数据域的测量与仪器应用
数据域测量的概念与特点
4.3 数据域测量 的主要任务与方法
4.3 数据域测量的主要任务与方法
一、 数据域测试的主要任务
1) 故障检测:确定系统中是否存在故障，称为合格 /失效测试；
2）故障定位：即确定故障的位置。
二、数据域测试的方法
1）穷举测试法 2）结构测试法 3）功能测试法 4）随机测试法
4.4 数据域测量系统的组成
4.2 数字系统的故障和故障模型
三、故障模型
故障的模型化 ：对故障进行分类，归纳出典型的 故障的过程。
常见的故障模型有固定故障模型、晶体管故障模型、 门级故障模型、功能块级故障模型、存储故障模型、 可编程逻辑阵列故障模型、微处理器故障模型、临时 故障模型等。
随着电子科技的发展，集成电路制造工艺、PCB组 装工艺以及系统设计理念的不断改变，故障模型也 不断地变化着。
4.5 数据域的简易测试
4.5 数据域的简易测试
一、逻辑笔的组成
主要用来判断信号的稳定电平、 单个脉冲或低速脉冲序列
4.5 数据域的简易测试
输
被测信号输入
入
保
护
电路Biblioteka 高电平 比较器 低电平 比较器
高电平 脉冲扩展
低电平 脉冲扩展
低
+5V
高
电
电
平
平
指
指
示
示
灯
灯
指 示 驱 动 电 路
逻辑笔内部电路框图
二、数据域测试的特点
1）数字信号是非周期性或单次的 2）数字信号是按时序传输的 3）数字信号是多通道传输的 4）数字信号的传递方式多种多样 5）数字信号的速率变化范围宽 6）数字信号持续时间短 7）数字系统故障定位难 8）芯片外部测试点少
测控技术与仪器的智能化技术运用
测控技术与仪器的智能化技术运用随着现代科技迅速发展，测量与控制技术在各个领域中的应用日益广泛。
传统的测控技术在实际应用中存在误差大、响应速度慢等问题，这些问题影响了测量与控制的精度和效率。
为了解决这些问题，智能化技术被广泛应用于测量与控制领域，提高了测量和控制的准确性和效率。
本文主要探讨测控技术与仪器的智能化技术运用。
智能化技术通常包括人工智能、机器学习、数据挖掘、物联网等等。
在测控系统和仪器中，智能化技术可以应用于以下方面：1. 数据采集和信号处理传统测量仪器往往需要手动通过调整仪器参数来获取精准的数据。
但是，在现代测控系统中，使用智能化技术可以自动化地获取采集数据，并通过信号处理技术进行数据预处理，从而提高数据的精度和效率。
2. 智能控制智能控制是一种通过使用先进的算法和技术来实现自动化控制的方法。
在测控系统中，智能控制可以通过把传感器和执行器结合起来，实现精确的控制目标。
例如，在智能建筑中，智能控制可以自动调节室内温度，适应不同的季节和天气。
3. 智能优化智能优化可以通过对数据进行深入的分析和处理，优化控制参数，实现最佳控制效果。
智能优化技术广泛应用于工厂自动化，以及能源控制和管理中。
例如，智能优化可以帮助工厂自动化系统进行精准的计划生产，以提高生产效率和质量。
4. 物联网物联网技术在现代测控领域中起着重要作用。
它可以帮助测量和控制系统实现智能化和自动化，通过无线网络连接各个设备，使得测量和控制数据更加便捷和高效。
例如，智能城市可以通过物联网连接不同的传感器，在整个城市范围内获得实时的环境和交通数据，从而进行高效管理。
优点和应用场景测控技术与仪器的智能化技术运用在各种应用领域中都有广泛的应用，包括医疗、制造业、环境管理、交通、能源等等。
它具有如下优点：1. 提高了测量和控制的准确性和效率，减少了人为因素的干扰。
2. 通过自动化实现了智能化控制，提高了工作效率和质量。
3. 实现了数据的自动化采集和处理，去除了不必要的操作和干扰。
rtk测量仪
rtk测量仪RTK测量仪是一种全球导航卫星系统（GNSS）测量仪器，它采用了实时动态定位技术，能够以高精度和高效率获取地球表面上点的三维坐标。
