【正文】 何被利用的。 人們通過對客觀事物的大量觀察和測量形成定性和定量的認(rèn)識， 歸納、 建立起各種定理和定律， 而后又通過測量來驗證這些認(rèn)識、 定理和定律是否符合實際情況， 經(jīng)過如此反復(fù)實踐， 逐步認(rèn)識事物的客觀規(guī)律， 并用以解釋和改造世界。 歷史事實也已證明： 科學(xué)的進(jìn)步 ， 生產(chǎn)的發(fā)展 ， 與測量理論 、 技術(shù) 、 手段的發(fā)展和進(jìn)步是相互依賴 、 相互促進(jìn)的 。 第 1章 電子測量的基本概念 近幾十年來計算技術(shù)和微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展為電子測量和測量儀器增添了巨大活力。 例如， 放大器的增益測量實際上就是對其輸入、 輸出端電壓的測量， 再相比取對數(shù)得到增益分貝數(shù)； 脈沖信號波形參數(shù)的測量可歸結(jié)為對電壓和時間的測量。 當(dāng)然， 不能要求同一臺儀器能在這樣寬的頻率范圍內(nèi)工作， 通常根據(jù)不同的工作頻段采用不同的測量原理， 使用不同的測量儀器。 一般情況下， 使用同一臺儀器， 同一種測量方法， 是難以覆蓋如此寬廣的量程的。 除了 頻率和時間 的測量準(zhǔn)確度很高之外， 其他參數(shù)的測量準(zhǔn)確度相對都比較低。 現(xiàn)在， 已有大量商品化帶微處理器的電子測量儀器面世， 許多儀器還帶有 GPIB標(biāo)準(zhǔn)儀器接口， 可以方便地構(gòu)成功能完善的自動測試系統(tǒng)。 電子測量中另一個難以避免而又無法準(zhǔn)確估算其實際影響大小的因素是測量儀器內(nèi)部各元器件之間、 測量與被測量裝置之間無時無處不在的寄生電容、 電感、 電導(dǎo)等的不良影響。 直接測量的特點(diǎn)是不需要對被測量與其他實測的量進(jìn)行函數(shù)關(guān)系的輔助運(yùn)算， 因此測量過程簡單、 迅速， 是工程測量中廣泛應(yīng)用的測量方法。 第 1章 電子測量的基本概念 2. 1) 偏差式測量法 在測量過程中， 用儀器儀表指針的位移 (偏差 )表示被測量大小的測量方法稱為偏差式測量法， 例如使用萬用表測量電壓、 電流等。 微差式測量法 通過測量待測量與標(biāo)準(zhǔn)量之差 (通常該差值很小 )來得到待測量的值， 如圖 。 V2 為量程不大但靈敏度很高的電壓表 ； UB表示由標(biāo)準(zhǔn)電源 Us獲得的標(biāo)準(zhǔn)電壓； Uδ是由 V2 電壓表測得的 Uo與 UB的差值， 即輸出電壓 Uo隨著市電波動和負(fù)載變化而產(chǎn)生的微小起伏。 第 1章 電子測量的基本概念 除了上述幾種常見的分類方法外， 還有其他一些分類方法。 電壓表內(nèi)阻的大小將直接影響到測量結(jié)果， 這種影響通常稱做 電壓表的負(fù)載效應(yīng) 。 比如作為模擬式儀表最基本構(gòu)成單元的動圈式檢流計 (電流表 )， 就是將流過線圈的電流強(qiáng)度轉(zhuǎn)化成與之成正比的轉(zhuǎn)矩而使儀表指針相對于初始位置偏轉(zhuǎn)一個角度， 根據(jù)角度偏轉(zhuǎn)大小 (這可通過刻度盤上的刻度獲得 )得到被測電流的大小， 這就是一種基本的變換功能。 比如， 模擬式儀表通過指針在儀表度盤上的位置顯示測量結(jié)果， 數(shù)字式儀表通過數(shù)碼管、 液晶或陰極射線管顯示測量結(jié)果。 