电子测量技术综述

电子测量技术综述

姓名：xxx 学号：xxxx 电话：xxxxx

xxxx大学物理科学与技术学院电子信息类

摘要：科学与工业的发展，促进了电子测量技术的迅速发展。电子测量技术的发展离不开电子测量仪器，同时也有很多经典的测量方法，通过对电子测量技术的发展历程及电子测量的特点及分类，电子测量的相关应用和电子测量仪器的发展来加深对电子测量技术的认识，以及电子测量在科学技术领域的重要作用。

关键词：电子测量技术电子测量仪器应用发展趋势

1 引言

人类的科学与技术的发展与进步，与测量的发展密不可分，正是测量技术的发展使得科学技术向前进，而科学的进步又推动了测量技术的发展，它们共同的发展使得人类社会向着文明进步，在如今的电子社会中，电子测量有着十分重要的地位，而各种电子测量仪器是知识和技术密集化，正处于高速发展中的行业。电子测量的基础是电子电路技术，同时也融合了信号处理、通信工程、数字技术、测量测试技术、计算机、微电子以及软件等技术共同构成的的单独的测量设备或系统。通过电量、光量等形式来实现对被测对象中的各项参数进行测量或对被测系统的运行进行一定的控制。由于各种相关技术的高速发展，并逐步应用到电子测量技术和仪器中，再加上更高级的测量理论和方法不断出现，还有测量领域的不断拓展，电子测量仪器和设备已经在航空、航天、电视、广播、电子、能源、交通、通信以及信息系统、微电子和电子元器件测试等方面达到了新的高度，远远突破了传统仪器的测量范围和精度。快速、实时、精确、自动的测量已经成为现代测量技术和仪器的发展主流。

大规模集成电路在20世纪的发展，同时促使了电子测量仪器技术的革命的发生。大规模集成电路的广泛使用，使得现代电子测量仪器功耗更低、体积更小、功能更全面、可靠性更高。经过几十年的发展，我国的电子测量仪器也取得了一定的成就，规模不断扩大，技术也不断更新。全球各大仪器厂商在我国市场的激烈竞争，也带动了我国本土测试测量仪器研发与测试技术应用的迅速发展。

2 测量与电子测量

2.1 测量

测量时通过实验方法对客观事物取得定量信息即数量概念的过程。人们对客观事物的大量观察和测量形成定性和定量的认识，并归纳出定理，定律，然后又通过测量来验证的到认知是否正确，如此的反复不就是科学的曲折而有趣的前进轨迹么。因此测量与科学和技术是并行进步的，要考量一个国家的科学技术水平，最快捷的方法就是去审视那里所进行的测量以及由测量所累积的数据是如何被利用的。

2.2 电子测量

2.2.1 电子测量的定义

电子测量是泛指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，充分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参数和特性以及通过各种敏感器件和传感装置对非电量进行测量。随着电子技术的发展，由于电子测量技术的许多无可比拟的优点，许多非电量的测量也可以通过传感器转换成电信号，再利用电子技术进行测量，例如，高温炉中的温度、深海的压力等许多人们不能亲身到的地方或无法直接测量的量，都可以通过这种方式进行测量．电子测量除了对电参数进行稳态测量以外，还可以对自动控制系统的过渡过程及频率特性进行动态测量。

2.2.2 电子测量的内容和特点

通常人们将电参数测量分为两种电磁测量和电子测量，电子测量的内容分为对电量和非电量的测量，对电量的测量包括对电能量、电信号特性、电路元件参数、电子设备的性能的测量，其中对频率、时间、电压、相位、阻抗等基本参数的测量尤为重要。

电子测量的特点有测量频率范围宽、测量量程宽、测量准确度高低相差悬殊、测量速度快、可以进行遥测、易于实现测试的智能化和自动化，同时其影响因素

众多，误差处理复杂。

2.2.3 电子测量的方法分类

对一个物理量进行测量，可以用不同方法对其进行测量，得到我们要测量的物理量的测量结果，但是结果与理想值会因为测量方法的不同而呈现不同的误差，因此，选取合适的测量方法直接关系到测量结果的可信赖度和测量工作的可行性和经济性。

电子测量的方法有，1.按测量过程分：（1）直接测量，（2）简接测量，（3）组合测量；2.按测量方式分：（1）偏差式测法，（2）零位式测量法，（3）微差式测量法；3.按被测量的性质分：（1）时域测量，（2）频域测量，（3）数据域测量，（4）随机测量。

在选取测量方法是要综合考虑各种因素，以得到正确可靠的测量结果。

3 电子测量仪器

3.1 测量仪器的功能和分类

近年来，以信息技术为代表的新技术促进了电子行业的飞速增长，也极大地推动了测试测量仪器和设备的快速发展。各类测量仪器一般都具有物理量的变换、信号的传输和测量结果的显示。测量仪器可以分为电平测量仪器，电路参数测量仪器，频率、时间、相位测量仪器，波形测量仪器，信号分析仪器，模拟电路特性测试仪器，数字电路测试仪器，测试用信号源。

3.2 电子测量仪器的发展及现状

电力行业过去大量应用到的是各种电磁式、电动式的指针式仪表，由铁丝和铜线制成的互感器；运用的是纯人工的，单台，单功能的电子管。

二次世界大战以来,随着科学技术进步,特别是电子技术的发展,电子测量技术成为了一门独立的专业,电子仪器也已成为一个独立的产业。新中国成立后,国家十分重视电子工业,并十分重视电子测量仪器的发展。经过50多年的努力,已形成一个较完整的电子仪器产业体系,为我国科技进步、科学教育、经济建设及国防工程等做出了重要贡献。

近年来，电子技术、计算机技术、通信技术和自动化技术的高速发展，对检测仪器的检测速度、准确度以及检测功能等整个性能方面提出了更高要求。而这些技术的发展也推动了电子测量技术的快速发展。同时也给测量仪器提供了巨大

的市场，大量的新型产品都需要通过仪器的测量才能投放市场，所以这就对仪器的功能及测量能力有一个新的要求，以帮助工程技术人员在生产中适应众多的工业标准和有效的处理各种问题。除以上技术外，现代监测和传感技术，显示技术、数字信号处理技术和系统理论研究，也为检测过程的数字化、智能化创造了条件。总体来看，测量仪器的发展到目前已经经历了三个阶段：第一代是模拟仪器；第二代是数字式仪器，它是以数字电路进行信息的数字化处理，然后数字显示，这种仪器比模拟仪器的测量精度要高，响应速度快；第三代仪器是智能化仪器，它内部含有单片机，无论数字采集和处理都是由单片机控制。

目前，市场上的测量仪器大概可分两种，即通用仪器和专用仪器。通用仪器中，电子全测仪、电子水准仪开始逐步替代常规的经纬仪、水准仪和电磁波测距仪的使用。新型的计算机式全站仪加上大量的应用软件，开始变得更加的全能化和智能化。GPS全球卫星定位系统接收器已逐步作为一种通用的定位仪器在工程领域进行测量时得到普遍采用。将GPS全球卫星定位系统接收器与测量机器人或电子全站仪进行连接，称超级测量机器人及超级全站仪。这种技术主要作用体现在同时完美结合GPS全球卫星定位系统的实时动态定位技术与全站仪灵活的三维极坐标测量技术，实现了不带有控制网的各种工程测量。

