1、,電子測(cè)量與儀器,課 件,陳 尚 松,桂林電子科技大學(xué),第 3 版,主講教授 陳尚松 簡(jiǎn)介,1961年畢業(yè)于西安軍事電信工程學(xué)院雷達(dá)導(dǎo)航系，留院從 事教學(xué)與科研工作， 1980.9. 集體援建桂林電子工業(yè)學(xué)院從 事教學(xué)與科研工作，現(xiàn)為桂林電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院教授。,業(yè)績(jī)：1.完成數(shù)十項(xiàng)國(guó)家“六五”、“七五”科技攻關(guān)等項(xiàng)目， 獲多項(xiàng)科技獎(jiǎng)和12項(xiàng)技術(shù)專利；,2. 正式出版過(guò)三本高校專業(yè)教材（雷達(dá)接收設(shè)備、微計(jì)算機(jī)儀器系統(tǒng)、 電子測(cè)量與儀器），現(xiàn)兼三家專業(yè)期刊（“電子測(cè)量與儀器”編委會(huì)副主任.“國(guó)外電子測(cè)量技術(shù)”、“電子測(cè)量技術(shù)”編委）；,3. 獲國(guó)家教委首屆“國(guó)家級(jí)優(yōu)秀教學(xué)成果獎(jiǎng)”；,4.

2、1992年開始享受國(guó)務(wù)院政府特殊津貼。,第1版教材2005年1月出版至2008年重印7次，全國(guó)50多所院校采用。發(fā)行22000冊(cè),第2版教材2009年1月出版至2011年重印8次，全國(guó)近百所院校采用。發(fā)行25000冊(cè)。,第3版教材2012年7月出版，第1次印刷4000冊(cè)，全國(guó)近百所院校采用。,1.1 電子測(cè)量概述 測(cè)量 是人類認(rèn)識(shí)和改造世界的一種重要手段。 對(duì)客觀事物的認(rèn)識(shí)過(guò)程中，需要進(jìn)行,第一章 緒 論,定性分析,定量研究，定量就需要進(jìn)行測(cè)量。,測(cè)量 是通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法對(duì)客觀事物取得定量數(shù)據(jù) 的過(guò)程。,生活中的例子,重量，長(zhǎng)度，溫度，濕度，三表（電，水，氣）,汽車監(jiān)測(cè)點(diǎn)：50100,飛機(jī)監(jiān)測(cè)點(diǎn)：

3、3000,航天飛行器監(jiān)測(cè)點(diǎn)：5000,電子技術(shù)人員的工作臺(tái),電子測(cè)量技術(shù)在通信中的應(yīng)用,發(fā)射功率、頻率穩(wěn)定度 接收靈敏度、通頻帶、信號(hào)頻譜 傳輸特性、衰減特性 誤碼率 通信協(xié)議 放大器、濾波器,機(jī)動(dòng)選用內(nèi)容,沒有測(cè)量就沒有科學(xué)門捷列夫,諾貝爾物理獎(jiǎng)，化學(xué)獎(jiǎng)中1/4屬于測(cè)試方法和測(cè)試儀器 的創(chuàng)新。,“兩彈一星”的成功，沒有測(cè)試儀器是不可能的。,生產(chǎn)中“沒有測(cè)試，就沒有新產(chǎn)品”。 大規(guī)模集成電路的生產(chǎn)成本中，測(cè)量成本已超過(guò)50%,電 子 測(cè) 量,電子測(cè)量是泛指以電子技術(shù)為基本手段的一種測(cè)量技術(shù)。,電子測(cè)量是測(cè)量領(lǐng)域的主要組成部分。,在當(dāng)今信息時(shí)代,測(cè)量是信息的源頭技術(shù) （測(cè)控技術(shù)，先要測(cè)，才能控）

