【正文】 用已標(biāo)定的儀器 ， 直接地測量出某一待測未知量的量值 。 （ 3） 組合測量 12( ) ( , , , )ny f x y f x x x?? 或2022/5/27 現(xiàn)代電子測量技術(shù) 20 有源參量與無源參量的測量 被測對象可按有源量或無源量劃分為兩大類 1. 有源量的測量 2. 無源量的測量 被測對象（有源量）測量系統(tǒng)（已知系統(tǒng)）響應(yīng)的讀出與顯示信號 響應(yīng)被測對象（無源量）測量系統(tǒng)（已知系統(tǒng)）響應(yīng)的讀出 與顯示響應(yīng) 1 響應(yīng) 2測試激勵（信號源）已知信號2022/5/27 現(xiàn)代電子測量技術(shù) 21 有源參量與無源參量的測量 （續(xù)） 3. 電子測量儀器的功能結(jié)構(gòu) 被測對象的有源與無源特性決定了測量系統(tǒng)的組成方法和功能結(jié)構(gòu) ? 信號特性參量為常見的有源量 ， 主要包含信號的電壓與功率 、 頻率與波長 、 周期與時間 、 波形與頻譜等； ? 電壓表 、 電流表 、 功率計 、 頻率計 、 示波器 、 頻譜儀 、 邏輯分析儀等儀器不含激勵信號源 ? 系統(tǒng)特性參數(shù)為常見的無源量 ， 包括集總與分布參數(shù)系統(tǒng)的特性 ， 例如 ， 電阻 、 電感 、 電容 、 品質(zhì)因數(shù) 、 阻抗 、 導(dǎo)納 、 介電常數(shù) 、 導(dǎo)磁率 、 駐波比 、 反射系數(shù) 、 散射系數(shù) 、衰減以及單位階躍響應(yīng)或單位沖激 （ 脈沖 ） 響應(yīng)與傳遞函數(shù)等 。 2022/5/27 現(xiàn)代電子測量技術(shù) 22 集中式與分布式的多路測量 ? x 1模擬復(fù)用器x 2x nA/D 處理器 D/A模擬分路器y 1y 2y n執(zhí)行機(jī)構(gòu)或顯示器多路多路2022/5/27 現(xiàn)代電子測量技術(shù) 23 集中式與分布式的多路測量 （續(xù)） ? （ a）網(wǎng)絡(luò)化測量系統(tǒng) （ b）無線電遙測系統(tǒng) 發(fā)射機(jī)載波調(diào)制多路測量設(shè)備傳感器傳感器傳感器信息信息信息接收機(jī)載波調(diào)制分路設(shè)備記錄處理或計算機(jī)發(fā)送端接收端PL C 前端機(jī) 計算機(jī) 顯示器智 能傳感器模擬I/O開關(guān)I/O數(shù) 據(jù)采集站壓力溫度電壓阻抗報答狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)總線2022/5/27 現(xiàn)代電子測量技術(shù) 24 頻域、時域、數(shù)域及隨機(jī)域測量 ：幅值和相位隨頻率的變化 （ 1） 正弦波點頻法 （ 2） 正弦波掃頻法 ： —— 幅值隨時間的變化 測試信號是脈沖 、 方波及階躍信號 頻域測量和時域測量是測量線性系統(tǒng)性能的兩種方法，是從兩個不同的角度去觀測同一個被測對象，其結(jié)果應(yīng)該是一致的。 2022/5/27 現(xiàn)代電子測量技術(shù) 25 頻域、時域、數(shù)域及隨機(jī)域測量 （續(xù)） ：測量噪聲信號和使用隨機(jī)信號源 噪聲是一種與時間因素有關(guān)的隨機(jī)變量 ， 對噪聲的研究使用 概率統(tǒng)計方法 主要包括下述三個內(nèi)容： （ 1） 噪聲信號統(tǒng)計特性的測量 ， 如時域中的均值 、 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源對被測系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)計性測量 ， 研究被測系統(tǒng)的特性； （ 3） 在背景噪聲信號不可忽略時對信號 、 特別是微弱信號的精確測量 。 被測電路驅(qū)動器電平比較器 邏輯比較器波形合成器實效存儲器圖形發(fā)生器時鐘發(fā)生器計算機(jī)測量結(jié)果輸出測量程序輸入測量系統(tǒng)總線參考電壓LSI測試系統(tǒng)的簡化框圖 2022/5/27 現(xiàn)代電子測量技術(shù) 27 靜態(tài)、穩(wěn)態(tài)和動態(tài)測量 （續(xù)） ? 靜態(tài)測量：對不隨時間變化的 （ 靜止的 ） 物理量進(jìn)行的測量 ? 