【正文】 度： 當(dāng)靜態(tài)特性為一直線時(shí) ， 直線的斜率即為靈敏度 ， 且為一常數(shù) ()y d yS f xx d x? ?? ? ??輸 出 量 的 變 化 量輸 入 量 的 變 化 量2022/5/27 現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù) 34 測(cè)量系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標(biāo)（續(xù)） ? 多級(jí)測(cè)量系統(tǒng)的靈敏度 若測(cè)量系統(tǒng)是由靈敏度分別為 S1， S2， S3等多個(gè)相互獨(dú)立的環(huán)節(jié)組成時(shí) ， 測(cè)量系統(tǒng)的總靈敏度 S為 v? u? x? y? S1 S 2 S 3 1 2 3y v u yS S S Sx x v u? ? ? ?? ? ?? ? ? ?2022/5/27 現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù) 35 測(cè)量系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標(biāo)（續(xù)） ? （ 3） 分辨力 ? 又稱靈敏度閾，它表征 測(cè)量系統(tǒng)有效辨別輸入量最小變化量的能力。 2022/5/27 現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù) 25 頻域、時(shí)域、數(shù)域及隨機(jī)域測(cè)量 （續(xù)） ：測(cè)量噪聲信號(hào)和使用隨機(jī)信號(hào)源 噪聲是一種與時(shí)間因素有關(guān)的隨機(jī)變量 ， 對(duì)噪聲的研究使用 概率統(tǒng)計(jì)方法 主要包括下述三個(gè)內(nèi)容： （ 1） 噪聲信號(hào)統(tǒng)計(jì)特性的測(cè)量 ， 如時(shí)域中的均值 、 均方根性 ， 頻域中的頻譜密度函數(shù) 、 功率譜密度函數(shù)等； （ 2） 將已知特性的噪聲作激勵(lì)源對(duì)被測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)性測(cè)量 ， 研究被測(cè)系統(tǒng)的特性； （ 3） 在背景噪聲信號(hào)不可忽略時(shí)對(duì)信號(hào) 、 特別是微弱信號(hào)的精確測(cè)量 。 h ( t )系 統(tǒng)激勵(lì) 響應(yīng)x ( t ) y ( t )2022/5/27 現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù) 15 系統(tǒng)的基本概念 （續(xù)） ? 測(cè)量系統(tǒng)的外部特性是由其內(nèi)部參數(shù)也即系統(tǒng)本身的固有屬性決定。 2022/5/27 現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù) 9 被測(cè)對(duì)象 — 信號(hào)與系統(tǒng)的特點(diǎn)及分類 信號(hào)的特點(diǎn)是： ? ① 信號(hào)是用變化著的物理量來(lái)表示信息的一種函數(shù)； ? ② 信號(hào)中包含著信息 ， 它是信息的載體 ， 具有能量 （ 有能源 ） 。 ③極有利于信息傳遞 ④極為靈活的變換技術(shù)。 2022/5/27 現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù) 7 電子測(cè)量的內(nèi)容 （續(xù)） ? （ 2） 按基本的測(cè)量對(duì)象來(lái)看 ， 電子測(cè)量是對(duì)電信號(hào)和電系統(tǒng)的測(cè)量： ? ①電子測(cè)量的 基本對(duì)象 是 未知 的信號(hào)與系統(tǒng) ? ②電子測(cè)量的 基本工具 是 已知 的信號(hào)與系統(tǒng) ? ③電子測(cè)量的 基本工作機(jī)理 是信號(hào)與系統(tǒng)的相互作用 h ( t )系 統(tǒng)輸入 輸出x ( t ) y ( t )測(cè)試系統(tǒng)框圖2022/5/27 現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù) 8 電子測(cè)量的對(duì)象 —— 信號(hào)與系統(tǒng) 信號(hào)的基本概念 ? 測(cè)量的目的是獲取被測(cè)對(duì)象的信息，信息描述了被測(cè)對(duì)象的狀態(tài)及其變化方式。 （ 6） 信號(hào)的空間分布結(jié)構(gòu) 許多信號(hào) ， 既具有時(shí)間特性 、 也還具有空間特性 ? 例如描述大氣壓隨海拔高度變化的信號(hào) ， 其自變量表示海拔高度；描述飛機(jī)機(jī)翼上應(yīng)變分布的信號(hào) ， 其自變量表示結(jié)構(gòu)尺寸； 2022/5/27 現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù) 14 系統(tǒng)的基本概念 信號(hào)的產(chǎn)生、傳輸、處理、存儲(chǔ)和再現(xiàn)都需要一定的物理裝置，這種裝置通常就稱為系統(tǒng)。 ? RLC測(cè)試儀 、 阻抗分析儀 、 網(wǎng)絡(luò)分析儀 、 頻率特性測(cè)試儀（ 掃頻儀 ） 、 晶體管特性圖示儀等儀器 ， 均包含有激勵(lì)信號(hào)源 。 xy y=sxY=s + s x0 10非線性 2022/5/27 現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù) 32 測(cè)量系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標(biāo)（續(xù)） （ 1） 零位 （ 零點(diǎn) ） ? 當(dāng)輸入量為零 x=0時(shí) ， 測(cè)量 系統(tǒng)的輸出量不為零的數(shù)值 ? 