电子测量与仪器6

电子测量与仪器课件陈尚松桂林电子科技大学1.1电子测量概述测量是人类认识和改造世界的一种重要手段。对客观事物的认识过程中，需要进行第一章绪论定性分析定量研究，定量就需要进行测量。测量是通过实验方法对客观事物取得定量数据的过程。生活中的例子重量，长度，温度，湿度，三表（电，水，气）……汽车监测点：50——100飞机监测点：3000航天飞行器监测点：5000没有测量就没有科学——门捷列夫诺贝尔物理奖，化学奖中1/4属于测试方法和测试仪器的创新。“两弹一星”的成功，没有测试仪器是不可能的。生产中“没有测试，就没有新产品”。大规模集成电路的生产成本中，测量成本已超过50%电子测量电子测量是泛指以电子技术为基本手段的一种测量技术。电子测量是测量领域的主要组成部分。(二次表)电子测量仪器传感器电量非电量(一次表)在当今信息时代测量技术——获取信息通信技术——传递信息计算机技术——处理信息被称为信息社会三大支柱测量是信息的源头技术（测控技术，先要测，才能控）测量水平的高低可以反映出一个国家科学技术发展的状况。提高测量水平，实现测量手段的现代化，是实现科学技术和生产现代化的重要条件和明显标志。1.2电子测量仪器利用电子技术实现测量的仪表设备，统称为电子测量仪器。电子测量仪器的功能：2.信号处理与传输功能：信号调理、模/数、抗干扰、压缩、有线或无线传输3.显示功能：指针在仪表度盘；数码管、液晶或阴极射线管显示测量结果。1.转换功能：电量(功率、电流、电阻)→电压；非电量→电量（电压）此外，一些先进的仪器，如智能仪器等，还具有数据记录、处理及自检、自校、报警提示等功能。1.2.2电子测量仪器的分类按照被测量的特性，电子测量仪器可分为以下几类：1.电信号的“三域”：调制域（调制域分析仪）ff0tf频域（频谱仪）f0utu时域（示波器）频率频域电压时域时间调制域频率频域电压时域时间调制域2数据域----二进制数据流逻辑分析仪逻辑定时分析仪逻辑状态分析仪101100103随机域-----噪声、干扰4元器件、网络元件（无源）---R、L、C、Y、Q器件（有源）---半导体器件网络（有/无源）---传输特性、频率特性等1.2.2电子测量仪器的分类1.3计量的基本概念1术语：测量（Measurement）---确定量值（数据/单位）的实验过程测试（Test）—“测评”性测量,界定较模糊。定性—体能、智商定量—0/1、≥A含计量---权威性的基准测量统一性---单位，方法准确性---建立基准、比对法制性---政府、计量局检测---监控性的测量（只要不超出允许的误差范围则认为合格）没有测量，就谈不上计量；没有计量，测量则失去价值。基准与传递一级：主基准（国家级：中国计量研究院）二级：副基准（省、市级计量局）三级：工作基准（县、市级计量局）实际应用仪表量值溯源量值传递国际计量局比对--同级仪表比较一致性。校准----高级仪表校准低级仪表。检定----法定计量部门评定低一等级仪表是否合格。1.4电子测量仪器的发展1传统仪器模拟仪器数字化仪器指针式三用表示波器数码显示仪表软硬兼施多功能高精度自动化改进方向特点全由硬件组成功能单一固定精度较低人工操作现代仪器智能化模块化虚拟化网络化发展方向性能优异功能多仪器与计算机融合硬件与软件结合特点智能仪器程控仪器---自动测试系统虚拟仪器主要形式智能仪器(计算机嵌入仪器)通常人们把内含微处理器和GPIB接口的仪器称为智能仪器通常人们把内含微处理器和GPIB接口的仪器称为智能仪器测试模块或信号源智能仪器自动测试系统虚拟仪器（仪器融入计算机）VI，VirtualInstruments是检测技术与计算机技术和通信技术有机结合的产物。它是美国国家仪器（NI，NationalInstruments）公司于1981年提出的个人仪器（PersonalComputerInstrument）的基础上发展起来的。虚拟仪器是指在通用计算机上添加一层软件和一些硬件模块，使用户操作这台通用计算机就像操作一台真实的仪器一样。虚拟仪器技术强调软件的作用，提出了“软件就是仪器”的概念。D/A---由软件产生测试信号A/D---采集测量数据1数字电压表峰值---搜索正负最大值均值—有效值---2存储示波器3频谱仪112)(1niituNU10)(1niituNU虚拟仪器举例u时域（示波器）频域（频谱仪）f0ut插卡（模块）D/AA/D滤波取样PCDSP被测对象虚拟仪器的构成方式信号调理数据采集卡GPIB接口仪器VXI仪器PXI仪器串口/USB仪器现场总线仪器（或设备）GPIB接口卡测控对象LabVIEWLabWindows/CVI其它软件开发平台PC机/工作站LXI仪器未来自动测试系统结构多测试总线的融合！软硬兼施主讲教授陈尚松简介1961年毕业于西安军事电信工程学院雷达导航系，留院从事教学与科研工作，1980.9.集体援建桂林电子工业学院从事教学与科研工作，现为桂林电子科技大学电子工程系教授。业绩：1.完成数十项国家“六五”、“七五”科技攻关等项目，获多项科技奖和技术专利；2.正式出版过三本高校专业教材（《雷达接收设备》、《微计算机仪器系统》、《电子测量与仪器》），发表论文数十篇，现兼三家专业期刊（“电子测量与仪器”.“国外电子测量技术”、“电子测量技术”）编委；3.获国家教委首届“国家级优秀教学成果奖”；4.1992年开始享受国务院政府特殊津贴。辅导老师:黄新上班地点:7207电话:5601254主讲老师:陈尚松上班地点:7206电话:5601047联系方式