我国在仪器方面也作出了巨大贡献，高纯微波合成信号发生器、微波噪声系数分析仪、便携式射频频谱分析仪、2.5Gb/sSDH/PDH数字传输分析仪、高性能的光通讯设备，包括光谱分析仪和高性能微型光时域反射计，还有高速数字示波器等，目前都已经形成比较完整的产品系列。其中A V1489型高纯微波合成信号发生器采用全正向设计方法，突破了高纯度微波频率合成等多项关键技术；

A V3984型微波噪声分析仪突破了智能微波噪声源等多项关键技术；A V4022型便捷式射频频谱分析仪突破了小型化设计与制造等关键技术，还有高性能的

A V3600系列的宽带矢量网络分析仪，DT系列数字电视码流实时检测仪等。都是中国电子集团公司第41研究所研制开发的。

在实际应用中，必须进行角度和距离测量。传流的测量方法是角度和距离分别进行。近年来出现了电子侧距仪和电子经纬仪，把它们结合在一起就形成了全站里仪器。结合的形式有两种:一种是积木式，如前面介绍的电子经纬仪加上测距仪形成的全站型仪器。另一种是将测角和侧距功能集成为一个整体，如TCI、

TCIL、TC2000电子速侧议。

3.3 电子测量仪器的发展趋势

随着科学技术和工业生产的发展,测量范围日益扩大,测量任务越来越复杂,测量工作量随之加大,对测量精度和速度的要求也越来越高。在实际测量中,不仅要求连续实时显示,而且要求实时处理大量的测试数据。传统仪器很难满足这些要求,这就迫使仪器朝着数字化、智能化、多功能、小型化、模块化、虚拟化、标准化和开放型方向发展,随着技术进步和应用领域的扩大,这种演进的趋势也在明显加强。因此出现了以计算机或微处理器为核心,将检测技术、自动控制技术、通信技术和网络技术等技术完美地结合起来的现代电子测量仪器(系统)。它主要有以下几种类型: (1)以通用微处理器为核心构成的智能化电子仪器。智能仪器又称为灵巧仪器(Smart Instrument),它是将人工智能的理论、方法和技术应用于仪器,使其具有类似人的智能特性或功能的仪器。它的硬件组成通常包括微处理器与存储器、键盘开关与显示输出、测试功能模块或测试信号源、总线与标准接口等部分。(2)以通用微型计算机为基础构成的个人仪器系统。个人仪器(Personal Instrument)系统将若干仪器的测试功能模块并联接入个人计算机(PC)的内部总线,借助于测试软件,各仪器模块与计算机灵活地结合起来,实现计算机辅助测试(CAT)、程控操作、数据采集和运算处理,以及多种方式输出测试结果。其硬件由个人计算机、多个测试功能模块及接口、仪用标准接口等组成。(3)以通用计算机为核心,以国际上标准化的仪器接口总线为基础,由可程控的通用电子仪器构成的现代自动测试系统。所谓自动测试系统,就是在计算机的控制和管理下,很少需要人工参与,由各种测量仪器对电量、非电量进行自动测量、数据处理,并以显示、打印等适当的方式给出测量随着用户对测试自动化、网络化、高效率、高可靠性、界面友善等的不断追求，电子测试技术与通信、计算机技术互相融合的趋势越来越明显，测量已成为计算机、通信和网络的重要组成部分；电子测量仪器正在向开放型的VXI、PXI模块化方向发展。机箱和模块趋于标准化，每个模块有独立的测量功能，用户可根据测试需要即插即用，十分灵活；软件技术在电子测试技术中所占比重越来越大，是仪器的重要组成部分；在仪器研制生产过程中，新器件在仪器中的作用越来越重要。

4 总结

科学技术的发展离不开测量技术的支持，而测量技术尤其是电子测量技术的发展又离不开测量仪器的发展，综上所述，随着时代的进步科学技术的发展，电子测量学的发展将主要表现在从一维、二维到三维乃至四维，从点及面获取信息，由静态反映动态，从工作后期处理到工作实时处理，从人眼观测操作到智能自动寻标观测，从大型整体工程到人体局部测量工程，从空中到地面地下甚至水下，从手动测量到自动遥测，从周期观测到持续测量。测量的精确度也从毫米级到微米乃至纳米级。智能仪器、个人仪器、自动测试系统、虚拟仪器和网络化仪器的出现标志着现代电子测量仪器系统正向着智能化、自动化、小型化、模块化和开放式系统方向发展。

【参考文献】

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1007-3973 (2012)-012-059-02摘自中国论文网，原文地址：

https://www.wendangku.net/doc/3b14167943.html,/1/view-4248392.htm

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[3] 罗伟雄, 江柏森. 电子测量仪器简述[J]. 电子世界, 2005,(07)

