在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)：教材其余課件及動畫素材請查閱在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)QQ:349134187或者直接輸入下面地址：在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)：http://www.shangfuwang1李福軍電子測量儀器與應(yīng)用李福軍電子測量儀器與應(yīng)用2前言本教材以先進(jìn)性和實用性為宗旨，力求將電子測量技術(shù)與相關(guān)電子儀器有機融合，介紹各種電子測量儀器的使用與操作方法，內(nèi)容先進(jìn)實用，可操作性強。書中對現(xiàn)代電子測量儀器的特點與應(yīng)用作了介紹，反映了電子測量技術(shù)的最新成果和實際儀器。每章有目標(biāo)規(guī)劃、拓展學(xué)習(xí)及實訓(xùn)操作，附有自測題習(xí)題答案，對于在生產(chǎn)崗位上進(jìn)行實際操作的人員，具有實際的指導(dǎo)意義。歡迎使用本教材的廣大老師和學(xué)生對本書中存在的問題提出批評、建議和意見，以便進(jìn)一步修訂和完善教材（編者信箱：Lifujun0415@163.com）。

前言本教材以先進(jìn)性和實用性為宗旨，3學(xué)習(xí)導(dǎo)航：全書的知識結(jié)構(gòu)框架圖預(yù)備知識電子測量與儀器基礎(chǔ)知識電子測量儀器與應(yīng)用時域測量技術(shù)測量用信號發(fā)生器電壓測量及電壓表電子元件測量及儀器波形測試及示波器各種元件測量技術(shù)頻域測量技術(shù)頻率特性測量及儀器頻率和時間測量及儀器數(shù)據(jù)域測量技術(shù)數(shù)據(jù)信號測量及儀器現(xiàn)代測量技術(shù)智能儀器與自動測試系統(tǒng)虛擬儀器技術(shù)學(xué)習(xí)導(dǎo)航：全書的知識結(jié)構(gòu)框架圖預(yù)備知識電子測量與儀器基礎(chǔ)知識4第1章電子測量與儀器基礎(chǔ)知識（一）學(xué)習(xí)目標(biāo)基本了解：電子測量技術(shù)發(fā)展歷程和應(yīng)用前景；電子測量誤差的表示與分類。重點掌握：測量結(jié)果的表示與有效數(shù)字處理。（二）技能目標(biāo)掌握電子測量的方法、測量誤差的基本計算；掌握儀表準(zhǔn)確度等級、量程選擇的一般原則。第1章電子測量與儀器基礎(chǔ)知識（一）學(xué)習(xí)目標(biāo)51.1電子測量技術(shù)的基本知識1.2電子測量儀器的基本知識1.3電子測量的誤差和處理方法自測題解答1.1電子測量技術(shù)的基本知識61.1電子測量技術(shù)的基本知識1.1.1電子測量的基本概念

測量就是人類獲取客觀事物的量值而進(jìn)行的認(rèn)識過程。測量的結(jié)果一般有兩部分組成：數(shù)值和單位，而且測量的結(jié)果必須是有理數(shù)才有意義。

從廣義來說，凡是以電子技術(shù)為手段來進(jìn)行的測量都可以說是電子測量。(二次表)傳感器(一次表)電子測量儀器電量非電量電子測量與儀器的原理框圖1.1電子測量技術(shù)的基本知識1.1.1電子測量的基本概7

1.電能量的測量2.電子元件和電路參數(shù)的測量3.電信號特征的測量4.特性曲線顯示1.1.2電子測量技術(shù)的內(nèi)容

1.1.3電子測量技術(shù)的特點和應(yīng)用

1.測量頻率范圍寬2.量程寬3.準(zhǔn)確度高4.速度快5.易于實現(xiàn)遙測6.易于實現(xiàn)測量過程的自動化和測量儀器的智能化1.電能量的測量1.1.2電子測量技術(shù)的內(nèi)容

1.1.81.按測量手段分類對同一類性質(zhì)的被測量進(jìn)行測量時，采用的測量手段可能不一樣。常用的有直接測量、間接測量和組合測量三種。2.按被測量性質(zhì)分類

