電子測量及分類
發布時間:2011/8/8 13:42:12 訪問次數:3422
電子測量是測量學的一個重要分支。從廣義上講,凡是以電子技術為基本手段進行的測量均可以稱為電子測量。從狹義上講,電子測量主要是利用電子科學的原理、方法和設備對各種電量、電信號及電路元器件的特性和參數進行測量,而且還可以通過各種傳感器把非電量轉換成電量來測量。因此,電子測量既用于電子領域,也廣泛用于醫學、光學、生物學、物理學等科學領域,以及國防、機械制造、交通、環保、安保、商貿及日常生活的各個方面。
在實際工作中,為滿足各種測量對象的不同要求,可采用多種測量方法。
1.按測量性質分類
被測對象種類繁多,性質千差萬別,根據被測量的性質大致分為時域測量、頻域測量、數據域測量和隨機測量4類。
(1)時域測量
時域測量是測量與時間有函數關系的量,如正弦信號和方波信號等。代表性測量儀器是示波器,它不僅可以觀測信號的波形,還可以測量信號的幅度、頻率、脈沖寬度、上升時間和下降時間等。
(2)頻域測量
頻域測量是測量與頻率有函數關系的量和信號的頻譜分析。既可以通過掃頻儀等儀器分析電路的幅頻特性,也可以通過頻譜分析儀來分析信號的頻譜成分和相位特性。
(3)數據域測量
數據域測量是對數字邏輯量進行測量。用邏輯分析儀可以同時觀測并行數據的時序波形,如微處理器數據線或地址線上的信號,既可以顯示其時序波形,也可以用1和0顯示其邏輯狀態。
(4)隨機測量
隨機測量主要是對各類隨機的噪聲信號、干擾信號進行測量,如用噪聲系數分析儀對噪聲信號進行測量,用電磁干擾測試儀對電磁干擾信號進行測量。
2.按測量手段分類
對同一性質的被測量目標進行測量時,由于測量原理不同,選擇的測試儀器、采用的測量手段也可能不一樣。常用的有直接測量、間接測量和組合測量3種。
(1)直接測量
通常測量儀表已標定好,用它對某個未知量進行測量時,能直接讀出測量值,稱為直接測量。例如,用磁電式儀表測電流、電壓,用彈簧管式壓力表測量鍋爐壓力,用頻率計測頻等就屬直接測量。直接測量的優點是測量過程簡單、迅速,缺點是測量精度不容易達到很高。這種測量方法在一般的工程中大量采用。
(2)間接測量
間接測量是指當待測量由于某種原因不能直接測量時,可以對與未知待測量y有確切函數關系的其他變量x(或n個變量)進行直接測量,然后再通過函數關系計算出待測量y,這種測量稱為間接測量。
y=f(Xl,X2,…,Xn)
間接測量廣泛用于科學實驗中,放大電路的電壓放大倍數、輸入電阻和輸出電阻都是采用間接測量的方法測量出來的。
(3)組合測量
組合測量是指當某項測量結果需要用多個未知參數表達時,可通過改變測量條件進行多次測量,根據函數關系列出方程組求解,從而得到被測量的值,這種兼用直接測量與間接測量的方法稱為組合測量。這種方法通過計算機軟件進行求解,速度更快。
3.按測量方式分類
按測量方式可分為直讀法和比較法。
(1)直讀法
直讀法是用直接指示被測量大小的指示儀表進行測量,能夠直接從儀表刻度盤上或從顯示器上讀取被測量數值的測量方法。例如,用歐姆表測量電阻時,從指示的數值可以直接讀出被測電阻的阻值。這種方法是由于歐姆表的數值事先用標準電阻進行了校驗,標準電阻已將它的量值和單位傳遞給歐姆表,因而間接地參與了測量。直讀法操作方便、簡單,得到廣泛應用,但其測量的準確度不高。
(2)比較法
比較法是將被測量與標準量在比較儀器中直接比較,從而獲得被測量數值的方法。例如,用電橋測量電阻時,標準電阻直接參與了測量過程。這種方法準確度很高,但操作麻煩,相應的設備價格也比較昂貴。
根據測量的精度不同,可以分為工程測量和精密測量;根據測量敏感元器件是否與被測介質接觸,可分為接觸式測量和非接觸式測量;根據被測量是否在變化過程中被測,可分為在線測量和離線測量;根據被測量是否變化,可分為靜態測量和動態測量;根據測量的自動化程度不同,還可以分為自動測量和非自動測量。 C205B1