[4]张永瑞.电子测量技术基础[TM].西安电子科技大学出版社.2009，（01）

电容式电压互感器谐波测量技术研究综述

电容式电压互感器谐波测量技术研究综述 发表时间：2018-06-12T10:04:09.390Z 来源：《电力设备》2018年第5期作者：李世亨冯莉陈蔚茹 [导读] 摘要：电容式电压互感器（CVT）在110KV及以上发电厂升压站和变电站母线被广泛使用，本文针对CVT不能应用于电网谐波测量的原因分析基础上，通过简介CVT的谐波状态下的基本测量原理，对国内外CVT谐波测量的研究进行概括，并对其原理、特点、效果介绍等方面进行综述，重点比较分析了CVT谐波测量的技术特点和不足。 （广东电网有限责任公司东莞供电局东莞 523000） 摘要：电容式电压互感器（CVT）在110KV及以上发电厂升压站和变电站母线被广泛使用，本文针对CVT不能应用于电网谐波测量的原因分析基础上，通过简介CVT的谐波状态下的基本测量原理，对国内外CVT谐波测量的研究进行概括，并对其原理、特点、效果介绍等方面进行综述，重点比较分析了CVT谐波测量的技术特点和不足。并针对不足指出进一步研究需展开的内容。 关键词：电容式电压互感器；CVT；综述；仿真；谐波特性；谐波测量技术 0引言 电容式电压互感器（CVT）与电磁式电压互感器相比较之下，具有绝缘可靠性高，不会与断路器的断口电容相匹配造成铁磁谐振，可以兼作耦合电容器，用于载波通讯系统，产品价格较低，运行维护简单等优点。在经济性和安全运行性方面都有一定的优势，是高电压测量中最常用电压传变检测设备。目前国外72.5kV 及以上电压等级的电压互感器几乎全部采用 CVT，且已有较长期的运行经验,中国110kV 及以上的发电厂升压站和变电站母线以及出线上均逐步采用CVT[1]。 目前随着系统谐波的不断加剧，电力系统的谐波问题日益加剧，对于电容式电压互感器提出了更高的要求。国内外针对CVT谐波测量的研究主要方向包括CVT谐波传递特性、CVT谐波测量技术、CVT谐波装置的研究。但目前国内外针对CVT谐波传递特性研究主要停留在定性分析，谐波测量误差分析停留在参数选择方面，但由于内部结构复杂，参数范围仍没有一个确定的范围。误差校正系统和校正装置还只限于理论分析阶段，并没有得出符合实际且适用于现场的方法。故进行CVT谐波频率下的研究对于目前电力系统运行和电能质量的监测和改善将有重大的意义。 其中，L为补偿电抗器的电感值，w为频率。C1、C2组成电容分压器，由式（1）可知CVT的分压比较电容式分压器的值多1/w2cL，且该值随频率的变化而变化，又因为等值电感 L是非线性元件，随电压和频率的变化其大小也非线性改变。因此，每一台 CVT的变比和传递特性在不同的频率下是完全不同的，没有统一的规律性，也没有符合实际的经验公式。通过该CVT的分压比公式可以看出，CVT在不同的频率下变比不同，因此CVT对于谐波具有一定得滤波作用，所以其本质上可以等效为一个带通的滤波系统[2]，而对于不同的CVT，由于其元件参数值不同，其起始频率、截止频率等相频特性也不尽相同。故从 CVT二次侧接引电压信号进行谐波测量必然存在失真的情况。同时对于CVT二次侧电压信号进行谐波测量时产生的误差受电能质量分析仪的影响的大小，一般情况下，电能质量分析仪在电压互感器二次侧低电压处取得电压信号进行数据分析和处理。针对低压侧电能质量测试仪A级仪器频率范围要求为0-2500Hz，当Uh≥1%Un时，允许误差为5%Uh，仪器的相角测量误差不大于±5°或±1°。也就是说，二次侧谐波测量设备并不对谐波测量引起过多的误差，设备可以反映CVT二次侧基波电压及谐波电压的幅值及相位的真实水平。由以上分析可知，谐波测量的误差主要集中在互感器自身。因此，国家标准GB/T 14549-1993《电能质量公用电网谐波》明确规定：“电容式电压互感器不能用于谐波测量”。 针对提高CVT测量谐波的精度和可信度。目前主要通过三个方面对CVT进行研究。第一个方面是CVT谐波传递特性的研究，对于传递特性的研究主要目的是揭示CVT 对谐波的传递规律及畸变的程度并对其量化。第二个方面是基于CVT模型的谐波电压测量方法。研究目的是在利用不同厂家不同类型CVT 谐波传递特性基础上，研究在不增加额外测量单元的前提下校正谐波测量值，这是解决目前 CVT 不能用于谐波测量的关键。第三方面是基于CVT模型的谐波电压测量装置研发。对于谐波测量方法是否适合现场实际的使用，谐波测量装置的实现是必须有应用效果验证环节。 2非线性负载环境下CVT传变等效模型及谐波传递特性研究 CVT谐波传递特性的研究，CVT传递特性的研究可以揭示 CVT 对谐波的传递规律及畸变的程度，有效的对现有 CVT 谐波测量方法、装置改进或对测量结果进行修正提供理论支持。由于CVT测量谐波时产生较大的畸变，导致其测量结果远远偏离实际，国内外很早就开始进行CVT谐波测量的研究，但是大多是基于定性分析。近年来，国内外不断开展对于CVT的定量影响规律研究，其内容主要包括： 1）电容式电压互感器高频等效模型的研究：以CVT的基本结构为研究对象，利用等效电路分析的方法，根据其实际应用的典型接线方式和现场应用条件，考虑在不同频率下CVT工作时，可能影响其工作特性的各种因素，构建其等效电路，并运用电工原理的电网络分析方法，获得其端口传递函数，建立其在不同情况下的等效模型。 2）不同因素对CVT变比频率响应特性的影响及其影响规律的研究。根据建立的CVT等效电路模型，应用复频域分析方法，对CVT谐波频率范围内的幅频特性、相频特性进行分析。分析中通过对单变量波动和多变量波动等情况下，CVT模型参数变化对各次谐波的测量产

《电子技术》课程标准

电子技术》课程标准 课程代码：适用专业：电气自动化制订 系部：机电工程系制订时间： 2018 年 2 月

《电子技术》课程标准 一、课程概述 （一）课程定位 本课程标准依据机电一体化技术专业标准中的人才培养目标和培养规格以及对《电子技术》课程教学目标要求而制订，用于指导《电子技术》课程教学 与课程建设。 本课程是电气自动化专业的一门公共学习领域专业基础课程，是一门基于职业能力分析，以模拟电子电路为载体，将典型模拟电路设计、调试与应用有机融合的理论性、实践性都较强的课程。 本课程的任务是使学生掌握电子技术方面的基本理论和基本知识，为学习后 续专业课准备必要的知识，并为从事有关实际工作奠定必要的基础。通过项目训练，使学生具备识别与选用元器件的能力；电路识图与绘图的能力；对电子电路进行基本分析、计算的能力；对典型电路进行设计、调试、检测与维修的职业能力和职业素养。通过逻辑思维能力训练，培养学生独立分析问题和解决问题的能力，自主学习能力，训练学生的创新能力。 （二）先修后续课程 本课程的前导课程为：高等数学、电工技术，使学生具备基本的电子元器件检测能力、电路识图绘图能力、电路设计和分析能力。本课程为后续专业课程电气控制技术、PLC 技术、电气设备故障与维护的学习提供知识储备和技能储备，同时培养学生解决问题的方法能力和社会能力，为今后的工作打下良好的基础。 二、课程目标 本课程的目标是使学生具备本专业的高素质的劳动者和高级技术应用性人才所必须的电子设计的基本知识和灵活应用电子元器件的基本技能；为学生全面 掌握电子电路设计技术和技能，提高综合素质，增强适应职业变化的能力和学习的能力，为以后就业和继续学习打下一定的基础；通过项目的解决，培养学生的团结协作、吃苦耐劳的品德和良好的职业道德。 （一）知识目标 1、初步掌握常用电子器件 2、掌握放大电路基础，频率特性与多级放大器，功率放大器 3、掌握运算放大器及其应用 4、掌握稳压电源的工作原理 5、掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路的设计分析。 （二）能力目标 1、学会常用电子元器件的识别和选用； 2、学会设计小信号功率放大器电路； 3、学会集成运放的应用和集成稳压电源的设计； 4、学会组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计和分析方法。 （三）素质目标 1、提高学生分析问题和解决问题的能力 2、培养学生的科学思维能力、创新能力，能够独立完成规定的实验，具有一定的分 析解决实际问题的能力，以满足学生毕业后从事本专业领域工作岗位的需要 3、培养学生的团队合作精神、语言表达能力、决策能力、自学能力、客观评价能力、竞争意识、可持续发展能力等职业综合素质，为以后从事专业工作奠定基础。 三、课程内容 《电子技术》课程以培养职业能力为目标，将工作任务和工作过程进行整合、序化，按照职业成长规律与认知学习规律，精心设计了六个学习主情境，分别是: 常用仪表的使用和常用电子器件的测试与辨别、功率放大器的设计、集成运放的 应用电路设计、直流稳压电源的设计、三人表决电路设计、计数器电路设计。每个学习情境包含多个学习性工作任务。 表1课程内容与学时分配

