电子测量7
电子测量技术基础课后习题答案上1,2,5,6,7,8
习题一1.1 解释名词：①测量；②电子测量。
答：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，人们借助专门的设备，把被测量与标准的同类单位量进行比较，从而确定被测量与单位量之间的数值关系，最后用数值和单位共同表示测量结果。
从广义上说，凡是利用电子技术进行的测量都可以说是电子测量；从狭义上说，电子测量是指在电子学中测量有关电的量值的测量。
1.2 叙述直接测量、间接测量、组合测量的特点，并各举一两个测量实例。
答：直接测量：它是指直接从测量仪表的读数获取被测量量值的方法。
如：用电压表测量电阻两端的电压，用电流表测量电阻中的电流。
间接测量：利用直接测量的量与被测量之间的函数关系，间接得到被测量量值的测量方法。
如：用伏安法测量电阻消耗的直流功率P，可以通过直接测量电压U，电流I，而后根据函数关系P＝UI，经过计算，间接获得电阻消耗的功耗P；用伏安法测量电阻。
组合测量：当某项测量结果需用多个参数表达时，可通过改变测试条件进行多次测量，根据测量量与参数间的函数关系列出方程组并求解，进而得到未知量，这种测量方法称为组合测量。
例如，电阻器电阻温度系数的测量。
1.3 解释偏差式、零位式和微差式测量法的含义，并列举测量实例。
答：偏差式测量法：在测量过程中，用仪器仪表指针的位移(偏差)表示被测量大小的测量方法，称为偏差式测量法。
例如使用万用表测量电压、电流等。
零位式测量法：测量时用被测量与标准量相比较，用零示器指示被测量与标准量相等(平衡)，从而获得被测量从而获得被测量。
如利用惠斯登电桥测量电阻。
微差式测量法：通过测量待测量与基准量之差来得到待测量量值。
如用微差法测量直流稳压源的稳定度。
1.4 叙述电子测量的主要内容。
答：电子测量内容包括：（1）电能量的测量如：电压，电流电功率等；（2）电信号的特性的测量如：信号的波形和失真度，频率，相位，调制度等；（3）元件和电路参数的测量如：电阻，电容，电感，阻抗，品质因数，电子器件的参数等：（4）电子电路性能的测量如：放大倍数，衰减量，灵敏度，噪声指数，幅频特性，相频特性曲线等。
《电子测量实验指导书》
《电子测量》实验指导书电子测量实验室编写目录实验一示波器性能研究及使用实验二交流电压的测量实验三时间的测量实验四相位差和频率的测量实验五测量放大器参数测试实验六函数信号发生器的设计与调测实验七扫频仪的使用及有源滤波器性能测试实验八简易数显频率计的设计前言《电子测量》是一门理论与实践并重的课程。
它主要介绍电学中常见物理量（如电压、电流、电阻、电感、频谱、频率特性等）的测量方法、测量时使用的测量仪器以及基本的测量误差理论。
学生通过本课程的学习，应该在理解原理的基础上，掌握各物理量的测量方法，会使用相关的测量仪器。
《电子测量》课程实验开设目的：首先是加深理解在课堂上获得的理论知识，将理论知识形象化；同时学习仪器设备的实际操作，加强动手能力，积累实践经验；另外通过一些综合性实验达到对已学过的其它课程知识融会贯通的效果。
实验一示波器性能研究及使用一实验目的熟悉示波器的工作原理；掌握正确使用示波器测量各种参数的方法。
二实验原理我们可以把示波器简单地看成是具有图形显示的电压表。
普通的电压表是在其刻度盘移动的指针或数字显示来给出信号电压的测量度数。
而示波器则不同，示波器具有屏幕，它能在屏幕上以图形的方式显示信号电压的随时间的变化，即波形。
示波器能把非常抽象的，眼睛看不到的电过程，变换成具体的看得见的图像。
因此，使用示波器测量电压和电流时，可在显示被测电压或电流幅值的同时，还可显示波形、频率、相位。
这是其它电压测量仪表，如电压表等无法做到的。