4、,測(cè)量水平的高低可以反映出一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)發(fā)展的狀況。,提高測(cè)量水平，實(shí)現(xiàn)測(cè)量手段的現(xiàn)代化，是實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn) 現(xiàn)代化的重要條件和明顯標(biāo)志。,(電子信息怎么獲??？靠測(cè)量),信息化三要素,著名科學(xué)家錢學(xué)森院士明確指出：,信息技術(shù)包括測(cè)量技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)。測(cè)量技術(shù)對(duì)信息進(jìn)行采集和處理，是信息技術(shù)的源頭，是關(guān)鍵中的關(guān)鍵。”,王大珩院士說(shuō)： “ 計(jì)量測(cè)試和儀器儀表技術(shù)就是信息技術(shù)的組成部分，而且是不可或缺的重要組成部分”。作為對(duì)信息進(jìn)行采集、測(cè)量、處理和控制的重要基礎(chǔ)手段和設(shè)備，廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行各業(yè)?！?兩彈一星元?jiǎng)淄醮箸?中國(guó)科學(xué)院院士，中國(guó)工程院院士。我國(guó)現(xiàn)代光學(xué)技術(shù)及光學(xué)工程的

5、開拓者和奠基人之一。 1999年榮獲“兩彈一星功勛獎(jiǎng)?wù)隆薄?1.2 電子測(cè)量?jī)x器,利用電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)測(cè)量的儀表設(shè)備，統(tǒng)稱為電子測(cè)量 儀器。,電子測(cè)量?jī)x器的功能：,2.信號(hào)處理與傳輸功能：信號(hào)調(diào)理、模/數(shù)、抗干擾、壓縮、有 線或無(wú)線傳輸,3.顯示功能：指針式儀表度盤；數(shù)碼管、液晶或陰極射線管顯示 測(cè)量結(jié)果。,1.轉(zhuǎn)換功能：電量(功率、電流、電阻)電壓；非電量電量 （電壓）,此外，一些先進(jìn)的儀器，如智能儀器等，還具有數(shù)據(jù)記錄、 處理 及自檢、自校、報(bào)警提示等功能。,1.2.2 電子測(cè)量?jī)x器的分類,按照被測(cè)量的特性，電子測(cè)量?jī)x器可分為以下幾類：,1.電信號(hào)的“三域”：,2 數(shù)據(jù)域-二進(jìn)制數(shù)據(jù)流,邏輯分

6、析儀,邏輯定時(shí)分析儀,邏輯狀態(tài)分析儀,3 隨機(jī)域-噪聲、干擾,4 元器件、網(wǎng)絡(luò),元件（無(wú)源）-R、L、C、Y、Q,器件（有源）-半導(dǎo)體器件,網(wǎng)絡(luò)（有/無(wú)源）-傳輸特性、頻率特性等,1.2.2 電子測(cè)量?jī)x器的分類,1.3 計(jì)量的基本概念,1 術(shù)語(yǔ)：,測(cè)量（Measurement）-確定量值（數(shù)據(jù)/單位）的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,測(cè)試（Test）“測(cè)評(píng)”性測(cè)量,界定較模糊。,檢測(cè)-監(jiān)控性的測(cè)量（只要不超出允許的誤差范圍則認(rèn)為合格）,沒有測(cè)量，就談不上計(jì)量；沒有計(jì)量，測(cè)量則失去價(jià)值。,基準(zhǔn)與傳遞,比對(duì)-同級(jí)儀表比較一致性。,校準(zhǔn)-高級(jí)儀表校準(zhǔn)低級(jí)儀表。,檢定-法定計(jì)量部門評(píng)定低一等級(jí)儀表是否合格。,國(guó)際單位制SI

7、中的7個(gè)基本單位,7個(gè)基本單位 時(shí) 長(zhǎng) 質(zhì) 電 溫 光 物 質(zhì) 間 度 量 流 度 度 量,千克原器模型,原件在巴黎國(guó)際計(jì)量局地下室,米原器模型,原件在巴黎國(guó)際計(jì)量局地下室,1.4 電子測(cè)量?jī)x器的發(fā)展,1 傳統(tǒng)儀器,模擬儀器,數(shù)字化儀器,指針式三用表,示波器,數(shù)碼顯示儀表,現(xiàn)代儀器,智能儀器 (計(jì)算機(jī)嵌入儀器),通常人們把內(nèi)含微處理器和GPIB接口的儀器稱為智能儀器,測(cè)試模塊或信號(hào)源,智能儀器,自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng),虛擬儀器（儀器融入計(jì)算機(jī)）,VI，Virtual Instruments是檢測(cè)技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物。它是 美國(guó)國(guó)家儀器（NI，National Instruments）