电子测量技术基础题库

绪论 一、填空 1、计量的主要特征是、和。 2、计量器具按用途可分为、和。 3、计量基准一般分为、和。 4、计量标准是按国家规定的作为检定依据用的或，它的量值由传递。 5、计量标准有两类：一类是，一类是。 6、电子测量通常包括的测量，的测量以及的测量。 7、目前利用电子仪器对进行测量精确度最高。 8、目前，电压测量仪器能测出从级到的电压，量程达个数量级。 9、智能仪器的核心是。 10、仪器中采用微处理器后，许多传统的硬件逻辑可用取代，其实质是实现了。 11、智能仪器有两个特点：其一是，其二是。 12、虚拟仪器实质上是和相结合的产物。 13、虚拟仪器的硬件部分通常应包括及和变换器。 14、虚拟仪器的软、硬件具有、、及等特点。 15、LabVIEW是一种软件开发平台。 16、测量电信号的仪器可分为仪器、仪器及仪器三大类。 17、数据域测试仪器测试的不是电信号的特性，而主要是。 二、名词解释 1、电子测量 2、计量 第一章答案 一、填空 1、统一性；准确性；法制性 2、计量基准；计量标准；工作用计量器具 3、国家基准；副基准；工作基准 4、准确度等级；计量器具；物质；工作基准 5、标准器具；标准物质 6、电能量；信号特性及所受干扰；元件和电路参数 7、频率和时间 8、纳伏；千伏；12 9、微处理器 10、软件；硬件软化 11、操作自动化；具有对外接口功能 12、软件；硬件 13、微型计算机；A/D；D/A 14、开放性；模块化；重复使用；互换性 15、虚拟仪器图形化 16、时域；频域；调制域 17、二进制数据流 第一章误差理论与测量不确定性 一、填空 1、测量值与之间的差别称为测量误差。 2、计量标准的三种类型分别是、和。 3、绝对误差在用测量值与真值表示时，其表达式为；在用测量值与约定真值表示时，其表达式为。 4、在绝对值相等的情况下，测量值越小，测量的准确程度；测量值越大，测量的准确程度。 5、相对误差是和之比，表示为。 6、通常相对误差又可分为、、和。 7、满度相对误差又称为引用误差，它定义为绝对误差ΔX和仪器满度值X m之比，记为。 8、满度相对误差给出的是在其量程下的的大小。 9、满度相对误差适合用来表示电表或仪器的。 10、电工仪表是按的值来进行分级的。 11、常用电工仪表分为七个等级，它们是。 12、1.0级的电表表明r m。 13、根据满度相对误差及仪表等级的定义，若仪表等级为S级，则用该表测量所引起的绝对误差|ΔX| ；若被测量实际 值为X0，则测量的相对误差|ΔX| 。 14、当一个仪表的等级选定以后，所产生的最大绝对误差与量程成。 15、在选择仪表量程时，一般应使被测量值尽可能在仪表满量程值的以上。

电子测量技术的基本概念和原理

第六章:电子测量 第一节:电子测量的基本概念 一. 电子测量的定义: 测量是用实验方法,将被测量与所选用的作为标准的同类量进行比较,从而确定它的量值的过程. 电子测量是以电子技术理论为依据,以电子测量设备和仪器为手段,对待测的电量或非电量所进行的测量. 二. 电子测量的内容: 根据本课程的任务,这里对电子测量的主要内容加以分类介绍,以使读者在学习测量技术之前,有一个大慨的认识. 1.关于电能量的测量:包括电流,电压,功率等 2.关于电路参数的测量:包括电阻,电感,电容,阻抗,品质因子等. 3.关于电信号波形特征的测量:包括频率,周期,时间,相位等. 4.电路性能方面的测量:包括放大倍数,衰减量,灵敏度. 5.半导体器件方面的测量:包括二极管,三极管,稳压管,场效应管等的各种参数. 三. 电子测量的方法: 采用正确的测量方法,可以得到比较精确的测量结果,否则会出现测量数据不准确或错误,甚至会损坏测量仪器或损坏被测组件和设备等现象.例如用万用表的R x1档测量,小功率三极管的发射结电阻时,由芜仪表的内阻很小,使三极管基极注入的电流过大,结果晶体管尚未使用就会在测试过程中被损坏. 四. 测量数据的舍入规则: 1.有效数字 由于在测量中不可避免地存在误差,并且仪器的分辨能力有一定的限制,测量数据就不可能完全准确.同时,在对测量数据进行计算时,遇到像π,e 等无理数,实际计算时也只能取近似值,因此得到的数据通常只是一个进似

值.当我们用这个数据表示一个量时,为了表示得确切,通常规定误差不得超过末位单位数字的一半.例如末位数字是个位,则包含的误差绝对值应不大于0.5;若末位是十位,则包含的误差绝对值应不大于5.对于这种误差不大于末位单位数字一半的数,从它左边第一个不为零的数字起,直到右面一个数字止,都叫作有效数字.例如375,123.08,3.10等,只要其中误差不大末位数字之半.它们就都是有效数字.值得注意的是,在数据左边的零不是有效数据,而数字中间和右面的零都是有效数字.例0.0038KΩ,左面的三个零就不是有效数字,因为它们可以通过单位变换变为3.8.可见只有两位有效数字.此外,对于像391000HZ这样的数,若实际上在百位数上就包含了误差,即只有四位有效数字,这时百分位数字上的零是有效数字,不能去掉,这时为了区别右面三个 零的不同,10的乘幂的形式,即写为3.910*10 HZ,它清楚地表明有效数字只有四位,误差绝对值不大于50HZ. 1. 数字的舍入规则 当需要几位有效数字时,对超过几位的数字就根据舍入规则进行处理.例如对某电压进形四次测量,每次测量值均可用四位有效数字表示.例如四次测量值分别为U1=38.71V,U2=38.68V,U3=38.70V,U4=38.72V时,它们的平均值为: U=U1+U2+U3+U4/4=38.7052V 所以在小数点后第三,四位可以根据舍入规则处理掉. 五. 误差的基本慨念 一个量值是本身所具有的直实大小,称为真值.在测量过程中,测量工具不准确,测量手段不完善或测量工作中的疏忽等原因,都会使测量结果与被测量的直值不同,这个差异称为误差. 1. 测量误差的表示法 测量的结果与被测量的直值的差异,称为测误差,用△x表示, 即: △x=X-A0 (1-1) 当X>A0时,△x是正值; X