一般电压表的读数与被测电压波形有关，而用示波器测量时，其精度可不受被测电压和电流波形形状的影响。
另外，示波器的响应速度极快，也没有指针式仪表所具有的惯性。
但是，示波器作定量测试时，测试值是以屏面上波形幅值所占的垂直刻度值乘Y 轴偏转灵敏度得出的，而屏面上波形幅值所占的垂直刻度值将受到光迹宽度、视差及示波器固有误差和工作误差等因素的影响，往往不易精确读出测试值，这就决定了示波器的测试精度不可能太高。
7电子长度测量仪 气动量仪
S
S
S
半桥 HB (差分感应线圈)
LVDT ( 线性差动传感器)
VLDT (高线性差动传感器)
各种相兼容型号的技术参数
载波频率 灵敏度 载波振幅
KHz mV/V/mm Veff
型号
P2001 P2004 P2104 P1300 1301 1303 1304 K 1318 P2010
Mahr 19.4 192 192 192
P2001 ± 0.5 mm / ± 0.020“
– –
– 0.75 N ± 0.15 N 0.1 N / mm 0.3 % 0.15 µm / 6 µin 0.2 µm / 8 µin
0.6 µm / 24 µin 1.5 µm / 60 µin
– –
IP40
2.5 m / 8 ft 3)
订货号 兼容类型 - Mahr 兼容类型 - Tesa 兼容类型 - Marposs 兼容类型 - Federal
• 数字输出便于与其他控制设 备或电脑相连接
• 模拟信号输出 (可选)
电感测头
• 线性范围大，输出信号强， 抗干扰性强
• 高精密的测量轴和杠杆，无 摩擦球和滚筒轴保证了高分 辨率和低滞后性
• 数据电缆线与传感器采用插 头连接，可以快速更换，维 护便捷(P1300)
• 良好的刚性结构适合用于生 产车间，多种型号可满足各 种需求
P2001
P2004
P2010 A
P2104 A
• 良好的兼容性(Mahr, Mahr-Federal, Tesa, Marposs) • 众多的产品规格；测量范围从1~10mm,可选择带真空提升型或
气压驱动型 • 带有滚珠轴承 (除P2001外) • 在全量程内都具有很高的线性精度 • 出色的电磁防护能力(EMC) • 所有的电感测头(除P2001外) 均可通过折弯保护套将电缆线的方
《电子测量技术》课程标准
《电子测量技术》课程标准一、课程性质与教学目的《电子测量技术》课程是机电、电子仪器与测量、检测技术与仪器仪表、电子工程等专业的必修课。
电子测量技术，是以电子技术为基本手段的一种测量技术。
它是测量学和电子学相互结合的产物。
电子测量除运用电子科学的原理、方法和设备对各种电量、电信号及电路元器件的特性和参数进行测量外，还可以通过各种敏感器件和传感装置对非电量进行测量。
开设《电子测量技术》课程的主要目的是培养学生掌握现代化的分析、测量方法，使之具有电子测量方面的基础知识和应用能力。
无论学生将来从事何种专业技术工作，都能为之奠定坚实的、重要的基础。
二、基本要求通过本课程的教学，应使学生了解和掌握现电子测量的基本思想、理论、和方法，提高测量电路的设计能力和应用能力。
具体要求如下：1、掌握电子测量的基本组成原理；2、能够运用误差理论进行分析测量误差、处理测量结果；3、了解电子示波器和信号发生器的基本原理和使用方法；4、掌握测量频率、时间、相位等数字量的基本方法；5、掌握测量电压、电流、电阻等模拟量的基本方法；6、了解频域测量和数据域测量的基本知识；7、了解自动测量系统及通信技术。