1.時域測量：如用示波器測交流電壓波形2.頻域測量：如用掃頻儀測幅頻特性3.數(shù)據(jù)域測量：如用邏輯分析儀測多路邏輯信號4.隨機域測量：如噪聲、干擾信號的測量1.1.4電子測量技術(shù)的分類1.按測量手段分類1.1.4電子測量技術(shù)的分類91.2電子測量儀器的基本知識1.2.1電子測量儀器的分類

根據(jù)測量精度的要求不同，有高精度、普通和簡易三種；按顯示方式不同，有模擬式和數(shù)字式兩大類；根據(jù)用途分類有專業(yè)用儀器和通用儀器。通用儀器按其功能可分為以下幾類：1.信號發(fā)生器2.信號分析儀3.電平測量儀器4.時間、頻率和相位測量儀器5.網(wǎng)絡(luò)參數(shù)測量儀器6.電子元件參數(shù)測量儀7.數(shù)據(jù)域測試儀器8.電波特性測試儀9.虛擬儀器1.2電子測量儀器的基本知識1.2.1電子測量儀器的分10◆傳統(tǒng)電子測量的內(nèi)容主要涉及電能量的測量，電信號特性測量、電子電路性能測量、特性曲線的描述與測量等。

◆采用計算機測試技術(shù)的現(xiàn)代電子測量儀器可廣泛用于通信系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)等的測量和監(jiān)控。◆傳統(tǒng)電子測量的內(nèi)容主要涉及電能量的測量，電信號特性測量11電子測量技術(shù)與儀器的發(fā)展主要經(jīng)歷以下幾個階段：模擬式儀器/儀表數(shù)字式儀器/儀表智能化儀器虛擬儀器電子測量技術(shù)與儀器的發(fā)展主要經(jīng)歷以下幾個階段：121.2.2電子測量儀器的主要技術(shù)指標(biāo)

1.頻率范圍頻率范圍是指能保證電子測量儀器正常工作的有效頻率。

2.準(zhǔn)確度測量準(zhǔn)確度又稱測量精度，主要指測量結(jié)果受各種因素的影響而產(chǎn)生的測量誤差。3.測量功能、范圍測量的功能是指能測量什么被測量，測量范圍是指儀器適合測量的數(shù)值大小。

4.量程與分辨力量程是指測量儀器的測量范圍。分辨力是指測量儀器所能直接反映出的被測量變化的最小值，如指針式儀表刻度盤標(biāo)尺上最小刻度（1個格）所代表的被測量大小或數(shù)字儀表最低位顯示變化1個字所代表被測量大小。

【注意】同一臺儀器在不同量程上的分辨力卻不同，一般以儀器最小量程的分辨力（最高分辨力）作為該儀器的分辨力。1.2.2電子測量儀器的主要技術(shù)指標(biāo)1.頻率范圍13

例1-1

MF-47型指針式萬用表盤上的刻度線如圖，問該表在直流電壓檔10V量程的分辨力為多少？直流電壓檔的（最高）分辨力為多少？

答：直流電壓檔10V量程的分辨力為0.2V（1個格為0.2V）；直流電壓檔的最小量程為0.25V，所以其最高分辨力為0.005V，即5mV。直流電壓擋區(qū)域例1-1MF-47型指針式萬用表盤上的刻度線如圖，問14

真值的概念：在一定的條件下，被測量的真實大小或真實數(shù)值稱為這個量的真值。

1.3電子測量的誤差和處理方法1.3.1常用測量術(shù)語

1.實際值：滿足規(guī)定精確度的用來代替真值的量值。實際值一般由實驗獲得，在一定程度上很接近真值。通常將上一級計量標(biāo)準(zhǔn)所確定的量值稱為下一級計量器具的實際值。