RTK是Real-Time Kinematic的简称，即实时动态定位。
这种测量仪的应用范围非常广泛，包括土地测量、建筑工程、道路工程、林业测量等等。
本文将详细介绍RTK测量仪的原理、性能和应用领域。
首先，我们来看一下RTK测量仪的工作原理。
RTK测量仪由两个重要组成部分组成，即基准站和移动站。
基准站一般位于已知坐标的固定点上，用来接收卫星信号并进行数据处理。
移动站则是测量人员手持的测量仪器，用来接收基准站发送的修正数据，然后进行测量。
基准站和移动站之间通过无线电波进行数据传输。
测量过程中，基准站会实时计算移动站的位置，并将修正数据发送给移动站，移动站则使用这些修正数据进行相应的测量。
RTK测量仪的精度主要依赖于信号处理和数据传输的质量。
在信号处理方面，RTK测量仪会同时接收多颗卫星的信号，并通过测距、相位差等方法进行测量，从而提高精度。
在数据传输方面，RTK测量仪采用无线电波进行实时的数据传输，确保基准站和移动站之间能够及时传输修正数据，以保证测量的准确性和实时性。
RTK测量仪的应用非常广泛。
首先，它在土地测量中发挥了重要作用。
传统的土地测量需要进行复杂的测量和计算，而RTK测量仪能够以高精度和高效率获取土地上点的坐标，从而大大简化了土地测量的过程。
其次，RTK测量仪在建筑工程中也起到了关键作用。
它可以用来进行建筑物的定位、开挖深度的测量等，从而提高建筑工程的精度和效率。
此外，在道路工程、林业测量等领域中，RTK测量仪也有广泛的应用。
总之，RTK测量仪是一种基于实时动态定位技术的测量仪器。
它通过接收卫星信号，并进行实时计算和数据传输，能够以高精度和高效率获取地球表面上点的坐标。
RTK测量仪的应用范围非常广泛，包括土地测量、建筑工程、道路工程、林业测量等。
它的出现极大地简化了测量过程，提高了测量的精度和效率，对各个领域的发展都有着积极的促进作用。
测控技术与仪器在实践中的应用
测控技术与仪器在实践中的应用测控技术是一种可以对各种参数进行精确测量和控制的技术，是现代科学技术领域中的重要组成部分。
在各种领域中，测控技术都有着广泛的应用，特别是在工业生产和科学研究中尤为突出。
测控技术的发展和应用，离不开各种仪器的支持，仪器的不断改进和创新，也推动了测控技术的不断发展。
本文将重点讨论测控技术与仪器在实践中的应用，以及它们在实际工程中的重要意义。
一、测控技术在工业生产中的应用1. 自动化生产线在现代工业生产中，自动化生产线已经成为主流，而测控技术是自动化生产线中的重要内容。
通过传感器对各种参数进行实时监测和控制，可以有效提高生产效率和产品质量，减少人力成本。
各种自动化设备和机器人的实时控制，都离不开测控技术的支持，它们通过测控技术实现高效、精准的生产操作。
2. 质量检测在工业生产中，产品的质量检测是至关重要的环节。
测控技术通过各种传感器和仪器，可以对产品进行全方位、全过程的检测，及时发现问题并进行纠正。
自动化的质量检测系统，大大提高了产品的合格率和一致性，保证了产品的质量稳定性。
3. 远程监控随着互联网和物联网技术的发展，远程监控在工业生产中也得到了广泛应用。
测控技术通过传感器和监测仪器，可以将生产现场的数据实时传输到远程控制中心，工程师可以通过远程监控仪器进行实时监管和控制，及时发现问题并进行处理，大大提高了工程维护的效率和准确性。
测控技术在工业生产中的应用，不仅提高了生产效率和产品质量，还减少了人力成本和生产安全隐患，对于企业的可持续发展具有重要意义。
1. 实验数据采集与分析在科学研究领域，实验数据的准确采集和分析是非常重要的。
测控技术通过各种仪器和传感器，可以实时采集实验数据，同时对实验数据进行快速、精确的分析，为科学研究提供了有力的支持。
各种物理量、化学量的测量和分析，都依赖于测控技术和仪器的支持。