三、教学内容（一）、概述（2学时）1、电子测量的基础知识2、电子测量系统的组成3、现代电子测量技术及发展（二）、测量误差理论与数据处理（4学时）1、误差及其来源2、误差的分类3、随机误差分析4、系统误差分析5、系统误差的合成6、测量数据的处理（三）、电子示波技术（4学时）1、示波器基本原理2、模拟示波技术3、数字存储示波技术4、示波器的应用（四）、信号发生器（4学时）1、信号发生器概述2、函数发生器3、频率合成器（五）、频率和时间的测量（6学时）1、计数器2、频率计（转速仪）3、定时器（周期仪）4、相位差的测量5、频率-电压转换器（六）、电压的测量（6学时）1、模拟量的测量及其标准表头2、各种电参数的测量方法3、数字万用表（七）、频域测量（2学时）1、频谱分析基础2、频谱分析仪（八）、数据域测量（2学时）1、数据域测量基础2、逻辑分析仪（九）、自动测量系统及通信技术（2学时）1、自动测量系统概述2、通信协议四、学分及学时分配本课程2学分，授课32个学时。
电子测量原理
电子测量原理
电子测量原理是电子技术中十分重要的内容之一，它用于测量物理量，如电压、电流、电阻、电感、电容等。
在电子测量中，我们需要了解一些基本原理。
1. 电压测量原理：电压是指电势差，是一种单位是伏特(V)的
物理量。
电压可以通过电压表或电压计进行测量。
电压测量原理是利用测量回路中的测量元件，比如电压表的内阻和待测电压之间存在电势差。
2. 电流测量原理：电流是指电子在电路中的流动，是一种单位是安培(A)的物理量。
电流可以通过电流表进行测量。
电流测
量原理是将待测电流通过电流表，根据安培力对电流进行测量。
3. 电阻测量原理：电阻是指电路中的阻碍电流流动的物理量，是一种单位是欧姆(Ω)的物理量。
电阻可以通过万用表或电桥
进行测量。
电阻测量原理是利用电桥电路中的电流平衡条件，将未知电阻与已知电阻进行比较，从而测量待测电阻的大小。
4. 电感测量原理：电感是指导线圈中储存磁能的能力，是一种单位是亨利(H)的物理量。
电感可以通过LCR表进行测量。
电
感测量原理是利用测量电路中的电流和电压相位差，计算出待测电感的大小。
5. 电容测量原理：电容是指电路中储存电能的能力，是一种单位是法拉(F)的物理量。
电容可以通过LCR表进行测量。
电容
测量原理是利用测量电路中的电流和电压之间的关系，计算出
待测电容的大小。
综上所述，电子测量原理涉及了电压、电流、电阻、电感和电容等物理量的测量原理。
这些原理在电子技术中具有广泛的应用，是我们进行电子测量的基础知识。
电子测量与仪器教学课件第7章 频率特性测量及仪器
频域分析则是研究信号中各频率分量的幅值A与频率f的关系，包括线性系统频率特性的测 量和信号的频谱分析。频率特性测量和频谱分析都是以频率为自变量，以频率分量的信号 值为因变量进行分析的，通常由频率特性测试仪(扫频仪)来完成。其中，频率特性测试仪利 用扫频测量法，可直接在显示屏上显示被测电路的频率响应特性；频谱分析仪则是对信号 本身进行分析和对线性系统非线性失真系数进行测量，从而可以确定信号所含的频率成分， 了解信号的频谱占用情况，以及线性系统的非线性失真特性。
（3）增益测试。将Y衰减置于10挡上（相当于衰减20 dB），调节 粗、细输出衰减使因被测电路接入而变化的曲线高度仍恢复为H， 记下输出衰减总分贝数A2，则该中频放大器的电压增益k为
（4）测量带宽。利用扫频仪上的频标，在幅度左右两边分别对应 与波峰的0.707倍时的上下频率差就是被测网络的幅频特性曲线的 频带宽度。
扫频测量法就是将等幅扫频信号加至被测电路输入端，然后用显示器 来显示信号通过被测电路后振幅的变化。由于扫频信号的频率是连续 变化的，因此在屏幕上可直接显示出被测电路的幅频特性。
7.2 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ频仪
扫频仪是频率特性测试仪的简称，是一种能在荧光屏上直接观测 到各种网络频率特性等曲线的频域测量仪器，由此可以测算出被 测电路的频带宽度、品质因数、电压增益、输出阻抗及传输线特 性阻抗等参数。扫频仪与示波器的主要区别在于前者能够自身提 供测试时所需要的信号源，并将测试结果以曲线形式显示在荧光 屏上。