2.示值：示值也稱為測量值，示值測量儀器的讀數(shù)裝置所顯示出的被測量的量值，一般用x表示。

3.讀數(shù)：讀數(shù)是指有儀器刻度盤或數(shù)字顯示器上直接讀到的數(shù)字，有時讀數(shù)值并不一定代表測量值的大小。

例如，指針式萬用表測干電池1.5V直流電壓，選用250刻度線，當(dāng)指針指在150處時，讀數(shù)是150，而測量值（示值）卻為1.5V。真值的概念：在一定的條件下，被測量的真實大小或真實151.3.2測量誤差及其表示方法1.絕對誤差及其表示法

（1）定義：絕對誤差定義為測量結(jié)果與被測量的真值的差值。絕對誤差為

實際應(yīng)用時，常用精度高一級的標(biāo)準(zhǔn)器具的示值作為實際值來代替真值。即◆測量誤差的來源

所有的測量結(jié)果都有誤差，不存在沒有誤差的測量。測量時首先應(yīng)充分考慮引起誤差的因素，從源頭堵住測量誤差的產(chǎn)生！絕對誤差Δx既有大小、量綱，又有正負(fù)。

1.3.2測量誤差及其表示方法1.絕對誤差及其表示法◆16例1-2用電壓表測電壓，示值為16V，而用標(biāo)準(zhǔn)表測得的結(jié)果為15V，則絕對誤差為多少？解：Δx=x–A=16–15=1（V）

（2）修正值與Δx相等但符號剛好相反的值，稱為修正值，一般用C表示。

C=-Δx=A–x測量儀器在使用前都要由上一級標(biāo)準(zhǔn)給出受檢儀器的修正值，它通常以表格、曲線或公式的形式給出。由修正值，可以求出實際值

A=C+x

例1-2用電壓表測電壓，示值為16V，而用標(biāo)準(zhǔn)表測得的結(jié)果172.相對誤差及其三種表示法（1）實際相對誤差定義為絕對誤差與被測量的實際值的百分比值。（2）示值相對誤差或稱標(biāo)稱相對誤差，定義為絕對誤差與讀數(shù)值的百分比。（3）滿度相對誤差或稱引用相對誤差，定義為絕對誤差與測量儀器滿度值的百分比。2.相對誤差及其三種表示法（1）實際相對誤差18（4）儀表準(zhǔn)確度等級

最大滿度相對誤差的分子、分母都由儀器的固有性能所決定，所以常用它來對電子儀器進(jìn)行分級。常用字母s表示。式中s——儀表等級；γm——最大滿度相對誤差。常用電工儀表的準(zhǔn)確度等級可分為0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0七級。例如，s=1.0，表示儀表的滿刻度相對誤γm≤±1.0%。儀表等級越大，滿度相對誤差越大，準(zhǔn)確度越低。表1.1儀表等級與最大引用誤差儀表精確度等級(s)1.0最大引用誤（γm）±0.1%±0.2%±0.5%±1.0%±1.5%±2.5%±5.0%（4）儀表準(zhǔn)確度等級最大滿度相對誤差的分子、分母都由儀193.儀表選擇的一般原則（1）量程的選擇【重要結(jié)論】當(dāng)儀表的準(zhǔn)確等級確定后，示值越接近滿刻度，示值相對誤差越小。所以，在選用儀表時，應(yīng)當(dāng)根據(jù)測量值的大小來選擇儀表的量程，盡量使測量的示值在儀表滿刻度值（即量程）的2/3以上區(qū)域為宜。3.儀表選擇的一般原則（1）量程的選擇20（2）儀表等級的選擇

例1-6

要測量一個10V左右的電壓，現(xiàn)有兩塊電壓表。其中一塊量程為100V、±1.0級，另一塊量程為15V、±2.5級，問選用哪塊電壓表合適？解：（1）對100V、±1.0級電壓表，因為