2. 实验装置控制在科学研究中，经常需要对实验装置进行精确的控制，以保证实验的准确性和可重复性。
数据域测量 第八章 2
第8章 数据域测试仪器 7、
状态变迁法 状态变迁法不需掌握被测的逻辑电路图，甚至可 用相同方法来测试具有相同功能、但用不同电路实现 这些功能的被测电路。这种方法只要知道电路的状态 和状态变迁的条件即可进行测试。它属于功能性测试， 主要是验证在一定条件下能否进入规定的状态并输出 相应的信号。 在测试中通常首先给被测电路加复位信号（又称 复原矢量），电路即进人初始状态。然后观察在每个 变迁条件作用下，是否能产生相应的状态变迁、变迁 过程的定时关系和每个状态是否产生了规定的输出信 号。
第8章 数据域测试仪器
随机测试（或伪随机信号） 如果能产生随机信号对正常电路和被测电路同时 进行激励，比较两个电路的输出，若两种输出不一致 则说明被测电路不正常，这称为随机测试。 在实际中产生真正的随机信号是困难的。通常产 生某些循环码周期较长、周期内数码具有某些随机序 列特点的信号。这种信号中的任何一位由0或1构成， 组成二进制序列，其中0和1都可认为随机出现，但整 个序列是按一定周期重复的。因此，这种信号虽然具 有某些随机特点，但它实质上是重复信号，被称为伪 随机信号。当伪随机信号的周期够长时，可替代随机 信号进行测试。 在有些测试中，同时用确定性信号和随机信号（或伪 随机信号）进行测试，使两种方法相互补充、相辅相成。
第8章 数据域测试仪器 7、
（4）数据域测试按测试在被测电路外部还是内部施加来 分类
在被测电路之外施加的测试
将激励信号加至被测电路的输入端，在其输出端 获取响应信号，再进行分析处理得到测试结果。 内测试（BIT）
这种方法在电路设计阶段就将测试设计到电路中去。 例如在电路中增加本章后面要讨论的伪随机信号发生 器和特征分析仪等典型硬件电路，将其嵌入到芯片内 部。这样测试码生成和故障检测都在芯片内部完成， 即通过内测试可自动判定电路是否存在故障。
自然科学实验中的测量技巧与仪器校准方法
自然科学实验中的测量技巧与仪器校准方法在自然科学领域中，测量是非常重要的一环。
准确的测量结果不仅可以为科学研究提供可靠的数据支持，还可以为工程设计和生产制造等实际应用提供科学依据。
然而，由于测量过程中存在各种误差和不确定性，因此需要采用一些测量技巧和仪器校准方法来提高测量的准确性和可靠性。
首先，测量技巧是测量过程中不可或缺的一部分。
在进行实验测量时，我们应该尽量避免人为误差的引入。
例如，在使用量杯或容量瓶等容积测量器具时，应该将液体缓慢地倒入容器中，以避免溅出和液面波动造成的误差。
此外，还需要注意仪器的放置和使用环境的控制。
比如，在使用天平进行质量测量时，应该将天平放置在平稳的台面上，并尽量避免受到外部振动的干扰。
另外，温度、湿度等环境因素也会对测量结果产生影响，因此需要在实验室中控制好这些因素。
其次，仪器校准是确保测量结果准确性的重要手段。
由于仪器的使用时间长了或者受到外界因素的影响，仪器的测量精度可能会发生偏差。
因此，定期进行仪器的校准是非常必要的。
仪器校准可以通过与已知标准进行比对来实现。
例如，在使用温度计进行温度测量时，可以将其与已知温度的热电偶进行比对，以确定温度计的准确度。
另外，一些仪器还需要进行零点校准，以确保在没有测量量时，仪器的指示值为零。
仪器校准的频率应根据具体情况而定，一般来说，频繁使用的仪器应该定期进行校准，以确保测量结果的可靠性。
除了测量技巧和仪器校准，还有一些常用的测量方法和技术可以提高测量的准确性和可靠性。
例如，多次测量法可以通过多次重复测量并取平均值来减小随机误差的影响。
当测量结果存在较大差异时，可以通过多次测量来提高测量结果的可靠性。
此外，还可以采用差值法来消除系统误差。