测量技术方案经典.doc

盐田国际行政办公大楼测量技术方案 一、工程概述 盐田国际行政办公大楼位于明珠立交道路系统南侧，东临进港大道，南为盐田三期码头检查场，西面为保税区货场，本工程地下两层，地上主楼25层，副楼5层，总用地面积24050.51平方米，其中，主楼建筑面积为33292.9平方米，副楼建筑面积为12747.88平方米的矩形框筒结构建筑。 二、现场情况 经现场实地踏勘，施工现场大型深基坑开挖形成，边坡进行了喷锚支护技术处理，现场四周通视良好，为施工方便，将平面及高程控制点布置在现场附近位置，并对控制点位每月定期进行观测，以防止位移影响测量精度。 三、编制依据 1．执行技术标准 a．《盐田国际行政办公大楼》施工图纸； b.业主提供的测量原始点位报告； c.《技术条件书》； d．《工程测量规范》（GB50026-93）； e.《建筑变形测量规范》（JGJ/8-9）。 2．施工测量流程

3．施工测量基本要求 施工测量的基本要求是按设计图纸的要求，把建筑物的平面和高程置放到施工场地上去，施工测量贯穿于整个施工过程，是质量控制和技术指导有效手段。 四、测量所采用的仪器设备 1．SET230R、SET2110、SET2110II型全站仪3台，标准精度为（2″）； 2．DSZ2、DS05型精密水准仪2台； 3．DZJ2型激光垂准仪1台，标准精度为（2″）。 五、工程坐标及高程应用 应业主要求，本工程平面坐标系统统一采用盐田港施工坐标和行政大楼相对标高盐田理论深度基准面高程系统。 1．深圳独立坐标系与盐田港施工坐标系的换算公式为： A=X*cosa+Y*sina-116971.665 B=X*sina+Y*cosa-69332.579 其中a=50.00084079 A、B坐标系为盐田港施工坐标系 2高程系统统一采用盐田理论深度基准面，与黄海高程的换算关系为： 盐田理论深度基准面高程=黄海高程+0.58M。

超声波测距技术综述

文献综述 题目超声波测距技术综述学生姓名 专业班级 学号 院（系）电气信息工程学院指导教师 完成时间2014 年06月01日

超声波测距技术综述 摘要 我们把频率高于20000赫兹的声波称为“超声波”。超声波具有指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远等特点，同时它是一种非接触式的检测方式，不受光线、被测对象颜色等影响，因此经常被用于距离的测量。超声测距技术在工业现场、车辆导航、水声工程等领域都具有广泛的应用价值，目前已应用于物位测量、机器人自动导航以及空气中与水下的目标探测、识别、定位等场合。因此，深入研究超声波测距的理论和方法具有重要的实践意义。 关键词超声波超声波测距车辆导航物位测量

1 引言 1.1 超声波简介 一般认为，关于超声的研究最初起始于1876年F1Galton的气哨实验。当时Galton 在空气中产生的频率达300K Hz,这是人类首次有效产生的高频声。而科学技术的发展往往与一些偶然的历史事件相联系。对超声的研究起到极大推动作用的是,1912年豪华客轮Titanic号在首航中碰撞冰山后的沉没，这个当时震惊世界的悲剧促使科学家们提出用声学方法来预测冰山，在随后的第一次世界大战中，对超声的研究得以进一步的促进。 近些年来，随着超声技术研究的不断深入，我们把频率高于20000赫兹的声波称为“超声波”。再加上其具有的高精度、无损、非接触等优点，超声的应用变得越来越普及。目前已经广泛的应用在机械制造、电子冶金、航海、航空、宇航、石油化工、交通等工业领域。此外在材料科学、医学、生物科学等领域中也占据重要地位。 而我国，关于超声波的大规模研究始于1956年。迄今，在超声的各个领域都开展了研究和应用，其中有少数项目已接近或达到了国际水平。 1.2 超声波测距简介 超声测距指的是利用超声波的反射特性进行距离测量，是一种非接触式的检测方式。与其它方法相比，如电磁的或光学的方法，它不受光线、被测对象颜色等影响。对于被测物处于黑暗、有灰尘、烟雾、电磁干扰、有毒等恶劣的环境下有一定的适应能力。特别是应用于空气测距，由于空气中波速较慢，其回波信号中包含的沿传播方向上的结构信息很容易检测出来，具有很高的分辨力，因而其准确度也较其它方法为高。超声波测距仪，可以应用于汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控和移动机器人的研制上，也可在潮湿高温，多尘等恶劣环境下工作。例如：液位、厚度、管道长度等场合。 超声波测距作为一种典型的非接触测量方法，在很多场合，诸如工业自动控制，建筑工程测量，机器人视觉识别，倒车防撞雷达，海洋测量，物体识别等方面得到广泛的应用。超声波具有指向性强、能量消耗缓慢且在介质中传播的距离较远的优点。与激光测距、红外线测距相比,超声波对外界光线、色彩和电磁场不敏感,更适于黑暗、

电子测量技术基础知识点

第1章 电子测量的基本概念 测量环境是指测量过程中人员、对象和仪器系统所处空间的一切物理和化学条件的总和。 电子测量的特点： ①测量频率范围宽 ②测量量程广 ⑧测量准确度高低相差悬殊 ①测量速度快 ⑤可实现遥测 ⑥易于实现测量智能化和自动化 ⑦测量结果影响因素众多，误差分析困难 测量仪器的主要性能指标： ①精度；②稳定性；③输入阻抗；④灵敏度；⑤线性度；⑥动态特性。 精度： 精密度（精密度高意味着随机误差小，测量结果的重复性好） 正确度（正确度高则说明系统误差小） 准确度（准确度高，说明精密度和正确度都高） 第2章 测量误差和测量结果处理 修正值C = - 绝对误差Δx 示值相对误差（标称相对误差） % 100?= x x x ?γ 满度相对误差 % %100S x x m m m =??=γ 分贝误差

) )(1lg(20dB x dB γγ+= 当n 足够大时，残差得代数和等于零。 实验偏差与标准偏差： n n x n i i /111 2 σσυσ=-=∑= 极限误差 σ 3=? 常用函数的合成误差 和函数： ???? ??+++±=2 212 12 11x x y x x x x x x γγγ 差函数 ???? ??-+-±=2 212 12 11x x y x x x x x x γγγ 积商函数 () 21x x y γγγ+±= 数据修约规则： (1)小于5舍去——末位不变。 (2)大于5进1——在末位增1。 (3)等于5时，取偶数——当末位是偶数，末位不变；末位是奇数，在末位增1（将末位凑为

偶数） 第3章信号发生器 振荡器是信号发生器的核心。 通常用频率特性、输出特性和调制特性(俗称三大指标)来评价正弦信号发生器的性能。 合成信号发生器 相干式（直接合成）：频率切换迅速且相位噪声很低 锁相式（间接合成）：频率切换时间相对较长但易于集成化 和点频法相比，扫频法具有以下优点： 1.可实现网络的频率特性的自动或半自动测量 2.扫频信号的频率是连续变化的，不会出现由于点频法中的频率点离散而遗漏掉细节的问题 3.扫频测量法是在一定扫描速度下获得被测电路的动态频率特性，而后者更符合被测电路的应用实际 第4章电子示波器 示波器的核心部件是示波管，由电子枪、电子偏转系统和荧光屏三部分组成 电子示波器结构框图：