（2）對15V、±2.5級電壓表，同理有

選用15V、±2.5級電壓表較為合適。可見，盡管15V電壓表的準(zhǔn)確度低，但被測電壓示值x接近滿刻度值xm，符合前面討論的量程選擇原則。

（2）儀表等級的選擇例1-6要測量一個10V左右211.3.3測量誤差的來源和分類1.誤差的來源

儀器誤差、方法誤差、影響誤差、人為誤差。2.誤差分類（1）系統(tǒng)誤差：主要由儀器設(shè)備因素引起的，如零點偏移、刻度不準(zhǔn)等，具有確定性。（2）隨機誤差：主要由外部干擾引起的，如噪聲干擾、電磁場微變、大地微震等，具有不確定性（3）粗大誤差：主要是操作不當(dāng)引起的，如讀數(shù)錯誤、記錄錯誤等，它嚴(yán)重歪曲了測量結(jié)果，應(yīng)當(dāng)剔除。1.3.3測量誤差的來源和分類1.誤差的來源221.3.4測量誤差的分析和處理1.測量結(jié)果的評價（1）正確度：系統(tǒng)誤差越小，正確度就越高。（2）精密度：隨機誤差越小，精密度就越高。（3）準(zhǔn)確度：是系統(tǒng)誤差和隨機誤差的綜合。以射擊打靶為例

(a)正確度高、精密度低(b)正確度低、精密度高(c)正確度和精密度都高

1.3.4測量誤差的分析和處理1.測量結(jié)果的評價233.測量結(jié)果的處理（1）有效數(shù)字從左邊第一個非零數(shù)字算起，直到右邊最后一位數(shù)字為止的所有數(shù)字。有效數(shù)字中非零數(shù)字后的0不能隨意省略，例如2000V可以寫成2.000kV，2.000×103V，而不能寫成2kV、2.0kV或2.00kV。

科學(xué)記數(shù)法：對位數(shù)較多的數(shù)據(jù)，易采用有效數(shù)字×10的冪的形式，其中有效數(shù)字只保留1位整數(shù)。例如1060000Hz，如要保留4位有效數(shù)字，應(yīng)寫成Hz。

3.測量結(jié)果的處理（1）有效數(shù)字24（２）數(shù)據(jù)的舍入規(guī)則

當(dāng)只需要保留N位有效數(shù)字時，對第N＋1位及其后面的各位數(shù)字就要根據(jù)舍入規(guī)則進(jìn)行處理。①4舍6入：當(dāng)?shù)贜＋1位小于5時，舍掉；大于5時，N位加1。②當(dāng)?shù)贜＋1位恰為5時：若5后面只要有非零數(shù)字時，則第N位加1；若5后面無數(shù)字或全為0時，則由5之前的數(shù)的奇偶性來決定舍入，如果5之前為奇數(shù)則舍5且第N位加1，如果5之前為偶數(shù)則舍5，第N位不變。

例1.8

將下列數(shù)字保留3位有效數(shù)字。25.54

76.252

28.250

3.9951965000.006325解：25.54

→25.5

76.252

→76.3

28.250

→28.2

3.995

→4.00196500

→0.006325→0.00632或（２）數(shù)據(jù)的舍入規(guī)則當(dāng)只需要保留N位有效數(shù)字時，對第N25【自測題】解答1.答：常用的電子測量儀器及其測量內(nèi)容如表所示。