電子測量是測量學的一個重要分支。從廣義上講,凡是以電子技術為基本手段進行的測量均可以稱為電子測量。從狹義上講,電子測量主要是利用電子科學的原理、方法和設備對各種電量、電信號及電路元器件的特性和參數進行測量,而且還可以通過各種傳感器把非電量轉換成電量來測量。因此,電子測量既用于電子領域,也廣泛用于醫學、光學、生物學、物理學等科學領域,以及國防、機械制造、交通、環保、安保、商貿及日常生活的各個方面。
在實際工作中,為滿足各種測量對象的不同要求,可采用多種測量方法。
1.按測量性質分類
被測對象種類繁多,性質千差萬別,根據被測量的性質大致分為時域測量、頻域測量、數據域測量和隨機測量4類。
(1)時域測量
時域測量是測量與時間有函數關系的量,如正弦信號和方波信號等。代表性測量儀器是示波器,它不僅可以觀測信號的波形,還可以測量信號的幅度、頻率、脈沖寬度、上升時間和下降時間等。
(2)頻域測量
頻域測量是測量與頻率有函數關系的量和信號的頻譜分析。既可以通過掃頻儀等儀器分析電路的幅頻特性,也可以通過頻譜分析儀來分析信號的頻譜成分和相位特性。
(3)數據域測量
數據域測量是對數字邏輯量進行測量。用邏輯分析儀可以同時觀測并行數據的時序波形,如微處理器數據線或地址線上的信號,既可以顯示其時序波形,也可以用1和0顯示其邏輯狀態。
(4)隨機測量
隨機測量主要是對各類隨機的噪聲信號、干擾信號進行測量,如用噪聲系數分析儀對噪聲信號進行測量,用電磁干擾測試儀對電磁干擾信號進行測量。
2.按測量手段分類
對同一性質的被測量目標進行測量時,由于測量原理不同,選擇的測試儀器、采用的測量手段也可能不一樣。常用的有直接測量、間接測量和組合測量3種。
(1)直接測量
通常測量儀表已標定好,用它對某個未知量進行測量時,能直接讀出測量值,稱為直接測量。例如,用磁電式儀表測電流、電壓,用彈簧管式壓力表測量鍋爐壓力,用頻率計測頻等就屬直接測量。直接測量的優點是測量過程簡單、迅速,缺點是測量精度不容易達到很高。這種測量方法在一般的工程中大量采用。
(2)間接測量
間接測量是指當待測量由于某種原因不能直接測量時,可以對與未知待測量y有確切函數關系的其他變量x(或n個變量)進行直接測量,然后再通過函數關系計算出待測量y,這種測量稱為間接測量。
y=f(Xl,X2,…,Xn)
間接測量廣泛用于科學實驗中,放大電路的電壓放大倍數、輸入電阻和輸出電阻都是采用間接測量的方法測量出來的。
(3)組合測量
組合測量是指當某項測量結果需要用多個未知參數表達時,可通過改變測量條件進行多次測量,根據函數關系列出方程組求解,從而得到被測量的值,這種兼用直接測量與間接測量的方法稱為組合測量。這種方法通過計算機軟件進行求解,速度更快。
3.按測量方式分類
按測量方式可分為直讀法和比較法。
(1)直讀法
直讀法是用直接指示被測量大小的指示儀表進行測量,能夠直接從儀表刻度盤上或從顯示器上讀取被測量數值的測量方法。例如,用歐姆表測量電阻時,從指示的數值可以直接讀出被測電阻的阻值。這種方法是由于歐姆表的數值事先用標準電阻進行了校驗,標準電阻已將它的量值和單位傳遞給歐姆表,因而間接地參與了測量。直讀法操作方便、簡單,得到廣泛應用,但其測量的準確度不高。
(2)比較法
比較法是將被測量與標準量在比較儀器中直接比較,從而獲得被測量數值的方法。例如,用電橋測量電阻時,標準電阻直接參與了測量過程。這種方法準確度很高,但操作麻煩,相應的設備價格也比較昂貴。
根據測量的精度不同,可以分為工程測量和精密測量;根據測量敏感元器件是否與被測介質接觸,可分為接觸式測量和非接觸式測量;根據被測量是否在變化過程中被測,可分為在線測量和離線測量;根據被測量是否變化,可分為靜態測量和動態測量;根據測量的自動化程度不同,還可以分為自動測量和非自動測量。 C205B1