电子测量仪器主要性能指标
电子测量仪器主要性能指标
测量仪表是指将被测量的参数转换成可供直接观察的指示值的器具，包括各类指示仪器、比较仪器、记录仪器、传感器和变送器等。
利用电子技术对各种待测量进行测量的设备，统称为电子测量仪器。
为了正确地选择测量方法、使用测量仪器和分析测量结果，本节将对电子测量仪器的主要性能指标和分类作一概括。
电子测量仪器的主要性能指标
电子测量仪器的主要性能指标包括频率范围、准确度、稳定性、灵敏度和输入阻抗等。
1.频率范围
频率范围是指保证测量仪器其他指标正常工作的有效频率范围。
2.测量准确度
测量准确度又称测量精度，它是指测量仪器的读数或测量结果与被测量真实值相一致的程度。
对精度目前还没有一个公认的、定最的数学表达式，因此常作为一个笼统的概念来使用，其含义是:精度越高，表明误差越小;精度越低，表明误差越大。
因此，精度不仅用来评价测量仪器的性能.同时也是评定测量结果最主要、最基本的指标。
3.稳定性
稳定性是指在规定的时间内，其他外界条件恒定不变的情况下，保证仪器示值不变的能力。
造成示值变化的原因主要是仪器内部各元器件的特性、参数不稳定和老化等因素。
4.输入阻抗
测量仪表的输入阻抗对测量结果会产生一定的影响。
如电压表、示波器等仪表，测虽时并联接于待测电路两端，如图1-1所示。
不难看出，测量仪表的接。
电子信息工程中的电子测量技术研究与应用
电子信息工程中的电子测量技术研究与应用随着科技的不断发展，电子信息工程领域的研究与应用也日益广泛。
在这个领域中，电子测量技术起着至关重要的作用。
本文将探讨电子测量技术在电子信息工程中的研究与应用，并介绍一些相关的技术和方法。
一、电子测量技术的意义电子测量技术是电子信息工程中的重要组成部分，它涉及到电子设备和电子系统的测试、测量和分析。
通过电子测量技术，我们可以获得电子设备和电子系统的各种参数和性能指标，从而评估其质量和性能。
电子测量技术的研究和应用可以帮助我们更好地理解和掌握电子设备和电子系统的工作原理，提高其可靠性和稳定性。
二、电子测量技术的研究方向在电子测量技术的研究中，有几个重要的方向。
首先是测量仪器的研究与开发。
测量仪器是进行电子测量的重要工具，它们的性能和精度直接影响到测量结果的准确性。
因此，研究和开发高精度、高性能的测量仪器是电子测量技术的重要课题之一。
其次是测量方法和技术的研究。
不同的电子设备和电子系统需要不同的测量方法和技术，因此，研究和开发适用于各种不同应用场景的测量方法和技术是电子测量技术的另一个重要方向。
此外，还有测量数据的处理和分析技术的研究，以及测量结果的可靠性和准确性评估等方面的研究。
三、电子测量技术的应用领域电子测量技术在电子信息工程中有着广泛的应用。
首先是在电子设备和电子系统的研发过程中。
通过电子测量技术，可以对新型电子设备和电子系统的性能进行评估和测试，从而指导其研发和改进。
其次是在电子设备和电子系统的生产过程中。
通过电子测量技术，可以对生产过程中的电子设备和电子系统进行质量控制和检测，确保其符合相关的标准和规范。
此外，电子测量技术还广泛应用于电子设备和电子系统的维修和维护过程中，通过对故障设备和系统的测量和分析，可以快速定位和修复问题，提高设备和系统的可靠性和稳定性。
四、电子测量技术的发展趋势随着科技的不断发展，电子测量技术也在不断创新和进步。
首先是测量仪器的发展。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
扫描信号的周期
Tx=两次扫描起点间的间隔时间
扫描电压的幅值与屏幕有效宽度间的关系