測量方法測量儀器主要應(yīng)用范圍時域測量測量用信號發(fā)生器提供測試用信號，如正弦、脈沖、函數(shù)、噪聲信號等電子示波器實時測量信號的電壓值、周期、相位、頻率、脈沖信號的上升沿、下降沿等參數(shù)電子電壓表測量正弦電壓或周期性非正弦電壓的峰值、有效值、平均值電子計數(shù)器測量周期性信號的頻率、周期、頻率比、時間間隔、累加計數(shù)等頻域測量頻率特性測試儀測量電子電路的幅頻特性、帶寬、回路的Q值等頻譜分析儀測量電信號的電平、頻率響應(yīng)、諧波失真、頻譜純度及頻率穩(wěn)定度，測量電路的振幅傳輸特性和相移特性等網(wǎng)絡(luò)分析儀測量網(wǎng)絡(luò)特性數(shù)據(jù)域測量數(shù)字信號發(fā)生器提供串行、并行數(shù)據(jù)及任意數(shù)據(jù)流信號邏輯分析儀監(jiān)測數(shù)字系統(tǒng)的軟、硬件工作程序數(shù)據(jù)通信分析儀測量數(shù)據(jù)通信網(wǎng)和傳輸設(shè)備的誤碼、延時、告警和頻率隨機測量噪聲系數(shù)分析儀測量噪聲信號電磁干擾測試儀測量電磁干擾信號【自測題】解答1.答：常用的電子測量儀器及其測量內(nèi)容如表所262解：Δx=x-A=100V-98V=2VC=-Δx=-2VA=x+C=100V-2V=98VΔx=-C=2V3答：在選用儀表時，應(yīng)當(dāng)根據(jù)測量值的大小來選擇儀表的量程，盡量使測量的示值在儀表滿刻度值（即量程）的2/3以上區(qū)域為宜。可以看出：示值x越接近滿刻度值xm，示值誤差γx值越小，測量的準(zhǔn)確度就越高。4答：正確度表示測量結(jié)果中存在的系統(tǒng)誤差的大小程度，是衡量測量結(jié)果正確性的尺度。精密度表示測量結(jié)果中存在的隨機誤差的大小程度。準(zhǔn)確度是測量結(jié)果中系統(tǒng)誤差和隨機誤差的綜合，表示測量結(jié)果與真值的一致程度。5答：（1）（3），（4），（2）。2解：Δx=x-A=100V-98V=2V276.解：Δx=x-A=94.7mA-90mA=4.7mA因為所以被校表的準(zhǔn)確度等級應(yīng)定為5.0級。7.解：

37.694→37.786.372→86.43.175→3.1823000→0.0003215→58350→500.026→50033.6502→33.68.解：相同數(shù)據(jù)有3.600kHz3600Hz3.600×103Hz。6.解：Δx=x-A=94.7mA-90mA=4.7mA28在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)：教材其余課件及動畫素材請查閱在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)QQ:349134187或者直接輸入下面地址：在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)：http://www.shangfuwang29李福軍電子測量儀器與應(yīng)用李福軍電子測量儀器與應(yīng)用30前言本教材以先進(jìn)性和實用性為宗旨，力求將電子測量技術(shù)與相關(guān)電子儀器有機融合，介紹各種電子測量儀器的使用與操作方法，內(nèi)容先進(jìn)實用，可操作性強。書中對現(xiàn)代電子測量儀器的特點與應(yīng)用作了介紹，反映了電子測量技術(shù)的最新成果和實際儀器。每章有目標(biāo)規(guī)劃、拓展學(xué)習(xí)及實訓(xùn)操作，附有自測題習(xí)題答案，對于在生產(chǎn)崗位上進(jìn)行實際操作的人員，具有實際的指導(dǎo)意義。歡迎使用本教材的廣大老師和學(xué)生對本書中存在的問題提出批評、建議和意見，以便進(jìn)一步修訂和完善教材（編者信箱：Lifujun0415@163.com）。

前言本教材以先進(jìn)性和實用性為宗旨，31學(xué)習(xí)導(dǎo)航：全書的知識結(jié)構(gòu)框架圖預(yù)備知識電子測量與儀器基礎(chǔ)知識電子測量儀器與應(yīng)用時域測量技術(shù)測量用信號發(fā)生器電壓測量及電壓表電子元件測量及儀器波形測試及示波器各種元件測量技術(shù)頻域測量技術(shù)頻率特性測量及儀器頻率和時間測量及儀器數(shù)據(jù)域測量技術(shù)數(shù)據(jù)信號測量及儀器現(xiàn)代測量技術(shù)智能儀器與自動測試系統(tǒng)虛擬儀器技術(shù)學(xué)習(xí)導(dǎo)航：全書的知識結(jié)構(gòu)框架圖預(yù)備知識電子測量與儀器基礎(chǔ)知識32第1章電子測量與儀器基礎(chǔ)知識（一）學(xué)習(xí)目標(biāo)基本了解：電子測量技術(shù)發(fā)展歷程和應(yīng)用前景；電子測量誤差的表示與分類。重點掌握：測量結(jié)果的表示與有效數(shù)字處理。（二）技能目標(biāo)掌握電子測量的方法、測量誤差的基本計算；掌握儀表準(zhǔn)確度等級、量程選擇的一般原則。第1章電子測量與儀器基礎(chǔ)知識（一）學(xué)習(xí)目標(biāo)331.1電子測量技術(shù)的基本知識1.2電子測量儀器的基本知識1.3電子測量的誤差和處理方法自測題解答1.1電子測量技術(shù)的基本知識341.1電子測量技術(shù)的基本知識1.1.1電子測量的基本概念