时间间隔测量技术综述

高精度时间间隔测量方法综述 孙 杰 潘继飞 （解放军电子工程学院，安徽合肥，230037） 摘要：时间间隔测量技术在众多领域已经获得了应用，如何提高其测量精度是一个迫切需要解决的问题。在分析电子计数法测量原理与误差的基础上，重点介绍了国内外高精度时间间隔测量方法，这些方法都是对电子计数法的原理误差进行测量，并且取得了非常好的效果。文章的最后给出了高精度时间间隔测量方法的发展方向及应用前景。 关键词：时间间隔；原理误差；内插；时间数字转换；时间幅度转换 Methods of High Precision Time-Interval Measurement SUN Jie , PAN Ji-fei （Electronic Engineering Institute of PLA, HeFei 230037, China ） Abstract: Technology of time-interval measurement has been applied in many fields. How to improve its precision is an emergent question. On the bases of analyzing electronic counter ’s principle and error, this paper puts emphasis upon introducing high precision time-interval measurements all over the world. All these methods aim at electronic counter ’s principle error, and obtain special effect. Lastly, the progress direction and application foreground of high precision time-interval measurement methods are predicted. Key Words: time interval; principle error; interpolating; time-to-digital conversion; time-to-amplitude conversion 0引言 时间有两种含义，一种是指时间坐标系中的某一刻；另一种是指时间间隔，即在时间坐标系中两个时刻之间的持续时间，因此，时间间隔测量属于时间测量的范畴。 时间间隔测量技术在通信、雷达、卫星及导航定位等领域都有着非常重要的作用，因此，如何高精度测量出时间间隔是测量领域一直关注的问题。本文详细分析了目前国内外所采用的高精度时间间隔测量方法，指出其发展趋势，为研究新的测量方法指明了方向。 1 电子计数法 1.1 测量原理与误差分析 在测量精度要求不高的前提下，电子计数法是一种非常好的时间间隔测量方法，已经在许多领域获得了实际应用，其测量原理如图1 量化时钟频率为 0f ，对应的周期001f T =，在待测脉冲上升沿计数器输出计数脉冲个数N M ,，1T ，2T 为待测脉 冲上升沿与下一个量化时钟脉冲上升沿之间的时间间隔，则待测脉冲时间间隔x T 为： ()210T T T M N T x -+?-= （1） 然而，电子计数法得到的是计数脉冲个数N M ,，因此其测量的脉冲时间间隔为： ()0' T M N T x ?-= （2） 比较表达式（1）（2）可得电子计数法的测量误差为21T T -=?，其最大值为一个量化时钟周期0T ，产生的原因是待 测脉冲上升沿与量化时钟上升沿的不一致，该误差称为电子计数法的原理误差。 除了原理误差之外，电子计数法还存在时标误差，分析表达式（2）得到： ()()00'..T M N T M N T x ?-+-?=? （3） 比较表达式（3）（2）： ()()00 ''T T M N M N T T x x ?+--?=? （4） 根据电子计数法原理，()1±=-? M N ，0'T T M N x =-，因此： 00'0'T T T T T x x ??+±=? （5） 00'T T T x ??即为时标误差，其产生的原因是量化时钟的稳定度00T T ?，可以看出待测脉冲间隔x T 越大，量化时钟的稳 定度导致的时标误差越大。 作者简介：孙杰： （1975—），男（汉族），安徽合肥人，解放军电子工程学院讲师 潘继飞：（1978—），男（汉族），安徽凤阳人，解放军电子工程学院信号与信息处理专业博士生

数字电压表的文献综述

文献综述 一．前言 发展历程 数字电压表在1952年由美国NLS公司首次从电位差计的自动化过程中研制成功。50多年来，数字电压表有了不断的进步和提高。数字电压表刚开始是4位显示，然后是5位、6位，而现在发展到7位、8位数码显示；从最初的一两种类型发展到原理不同的几十种类型；从最早的采用继电器、电子管发展到全晶体管、集成电路、微处理器化；从一台仪器只能测一到两种参数到能测几十种参数的多用型；显示器件也从辉光数码管发展到等离子体管、发光二极管、液晶显示器等。数字电压表的体积和功耗越来越小，重量不断变轻，价格也逐步下降，可靠性越来越高，量程范围也逐步扩大。 DVM的高速发展，使它已成为实现测量自动化、提高工作效率不可缺少的仪表，现在已经广泛应用于电子、电工测量，自动化测试系统等领域。故数字电压表已成为一种必不可少的测量仪器。本设计是基于单片机AT89C51的数字电压表。硬件电路设计简单，具有读数方便、误差小、稳定性高等特点，具有较高应用价值，特别适合平常简单的测量。采用智能化的数字仪器将是必然的趋势，它们不仅能提高测量准确度，而且能提高电测量技术的自动化程序，可以扩展成各种通用数字仪表、专用数字仪表及各种非电量的数字化仪表(如：温度计、湿度计、酸度计、重量、厚度仪等)，几乎覆盖了电子电工测量、工业测量、自动化仪表等各个领域。从而提高计量检定人员的工作效率。 二．正文 1.DVM简介 数字电压表（Digital Voltmeter）简称DVM，是采用数字化的测量技术,将连续的模拟量转换成为离散的数字形式并加以显示的电子测量仪表。传统的指针式电压表功能单一、精度低，不能满足数字化时代的需求。数字电压表具有以下九大特点：1. 显示清晰直观，读数准确；2. 准确度高；3. 分辨率高；4. 测量范围宽；5. 扩展能力强；6. 测量速率快；7．输入阻抗高；8. 集成度高，微功耗；9. 抗干扰能力强。采用单片机的数字电压表不仅精度高、抗干扰能力强，

电子测量技术基础期末试题(张永瑞)(第二版)