屏幕的有效宽度一定时，其扫描电压 的幅值为固定值。
扫描速度
光点单位时间内在水平方向上移动的距离,cm/s
4
扫描速度与扫描正程的斜率的关系:
+
Ux
-Umax
0 -
1
2 3t 4
4 3 0 1 2
结论：扫描速度与扫描正程的斜率成正比。
为了使回 扫线不在荧光 屏上显示，可 以设法在扫描 正程期间给示
t`
0 2 3 4
0
4
Ty
ux
Tx = Ty
t`
波器进行增辉,在扫描回 程进行消隐。
t
8
6. 扫描方式
（1）连续扫描 扫描电压为连续 不断的锯齿波信号。 常用于观测连续的周期性信号。 特点： 要想波形稳定，必须满足同步关系，且 扫描信号周期至少应等于被测信号周期。 屏幕上只能稳定显示一个周期以上稳定 波形。 不适合观测占空比很小的脉冲信号。
13
uy τ
(a)被测脉冲
能较好地观测脉冲
ux
(d)触发扫描
Ty
t
t
14
2．任意两信号间的关系曲线显示原理
示波器两个偏转板上都加正弦电压时显 示的图形称为李沙育（Lissajous）图形。
uy 1 1 0 2 3 0 2 3 4 t
1
若两信号 的初相相同， 荧光屏上将显 示出一条与水 平轴呈一定角 的直线。
4t 3
2 04
ux
1
若两信号 的初相相差90 度，且在X、Y 方向的偏转距 离相同，在荧 光屏上画出的 图形为圆。
0
uy
4 04 3 t 2 3
0 2 4
1
1
2
ux
0 3 2 4
1
李沙育图形在相位和频 率测量中常会用到。
t
2
3.扫描的概念
在锯齿波信号作用下，光点扫动而获得 时间基线的过程称为扫描。 实际扫描 扫描正程与扫描回程 扫描回程 电压扫描 扫描正程 回程时间 不等于0
t1 t2
理想扫描电 压扫描回程 时间等于0
9
采用连续扫描观测占空比很小的脉冲信号时 存在的问题: 选择扫描周期等于脉冲重复周期时，难以看 清脉冲波形的细节。 不能观测到
uy τ
脉冲的细节
(a)被测脉冲
ux
(b)连续扫描1
Ty
t
Tx = Ty
t
10
选择扫描周期等于脉冲底宽时，波形显示暗， 而时基线太亮。观测者不易观察波形，而且扫描 的同步很难实现。
uy τ
(a)被测脉冲
脉冲得到展宽，但波形显 示暗，而时基线太亮。
ux
(c)连续扫描2
Tx = τ
Ty
t
t
11
（2）触发扫描 每次扫描均受同步触发脉冲(与同步触发信号 同步)的控制, 在同步触发脉冲的激励下才能进行 一次扫描。 同步触发信号 u y
(常为被测信号)
t
Ty
同步触发脉冲 扫描电压1 ux
6
1
5(6)
10
uy
0 2 4 7 9 11
同步， 波形Leabharlann 晰 而稳定t6 1 10 5
Ty
ux
T 3
8
Tx = 2Ty
Tx T
不同步， 波形可能 晃动
ux
Tx T
5 Tx = Ty 4
0 7
2 9 8 3
4
11
ux
Tx=Ty
同步， 波形清晰 而稳定
7
5. 回扫线与扫描过程的增辉
1 1
回扫线
2 3
(Tx1=Ty )
扫描
t
等待
Tx1
t
扫描电压2 u x (Tx2=2Ty )
扫描 等待
t
12
Tx2
触发扫描的特点： 当周期性被测信号作为同步触发信号时, 扫描电压与被测信号始终满足同步关系，波 形稳定。 屏幕上可以稳定显示小于一个周期的波形。 触发扫描适用于各种信号波形的观测。 特别适合于观测占空比很小的脉冲信号。
5
4.扫描电压与被测信号的同步
当Tx= nTy (n=1,2,3…)时，扫描的后一个周期 描绘的波形与前一个周期的完全一样，称扫描电压 与被测信号“同步”； 当Tx ≠ nTy时，后一周期扫描的信号轨迹与前一 周期的不重合，称为扫描电压与被测信号“不同步”。 扫描电压必须与被测信号 “同步”，才能 正确显示被测信号的稳定波形。