測量就是人類獲取客觀事物的量值而進(jìn)行的認(rèn)識過程。測量的結(jié)果一般有兩部分組成：數(shù)值和單位，而且測量的結(jié)果必須是有理數(shù)才有意義。

從廣義來說，凡是以電子技術(shù)為手段來進(jìn)行的測量都可以說是電子測量。(二次表)傳感器(一次表)電子測量儀器電量非電量電子測量與儀器的原理框圖1.1電子測量技術(shù)的基本知識1.1.1電子測量的基本概35

1.電能量的測量2.電子元件和電路參數(shù)的測量3.電信號特征的測量4.特性曲線顯示1.1.2電子測量技術(shù)的內(nèi)容

1.1.3電子測量技術(shù)的特點和應(yīng)用

1.測量頻率范圍寬2.量程寬3.準(zhǔn)確度高4.速度快5.易于實現(xiàn)遙測6.易于實現(xiàn)測量過程的自動化和測量儀器的智能化1.電能量的測量1.1.2電子測量技術(shù)的內(nèi)容

1.1.361.按測量手段分類對同一類性質(zhì)的被測量進(jìn)行測量時，采用的測量手段可能不一樣。常用的有直接測量、間接測量和組合測量三種。2.按被測量性質(zhì)分類

1.時域測量：如用示波器測交流電壓波形2.頻域測量：如用掃頻儀測幅頻特性3.數(shù)據(jù)域測量：如用邏輯分析儀測多路邏輯信號4.隨機域測量：如噪聲、干擾信號的測量1.1.4電子測量技術(shù)的分類1.按測量手段分類1.1.4電子測量技術(shù)的分類371.2電子測量儀器的基本知識1.2.1電子測量儀器的分類

根據(jù)測量精度的要求不同，有高精度、普通和簡易三種；按顯示方式不同，有模擬式和數(shù)字式兩大類；根據(jù)用途分類有專業(yè)用儀器和通用儀器。通用儀器按其功能可分為以下幾類：1.信號發(fā)生器2.信號分析儀3.電平測量儀器4.時間、頻率和相位測量儀器5.網(wǎng)絡(luò)參數(shù)測量儀器6.電子元件參數(shù)測量儀7.數(shù)據(jù)域測試儀器8.電波特性測試儀9.虛擬儀器1.2電子測量儀器的基本知識1.2.1電子測量儀器的分38◆傳統(tǒng)電子測量的內(nèi)容主要涉及電能量的測量，電信號特性測量、電子電路性能測量、特性曲線的描述與測量等。

◆采用計算機測試技術(shù)的現(xiàn)代電子測量儀器可廣泛用于通信系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)等的測量和監(jiān)控?！魝鹘y(tǒng)電子測量的內(nèi)容主要涉及電能量的測量，電信號特性測量39電子測量技術(shù)與儀器的發(fā)展主要經(jīng)歷以下幾個階段：模擬式儀器/儀表數(shù)字式儀器/儀表智能化儀器虛擬儀器電子測量技術(shù)與儀器的發(fā)展主要經(jīng)歷以下幾個階段：401.2.2電子測量儀器的主要技術(shù)指標(biāo)

1.頻率范圍頻率范圍是指能保證電子測量儀器正常工作的有效頻率。

2.準(zhǔn)確度測量準(zhǔn)確度又稱測量精度，主要指測量結(jié)果受各種因素的影響而產(chǎn)生的測量誤差。3.測量功能、范圍測量的功能是指能測量什么被測量，測量范圍是指儀器適合測量的數(shù)值大小。

4.量程與分辨力量程是指測量儀器的測量范圍。分辨力是指測量儀器所能直接反映出的被測量變化的最小值，如指針式儀表刻度盤標(biāo)尺上最小刻度（1個格）所代表的被測量大小或數(shù)字儀表最低位顯示變化1個字所代表被測量大小。

