的示值误差（有时 也包括确定被校器具的其他计量性 2016/1/24 能）的全部工作
检定:是用高一等级准确度的计量 器具对低一等级的计量器具进行 比较，以达到全面评定被检计量 器具的计量性能是否合格的目的。
计量标准（一）



I组——高精度计量用仪器 II组——通用仪器 III组——野外、机载等仪器
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论证阶段:测量人员根据 测试任务的要求、被测对 象的特点、属性，及现有 仪器设备状况，拟定合理 的测试方案。
被测对象 论 证 阶 段
测量过程
开 始 测量任务要求
现有仪器设备
实施阶段： 对仪器 和系统实施测试操作 （发控制命令），按 照逻辑和时序完成测 量过程，取得测量数 据; 分析测量误差并 显示测量出结果。
近代电子测量
电子测量技术与仪器的发展
电子测量仪器发展大体经历了四个阶段： 模拟仪器
这类仪器在一些实验室仍能见到，如指针式万用表、晶体管电压表等。它 们的基本结构是电磁机械式的，借助指针来显示测量结果。
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电子测量技术与仪器的发展
数字化仪器
这类仪器目前相当普及，如数字电压表、数字频率计等。这类仪器将模拟 信号的测量转化为数字信号测量，并以数字方式输出测量结果，适用于快 速响应和较高准确度的测量。

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计量标准（二）
标准的分类（一）

国际标准：经国际协议承认的测量标准，在国际上作为对 有关量的其他测量标准定值的依据。 国家标准：经国家决定承认的测量标准，在一个国家内作 为对有关量的其他测量标准定值的依据。 参照标准：在指定地区或组织内通常具有最高计量特性的， 并在该地区或组织内进行量值传递的一种测量标准。 作证标准：是按照国家标准来复制的，在国家标准损坏或 失效时，可用来代替国家标准。平时，作证标准代替国家 标准参加国际比对，通常一个国家都设有若干个作证标准。 （二级标准，又称副标准）
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近代电子测量
课程结构安排

噪声测量（3） 噪声与噪声系数的相关概念，噪声系数分析仪的工作原 理与基本使用 频域测量（3）： 频谱分析仪的工作原理及组成、频谱分析仪的工作特性 及使用。 答疑课（1） 最后一节为考试时间。


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噪声系数 噪声系数分析仪 变频损耗/增益 端口抑制（本振、射频、中频） 频谱分析仪 信号源
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仪器的工作环境条件

仪器以工作环境条件的不同要求分为三组：
I组：良好的环境条件，温度+10～+35oC，相对湿度80%
（在35oC上），只允许有轻微的振动。 II 组：一般的环境条件，温度－ 10 ～ +40oC ，相对湿度 80%（在40oC上），允许一般的振动和冲击。 III组：恶劣的环境条件，温度－40～+55oC，相对湿度 90% （在 35oC上），允许频繁的搬动和运输中受到较大 的冲击和振动。
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数字域
驻波（VSWR） 网络分析仪
插入损耗 带外抑制 相移特性 网络分析仪/ 频谱分析仪
噪声系数 噪声系数分析仪 三阶交调 1dB压缩点 频谱分析仪 信号源
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输出带宽、谐波抑制 杂散抑制、频率转换时间 相位噪声 频谱分析仪 相位噪声测试系统 示波器 调制域分析仪