1 电子测量试题 一、填空题(每空1分，共25分) 1.测量误差就是测量结果与被测量________的差别，通常可以分为_______和_______两种。 2.多次测量中随机误差具有________性、________性和________性。 3.412 位DVM 测量某仪器两组电源读数分别为5.825V 、15.736V ，保留三位有效数字分别应为________、________。 4.示波器Y 轴前置放大器的输出信号一方面引至触发电路，作为________信号；另一方面经过________引至输出放大器。 5.示波器X 轴放大器可能用来放大________信号，也可能用来放大________信号。 6.在示波器中通常用改变________作为“扫描速度”粗调，用改变________作为“扫描速度”微调。 7.所谓触发极性不是指触发信号本身的正负，而是指由它的________或________触发。 8.测量频率时，通用计数器采用的闸门时间越________，测量准确度越高。 9.通用计数器测量周期时，被测信号周期越大，________误差对测周精确度的影响越小。 10.在均值电压表中，检波器对被测电平的平均值产生响应，一般都采用________电路作为检波器。 11.所有电压测量仪器都有一个________问题，对DVM 尤为重要。 12.________判据是常用的判别累进性系差的方法。 13.________分配是指分配给各分项的误差彼此相同。 14.当观测两个频率较低的信号时，为避免闪烁可采用双踪显示的________方式。 15.频谱仪的分辨力是指能够分辨的________，它表征了频谱仪能将________紧挨在一起的信号区分开来的能力。 二、改错题(每小题3分，共15分。要求在错误处的下方划线，并将正确答案写出) 1.系统误差的大小可用测量值的标准偏差σ(x)来衡量。 2.绝对值合成法通常用于估计分项数目较多的总合不确定度。 3.示波器电子枪中调节A 2电位的旋钮称为“聚焦”旋钮。 4.阴极输出器探头既可起到低电容探头的作用，同时引入了衰减。 5.积分式DVM 的共同特点是具有高的CMR 。 三、单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其号码填在题干的括号内。每小题2分，共10分) 1.根据测量误差的性质和特点，可以将其分为( )三大类。 A.绝对误差、相对误差、引用误差 B.固有误差、工作误差、影响误差 C.系统误差、随机误差、粗大误差 D.稳定误差、基本误差、附加误差 2.用通用示波器观测正弦波形，已知示波器良好，测试电路正常，但在荧光屏上却出现了如下波形，应调整示波器( )旋钮或开关才能正常观测。 A.偏转灵敏度粗调 B.Y 轴位移 C.X 轴位移 D.扫描速度粗调

电子技术发展史概述首次

电子技术发展史概述 电子技术是十九世纪末、二十世纪初发展起来的新兴技术。由于物理学的重大突破，电子技术在二十世纪发展最为迅速，应用最为广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志。 从20世纪60年代开始，电子器件出现了飞速的发展，而且随着微电子和半导体制造工艺的进步，集成度不断提高。CPLD／FPGA、ARM、DSP、A／D、D／A、RAM和ROM等器件之间的物理和功能界限正日趋模糊，嵌入式系统和片上系统(SOC)得已实现。以大规模可编程集成电路为物质基础的EDA技术打破了软硬件之间的设计界限，使硬件系统软件化。这已成为现代电子设计的发展趋势。 现在，人们已经掌握了大量的电子技术方面的知识，而且电子技术还在不断的发展着。这些知识是人们长期劳动的结晶。 我国很早就已经发现电和磁的现象，在古籍中曾有“磁石召铁”和“琥珀拾芥”的记载。磁石首先应用于指示方向和校正时间，在《韩非子》和东汉王充著《论衡》两书中提到的“司南”就是指此。以后由于航海事业发展的需要，我国在十一世纪就发明了指南针。在宋代沈括所著的《梦溪笔谈》中有“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”的记载。这不仅说明了指南针的制造，而且已经发现了磁偏角。直到十二世纪，指南针才由阿拉伯人传入欧洲。 在十八世纪末和十九世纪初的这个时期，由于生产发展的需要，在电磁现象方面的研究工作发展的很快。库仑在 1785 年首先从实验室确定了电荷间的相互作用力，电荷的概念开始有了定量的意义。

1820 年，奥斯特从实验时发现了电流对磁针有力的作用，揭开了电学理论的新的一页。同年，安培确定了通有电流的线圈的作用及磁铁相似，这就指出了此现象的本质问题。有名的欧姆定律是欧姆在 1826 年通过实验而得出的。法拉第对电磁现象的研究有特殊贡献，他在1831 年发现的电磁感应现象是以后电子技术的重要理论基础。在电磁现象的理论及使用问题的研究上，楞次发挥了巨大的作用，他在1833 年建立确定感应电流方向的定则（楞次定则）。其后，他致力于电机理论的研究，并阐明了电机可逆性的原理。楞次在 1844 年还及英国物理学家焦耳分别独立的确定了电流热效应定律（焦耳 - 楞次定律）。及楞次一道从事电磁现象研究工作的雅可比在 1834 年制造出世界上第一台电动机，从而证明了实际应用电能的可能性。电机工程得以飞跃的发展是及多里沃 - 多勃罗沃尔斯基的工作分不开的。这位杰出的俄罗斯工程师是三相系统的创始者，他发明和制造出三相异步电机和三相变压器，并首先采用了三相输电线。在法拉第的研究工作基础上，麦克斯韦在 1864 年至 1873 年提出了电磁波理论。他从理论上推测到电磁波的存在，为无线电技术的发展奠定了理论基础。1888 年，赫兹通过实验获得电磁波，证实了麦克斯韦的理论。但实际利用电磁波为人类服务的还应归功于马克尼和波波夫。大约在赫兹实验成功七年之后，他们彼此独立的分别在意大利和俄国进行通信试验，为无线电技术的发展开辟了道路。 人类在自然界斗争的过程中，不断总结和丰富着自己的知识。电子科学技术就是在生产斗争和科学实验中发展起来的。 1883 年美国

电子测量技术基础课后习题答案_1-8章张永瑞(第二版)_

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。 1.5 列举电子测量的主要特点.。 答：（1）测量频率范围宽；（2）测试动态范围广；（3）测量的准确度高；（4）测量速度快；（5）易于实现遥测和长期不间断的测量；（6）易于实现测量过程的自动化和测量仪器的智能化；（7）影响因素众多，误差处理复杂。 1.6 选择测量方法时主要考虑的因素有哪些？ 答：在选择测量方法时，要综合考虑下列主要因素：① 被测量本身的特性； ② 所要求的测量准确度；③ 测量环境；④ 现有测量设备等。 1.7 设某待测量的真值为土0．00，用不同的方法和仪器得到下列三组测量数据。试用精密度、正确度和准确度说明三组测量结果的特点： ① 10.10，l0.07，10.l2，l0.06，l0.07，l0.12，10.11，10.08，l0.09， 10.11；

《电子测量技术》课程教学大纲

《电子测量技术》课程教学大纲 一、课程的性质与任务 《电子测量技术》是电子信息、自动控制、测量仪器等专业的通用技术基础课程。该课程包括电子测量的基本原理、测量误差分析，主要电子仪器的工作原理，性能指标，电参数的测试方法，该领域的最新发展等。 电子测量是现代科学获取信息的重要手段，是从事现代电子科学研究的必备基础，也是培养学生“实践动手能力”的重要标志性课程。其特点是综合性强、实践性突出、应用面广泛。电子测量技术综合应用了电子、计算机、通信、控制等技术。 通过本课程的学习，培养学生具有电子测量技术和仪器方面的基础知识和应用能力；通过本课程的学习，可开拓学生思路，培养综合应用知识能力和实践能力；培养学生严肃认真，求实求真的科学作风，为后续课程的学习和从事研发工作打下基础。 二、课程的教学目标 （一）理论知识目标 (1)掌握近代电子测量的基本原理和方法。 (2)掌握测量误差分析和测量数据处理方法。 (3)熟悉常用电子测量仪器的应用技术。 (4)掌握正确选用测量仪器的基本方法。 （二）实践技能目标 (1)能够制订先进、合理的测量和测试方案。 (2)能够正确选用测量仪器。 (3)能够正确操作测量仪器。 (4)能够正确处理测量数据。 三、课程内容及教学要求 （一）绪论 1、主要内容