零位值為 ? 零位值應(yīng)設(shè)法從測(cè)量結(jié)果中消除 。 ? ② 可信任概率 P—— 表示儀表誤差在給定時(shí)間內(nèi)仍然保持在技術(shù)條件規(guī)定限度以內(nèi)的概率 。 分為電氣工作特性和一般工作特性兩類 ? 儀器的工作條件： 分基準(zhǔn) 、 額定和極限三種 。 ? ④ 傳遞函數(shù)與微分方程等價(jià) 。 ? 為了實(shí)現(xiàn)對(duì)各種類型物理量的測(cè)量，可采用直接測(cè)量、間接測(cè)量和組合測(cè)量方法； ? 為了測(cè)量有源的電能量和無(wú)源的電參量，可分別采用有源測(cè)量和無(wú)源測(cè)量方法； ? 為了適應(yīng)對(duì)被測(cè)對(duì)象的多源信息的測(cè)量，特別是對(duì)空間位置高度分散的多源信息的測(cè)量，可采用集中式或分布式的多路測(cè)量； ? 當(dāng)需要了解被測(cè)對(duì)象的時(shí)域或頻域特性，或者測(cè)量隨機(jī)信號(hào)和數(shù)字系統(tǒng)時(shí)，可采用時(shí)域、頻域、隨機(jī)域和數(shù)域測(cè)量； ? 根據(jù)信號(hào)隨時(shí)間變化的特點(diǎn)，相應(yīng)地有靜態(tài)、穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)測(cè)量。 2022/5/27 現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù) 48 電子測(cè)量?jī)x器的技術(shù)條件及誤差的表示方法（續(xù)） ? ① 以量程 （ 滿度值 ） 的百分?jǐn)?shù) （ 即滿度誤差 ， 引用誤差 ） 的形式 ， 給出儀器的準(zhǔn)確度等級(jí) （ 或稱精度等級(jí) ）s。 ? 前一環(huán)節(jié)的輸出電阻 R01相當(dāng)于后面環(huán)節(jié)的信號(hào)源內(nèi)阻，所以 輸出電阻理想值應(yīng)為零 。 || 100%mHFSHY?????2022/5/27 現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù) 38 測(cè)量系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標(biāo)（續(xù)） （ 2） 重復(fù)性 ? 表征測(cè)量系統(tǒng)輸入量按同一方向作全量程連續(xù)多次變動(dòng)時(shí) ， 靜態(tài)特性不一致的程度 ? 重復(fù)性是指標(biāo)定值的分散性 ， 是一種隨機(jī)誤差 ， 可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)偏差來(lái)計(jì)算 S—— 子樣標(biāo)準(zhǔn)偏差； K—— 置信因子 。 瞬態(tài)測(cè)試技術(shù)有兩種方式： ? 一種是測(cè)量有源量 ， 測(cè)量幅值隨時(shí)間呈非周期形變化（ 突變 、 瞬變 ） 的電信號(hào)； ? 另一種是測(cè)量無(wú)源量 ， 是以最典型的脈沖或階躍信號(hào)作被測(cè)系統(tǒng)的激勵(lì) ， 觀察系統(tǒng)的輸出響應(yīng) （ 隨時(shí)間的變化關(guān)系 ） ， 即研究被測(cè)系統(tǒng)的瞬態(tài)特性 。 ? 模擬系統(tǒng)是分析和處理模擬信號(hào)的系統(tǒng) ， ? 數(shù)字系統(tǒng)是分析和處理脈沖與數(shù)字信號(hào)的系統(tǒng) 。 而周期信號(hào) 、 指數(shù)信號(hào) 、 隨機(jī)信號(hào)等 ， 則為時(shí)域無(wú)限信號(hào) 。 ? 從狹義上講，電子測(cè)量則是利用電子技術(shù)對(duì)電子學(xué)中有關(guān)的電量所進(jìn)行的測(cè)量。因?yàn)殡娮訙y(cè)量是通過(guò)電子運(yùn)動(dòng)和電磁波傳播進(jìn)行工作 （ 5）易于實(shí)現(xiàn)遙測(cè) （ 6）易于實(shí)現(xiàn)測(cè)量過(guò)程的自動(dòng)化和測(cè)量?jī)x器智能化 2022/5/27 現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù) 5 電子測(cè)量的內(nèi)容 ? 從廣義上說(shuō)，電子測(cè)量是泛指以電子科學(xué)技術(shù)為手段而進(jìn)行的測(cè)量，即以電子科技理論為依據(jù)，以電子測(cè)量?jī)x器和設(shè)備為工具，對(duì)電量和非電量進(jìn)行的測(cè)量。 ? 例如 ， 矩形脈沖 、 正弦脈沖等 。 記憶系統(tǒng)的輸入輸出關(guān)系是一般是微分或差分方程 。 ? 正弦測(cè)試技術(shù)可以測(cè)線性系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)參數(shù)，線性系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)參量是指系統(tǒng)的阻抗、增益或損耗、相移、群延遲和非線性失真度，以及這些參量隨頻率變化的情況 2022/5/27 現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù) 29 靜態(tài)、穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)測(cè)量 ③ 動(dòng)態(tài) （ 脈沖 ） 測(cè)試技術(shù) ， ? 自然界存在大量瞬變沖激的物理現(xiàn)象 ， 如力學(xué)中的爆炸 、 沖擊 、 碰撞等 ， 電學(xué)中的放電 、 閃電 、 雷擊等 ，對(duì)這類隨時(shí)間瞬變對(duì)象進(jìn)行測(cè)量 ， 稱為動(dòng)態(tài)測(cè)量和瞬態(tài)測(cè)量 。 例如一溫度測(cè)量系