12電子測量儀器概述

1、1.2 電子測量儀器1.2.1電子測量儀器分類電子測量儀器有很多種分類方法，總體上來說可分為通用類和專業(yè)類其中通用儀器按其功能可分為以下幾類：1、信號發(fā)生器用于提供各種測量信號2、信號分析儀用于觀測、分析和記錄各種電參量的變化.如:示波器8/10/202213、頻率時間相位測量儀器4、網(wǎng)絡(luò)特性測試儀5、電子元件測試儀6、電波特性測試儀8/10/20222按照顯示方式可分為模擬式：用指針方式直接將被測量的電參量數(shù)值轉(zhuǎn)化為機械位移，在標尺上指示出測量數(shù)據(jù)數(shù)字式：將被測量連續(xù)變化的模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，并以數(shù)字方式顯示其測量數(shù)據(jù)8/10/202231.2.2電子測量儀器的技術(shù)條件【1】測量儀器的用途【

2、2】測量儀器的工作特性（技術(shù)指標）【3】測量儀器的工作條件【4】運輸與儲存條件8/10/202241.2.3電子測量儀器的主要性能指標1、誤差(精度)是指電子測量儀器本身性能的不完善所引起的讀數(shù)或測量結(jié)果與被測量真值的一致程度的差別。2、穩(wěn)定性穩(wěn)定性常用穩(wěn)定度和影響量來表征穩(wěn)定度：也稱穩(wěn)定誤差，是指在規(guī)定的時間內(nèi)，其他外界條件恒定不變的情況下，儀器示值變化的大小影響量：是指由于電源電壓、頻率、環(huán)境溫度、濕度、氣壓、震動、等外界條件變化時造成儀器示值的變化大小8/10/202253、靈敏度靈敏度是指測量儀器對被測量變化的敏感程度一般定義為測量儀表指示值的增量與被測量增量之比靈敏度的另一種表述方式

3、為分辨率，即測量儀表所能區(qū)分被測量最小變化量8/10/202264、測試速率是指單位時間內(nèi)儀器讀取被測量數(shù)值的次數(shù)。數(shù)字式儀器的測量速率要遠高于指針式儀器。伴隨著儀器的自動化，測試速率越來越成為電子測量儀器的重要工作指標5、可靠性儀器在規(guī)定的時間內(nèi)和規(guī)定的條件下，滿足其技術(shù)條件的能力。8/10/202271.2.4電子測量儀器的誤差及誤差的表示1、電子測量儀器的電子測量儀器的容許的誤差可用工作誤差、固有誤差、影響誤差、穩(wěn)定誤差等來描述?！?】工作誤差：是指在如表所示的額定工作條件下儀器誤差的極限值8/10/20228【2】固有誤差：也稱基本誤差，是指在規(guī)定的一組影響量，如表所示夫人基準條件下給

4、出的誤差8/10/20229【3】影響誤差：是用來表示一個影響量對測量儀器誤差的影響，如溫度誤差、頻率誤差。它是當(dāng)一個影響量在其額定適用范圍取任一值，而其他影響量均處于基準條件時所測得的誤差【4】穩(wěn)定誤差：是儀器的標稱值在其影響量和影響特性保持恒定的情況下，于規(guī)定時間內(nèi)產(chǎn)生的誤差極限8/10/202210【1】滿度相對誤差 或稱引用相對誤差，定義為絕對誤差與測量儀器滿度值（儀器某一量程的上限）的百分比。 式中 滿度相對誤差； 絕對誤差； 被測量所在量程的滿刻度 值。 2、電子測量儀器誤差的表示8/10/2022114、最大滿度相對誤差 由于儀表各刻度處的誤差不一定相等，其值有大有小，符號有正有

5、負，我們把其中最大的絕對誤差與儀表的量限之比，稱為最大滿度相對誤差式中 最大滿度相對誤差； 最大絕對誤差； 被測量所在量程的滿刻度值。 8/10/2022124儀表準確度等級 我國的電工儀表的準確等級S是按照最大滿度相對誤差來分級的 式中 s 儀表等級； 滿度相對誤差最大值。 常用電工儀表分為0.1，0.2, 0.5, 1.0, 1.5, 2.5, 5.0共七個等級。(2-7)8/10/202213 當(dāng)儀表等級s一定時，最大滿度相對誤差也確定。 式中 某確定量程絕對誤差的最 大值； 滿度相對誤差最大值； 某確定量程刻度的滿度值。(2-8)8/10/202214在這個范圍中儀表測量誤差滿足： 式

6、中 絕對誤差； 某確定量程絕對誤差的 最大值。 (2-9)8/10/2022158/10/2022161.2.3電子測量儀器的工作流程電子測量儀器的測量過程是將客觀的物理量轉(zhuǎn)換成易于處理的電信號，然后由儀器的各部分電路完成信號的處理，最終顯示出測量的結(jié)果。其流程圖可用下圖表示：被測對象傳感器或激勵源模擬信號處理參考信號A/D轉(zhuǎn)換數(shù)字信號處理與校準測量結(jié)果測量人員8/10/2022171.2.4電子測量儀器發(fā)展及趨勢電子測量的發(fā)展圍繞的主題是：如何更好的實現(xiàn)自動測試這個核心技術(shù)。它大體上經(jīng)歷了四個階段：1、模擬儀器它的基本結(jié)構(gòu)電磁機械式的，借助于指針來顯示測量結(jié)果。如指針式萬用表8/10/202

7、2182、數(shù)字化儀表這類儀器將模擬信號的測量轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號測量，并以數(shù)字的方式輸出測量結(jié)果。數(shù)字化儀表適用于需要快速響應(yīng)和較高準確度的測量數(shù)字化儀表目前使用比較普及，如數(shù)字電壓表等8/10/2022193、智能儀器通常把內(nèi)部含微處理器和通用標準接口總線的儀器成為智能儀器4、虛擬儀器它是將檢測技術(shù)與計算機技術(shù)和通信技術(shù)有機結(jié)合的產(chǎn)物虛擬儀器是指在通用計算機上添加一層軟件和一些硬件模塊，使用戶操作這臺通用計算機就像操作一臺真實儀器一樣。8/10/202220虛擬儀器的出現(xiàn)是電子測量儀器的一場變革他改變了傳統(tǒng)儀器的概念、模式和結(jié)構(gòu)8/10/202221電子測量儀器的發(fā)展趨勢新的測試技術(shù)及新的電子元件設(shè)計和制造技術(shù)的不斷推動著電子測量儀器的向前發(fā)展，進入21世