【正文】 22/5/25 現(xiàn)代電子測量技術 68 減少誤差的復合式比較 （續(xù)） ? ? 通過交換被測量和標準量的位置，從前后兩次換位測量結果的處理中，削弱或消除系統(tǒng)誤差。 直讀式電壓表 2022/5/25 現(xiàn)代電子測量技術 58 基于比例變換的間接比較法 （續(xù)） （ 2） 實現(xiàn)結構 由于 故： 式中 K 1 K 3K 2xu2u3 yu1y1y2y3信源點 信宿點 )( 111 uxKy ?? )( 2122 uyKy ?? )( 3233 uyKyy ???3 2 1 1 2 3{ [ ( ) ] }y K K K x u u u K x u? ? ? ? ? ?1 2 3K K K K? 3211 2 3uuuuK K K? ? ?2022/5/25 現(xiàn)代電子測量技術 59 基于比例變換的間接比較法 （續(xù)） ? （ 2）間接比較方法 ： ? 步驟為①校準 ②測量 （a ) 測零點值非電－電變換 K1主體電－非電變換 K3電－電變換 K2傳感器 變換電路 顯示器（b ) 測標準量非電－電變換 K1主體電－非電變換 K3電－電變換 K2傳感器 變換電路 顯示器（c ) 測未知量非電－電變換 K1主體電－非電變換 K3電－電變換 K2傳感器 變換電路 顯示器0?x0ysyxysx ?xxs2022/5/25 現(xiàn)代電子測量技術 60 基于差值示零的直接比較法 : 被測量與標準量直接進行比較 ① 需要一個具有 比較功能的電路 ， 要求比較的范圍寬 、靈敏度和分辨力高； ② 需要一個 與被測量同類的可變標準量 參與比較 ， 要求標準量準確且可細微調節(jié) 。 電壓增益的測得值為 誤差為 用對數(shù)表示為增益測得值的分貝值 分貝誤差 oxiVAV?2 0 l g ( )xxG A d B?2 0 l g ( 1 )dB AA? ???AAA x ???2022/5/25 現(xiàn)代電子測量技術 55 測量誤差的表示方法 （續(xù)） 2022/5/25 現(xiàn)代電子測量技術 56 測量的間接比較與直接比較原理 y 1 y 2 y電量變換（測量電路） 信宿點非電逆變換（顯示器）被測量 x信源點非電變換（傳感器）y 1 =f 1 (x)2 2 1()y f y? 32 ()y f y?? 測量最基本的原理是比較，比較是認識和區(qū)別被測對象的一種重要方法。 0100%xA? ???2022/5/25 現(xiàn)代電子測量技術 50 測量誤差的表示方法 （續(xù)） 實際相對誤差： 用實際值 A代替真值 A0 示值相對誤差： 用測量值 X 代替實際值 A 100%A xA? ???100%x xx? ???2022/5/25 現(xiàn)代電子測量技術 51 測量誤差的表示方法 （續(xù)） ? （ 2） 滿度相對誤差 （ 引用相對誤差 ） ? 用測量儀器在一個量程范圍內出現(xiàn)的最大絕對誤差與該量程值 （ 上限值－下限值 ） 之比來表示的相對誤差 ，稱為滿度相對誤差 （ 或稱引用相對誤差 ） 100%mmmxx????0mx||mx??||mx??AxAmxA??儀表各量程內絕對誤差的 最大值 m mmxx?? ? ?2022/5/25 現(xiàn)代電子測量技術 52 測量誤差的表示方法 （續(xù)） ? 電工儀表就是按引用誤差 之值進行分級的。 ? ? （ 1） 定義 ： 由測量所得到的被測量值與其真值之差 ，稱為絕對誤差 0Axx ???x x A? ? ??實際應用中常用實際值 A（高一級以上的測量儀器或計量器具測量所得之值）來代替真值。 ? （ 3） 理論誤差和方法誤差： 由于測量原理 、 近似公式 、測量方法不合理而造成的誤差 。 ? 真值 : 在一定的時間和空間環(huán)境條件下，被測量本身所具有的真實數(shù)值。 ? 從現(xiàn)代科學的觀點來看 ， 最好的基準是原子基準 。 ? （ 6） 校準： 校準是指被校的計量器具與高一等級的計量標準相比較 ， 以確定被校計量器具的示值誤差 （ 有時也包括確定被校器具的其他計量性能 ） 的全部工作 。 ? （ 3） 工作計量器具： 工作崗位上使用 ， 不用于進行量值傳遞 ， 而是直接用來測量被測對象量值的計量器具 。 ? 除標準器具外 ， 還有標準物質 。 2022/5/25 現(xiàn)代電子測量技術 39 1． 2． 3 基準和標準 （續(xù)） ? 根據(jù)工作基準復現(xiàn)出不同等級的便于經(jīng)常使用的計量標準量具或儀器 ， 簡稱標準 。 例： = ?2022/5/25 現(xiàn)代電子測量技術 38 1． 2． 3 基準和標準 ? ? 基準用來復現(xiàn)某一基本測量單位的量值 ， 只用于鑒定各種量具的精度 ， 不直接參加測量 。 英呎 —— feet 2022/5/25 現(xiàn)代電子測量技術 35 1． 2． 2 單位和單位制 （續(xù)） ? 1960年第十一屆國際計量大會上正式通過國際單位制 SI。 ?計量和測量相互配合，才能在國民經(jīng)濟各個領域發(fā)揮重要作用。 沒有測量，計量將失去價值 為了保證測量結果的準確性，必須定期對儀器進行檢定和校準，這個過程就是計量。 ? 計量的三個主要特征是 統(tǒng)一性 、 準確性和法制性 。 ? III組： 惡劣的環(huán)境條件 ， 溫度－ 40～ +55oC， 相對濕度 90%（ 在 35oC上 ） ， 允許頻繁的搬動和運輸中受到較大的沖擊和振動 。 ? 抗干擾 、 防噪聲的措施 ， 如接地 、 屏蔽 、 隔離 、濾波等 。 特別是某些測量器具的量程廣 、 頻段寬 ， 而內部的元器件數(shù)目甚多 ， 且對外界影響相當敏感 ， 錯綜復雜的影響量所產(chǎn)生的不良效應有時會成為測量的嚴重問題 。 2022/5/25 現(xiàn)代電子測量技術 28 測量的基本要素 （續(xù)） ? ? 測量環(huán)境是指 測量過程中人員、對象和儀器系統(tǒng)所處空間的一切物理和化學條件的總和。 2022/5/25 現(xiàn)代電子測量技術 26 測量的基本要素 （續(xù)） 執(zhí)行測量操作測試數(shù)據(jù)處理測量結果顯示結 束設置儀器工作參數(shù)實施階段被測對象設計階段測量任務要求組建測量系統(tǒng)需 求 分 析擬定測量方案現(xiàn)有儀器設備選用測量儀器（測試硬件平臺）決定測量技術（測試軟件平臺）完成儀器互連 擬定測量步驟開 始論證階段2022/5/25 現(xiàn)代電子測量技術 27 測量的基本要素 （續(xù)） ? ——信息 ? 廣義的測量是信息的獲取 ， 信息反映了事物的運動的狀態(tài)及其變化方式 。 2022/5/25 現(xiàn)代電子測量技術 23 測量的基本要素 ? 被測對象、測量儀器、測量技術、測量人員和測量環(huán)境 被測對象 測量人員測試儀器系統(tǒng)信 息 顯 示感知和識別2022/5/25 現(xiàn)代電子測量技術 24 測量的基本要素 （續(xù)） 對象屬性影響影響影響測量策略、算法數(shù)據(jù)狀態(tài)參數(shù)命令被測信息原理方法被測對象儀器系統(tǒng)測量人員測量環(huán)境激勵信號選擇儀器決定方法圖 13 測量的基本要素2022/5/25 現(xiàn)代電子測量技術 25 測量的基本要素 （續(xù)） ? ——基本要素之間的互動關系 ? 論證階段 : 測量的主體（測量人員）根據(jù)測試任務的要求、被測對象的特點、屬性，及現(xiàn)有儀器設備狀況，擬定合理的測試方案。 2022/5/25 現(xiàn)代電子測量技術 22 測量的定義 （續(xù)） ? ? 廣義地講，測量不僅對被測的物理量進行定量的測量，而且還包括對更廣泛的被測對象進行定性、定位的測量。 2022/5/25 現(xiàn)代電子測量技術 19 測量的定義 ? ? 測量是為了 確定被測對象的量值 而進行的實驗過程 。 ? 分別從信息獲取的廣義概念和量值比較的狹義概念上，闡述測量的基本原理； ? 從實現(xiàn)測量原理的變換、比較、處理和顯示等環(huán)節(jié)中，闡述電子測量的基本技術 。 ? 第六部分 測量系統(tǒng)集成 ， 闡述組建測量系統(tǒng)的硬件平臺 、軟件平臺 、 總線標準 、 通信技術等 。 2022/5/25 10 美國國家導彈防御計劃 NMD 測量技術的作用和地位 測量技術在國防領域的應用 (如雷達） 5. 衛(wèi)星紅外線監(jiān)測系統(tǒng) 監(jiān)測系統(tǒng) : 探測和發(fā)現(xiàn)敵人導彈的發(fā)射并追蹤導彈的飛行軌道； 攔截器：能識別真假彈頭，敵友方 2022/5/25 11 測量技術的作用和地位 “阿波羅 10”： 火箭部分 2077個傳感器 飛船部分 1218個傳感器， 檢測參數(shù) 加速度、溫度、壓力、 振動、流量、應變、 聲學、 神州飛船： 185臺（套）儀器裝置 2022/5/25 12 測量技術的作用和地位 ? “物化法官 ” ? 檢查產(chǎn)品質量 ? 監(jiān)測環(huán)境污染 ? 識別指紋假鈔 ? 查服違禁藥物 ? 偵破刑事案件 2022/5/25 13 測量技術的作用和地位 …… 教學實驗、氣象預報、大地測繪、災情預報、交通指揮、 …… 涵蓋 吃穿用、農(nóng)輕重、海陸空 2022/5/25 14 測量技術的作用和地位 ? 科學研究的先行官 ? 諾貝爾獎獲得者 R. R. Ernst說 “ 現(xiàn)代科學的進步越來越依靠尖端儀器的發(fā)展 ” ? 俄國化學家門捷列夫指出 “ 科學是從測量開始的 ” ? 近 80年來，與科學儀器密切相關的諾貝爾獎獲得者達 38人 2022/5/25 現(xiàn)代電子測量技術 15 課程簡介 ? 第一部分 測量總論及誤差理論 ， 介紹測量的基本概念 、技術方法及系統(tǒng)組成 ， 誤差理論和數(shù)據(jù)處理等 。在發(fā)射 20毫米高爆彈時，激光測距儀可將目標的距離信息自動傳輸至高爆彈的爆炸引信，以便精確的設定引爆時間。 ? 第五部分 數(shù)域測量 ， 介紹數(shù)字系統(tǒng)的基本測量原理和方法 ， 包括數(shù)字信號的產(chǎn)生 、 邏輯分析 、 可測性設計及數(shù)字系統(tǒng)測試的典型實例 。