chapter1电测

电子测量第1章-1第1章绪论1.测量、电子测量和计量1.1测量的历史1.2电子测量的概念和特点1.3计量及其他相关概念2.电子测量仪器及测试系统2.1电子测量仪器2.2自动测试系统*2.3仪器与自动测试技术的发展趋势电子测量第1章-2古代测量：在古代，最早时间的测量是观察日照；“立竿见影”就是最原始时间测量装置的原理。后来伽利略对摆的观察启发了后人利用谐振系统来测量时间，各种机械钟表应运而生。对于长度的测量，原始的方法是采用人体的某段长度为标准；后来为了统一标准，采用国王的手臂长度为标准截一段相等的木材来代替，这就是所谓的“王码”。1.1测量的历史电子测量第1章-3现代测量：“没有测量就没有科学”“测量是认识自然界的主要工具”•测量技术与电子、通信、计算机、材料、系统工程等学科深度融合，相互促进•测量和仪器作为获取信息的主要手段，是信息技术的源头•发达国家都将测量与仪器技术的进步作为重要的国家发展战略电子测量第1章-41795年法国颁布米制条例1875年巴黎召开国际米制会议，签署了米制公约，规定了米和千克的国际原器，建立国际计量局（BIPM）和国际计量委员会（CIPM）1954年第十届国际计量大会决定采用米、千克、秒、安培开尔文和坎德拉六种单位国际单位制（SI）：1960年第十一届国际计量大会定为国际单位制（SI）1971年第十四届国际计量大会增加物质的量单位摩尔（mol）电子测量第1章-5目前的国际单位制由七个基本单位和20个词头组成:长度：米（m）质量：千克（Kg）时间：秒（s）电流：安培（A）绝对温度：开尔文（k）光强：坎德拉（cd）物质的量：摩尔（mol）表1-1-1SI测量单位的标准前缀电子测量第1章-6测量是利用合适的工具（instrument），确定某个给定对象（object）在某个给定属性（Attribute)上的量值（magnitude)的程序或过程（procedure）。什么是测量测量仪器1.2电子测量的概念和特点电子测量第1章-7广义：指利用各种敏感元件和传感装置将非电量如位移、速度、温度、压力、流量、物面高度、物质成分等变换成电信号，再利用电子测量设备进行的测量。1.2电子测量的概念和特点狭义：通过运用电子科学的原理、方法和设备对各种电量、电信号及电路元器件的特性和参数进行测量。测量：利用同类工具或设备对被测对象进行比较而得到其量数值和单位（称其为量值）的实验过程。电子测量第1章-81、电子测量的内容：（1）对于电信号各种特性的测量--时域:电压、电流和功率频率、周期、相位、调制系数、失真度脉冲占空比、上升时间、下降时间眼图测量、抖动分析--频域：频谱、功率谱、相位噪声--数据域：逻辑状态或时序--调制域：信号频率/周期/相位等随时间的变化规律（2）对于电子元器件及电网络参数的测量--电阻、电感、电容、阻抗、品质因数等--网络特性：传输系数、频率特性、驻波比及耦合度等。电子测量第1章-9vft图1-1-1时域、频域与调制域电子测量第1章-102、电子测量的特点：（1）测量频率范围宽（2）测量量程广（3）测量准确度高（4）测量速度快（5）易于实现远距离测量和长期不间断测量（6）易于实现测量自动化和测试智能化电子测量第1章-11•计量是指利用技术和法制手段实现测量单位统一和数值准确可靠的一种测量•计量具有统一性、准确性和法制性的特点•计量基准主要分为国际基准、国家基准、原级基准和次级基准四个等级1.3计量及其他相关概念电子测量第1章-12概念辨析：测量、检测、测试、计量---测试（test）和检测（detection）---测试是指借助于特定测量手段对被测对象的某种功能或者属性进行评估，通常需要设计一些测试装置或者测试系统，以保证测试结果的可信度。---检测是指从大量信息流中抽取特定的信息，不依赖来自于信息发送者的协作或者同步操作。例如，信号检测的目的就是从噪声中提取有用信号，又例如食品、化学、环境、机械等行业的质量检测。