测量和电子测量；电子测量的内容与特点；电子测量的一般方法；电子测量仪器概述；计量的基本概念。 2、教学要求 了解常用测量方法和测量仪器的分类；掌握计量的概念；掌握电子测量的概念、特点；掌握电子测量常用仪器和常用方法。 3、作业要求 《思考与练习1》中的1.1，1.3，1.5。 4、实践性教学内容及要求 列举常用电子测量的实例，归纳电子测量方法及仪器的类别。 （二）测量误差和测量结果处理 1、主要内容 误差的相关概念；测量误差的来源；误差的分类；随机误差分析；系统误差分析；系统误差的合成；测量数据的处理；测量方案选择等。 2、教学要求 掌握误差的相关概念、分类、表示方法及公式；理解测量误差的来源；掌握随机误差分析方法，会熟练计算，掌握数学期望值、残差等的计算；掌握正态分布、平均分布，会熟练计算，能使用贝塞儿公式，掌握有限次测量的数据处理方法；掌握系统误差分析方法和合成方法，熟练相关计算；熟练消弱系统误差的典型测量技术、原理、计算。 3、作业要求 《思考与练习2》中的2.1，2.4，2.5，2.9，2.11，2.12。 3、实践性教学内容及要求 用万用表交流500V档测量教室内电源插座上的市电交流电压10次，记下每次测量值，最后根据这10个数据写出测量结果表达式。 （三）电路元件参数的测量 1、主要内容 电路元件集中参数测量方法简介；电桥测量元件参数；谐振法测量电感电容及Ｑ值；测量电阻、电感和电容的数字化方法；晶体管特性图示仪测量常用晶体管。 2、教学要求 理解集中参数的几种测量方法的特点；掌握利用直接测量法、并联替代法和 串联替代法测量电容、电感的原理及各种测量方法的优缺点；理解直流、交流电 桥测量元件参数的基本原理；理解Ｑ值的测量原理；理解晶体管参数测量的原理

高电压测量方法概述

高电压测量方法概述 球隙法测量高电压是试验室比较常用的方法之一。空气在一定电场强度下，才能发生碰撞游离。均匀电场下空气间隙的放电电压与间隙距离具有一定的关系。可以利用间隙放电来测量电压，但绝对的均匀电场是不易做到的，只能做到接近于均匀电场。测量球隙是由一对相同直径的金属球所构成。加压时，球隙间形成稍不均匀电场。当其余条件相同时，球间隙在大气中的击穿电压决定于球间隙的距离。对一定球径，间隙中的电场随距离的增长而越来越不均匀。被测电压越高、间隙距离越大。要求球径也越大。这样才能保持稍不均匀电场。球隙法测量接线如图1所示。 测量球隙作为一种高电压测量方法的优缺点进行比较。其优点是：可以测量稳态高电压和冲击电压的幅值，是直接测量超高压的重要设备。结构简单，容易自制或购买，不易损坏。有一定的准确度，测量交流及冲击电压时准确度在3％以内。球隙法测量的缺点是：测量时必须放电放电时将破坏稳定状态可能引起过电压。气体放电有统计性。数据分散，必须取多次放电数据的平均值，为防止游离气体的影响，每次放电间隔不得过小。且升压过程中的升压速度应较缓慢，使低压表计在球隙放电瞬间能准确读数，测量较费时间。实际使用中，测量稳态电压要作校订曲线，测量冲击电压要用50％放电电压法。手续都较麻烦。被测电压越高，球径越大，目前已有用到直径为±3m的铜球，不仅本身越来越笨重，而且影响建筑尺寸。 静电压表法测量原理是加电压于两电极，由于两电极上分别充上异性电荷，电极就会受到静电机械力的作用，测量此静电力的大小或是由静电力产生的某一极板的偏移(或是偏转)就能够反映所加电荷的大小。 静电电压表有两种类型，一种是绝对静电电压表，另一种是非绝对的静电电压表，由于绝对静电电压表结构和应用都非常复杂。在工程上应用较多的还是构造相对简单的非绝对静电电压表，其测量不确定度为1％～3％。量程可达1000kV。此种测量表测量时可动电极有位移。可动电极移动时，张丝所产生的扭矩或是弹簧的弹力产生了反力矩，当反力矩和静电场的力矩相平衡时，可动电极的位移达到一个稳定值。与可动电极相连接在一起的指针或反射光线的小镜子就指出了被测电压的数值。静电电压表从电路中吸取的功率相当小，当测量交流电压时，表计通过的电容电流的多少决定于被测电压频率的高低以及仪器本身电容的大小，由于仪表的电容一般仅有几皮法到几十皮法，所以吸取的功率十分的微小，因此静电电压表的内阻抗极大。通常还可以把它接到分压器上来扩大其电压量程，目前国内已生产有250～500kV的静电电压表。

电子测量技术试题

《电子测量》期末考试试卷 卷别：A卷命题人：满分：100分考试时间：120分钟班级：姓名：学号：成绩： 一、填空（每空1分，共20分）： 1、电子测量是以为手段的测量。 2、绝对误差是指由测量所得到的与之差。 3、相对误差是指与之比。用表示。 4、MF-47型万用表具有个基本量程和7个附加参数量程。 5、万用表测量的对象包括：、、和等电 参量。同时，可测、、、。 6、指针式万用表的结构包括、转换开关、三部分组成。 7、电阻器按结构分可分为：、半可调式电阻器、。 8、指针式万用表的表头是仪表。 二、判断（每题2分，共10分）： 1、一般直流电表不能用来测量交流电。（） 2、测量时电流表要并联在电路中，电压表要串联在电路中。（） 3、一般，万用表红表笔接正级，黑表笔接负级。（） 4、使用万用表交流电压档测量时，一定要区分表笔的正负极。（） 5、万用表广泛应用于无线电、通信和电工测量等领域。（） 三、简答（每题5分，共15分）： 1、在万用表的使用中，为了能准确读数，我们需注意那些方面？ 2、常用的模拟电压表和数字电表各分为几类？

3、使用万用表的欧姆档测量电阻的操作步骤是？ 四、读图（每空2分，共24分）: 五、计算（共31分）： 1、用量程是10mA的电流表测量实际值为8mA的电流，若读数是8.15mA。试求测量的绝对误差，实际相对误差和引用相对误差。( 6分) 2、有一块电压表，用它去测量一个最大电压为30V的电阻，需串联一个20欧的电阻，已知电压表内阻为10欧，求电压表表头允许流过的最大电压和最大电流。（6分）

3、如下图所示为万用表电流档的原理图，请根据图示的有关参量，计算I＝250mA时的分流电阻Rx。（9分） 4、如下图所示为万用表电压档的电路原理图，请根据图示所标参量，计算Rx1、Rx2、Rx3、Rx4。（10分）