电子测量仪器-概述.ppt

电子测量仪器 第1章 概述 1.3.4 测量误差的消除办法 1.系统误差的消除方法 测量过程中不可避免地存在系统误差，应根据误差的来源和性质采取一定的措施，尽量减小误差，完全消除是不可能的。 （1）比较法消除系统误差 ① 零示法  零示法原理，如图1.7所示是电位差计的原理图。图中ES为标准电压源，RS为标准电阻，UX为被测量，US为可调节的已知标准量，P为零示仪。零示仪可为光电检流计、电流表、电压表、示波器、调谐指示器、耳机等，只要零示仪的灵敏度足够高，测量的准确度基本上等于标准量的准确度，而与零示仪的准确度无关，从而可消除由于零示仪不准所带来的系统误差。 第1章 概述 调节RS，使IP＝0，则被测电压UX＝US，即 由式(1-6)也可以看到，被测量UX的数值仅与标准电压源ES及标准电阻R2、R1有关。 第1章 概述 ② 替代法 替代法是在测量条件不变的情况下，用一标准已知量去替代待测量，通过调整标准量而使仪器的示值不变，于是标准量的值即等于被测量值。由于替代前后整个测量系统及仪器示值均未改变，因此测量中的系统误差对测量结果不产生影响，测量准确度主要取决于标准已知量的准确度及指示器的灵敏度。 如图1.8所示是替代法在精密电阻电桥中的应用实例。 第1章 概述 ③交换法  交换法适于在对称的测量装置中用来检查其对称性是否良好，或从两次测量结果的处理中，削弱或消除系统误差。现以图1.9所示的等臂电桥为例说明这种方法。 第1章 概述 2.随机误差的消除方法 如前所述，多次等精度测量时产生的随机误差及测量值服从统计学规律。我们从工程应用角度出发，利用概率统计的一些基本理论，研究随机误差的特征及对含有随机误差的测量数据的处理方法。 随机误差不可能在一次测量结果中消除，必须采用重复测量的方法，并取算术平均值。测量次数越多，其平均值越接近实际值。 * 第1章 概 述 1.1 电子测量的内容及特点 1.1.1 电子测量的内容 1.1.2 电子测量的特点 1.1.3 电子测量的一般方法 1.2 电子测量仪器概述 1.2.1 电子测量仪器的主要性能指标 1.2.2 电子测量仪器的分类 第1章 概述 1.3 测量误差和测量数据处理 1.3.1 测量误差的概念及测量术语 1.3.2 测量误差的来源 1.3.3 测量误差的分类及特性 1.3.4 测量误差的消除办法 1.3.5 误差的表示方法 1.3.6 测量数据处理 第1章 概述 本章要点 掌握误差的分类方法及误差的消除办法 掌握误差的表示方法及计算 掌握数据处理 本章难点 各种误差的计算方法 有效数字的修约与计算 第1章 概述 1.1 电子测量的内容及特点 1.1.1 电子测量的内容 1.电能量测量 电能量测量包括各种频率和波形下的电压、电流、功率等的测量。 2.电信号特性测量 电信号特性测量包括波形、频率、周期、相位、失真度、调幅度、信噪比及数字信号的逻辑状态等的测量。 3.电路元件参数的测量 电路元件参数的测量包括电阻、电感、电容、阻抗、品质因数及电子器件的参数等的测量。 4.电子设备的性能测量 电子设备的性能测量包括通频带、增益、衰减、灵敏度、频率特性、信噪比等性能的测量。 第1章 概述 1.1.2 电子测量的特点 电子测量技术与电子测量仪器的应用非常广泛，与其他测 量方法和测量仪器相比有着无法比拟的众多优点，其特点如下: 1.测量频率范围宽 在电子测量中对电信号的测量，其频率覆盖范围极宽，从10-6Hz～1012Hz。但是不可能是同一台仪器能在这样宽的频率范围内工作。通常是根据测量对象的工作频段不同，选用不同的测量原理和使用不同的测量仪器。 2.测量量程宽 所谓量程是指测量范围的上下限值之差。电子测量的另一个特点是被测量的量值大小相差悬殊。 3.测量准确度高 对于不同参数的测量，测量结果的准确度是不一样的，有些参数的测量准确度可以很高，而有些参数的测量准确度却又相当低。 第1章 概述 4.测量速度快 由于电子测量是利用电子测量仪器完成的，因此其工作速度几乎等同于电子运动和电磁波的传播速度，使得电子测量无论在测量速度，还是在测量结果的处理上，是其他测量方法不可比拟的。 5.可以进行遥测 人们可以把电子仪器或与它连接的传感器放到人类自身无法达到或不便长