【正文】 llon = 09 L . gallon = 41 L Boeing 757－ 300 43 400 L = 9 547 gallon (.) = 11 466 gallon (.) litre, liter (US) metre, meter (US) gram, gramme (UK) 電子科學與技術(shù)專業(yè)微電子方向 2022/3/13 30 計量單位 火星大氣層的最小安全距離：約 85 公里～ 100 公里預(yù)定的 140 公里～ 150 公里 實際上，探測器距火星表面最近僅 57 公里。 洛克希德 秒） 美國航宇局（ NASA）噴推實驗室：公制單位（磅 推力器校定表的作用是把遙測到的推力器點火工作次數(shù)轉(zhuǎn)換成提供給探測器的沖量，以消除因推力器點火工作造成的彈道計算中的剩余誤差。 低級錯誤 電子科學與技術(shù)專業(yè)微電子方向 2022/3/13 31 1． 2． 2 單位和單位制 （續(xù)） ? 單位： ? 基本單位： 彼此無關(guān)、分別加以確定的物理量單位。 ? 單位制： ? 為某種量制，按一定的規(guī)則確定的一組基本單位和導(dǎo)出單位。 ? 1984年 2月國務(wù)院頒布了 《 中華人民共和國法定計量單位 》 ， 決定我國法定計量單位以國際單位制為基礎(chǔ) 。 電子科學與技術(shù)專業(yè)微電子方向 2022/3/13 33 1． 2． 2 單位和單位制 （續(xù)） （ SI） 的組成 國際單位制基本單位 電子科學與技術(shù)專業(yè)微電子方向 2022/3/13 34 1． 2． 2 單位和單位制 （續(xù)） ? 國際單位制 是由 國際單位制單位 、 國際單位制詞頭 和 國際單位制的十進倍數(shù)單位 三部分組成 。 例： = 電子科學與技術(shù)專業(yè)微電子方向 2022/3/13 35 1． 2． 3 基準和標準 ? ? 基準用來復(fù)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 。 一個國家只有一個 。 電子科學與技術(shù)專業(yè)微電子方向 2022/3/13 36 1． 2． 3 基準和標準 （續(xù)） ? 根據(jù)工作基準 復(fù)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 。 ? 按精度高低又分為一級標準 、 二級標準和三級標準 。 ? 除標準器具外 ， 還有標準物質(zhì) 。 計量器具按作用可分為計量基準 、 計量標準和工作計量器具三類 。 （ 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 。 （ 5） 檢定： 法定計量技術(shù)機構(gòu) 用高一等級準確度的計量器具對低一等級的計量器具進行比較 ， 以達到全面評定被檢計量器具的計量性能是否合格的目的 。 電子科學與技術(shù)專業(yè)微電子方向 2022/3/13 39 （ 6） 校準： 校準是指被校準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 。 (8)量值的溯源性： 通過一條 具有規(guī)定不確定度 的不間斷的比較鏈 ， 是 測量結(jié)果 或 測量標準 的值能夠與規(guī)定的參考標準 （ 通常是國家標準或國際標準 ） 聯(lián)系起來的特性 。 ? 原器基準自身也會隨時間 、 地點 、 環(huán)境條件而變化 ， 甚至會損壞 、 會失傳 。 一個時期的測量基準反映當時的人類認識水平和科學水平 例：以太陽為基準 ， 時間測量的精確度 1天內(nèi)可達到 1秒鐘 。 