电子测量第1章-132.电子测量仪器及测试系统2.1电子测量仪器2.2自动测试系统电子测量第1章-141．早期的测量仪器2.1电子测量仪器动圈式检流计的原理图Model8安伏欧表模拟万用表电子测量第1章-15电子测量第1章-162．智能仪器Agilent公司四通道数字存储示波器Agilent16800系列逻辑分析仪电子测量第1章-173．个人仪器电子测量第1章-18电子测量第1章-194．虚拟仪器电子测量第1章-20电子测量第1章-21TRIGGER4.00-4.00-3.00-2.00-1.000.001.002.003.000.0500.0000.0100.0200.0300.04020ms/div5ms/div10ms/divTimeBase2V/DIV.5V/DIV1V/DIVVolts/DivSTOP[F4]MOREINFO...[F5]CHANNELPROGRAMCONTROLAA&BBPOSITIONPOSNEGSlopeLevelCHBEXTSource0+-电子测量第1章-22电子测量第1章-235．合成仪器嵌入式CPU信号输出信号输入信号调节器向上变频器信号调节器任意波形发生器信号调节器数字处理器RF/微波信号数字信号模拟信号信号调节器向下变频器信号调节器数字化器信号调节器数字处理器合成仪器是一种可重配置系统，通过标准接口链接基础软硬组件，使用数字技术产生信号或测量。(a)AgilentN8241A（A类）(b)AgilentN5700系列系统直流电源(C类)电子测量第1章-24通常把以计算机为核心，能够在程序控制下，自动完成特定测试任务的仪器系统称为自动测试系统，简称ATS（AutomaticTestSystem）。2.2自动测试系统•第一代自动测试系统20世纪60年代•第二代自动测试系统20世纪70年代•第三代自动测试系统20世纪80年代•下一代自动测试系统20世纪90年代中后期电子测量第1章-25•第二代自动测试系统CAMAC和GPIB总线系统ACAMACmodulemadebyLeCroyRearviewofanAgilent34970A电子测量第1章-26IEEE-488stackingconnectors电子测量第1章-27电子测量第1章-28•第三代自动测试系统VXI、PXI、LXI等总线技术VXI总线主机箱(a)NIPXI-1000B8槽台式机箱(b)NIPXI-8186嵌入式控制器(c)NIPXI-6025E多功能DAQ模块（866MHzPentiumIII）电子测量第1章-29电子测量第1章-30软件连接硬件IVI驱动器Intranet/Internet合成仪器模块LXI仪器PXIVXILANSlot0卡式仪器GPIB仪器GPIBGPIB/LAN网关路由器和LAN通过嵌入式PC台式仪器LXI与其他总线仪器的混成系统电子测量第1章-31•下一代自动测试系统“NxTest”2003年,美国洛·马公司为第四代战斗机研制的通用自动化测试系统“洛马之星”（LM-STAR）投入使用的，这是目前采用NxTest技术开发的最先进测试系统。从20世纪90年代中后期开始启动下一代自动测试系统“NxTest”集成制造计划的实施工作。电子测量第1章-32诊断数据IEEEP1232.1被测对象测试需求TERM测试程序文档产品设计数据EDIFBIT数据维护数据IEEEP1389数字测试格式IEEEP1445仪器功能与参数IEEEP1226.11开关功能与参数IEEEP1226.11适配器功能与参数信息IEEEP1226.11诊断服务数据IEEEP1232.2运行时间服务IEEEP1226.10资源管理服务IEEEP1226.3多媒体格式资源适配器接口仪器驱动VPP-3x通信管理器VPP-4开关矩阵接卡器/夹具接口IEEEP1226信息框架网络IABSTD5&7(TCP/IP)VPP-2系统接口下一代自动测试系统的体系结构