精度又可用精密度、 正確度和準(zhǔn)確度三個指標(biāo)加以表征。 正確度高， 則說明系統(tǒng)誤差小， 比如某電壓表的正確度是 V， 則表明用該電壓表測量電壓時的指示值與真值之差不大于 V。 第 1章 電子測量的基本概念 2. 穩(wěn)定性通常用穩(wěn)定度和影響量兩個參數(shù)來表征。 例如， EE1610晶體振蕩器在環(huán)境溫度從 10℃ 變化到 35℃ 時， 頻率漂移 ≤1 10－ 9。 例如， 示波器在單位輸入電壓的作用下， 示波管熒光屏上光點(diǎn)偏移的距離就定義為它的偏轉(zhuǎn)靈敏度， 單位為 cm/V、 cm/mV等。 由于各種干擾和人的感覺器官的分辨能力等因素的影響， 不必也不應(yīng)該苛求儀器有過高的靈敏度。 例如示波器的垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)， 由于輸入電容等因素的影響造成了輸出波形對輸入信號的滯后與畸變， 示波器的瞬態(tài)響應(yīng)就表示了這種儀器的動態(tài)特性?！? 計量可看做測量的特殊形式， 在計量過程中， 認(rèn)為所使用的量具和儀器是標(biāo)準(zhǔn)的， 用它們來校準(zhǔn)、 檢定受檢量具和儀器設(shè)備， 以衡量和保證使用受檢量具和儀器進(jìn)行測量時所獲得測量結(jié)果的可靠性。 計量單位是有明確定義和名稱并令其數(shù)值為 1的固定的量， 例如長度單位 1米 (m)， 時間單位 1秒 (s)等。 例如力的單位牛頓 (N)的定義為“使質(zhì)量為 1千克的物體產(chǎn)生加速度為 1米每 2次方秒的力”， 即 N=kg 由基本單位、 輔助單位和導(dǎo)出單位構(gòu)成的完整體系稱為單位制。 它在全國作為復(fù)現(xiàn)計量單位的副基準(zhǔn)， 其地位僅次于國家基準(zhǔn)， 平時用來代替國家基準(zhǔn)使用或驗證國家基準(zhǔn)的變化。 標(biāo)準(zhǔn)器具按其法律地位可分為三類： 第 1章 電子測量的基本概念 ① 部門使用的計量標(biāo)準(zhǔn)是省級以上政府有關(guān)主管部門組織建立的統(tǒng)一本部門量值依據(jù)的各項計量標(biāo)準(zhǔn)； ② 社會公用計量標(biāo)準(zhǔn)指縣以上地方政府計量部門建立的作為統(tǒng)一本地區(qū)量值的依據(jù)， 并對社會實施計量監(jiān)督， 具有公證作用的各項計量標(biāo)準(zhǔn)； ③ 企事業(yè)單位使用的計量標(biāo)準(zhǔn)是企業(yè)、 事業(yè)單位組織建立的作為本單位量值依據(jù)的各項計量標(biāo)準(zhǔn)。 因此， 測量儀器、 量具在制造完畢時， 必須按照規(guī)定等級的標(biāo)準(zhǔn) (工作標(biāo)準(zhǔn) )進(jìn)行校準(zhǔn)， 該標(biāo)準(zhǔn)又要定期地用更高等級的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢定， 一直到國家級工作基準(zhǔn)， 如此逐級進(jìn)行。 量值的傳遞和跟蹤， 檢定和比對 ， 是國家計量工作統(tǒng)一性和權(quán)威性的重要保證。 第 1章 電子測量的基本概念 沒有合格證書或證書失效 (比如超過有效期 )者， 該儀器的精度指標(biāo)及測量結(jié)果只能作為參考。 一般要求計量標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確度為被檢者的1/3~1/10。 