電子科學與技術(shù)專業(yè)微電子方向 2022/3/13 41 測量基準的權(quán)威性和相對性 （續(xù)） 電子科學與技術(shù)專業(yè)微電子方向 2022/3/13 42 測量標準的傳遞 中國計量院中國測試院國家標物中心授權(quán)基準實驗室大區(qū)國家計量中心省級計量所市（地）計量所分站縣（區(qū)）計量所工礦企業(yè)、商店、研究院所、醫(yī)院、學校等國防計量中心行業(yè)計量中心國家專業(yè)計量站國家標準Ⅰ級Ⅱ級Ⅲ級工作標準自上而下逐級傳遞 電子科學與技術(shù)專業(yè)微電子方向 2022/3/13 43 1． 3 測量誤差的基本概念 測量誤差的定義 ? 測量的目的 : 獲得被測量的真值。 ? 測量誤差 : ? 所有測量結(jié)果都帶有誤差 。 （ 2） 影響誤差： 由于各種環(huán)境因素 （ 溫度 、 濕度 、 振動 、 電源電壓 、 電磁場等 ） 與測量要求的條件不一致而引起的誤差 。 （ 4） 人身誤差： 由于測量人員感官的分辨能力 、 反應(yīng)速度 、 視覺疲勞 、 固有習慣 、 缺乏責任心等原因 ， 而在測量中使用操作不當 、 現(xiàn)象判斷出錯或數(shù)據(jù)讀取疏失等而引起的誤差 。 電子科學與技術(shù)專業(yè)微電子方向 2022/3/13 45 實際應(yīng)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。 （ 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 。 ? 真值的獲得： 1. 標準量 ，計量學中標準量是已知的，可以使用。 3. 修正值 ，多次測量結(jié)果的算術(shù)平均值通過修正后可以使用。 被測量的實際值 xAxC ?????CxA ??電子科學與技術(shù)專業(yè)微電子方向 2022/3/13 48 測量誤差的表示方法 （續(xù)） ? 一個量的準確程度，不僅與它的絕對誤差的大小，而且與這個量本身的大小有關(guān)。 0100%xA? ???電子科學與技術(shù)專業(yè)微電子方向 2022/3/13 49 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? ???電子科學與技術(shù)專業(yè)微電子方向 2022/3/13 50 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(nèi)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(nèi)絕對誤差的 最大值： m mmxx?? ? ?電子科學與技術(shù)專業(yè)微電子方向 2022/3/13 51 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。如果儀表為S級，則說明該儀表的最大引用誤差不超過 S% ? 測量點的最大相對誤差： ? 在使用這類儀表測量時 ， 應(yīng)選擇適當?shù)牧砍?， 使示值盡可能接近于滿度值 ， 指針最好能偏轉(zhuǎn)在 不小于滿度值 2/3以上的區(qū)域 。 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： 測量誤差的表示方法 （續(xù)） oxiVAV?2 0 l g ( )xxG A d B?2 0 l g ( 1 )dB AA? ???AAA x ???電子科學與技術(shù)專業(yè)微電子方向 2022/3/13 54 測量誤差的表示方法 （續(xù)） 電子科學與技術(shù)專業(yè)微電子方向 2022/3/13 55 測量信息的獲取原理 本節(jié)中將主要闡述以下基本問題： ① 信息的含義是什么 ？ ② 為什么信息可以被獲取 ？ ③ 信息獲取是怎樣的過程 ？ ④ 信息獲取過程中采用了哪些基本方法 ？ ⑤ 這些方法的實現(xiàn)途徑是什么 ？ ⑥ 信息獲取的限制因素及其克服措施是什么 ？ 測量是研究獲取被測對象 信息的一門科學 。 ? 客體論的信息是一種客觀的存在 ， 不以主體的存在與否為轉(zhuǎn)移 ， 或者無論是否被其主體感受到 ， 都絲毫不影響它的 “ 自我表述 ” 或 “ 自我顯示 ” 。 ? 有時人們很難了解事物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)狀況 ， 這時就只能把它看作一個 “ 黑箱 ” ， 并通過它的外部聯(lián)系 （ 如輸入 /輸出關(guān)系等外部行為 ） 的狀態(tài)及其變化方式來獲得信息 。 ? 主體認識論層次的信息的內(nèi)涵比客體論層次信息豐富得多。 ? （ 2）具有理解能力，能夠理解信息的內(nèi)在含義。 電子科學與技術(shù)專業(yè)微電子方向 2022/3/13 58 信息的概念 （續(xù)） ——是同時考慮了事物運動狀態(tài)及其變化方式的 外在形式 、 內(nèi)在含義 和 效用價值 的主體認識論層次信息。 先驗信息 —— 主體在觀察該事物之前已經(jīng)獲得的該事物的信息。 全信息 語義信息語用信息{語法信息電子科學與技術(shù)專業(yè)微電子方向 2022/3/13 59 信息的感知 1． 感知的基本原理 ? 信息感知的基本機制在于要有某種組織或器官能夠靈敏地感受到 被測對象運動的狀態(tài)及其變化的方式 。 ? 傳感器是感知各種非電信息并把非電量轉(zhuǎn)換為電量輸出的器件或裝置 ， 它是非電系統(tǒng)與電系統(tǒng)之間的接口 ， 本質(zhì)上是完成信息載體的轉(zhuǎn)換 。 例：熱敏電阻把被測溫度的變化轉(zhuǎn)換為電阻的變化 。 ? 識別 （ 分類 ） 的基本原理是形式特征的比較 。 ? 識別的原則是： 相似而認同 ， 相異而拒斥 。 電子科學與技術(shù)專業(yè)微電子方向 2022/3/13 62 信息的識別 2． 識別的基本技術(shù) 為了把語法信息（信號）轉(zhuǎn)換人們能夠理解的語義信息，須使用信號的比較、變換、處理和顯示技術(shù)。 （ 2）變換 ——某些被測量不便于直接比較，無法直接觀測而采用了變換。 例如，雷達測量飛機的距離，采用了把距離變換成時間，通過直接測量電脈沖來回傳輸?shù)臅r間來測得距離。 （ 4）顯示原理 ——顯示的基本功能是把人眼不可見的信息轉(zhuǎn)化成為可見的信息 電子科學與技術(shù)專業(yè)微電子方向 2022/3/13 63 信息的識別 （續(xù)） 測量客體客體信息比較標準處理顯示規(guī)范化信號語法信息量化信息可見信息信息識別語義信息處理語用信息測量人員目標信息激勵傳感語法信息變換信號信息感知3. 測量的原理 —— 測量的信息過程 測量客體 信息感知 信息識別 測量主體 語法信息 語義信息 語用信息 電子科學與技術(shù)專業(yè)微電子方向 2022/3/13 64 信息的識別 （續(xù)） （ 1）人工處理方式 例：一個模擬式的交流電壓表的原理框圖 ， 它測量交流電壓的有效值 。 檢 波放大～u顯示被測對象 測量人員電子科學與技術(shù)專業(yè)微電子方向 2022/3/13 65 信息的識別 （續(xù)） 溫度壓力流量轉(zhuǎn)速水位傳感器1u 1信號調(diào)理U 1傳感器2u 2信號調(diào)理U 2傳感器3u 3信號調(diào)理U3傳感器4u 4信號調(diào)理U 4傳感器5u 5信號調(diào)理U 5多功能切換開關(guān)S/HA/D計算機數(shù)碼管CRT顯示打印機繪圖儀輸出設(shè)備數(shù)字I/OD/A模擬信號輸 出（ 2）自動化方式 電子科學與技術(shù)專業(yè)微電子方向 2022/3/13 66 信息的識別 （續(xù)） 目 的知識庫理解與分析信息選擇 決 策語法信息 全信息（ 3） 智能化處理 ? 機器智能 ——人所賦予機器的一種智能。 電子科學與技術(shù)專業(yè)微電子方向 2022/3/13 67 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。 被測重物放在彈簧秤上 ， 把物體的重量變成彈簧的彈性形變 。 直讀式電壓表 電子科學與技術(shù)專業(yè)微電子方向 2022/3/13 69 基于