8、公司于1981 年提出的個(gè)人儀器（Personal Computer Instrument）的 基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。虛擬儀器 是指在通用計(jì)算機(jī)上添加一層 軟件和一些硬件模塊，使用戶 操作這臺(tái)通用計(jì)算機(jī)就像操作 一臺(tái)真實(shí)的儀器一樣。虛擬儀 器技術(shù)強(qiáng)調(diào)軟件的作用，提出 了“軟件就是儀器”的概念。,D/A-由軟件產(chǎn)生測(cè)試信號(hào),A/D-采集測(cè)量數(shù)據(jù),1 數(shù)字電壓表 峰值-搜索正負(fù)最大值 均值 有效值- 2 存儲(chǔ)示波器 3 頻譜儀,虛擬儀器 舉例,虛擬儀器的構(gòu)成方式,未來(lái)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu),1.緒論 2 2.誤差與不確定度 10 3.信號(hào)發(fā)生器（信號(hào)源） 6 4.時(shí)頻測(cè)量 6 2 5.電壓測(cè)量 8 2 6.

9、時(shí)域測(cè)量（示波器） 10 2 7.阻抗測(cè)量 4 8.頻域測(cè)量 4 CAI 2 9.數(shù)據(jù)域測(cè)量 4 10.現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù) 2 56 + 8 = 64,課時(shí)安排（本專業(yè)必選課計(jì)劃）,實(shí)驗(yàn),講課,1.緒論 2 2.誤差與不確定度 8 3.信號(hào)發(fā)生器（信號(hào)源） 4 4.時(shí)頻測(cè)量 4 5.電壓測(cè)量 8 6.時(shí)域測(cè)量（示波器） 8 7.阻抗測(cè)量 4 8.頻域測(cè)量 4 9.數(shù)據(jù)域測(cè)量 4 10.現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù) 2 48,課時(shí)安排（專業(yè)選修課計(jì)劃）,講課,對(duì)于測(cè)控技術(shù)與儀器等專業(yè)學(xué)生，因另開設(shè)有智能儀器、 虛擬儀器或自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)之類課程；同時(shí)因教學(xué)時(shí) 數(shù)所限，書中標(biāo)有“”號(hào)的章節(jié)，僅供選用。,本課程在選材

10、上具有一定的系統(tǒng)性、先進(jìn)性和實(shí)用性。內(nèi)容 豐富，實(shí)用面廣，包含了許多新技術(shù)，學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)著重對(duì)電子測(cè) 量的基本原理和方法的理解與應(yīng)用，還應(yīng)完成相當(dāng)數(shù)量的習(xí)題。,同時(shí)，本課程具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，必須結(jié)合實(shí)驗(yàn)等實(shí)踐環(huán)節(jié) 才能理論聯(lián)系實(shí)際，提高綜合應(yīng)用能力。,幾點(diǎn)說(shuō)明,主講教授 陳尚松 簡(jiǎn)介,1961年畢業(yè)于西安軍事電信工程學(xué)院雷達(dá)導(dǎo)航系，留院從 事教學(xué)與科研工作， 1980.9. 集體援建桂林電子工業(yè)學(xué)院從 事教學(xué)與科研工作，現(xiàn)為桂林電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院教授。,業(yè)績(jī)：1.完成數(shù)十項(xiàng)國(guó)家“六五”、“七五”科技攻關(guān)等項(xiàng)目， 獲多項(xiàng)科技獎(jiǎng)和技術(shù)專利；,2. 正式出版過(guò)三本高校專業(yè)教材（雷達(dá)接收設(shè)備、微計(jì)算機(jī)儀器系統(tǒng)、 電子測(cè)量與儀器），現(xiàn)兼三家專業(yè)期刊（“電子測(cè)量與儀器”副總編.“國(guó)外電子測(cè)量技術(shù)