电子测量测量方法与测量系统.pptx

电子测量测量方法与测量系统2.1.1电子测量的内容电子测量主要内容：
（1）按具体的测量对象来分类，包括下列电参数的测量
①电能量的测量包括各种频率及波形下的电压、电流、功率、电场强度等的测量。
②电路参数的测量包括电阻、电感、电容、阻抗、品质因数、电子器件参数等的测量。
③电信号特征的测量包括信号、频率、周期、时间、相位、调幅度、调频指数、失真度、噪音以及数字信号的逻辑状态等的测量。
④电子设备性能的测量包括放大倍数、衰减、灵敏度、频率特性、通频带、噪声系数的测量。
⑤特性曲线的测量包括幅频特性曲线、晶体管特性曲线等的测量和显示。（2）按基本的测量对象分类，电子测量是对电信号和电系统的测量：
①电子测量的基本对象是未知的信号与系统
②电子测量的基本工具是已知的信号与系统
用一个标准的、已知的系统，获取被测量对象的信息。
③电子测量的基本工作机理是信号与系统的相互作用2.1.2电子测量的意义
20世纪30年代，便开始了测量科学与电子科学的结合，产生了电子测量技术。
处理信息最有效、最成功的是电子科学技术。
①具有极快的速度
②具有极精细的分辨能力，很宽的作用范围。
③极有利于信息传递
④极为灵活的变换技术。
⑤巨大的信息处理能力2.1.3电子测量的特点2.2电子测量的对象——信号与系统信号的特点是：
①信号是用变化着的物理量来表示信息的一种函数；
②信号中包含着信息，它是信息的载体，具有能量（有能源）。被测对象的信息感知阶段的任务，是要把信息变换成信号；
③信号不是信息本身，必须对信号进行测量后，才能从信号中提取出信息，这是电子测量的根本目的。
2.2.2信号的分类2.周期性信号与非周期性信号
3.连续信号与离散信号4.时限信号和频限信号
时限信号是指信号在时间的有限区间（t1，t2）内有定义、在区间之外信号值恒等于零的信号，称为时域有限信号。
例如，矩形脉冲、正弦脉冲等。而周期信号、指数信号、随机信号等，则为时域无限信号。
频限信号是指在频率域内只占据有限的带宽（f1～f2）、在这一带宽之外信号值恒等于零的信号，称为频域有限信号。
信号的时间特性和频率特性
时间特性：反映在信号随时间变化的波形上，包括信号出现时间的先后、持续时间的长短、重复周期的大小、随时间变化速率的快慢、幅度的大小等等。
频率特性：一个复杂信号可以分解成许多不同频率的正弦分量，即具有一定的频率成分。将各个正弦分量的幅度和相位分别按频率高低依次排列就成为频谱。信号的频谱包含了信号的全部信息。
信号的空间分布结构
许多信号，既具有时间特性、也还具有空间特性
例如描述大气压随海拔高度变化的信号，其自变量表示海拔高度；描述飞机机翼上应变分布的信号，其自变量表示结构尺寸；2.2.3系统的基本概念2.系统的内部结构
测量系统的外部特性是由其内部参数也即系统本身的固有属性决定。
系统模型指系统物理特性的数学抽象，即以数学表达式或具有理想特性的符号组合图形来表征系统的输入-输出特性2.2.4被测系统的分类3.即时系统与动态系统
即时系统（瞬时系统或无记忆系统）：系统在任何时刻t的输出都只与该时刻的输入有关；
动态系统（存储系统或有记忆系统）：在时刻t的输出不仅与该时刻的输入有关，而且还与该时刻以前或以后的输入有关。记忆系统的输入输出关系是一般是微分或差分方程。
4.模拟系统与数字系统
模拟系统是分析和处理模拟信号的系统，
数字系统是分析和处理脉冲与数字信号的系统。2.2.5系统的可测性与可控性2.3测量方法的分类概述2.3.2有源参量与无源参量的测量3.电子测量仪器的功能结构
被测对象的有源与无源特性决定了测量系统的组成方法和功能结构
信号特性参量为常见的有源量，主要包含信号的电压与功率、频率与波长、周期与时间、波形与频谱等；
电压表、电流表、功率计、频率计、示波器、频谱仪、逻辑分析仪等仪器不含激励信号源
系统特性参数为常见的无源量，包括集总与分布参数系统的特性，例如，电阻、电感、电容、品质因数、阻抗、导纳、介电常数、导磁率、驻波比、反射系数、散射系数、衰减以及单位阶跃响应或单位冲激（脉冲）响应与传递函数等。
RLC测试仪、阻抗分析仪、网络分析仪、频率特性测试仪（扫频仪）、晶体管特性图示仪等仪器，均包含有激励信号源。2.3.3集中式与分布式的多路测量(从被测量空间的分布情况)2.分布式多路测量系统(被测对象空间位置高度分散)
（a）网络化测量系统（b）无线电遥测系统2.3.4频域、时域、数域及随机域测量4.随机测量技术：测量噪声信号和使用随机信号源
噪声是一种与时间因素有关的随机变量，对噪声的研究使用概率统计方法
主要包括下述三个内容：
（1）噪声信号统计特性的测量，如时域中的均值、均方根性，频域中的频谱密度函数、功率谱密度函数等；
（2）将已知特性的噪声作激励源对被测