差值法是通过测量待测量和参考量的差值来消除仪器误差和环境因素的影响，从而得到更准确的测量结果。
在实际的科学研究和工程应用中，测量技巧和仪器校准方法的选择和应用需要根据具体的测量要求和实验条件来确定。
测试计量技术与仪器专业
测试计量技术与仪器专业一、介绍测试计量技术与仪器专业是现代工程技术领域中的关键学科之一。
它涵盖了广泛的领域，如电子、机械、通信、化工等。
本文将介绍测试计量技术与仪器专业的一些基本概念、应用领域和职业发展前景。
二、基本概念1. 测试计量技术测试计量技术是一门研究测试和测量的科学。
它包括了测试仪器、测量方法、数据分析等方面的内容。
测试计量技术的目标是提供准确可靠的测量结果，以指导工程技术领域中的设计、制造、运营等活动。
2. 仪器仪器是测试计量技术中不可或缺的工具。
它可以是电子仪器、机械仪器、光学仪器等，用于测量物理量、环境参数、电气信号等。
仪器的性能对于测试计量技术的准确性和可靠性至关重要。
三、应用领域测试计量技术与仪器专业在各个工程技术领域中都有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域：1. 电子领域在电子领域中，测试计量技术与仪器专业用于测试和测量电路的性能参数，如电压、电流、功率、频率等。
这些测试可以帮助工程师评估电子设备的性能，确保其符合要求。
2. 机械领域在机械领域中，测试计量技术与仪器专业用于测试和测量机械设备的力、速度、位移等参数。
这些测试可以帮助工程师评估机械设备的性能、耐久性和安全性。
3. 通信领域在通信领域中，测试计量技术与仪器专业用于测试和测量通信设备的信号质量、传输速率等参数。
这些测试可以帮助工程师评估通信系统的性能，确保其稳定可靠。
4. 化工领域在化工领域中，测试计量技术与仪器专业用于测试和测量化学物质的浓度、温度、压力等参数。
这些测试可以帮助工程师评估化工过程的效率和安全性，确保生产质量。
四、职业发展前景测试计量技术与仪器专业是一个非常有前景的专业。
随着现代工程技术的发展，对于测试和测量的需求日益增加，测试计量技术与仪器专业的专业人才需求也在增加。
从就业角度来看，测试计量技术与仪器专业的毕业生可以在各个工程技术领域中找到工作机会。
他们可以在电子公司、机械制造厂、通信设备供应商、化工企业等方面从事测试仪器的研发、生产、销售等工作。
电子测量技术总结
电子测量技术总结一、 综述电子测量技术泛指以电子技术为基本手段的一种测量技术。
除了对各种电量、电信号以及电路元器件的特性和参数进行测量外，它还可以对各类非电量进行测量。
我国法定计量单位采用国际单位制，包括基本单位、导出单位和辅助单位。
1、 电子测量技术分类：按性质分：时域测量、频域测量、数字域测量、随机量测量。
按测量手段分：直接测量、间接测量、组合测量。
2、测量仪器分类：信号发生器（信号源）、电压测量仪器、波形测试仪器、频率测量仪器、电路参数测量仪器、信号分析仪器、模拟电路特性测试仪器、数字电路特性测试仪器 3、电子测量仪器的性能指标：频率范围（有效频率范围）、准确度、量程与分辨力、稳定性与可靠性、环境条件、响应特性、输入特性与输出特性二、 测量误差及数据处理误差来源：仪器误差、使用误差（操作误差）、人身误差、环境误差、方法误差 测量误差在所难免。
测量误差分类：根据性质的不同，可将测量误差分为系统误差、随机误差和粗大误差三类。
测量误差的表示方法：绝对误差和相对误差。
绝对误差：Δx ＝测量值x –实际值A相对误差：1）实际相对误差 2）测量值相对误差测量结果表示方法：有效数字、有效数字加安全数字 数据处理：用数字方式表示测量结果时，应该根据要求确定有效数字。
不可以随意更改测量结果的有效数字位数。
在对多余数字位进行删略时，必须遵循数字的“四舍六入五成双”的舍入规则。