動態(tài)測量：對隨時間不斷變化的物理量進(jìn)行的測量 。 2022/5/27 現(xiàn)代電子測量技術(shù) 28 靜態(tài)、穩(wěn)態(tài)和動態(tài)測量 （續(xù)） 、 穩(wěn)態(tài)和動態(tài)測量的基本方法 ① 靜態(tài) （ 直流 ） 測試技術(shù) ? 測量原理 、 方法 、 手段最簡單 ， 測量過程不受時間限制 ， 測量系統(tǒng)的輸出與輸入二者之間有著簡單的一一對應(yīng)的關(guān)系和理想的特性 ， 而測量精度也最高 。 ? 正弦測試技術(shù)可以測線性系統(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)代電子測量技術(shù) 29 靜態(tài)、穩(wěn)態(tài)和動態(tài)測量 ③ 動態(tài) （ 脈沖 ） 測試技術(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 ，對這類隨時間瞬變對象進(jìn)行測量 ， 稱為動態(tài)測量和瞬態(tài)測量 。 2022/5/27 現(xiàn)代電子測量技術(shù) 30 測試系統(tǒng)的靜態(tài)特性 測試系統(tǒng)的靜態(tài)特性和動態(tài)特性概述 ? 測量系統(tǒng) (廣義 )—— 指單臺的測量儀器 ， 和由多臺儀器及設(shè)備等組成的完整測試系統(tǒng) ， 也可指組成測量系統(tǒng)中的某一環(huán)節(jié)或單元 。 ? 測量系統(tǒng)的基本特性可分為兩類： ? 一類 被測量是靜止不變或變化極緩慢 的情況 ， 此時工作在靜止?fàn)顟B(tài)下的測量系統(tǒng) ， 其輸入與輸出量間的函數(shù)關(guān)系 ， 稱為測量系統(tǒng)的 靜態(tài)特性 ； ? 另一類是 被測量不斷變化的情況 ， 此時 ， 工作在動態(tài)下的測量系統(tǒng)其輸入量與輸出量間的函數(shù)關(guān)系稱為測量系統(tǒng)的 動態(tài)特性 。 即在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)工作條件下（規(guī)定的溫度范圍、大氣壓力、濕度等），由高精度的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生器給出一系列數(shù)值已知的、準(zhǔn)確的、不隨時間變化的輸入量 xj，用高精度測量儀器測定被校測量系統(tǒng)對應(yīng)輸出量 yj,得到由 (xj,yj)數(shù)值列出的數(shù)表、繪制曲線或求得數(shù)學(xué)表達(dá)式，即為被校準(zhǔn)的測量系統(tǒng)的輸出與輸入的關(guān)系，亦稱之為靜態(tài)特性。 例如可以通過測量系統(tǒng)的調(diào)零機(jī)構(gòu)或者由軟件扣除 。 靈敏度： 當(dāng)靜態(tài)特性為一直線時 ， 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)代電子測量技術(shù) 34 測量系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標(biāo)（續(xù)） ? 多級測量系統(tǒng)的靈敏度 若測量系統(tǒng)是由靈敏度分別為 S1， S2， S3等多個相互獨(dú)立的環(huán)節(jié)組成時 ， 測量系統(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)代電子測量技術(shù) 35 測量系統(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 測量系統(tǒng)有效辨別輸入量最小變化量的能力。 ? 對具有數(shù)字顯示器的測量系統(tǒng)，其分辨力是當(dāng)最小有效數(shù)字增加一個字時相應(yīng)示值的改變量，也即相當(dāng)于一個分度值。 ? 量程 —— 測量系統(tǒng)測量范圍的上限值與下限值之差的模即稱為量程 。 例如一溫度測量系統(tǒng)的測量范圍是－ 60～ +1200C，那么它的量程為 1800C m a x m i n||R x x??2022/5/27 現(xiàn)代電子測量技