【注意】同一臺儀器在不同量程上的分辨力卻不同，一般以儀器最小量程的分辨力（最高分辨力）作為該儀器的分辨力。1.2.2電子測量儀器的主要技術(shù)指標(biāo)1.頻率范圍41

例1-1

MF-47型指針式萬用表盤上的刻度線如圖，問該表在直流電壓檔10V量程的分辨力為多少？直流電壓檔的（最高）分辨力為多少？

答：直流電壓檔10V量程的分辨力為0.2V（1個格為0.2V）；直流電壓檔的最小量程為0.25V，所以其最高分辨力為0.005V，即5mV。直流電壓擋區(qū)域例1-1MF-47型指針式萬用表盤上的刻度線如圖，問42

真值的概念：在一定的條件下，被測量的真實大小或真實數(shù)值稱為這個量的真值。

1.3電子測量的誤差和處理方法1.3.1常用測量術(shù)語

1.實際值：滿足規(guī)定精確度的用來代替真值的量值。實際值一般由實驗獲得，在一定程度上很接近真值。通常將上一級計量標(biāo)準(zhǔn)所確定的量值稱為下一級計量器具的實際值。

2.示值：示值也稱為測量值，示值測量儀器的讀數(shù)裝置所顯示出的被測量的量值，一般用x表示。

3.讀數(shù)：讀數(shù)是指有儀器刻度盤或數(shù)字顯示器上直接讀到的數(shù)字，有時讀數(shù)值并不一定代表測量值的大小。

例如，指針式萬用表測干電池1.5V直流電壓，選用250刻度線，當(dāng)指針指在150處時，讀數(shù)是150，而測量值（示值）卻為1.5V。真值的概念：在一定的條件下，被測量的真實大小或真實431.3.2測量誤差及其表示方法1.絕對誤差及其表示法

（1）定義：絕對誤差定義為測量結(jié)果與被測量的真值的差值。絕對誤差為

實際應(yīng)用時，常用精度高一級的標(biāo)準(zhǔn)器具的示值作為實際值來代替真值。即◆測量誤差的來源

所有的測量結(jié)果都有誤差，不存在沒有誤差的測量。測量時首先應(yīng)充分考慮引起誤差的因素，從源頭堵住測量誤差的產(chǎn)生！絕對誤差Δx既有大小、量綱，又有正負(fù)。

1.3.2測量誤差及其表示方法1.絕對誤差及其表示法◆44例1-2用電壓表測電壓，示值為16V，而用標(biāo)準(zhǔn)表測得的結(jié)果為15V，則絕對誤差為多少？解：Δx=x–A=16–15=1（V）

（2）修正值與Δx相等但符號剛好相反的值，稱為修正值，一般用C表示。

C=-Δx=A–x測量儀器在使用前都要由上一級標(biāo)準(zhǔn)給出受檢儀器的修正值，它通常以表格、曲線或公式的形式給出。由修正值，可以求出實際值

A=C+x

例1-2用電壓表測電壓，示值為16V，而用標(biāo)準(zhǔn)表測得的結(jié)果452.相對誤差及其三種表示法（1）實際相對誤差定義為絕對誤差與被測量的實際值的百分比值。（2）示值相對誤差或稱標(biāo)稱相對誤差，定義為絕對誤差與讀數(shù)值的百分比。（3）滿度相對誤差或稱引用相對誤差，定義為絕對誤差與測量儀器滿度值的百分比。2.相對誤差及其三種表示法（1）實際相對誤差46（4）儀表準(zhǔn)確度等級