对数据进行近似运算也应遵循相应规则。
三、 常用电子元器件%100A⨯∆=A x γ%100x ⨯∆=x xγ1）标称值和允许误差是电阻、电容、电感等常用被动元件的两个主要参数。
标称值的标识方法有直标法、色环法、数字法等。
允许误差的标识有字母法、百分数法、分级法等，用字母F 、J 和K 表示的常用允许误差值。
2）半导体器件以其封装形式的不同又可以分为分立器件和集成电路两类，常见的半导体分立器件有二极管、三极管和场效应管等。
3）贴片元件体积小，容易集成，但是它并不能够完全取代传统的直插式元器件。
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• 现在，逻辑分析仪的发展出现了两种趋势：传统逻辑 分析仪和虚拟逻辑分析仪。传统逻辑分析仪功能强大，数 据采集、分析和波形显示融于一身，但是价格十分昂贵； 虚拟逻辑分析仪是PC技术和测量技术结合的产物，触发 和记录功能由虚拟逻辑分析仪硬件完成，波形显示、输入 设置等功能由PC机去完成，因此不会对逻辑分析仪性能 造成影响，同时节省了显示和输入方面的成本，在开发工 程师熟悉的Windows操作系统下工作，操作起来更加方便。 与传统逻辑分析仪相比虚拟逻辑分析仪具有质优价廉、方 面使用等图8-1 驱动数码管的时序图
8.1.2 数据域测量的特点
1. 数据域测量与时域测量、频域测量的比较 信号的时域分析是研究信号随时间的变化关系，如图8-2（a）
所示；信号的频域分析是研究信号随频率的变化关系如图82（b）所示；信号的数据域分析是输入与输出之间的逻辑管 关系如图8-2（c）所示。
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全国高等职业教育“十二五”规划教材 数据域的测量与仪器应用
（a） 时域分析
（b） 频域分析
（c） 数据域分析 图 8-2 时域、频域和数据域分析的比较
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全国高等职业教育“十二五”规划教材 数据域的测量与仪器应用
2. 数字信号的特点
• 1） 数字信号一般是多路传输 。 • 2）数字信号按时序传递。 • 3）数字信号的传递方式多种多样 。 • 4）数字信号多是单次或非周期性。 • 5）数字信号的速度变化范围很宽。 • 6）数字信号为脉冲信号 。
• 1）穷举测试法 • 2）结构测试法 • 3）功能测试法 • 4）随机测试法
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全国高等职业教育“十二五”规划教材 数据域的测量与仪器应用
8.1.4 数据域测试系统与仪器
• 1. 数据域测试系统的组成 • 数据域测试系统的组成如图9—4所示。由图可见，数据域
测试系统主要包括数字信号源、被测数字系统以及测试仪 器三个部分。
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全国高等职业教育“十二五”规划教材 数据域的测量与仪器应用
8.1.3 数据域测量的方法
• 对于一个有故障的数字系统，首先要判断其逻辑功能 是否正常，其次确定故障的位置，最后分析故障的原因， 这个过程称为故障诊断。要实现故障诊断，通常在被测器 件的输入端加上一定的测试序列信号，然后观察整个输出 序列信号，将观察到的输出序列与预期的输出序列进行比 较，从而获得诊断信息。数字系统的测量方法一般由穷举 法、结构测试法、功能测试法和随机测试法四种。
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全国高等职业教育“十二五”规划教材 数据域的测量与仪器应用