它在全國作為復(fù)現(xiàn)計量單位的地位僅在主基準(zhǔn)和副基準(zhǔn)之下。 例如， 在確定厘米、 克、 秒為基本單位后， 速度單位為厘米每秒 (cm/s)， 密度單位為克每立方厘米 (g/cm3)， 力的單位為達(dá)因 (dyn)， 厘米、 克、 秒構(gòu)成一個體系， 稱為厘米克秒制 。 頻率的單位為赫茲 (Hz)， 定義為“周期為 1秒的周期現(xiàn)象的頻率”， 即 Hz=1/s； 第 1章 電子測量的基本概念 能量 (功 )的單位焦耳 (J)的定義為 “ 1牛頓的力使作用點(diǎn)在力的方向上移動 1米所做的功 ” ， 即 J=N 法定計量單位是國家以法令形式規(guī)定使用的計量單位， 是統(tǒng)一計量單位制和單位量值的依據(jù)和基礎(chǔ)， 因而具有統(tǒng)一性、 權(quán)威性和法制性。 計量工作是國民經(jīng)濟(jì)中一項極為重要的技術(shù)基礎(chǔ)工作， 在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、 科學(xué)技術(shù)、 國防建設(shè)、 國內(nèi)外貿(mào)易以及人民生活等各個方面起著技術(shù)保證和技術(shù)監(jiān)督作用。 有些測量儀器除了上述指標(biāo)特性外， 還有其他技術(shù)要求， 這些具體問題將在后面有關(guān)章節(jié)中一一加以說明。 通常規(guī)定分辨力為允許絕對誤差的 1/3 第 1章 電子測量的基本概念 5. 線性度是測量儀表的輸入、 輸出特性之一， 表示儀表的輸出量 (示值 )隨輸入量 (被測量 )變化的規(guī)律。 由于習(xí)慣用法和測量電壓讀數(shù)的方便， 也常把偏轉(zhuǎn)因數(shù)當(dāng)作靈敏度。 第 1章 電子測量的基本概念 測量儀表的接入改變了被測電路的阻抗特性， 這種現(xiàn)象稱為 負(fù)載效應(yīng) 。 造成這種示值變化的原因主要是儀器內(nèi)部各元器件的特性、 參數(shù)不穩(wěn)定和老化等。 第 1章 電子測量的基本概念 3) 準(zhǔn)確度 (τ) 準(zhǔn)確度是精密度和正確度的綜合反映。 它反映了隨機(jī)誤差的影響。 第 1章 電子測量的基本概念 電子測量儀器的分類方法不一， 按其功能大致可分為 1. 電平測量儀器包括各種模擬式電壓表、 毫伏表、 數(shù)字式電壓表、 2. 電路參數(shù)測量儀器包括各類電橋、 Q表、 RLC測試儀、 晶體管或集成電路參數(shù)測試儀、 第 1章 電子測量的基本概念 3. 頻率、 時間、 頻率、 時間、 相位測量儀器主要包括電子計數(shù)式頻率計、 石英鐘、 數(shù)字式相位計、 4. 波形測量儀器主要指各類示波器， 如通用示波器、 多蹤示波器、 多掃描示波器、 取樣示波器， 以及記憶和數(shù)字 5. 信號分析儀器包括失真度儀、 諧波分析儀、 頻譜分析 第 1章 電子測量的基本概念 6. 模擬電路特性測試儀器包括掃頻儀、 噪聲系數(shù)測試儀、 7. 數(shù)字電路特性測試儀器主要指邏輯分析儀。 隨著測量技術(shù)的發(fā)展， 現(xiàn)在往往將傳感器、 放大電路及其他有關(guān)部分構(gòu)成獨(dú)立的單元電路， 將被測量轉(zhuǎn)換成模擬的或數(shù)字的標(biāo)準(zhǔn)電信號， 送往測量和處理裝置， 這樣的單元電路稱為變送器， 它是現(xiàn)代測量系統(tǒng)中極為重