最大滿度相對誤差的分子、分母都由儀器的固有性能所決定，所以常用它來對電子儀器進(jìn)行分級。常用字母s表示。式中s——儀表等級；γm——最大滿度相對誤差。常用電工儀表的準(zhǔn)確度等級可分為0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0七級。例如，s=1.0，表示儀表的滿刻度相對誤γm≤±1.0%。儀表等級越大，滿度相對誤差越大，準(zhǔn)確度越低。表1.1儀表等級與最大引用誤差儀表精確度等級(s)1.0最大引用誤（γm）±0.1%±0.2%±0.5%±1.0%±1.5%±2.5%±5.0%（4）儀表準(zhǔn)確度等級最大滿度相對誤差的分子、分母都由儀473.儀表選擇的一般原則（1）量程的選擇【重要結(jié)論】當(dāng)儀表的準(zhǔn)確等級確定后，示值越接近滿刻度，示值相對誤差越小。所以，在選用儀表時，應(yīng)當(dāng)根據(jù)測量值的大小來選擇儀表的量程，盡量使測量的示值在儀表滿刻度值（即量程）的2/3以上區(qū)域為宜。3.儀表選擇的一般原則（1）量程的選擇48（2）儀表等級的選擇

例1-6

要測量一個10V左右的電壓，現(xiàn)有兩塊電壓表。其中一塊量程為100V、±1.0級，另一塊量程為15V、±2.5級，問選用哪塊電壓表合適？解：（1）對100V、±1.0級電壓表，因為

（2）對15V、±2.5級電壓表，同理有

選用15V、±2.5級電壓表較為合適?？梢?，盡管15V電壓表的準(zhǔn)確度低，但被測電壓示值x接近滿刻度值xm，符合前面討論的量程選擇原則。

（2）儀表等級的選擇例1-6要測量一個10V左右491.3.3測量誤差的來源和分類1.誤差的來源

儀器誤差、方法誤差、影響誤差、人為誤差。2.誤差分類（1）系統(tǒng)誤差：主要由儀器設(shè)備因素引起的，如零點偏移、刻度不準(zhǔn)等，具有確定性。（2）隨機誤差：主要由外部干擾引起的，如噪聲干擾、電磁場微變、大地微震等，具有不確定性（3）粗大誤差：主要是操作不當(dāng)引起的，如讀數(shù)錯誤、記錄錯誤等，它嚴(yán)重歪曲了測量結(jié)果，應(yīng)當(dāng)剔除。1.3.3測量誤差的來源和分類1.誤差的來源501.3.4測量誤差的分析和處理1.測量結(jié)果的評價（1）正確度：系統(tǒng)誤差越小，正確度就越高。（2）精密度：隨機誤差越小，精密度就越高。（3）準(zhǔn)確度：是系統(tǒng)誤差和隨機誤差的綜合。以射擊打靶為例

(a)正確度高、精密度低(b)正確度低、精密度高(c)正確度和精密度都高

1.3.4測量誤差的分析和處理1.測量結(jié)果的評價513.測量結(jié)果的處理（1）有效數(shù)字從左邊第一個非零數(shù)字算起，直到右邊最后一位數(shù)字為止的所有數(shù)字。有效數(shù)字中非零數(shù)字后的0不能隨意省略，例如2000V可以寫成2.000kV，2.000×103V，而不能寫成2kV、2.0kV或2.00kV。

科學(xué)記數(shù)法：對位數(shù)較多的數(shù)據(jù)，易采用有效數(shù)字×10的冪的形式，其中有效數(shù)字只保留1位整數(shù)。例如1060000Hz，如要保留4位有效數(shù)字，應(yīng)寫成Hz。

3.測量結(jié)果的處理（1）有效數(shù)字52（２）數(shù)據(jù)的舍入規(guī)則

當(dāng)只需要保留N位有效數(shù)字時，對第N＋1位及其后面的各位數(shù)字就要根據(jù)舍入規(guī)則進(jìn)行處理。①4舍6入：當(dāng)?shù)贜＋1位小于5時，舍掉；大于5時，N位加1。②當(dāng)?shù)贜＋1位恰為5時：若5后面只要有非零數(shù)字時，則第N位加1；若5后面無數(shù)字或全為0時，則由5之前的數(shù)的奇偶性來決定舍入，如果5之前為奇數(shù)則舍5且第N位加1，如果5之前為偶數(shù)則舍5，第N位不變。

例1.8

將下列數(shù)字保留3位有效數(shù)字。25.54

76.252