电子测量与仪器第三版课件

• 修正误差： • 相对误差：
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电子测量与仪器第1章[1]
•本章小节
• 6．测量误差的分类：系统误差、随机误差、疏失误差。 • 7．测量结果的表示：一定的数值和相应的计量单位（为 说明可信度，注明其测量误差或范围）。 • 8．有效数字的确定方法： • ① 有效数字位与测量误差的关系 原则可从有效数字的位 数估计出测量误差，一般规定误差不超过有效数字末位单位的 一半。 • ② “0”在最左面为非有效数字。 • ③ 有效数字不能因选用的单位变化而改变。
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电子测量与仪器第1章[1]
•1.4 测量误差的基本概念
• 例 1.1 两个电压的实际值分别为 Ｕ1Ａ=100 V，U2A=100 V；
测量值分别为 U1X=98 V，U2X=9 V。求两次测量的绝对误差和相 对误差。
•解
•。两者的相对误差分别为
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•。说明Ｕ2测量准确度低于U1
• 3．疏失误差（粗大误差）：在一定的条件下，测量值明显 偏离实际时所对应的误差（数值远大于前两者）。——经确认， 立即剔出。
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电子测量与仪器第1章[1]
1.5 测量结果的表示及有效数字
• 1．测量结果的表示：一定的数值和相应的计量单位（为 说明可信度，注明其测量误差或范围）。
• 2．有效数字及有效数字位 • （1）有效数字：从最左边一位非零数字算起，到含有误 差的那位存疑数字为止的所有各位数字。 • 有效数字的确定方法： • ① 有效数字位与测量误差的关系 原则可从有效数字的位 数估计出测量误差，一般规定误差不超过有效数字末位单位的一 半。
• ④ 刚好等于该单位的一半。如第 n 位原为奇数则加 1 变 为偶数，原为偶数不变，后面的数字全部舍去。

（2）固定电阻的测量。 ① 万用表测量电阻。模拟式和数字式万用表都有电阻 测量挡，都可以用来测量电阻。采用模拟万用表测量 时，应先选择万用表电阻挡的倍率或量程范围，然后 将两输入端短路调零，最后将万用表并接在被测电阻 的两端，测量电阻值。
② 电桥法测量电阻。惠斯登电桥的原理如图3.3所示， 它是一种四臂的直流电桥。其中R1、R2是固定电阻，
2、测量原理和常规测试方法
2．测量原理和常规测试方法
（1）电阻的频率特性。电阻工作于低频时其电阻分 量起主要作用，电抗部分可以忽略不计。此时，只 需测出R的值就可以了。
工作频率升高时，电抗分量就不能忽略不计，等效 电路如图3.2所示。等效电阻随频率的不同而不同。
R
L
C
图3.2 电阻的等效电路
(1) 电阻规格的直标法。
直标法是将电阻的类别和主要技术参数的数值直接 标注在电阻的表面上，如图3.1(a)所示为碳膜电阻， 阻值为10kΩ，精度为1%。图3.1(c)所示为电阻额定 功率的直接标识方法。
（2）电阻规格的色环法。
色环法是将电阻的类别和主要技术参数的数值用颜 色（色环）标注在电阻的表面上，如图3.1（b）所 示。其中，第一、第二色环表示电阻被乘数量值； 第三环为倍乘的量值。将第一、第二、第三色环分
别用X、Y、Z表示，则电阻阻值为
R 10 X Y 10Z ()
图3.1 电阻和电位器参数标注方法
（3）电位器的标识法。 一般将电位器的阻值和功耗直接标注在器件的表面 上，如图3.1（d）所示两种电位器，左边为卧式线 性可变电阻器，阻值为0.5kW，右边为旋转式对数 可变电阻器，阻值为100kW。
3.2 电路元件参数的测量
3.2.1 电阻和电位器的测量 电阻和电位器在电路中多用来进行限流、分压、分