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图8-1 驱动数码管的时序图
全国高等职业教育“十二五”规划教材 数据域的测量与仪器应用
• 逻辑分析仪在嵌入式系统调试中的应用可以分为三个层次： • 第一层：测试信号的时序和时间，这是逻辑分析仪最基本的应
用； • 第二层：利用逻辑分析协议分析的辅助功能，分析总线协议； • 第三层：在线仿真器一起构成组合调试平台，调试驱动程序。 • 总之，逻辑分析仪在嵌入式系统调试中的应用方面主要是：基
3.查有关资料，加深理解，拓展知识面
学
必须掌握的 理论知识
1.数据域分析的基本概念 2.逻辑分析仪的组成框图、基本原理。 3.逻辑分析仪的基本应用
必须掌握的技能 能规范地使用逻辑分析仪对数字电路的逻辑功能进行分析。
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全国高等职业教育“十二五”规划教材 数据域的测量与仪器应用
案例10 逻辑分析仪在嵌入式系统调试中的应用
数据域测量的特点
数字信号的特点
知 识
数据域分析
数据域测量的方法
分
基础知识
布
网
数据域测试系统
络
数据域测试系统与仪器
数据域测试仪器
数字系统的简易测试
逻辑夹 逻辑笔
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全国高等职业教育“十二五”规划教材 数据域的测量与仪器应用
8.1.1 数据域分析的基本概念
• 数据域测量是测量数字量或电路的逻辑状态随时间变化而 变化的特性，其被测系统的信息载体主要是二进制数据流， 其理论基础是数字电路和逻辑代数。
全国全高国等高职等业职教业育教“育十“二十五二”五规”划规教划材教材 电数子据测域量的与测仪量器与应仪用器应用
第8章数 据域的测量与仪器应用
8.1 数据域分析的基本知识 8.2 逻辑分析仪 8.3 典型仪器介绍—Flyto L-100逻辑分析仪 实验11 用逻辑分析仪测试数字电路参数
电电子子工工业业出出版版社社
本数字电路的时序分析、捕获电路中产生的毛刺、确定关键信 号的建立时间和保持时间、验证电路逻辑、分析总线协议、配 合调试工具单步调试程序等等，还配合在线仿真器调试驱动软 件。
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全国高等职业教育“十二五”规划教材 数据域的测量与仪器应用
8.1 数据域分析的基本知识
基本概念
数据域、时域、频域测量比较
全国高等职业教育“十二五”规划教材 数据域的测量与仪器应用
教学导航
知识重点
1.数据域分析的基本概念 2.逻辑分析的组成和工作原理 3.逻辑分析仪的正确操作方法和维护方法 4.逻辑分析仪的测量技能, 电路仿真测试
知识难点
逻辑分析仪组成、触发方式和显示方式。
教
1.通过对一个实际的案例介绍，导出数据域测量系统的理论知识，激发学生
特征分析仪
数字信号
被测数字系统
逻辑分析仪
时序参数测试仪 图 8-4 数据域测试系统的组成框图
电子工业出版社
全国高等职业教育“十二五”规划教材 数据域的测量与仪器应用
2. 数据域测量的仪器
• 数据与测量的仪器是指用于数字电子设备或系统的软件与 硬件设计、调试、检测和维修的电子仪器。
学习的兴趣。
推荐教学方式 2.采用实验演示法、、多媒体演示法、任务设计法、小组讨论法、案例教学
法、项目训练法等教学方法，加深学生对理论的认识和巩固。
3.通过实验巩固对实际逻辑分析仪的使用与维护。建议学时Fra bibliotek6学时
1.本章要重点掌握数据域分析的基本概念、逻辑分析仪的组成框图、基本原
推荐学习方法
理、应用和维护。 2.理论的学习要结合仪器的使用过程以及实验来理解，注意理论联系实际。