电子测量的内容及特点
仪器网 · 2012-07-14 23:35 · 16315 次点击
一、电子测量的内容
随着电子技术的不断发展,测量的内容越来越多。对于电参数的测量,分为电磁测量和电子测量两大类,前者注重研究交、直流电量的指示测量法和比较测量法,以及电磁量的测量方法等;后者是以电子技术理论为依据,以电子测量仪器和设备为手段,以电量和非电量为测量对象的测量过程。电子测量的内容主要包括以下几个方面。
(1)电能量的测量—各种频率和波形的电压、电流、电功率等;
(2)电信号特性的测量—信号波形、频率、相位、噪声以及逻辑状态等;
(3)电路参数的测量—阻抗、品质因数、电子器件的参数等;
(4)导出量的测量—增益、失真度、调幅度等;
(5)特性曲线的测量—幅频特性、相频特性及器件特性等;
(6)元器件参数的测量—例如电阻、电感、电容、电子器件(二极管、晶体管、场效应晶体管以及集成电路等)。
随着电子技术的发展,人们力图通过传感器将许多非电量变换成电信号,再利用电子技术进行测量。例如天文观察、宇宙航行、地震预报、矿物探测以及生产过程检测中的温度、压力、流量、液位、速度、位移以及成分分析等,都可以转换成电信号进行测量。
电子测量除了对电参量进行稳态测量以外,还可以对自动控制系统的过渡过程以及频率特性等进行动态测量,对运行中的通信网络及光网络进行在线测量等。
二、电子测量的特点
与其他测量相比,电子测量具有以下几个明显的特点。
(1)测量频率范围宽。
除测金直流外,还可测量交流。其频率范围低至10-6Hz以下,高至1012Hz。随着电子技术的发展,目前还在向着更高频段发展。
(2)量程范围广。
量程是测量范围的上限值与下限值之差。由于被测量的数值相差很大,因而要求测量仪器具有足够宽的量程。如数字万用表对电阻的测量数值小到10-5欧姆,大到108欧姆,量程达到13个数量级。
(3)测量准确度高。
电子测量的准确度已经达到相当高的水平。例如,对频率和时间测量时,由于采用原子频标和原子秒作为基准,可以使测量准确度达到10-13-10-14数量级。这是目前在测量准确度方面达到的最高指标。
(4)测量速度快。
电子测量是通过电子运动和电磁波传播进行工作的,具有其他测量方法无法类比的高速度。如卫星、宇宙飞船等各种航天器的发射和运行,均设有快速、自动的测量与控制,都需要高速度的电子测量。
(5)易于实现遥测。
电子测量可以通过各种类型的传感器实现遥测、遥控。例如,对于遥远距离或环境恶劣的、人体不便于接触或无法到达的区域(如人造卫星、深海、地下和核反应堆内等),可通过传感器或通过电磁波、光及辐射的方式进行测量。
(6)易于实现测量过程的自动化和测量仪器微机化。
由于大规模集成电路和微型计算机的应用.使电子测量出现了崭新的局面。例如,在测掀过程中能够实现程控、遥控、自动转换量程、自动调节、自动校准、自动诊断故障和自动恢复,对于测量结果可进行自动记录、自动进行数据运算、分析和处理。
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