❖ 考试形式： 闭卷
本课程的任务
❖ 掌握通用电子测量技术的基本测量原理和测量方法
❖ 具备一定的误差理论知识和数据处理能力
❖ 了解通用电子测量仪器的技术性能
❖ 理解基本电信号参数、电路元器件参数的概念和基 本测量方法
❖ 熟悉现代电子测量技术中的智能仪器、虚拟仪器、 合成仪器
第1章 绪 论
1.1 测量概述 1.2 电子测量仪器概述 1.3 计量的基本概念 1.4 电子测量仪器的发展概况 1.5 本课程任务
门评定低一等级仪表
是否合格。
1.3 计量的基本概念
❖ 国际单位制（SI）的组成
国际单位制基本单位
1.3 计量的基本概念
❖ 国际单位制是由国际单位制单位、国际单位制词头和国际单位制的十进倍数单位 三部分组成。
❖ 国际单位制词头表示使单位增大或缩小的十进倍数。 例：5.4X10-9s=5.4ns
1.3 测量结果
此外，一些先进的仪器，如智能仪器等，还具有数据记录、 处理 及自检、自校、报警提示等功能。
1.2 电子测量仪器概述
电子测量仪器的分类
按照被测量的特性，电子测量仪器可分为以下几类： 1.时域测量 也叫瞬态测量，主要测量被测量的对象随时间变化的规律。 例如：电压、电流等电参量的瞬时值
u
t 时域（示波器）
频率、时间、电压、相位、阻抗
1.2 电子测量概述
狭义电子测量的内容主要包括： （1）能量的测量 能量的测量指的是对电流、电压、功率、电场强度等参量 的测量。 （2）电路参数的测量 电路参数的测量指的是对电阻、电感、电容、阻抗、品质 因数、损耗率等参量的测量。 （3）信号特性的测量 信号特性的测量指的是对频率、周期、时间、相位、调制 系数、失真度等参量的测量。 （4）电子设备性能的测量 电子设备性能的测量指的是对通频带、选择性、放大倍数 、衰减量、灵敏度、信噪比等参量的测量。 （5）特性曲线的测量 特性曲线的测量指的是对幅频特性、相频特性、器件特性 等特性曲线的测量。

本章将讨论模拟式和数字式两种电子电压表， 它们是应用最广泛的电压测量仪器。
5.1.1 电子电路中电压的特点
谈到电压的测量，很多人会首先想到万用表。的 确，万用表的应用是很广泛的，但是在电子电路 中它往往是不能适应的。电子电路中的电压具有 如下特点：
1．频率范围宽 电子电路中电压的频率可以从直流到数百MHz范 围内变化。而单纯50Hz的电压是很少的。不同频 率的电压量就要用相应的电压表去测量。
在模拟式电子电压表中，大都采用整流的方法 将交流信号转换成直流信号，然后通过直流表头指 示读数，这种方法称为检波法；另外还有热电偶转 换法和公式转换法等。
根据电子电压表电路组成方式的不同，模拟式 电子电压表又有不同类型，下面介绍几种典型的类 型。
⑴ 放大-检波式 放大-检波式电子电压表，是先将被测信号进行放大，再 进行检波，然后通过直流表头指示读数，如图4-2所示。
2．数字式电压表
数字式电压表首先利用模/数（A/D）转换原理，将被测 的模拟量电压转换成相应的数字量，用数字式直接显示 被测电压的量值。与模拟式电压表相比，数字式电压表 具有精度高、测量速度快、抗干扰能力强、自动化程度 高、便于读数等优点。
最基本、最常见的数字电压表是直流数字电压表 （DVM），在其输入端配以不同的转换器或传感器就可 测量交流电压、电流、电阻等电量。它是多种数字测量 仪器的基本组成部分。
第5章 电压测量技术
5.1 概述 5.2 模拟式电子电压表 4.3 数字电子电压表 4.4 电子电压表的使用方法
5.1 概述
5.1.1 电子电路中电压的特点 5.1.2 交流电压的基本参数 5.1.3 电子电压表的分类
4.1 概述
电压测量是电子电路测量的一个重要内容。是 许多电参量测量的基础。