1、2022-8-151电气测试技术电气测试技术2022-8-15电气测试技术 第一章 测量的基本概念2课程简介课程简介一一测量基本概念测量基本概念，介绍测量的基本概念、技术方法，介绍测量的基本概念、技术方法，测量仪表基本结构性能。测量仪表基本结构性能。二二测量误差和数据处理测量误差和数据处理，误差的来源、表示方法、测，误差的来源、表示方法、测量数据的处理。量数据的处理。三三信号时域测量、示波器等仪器的原理和工作特性信号时域测量、示波器等仪器的原理和工作特性。四四非电量的电测技术非电量的电测技术，各类传感器的介绍。，各类传感器的介绍。五五数字化测量技术数字化测量技术六六抗干扰技术抗干扰技术2022
2、-8-15电气测试技术 第一章 测量的基本概念3第一章第一章 测量的基本概念测量的基本概念1.1 1.1 测量的概念和定义测量的概念和定义一、测量的基本方程一、测量的基本方程 n测量是人类认识和改造客观世界必不可少的重要手段测量是人类认识和改造客观世界必不可少的重要手段之一。之一。人们借助于专门的设备，通过实验方法对客观人们借助于专门的设备，通过实验方法对客观事物取得数量信息的过程称为测量事物取得数量信息的过程称为测量。n测量测量就是以同性质的标准量与被测量就是以同性质的标准量与被测量比较比较，并确定被，并确定被测量对标准量的倍数，测量对标准量的倍数，取得用数值和单位共同表示的取得用数值和单位
3、共同表示的测量结果。测量结果。测量结果测量数值测量结果测量数值.测量单位测量单位2022-8-15电气测试技术 第一章 测量的基本概念4 测测量量仪仪器器系系统统 被被测测对对象象 测测量量人人员员 测量的内涵测量的内涵 1.1.测量对象：被测客体中的相应的量值信息；测量对象：被测客体中的相应的量值信息；n测量目的：从被测对象取得一个定量的认识；测量目的：从被测对象取得一个定量的认识；2.2.测量过程：通过实验去认识对象的过程测量过程：通过实验去认识对象的过程3.3.测量方法：比较；测量方法：比较；nA.A.直接比较直接比较 B.B.间接比较；间接比较；C.C.需要测量仪器；需要测量仪器；(见
4、下页见下页)4.4.测量标准：同类已知单位。测量标准：同类已知单位。5.5.测量结果：最终能表示给测量主体（人）测量结果：最终能表示给测量主体（人）测量基本要素测量基本要素:被测对象、测量仪器、测量技术、测量人员被测对象、测量仪器、测量技术、测量人员和测量环境和测量环境 2022-8-15电气测试技术 第一章 测量的基本概念5被测物体的重量等于被测物体的重量等于标准砝码的重量。标准砝码的重量。被测物体的重量从度盘上读数，因被测物体的重量从度盘上读数，因为，弹簧秤度盘上的刻度是事先与为，弹簧秤度盘上的刻度是事先与标准量进行比较的结果。标准量进行比较的结果。2022-8-15电气测试技术 第一章
5、测量的基本概念6测量的基本方程：测量的基本方程：n被测量的数值与所选定的单位有关。被测量的数值与所选定的单位有关。n被测量被测量x x，单位量，单位量x x0 0，测量结果值，测量结果值A Ax x：qx x0 0愈大，愈大，A Ax x愈小；愈小；x x0 0愈小，愈小，A Ax x愈大。愈大。n同一被测量同一被测量x x，不同单位量，不同单位量x x0101、x x0202：0 xxAx011xxAx022xxAxKAAxx12换算因数KKAAxx12q用一定单位量测量某一量所得的数值，必须乘上换用一定单位量测量某一量所得的数值，必须乘上换算因数算因数K K，得到用新单位表示的该被测量的数
6、值。，得到用新单位表示的该被测量的数值。2022-8-15电气测试技术 第一章 测量的基本概念7三、单位制和单位三、单位制和单位n根据定义而令系数为根据定义而令系数为1 1的量称为单位。的量称为单位。n单位是表征测量结果的重要组成部分，又是对单位是表征测量结果的重要组成部分，又是对两个同类两个同类量值进行比较的基础量值进行比较的基础。2022-8-15电气测试技术 第一章 测量的基本概念8n单位制是为给定量制建立的一组单位。单位制是由一组单位制是为给定量制建立的一组单位。单位制是由一组选定的基本单位和由定义方程式与比例因数确定的导出选定的基本单位和由定义方程式与比例因数确定的导出单位组成的一个
7、完整的单位体制。单位组成的一个完整的单位体制。q基本单位是可以任意选定的。由于基本单位选择的不基本单位是可以任意选定的。由于基本单位选择的不同，所以组成的单位制也就不同。同，所以组成的单位制也就不同。n多种单位制的并存：市制、英制多种单位制的并存：市制、英制q多种单位制的并存不仅对国际贸易有阻碍作用，而且多种单位制的并存不仅对国际贸易有阻碍作用，而且不利于各国之间的科学文化交流。因此统一单位制巳不利于各国之间的科学文化交流。因此统一单位制巳成为各国的共同要求。成为各国的共同要求。2022-8-15电气测试技术 第一章 测量的基本概念9n国际计量委员会国际计量委员会(CIPM)(CIPM)在在1
8、9561956年将经过年将经过2121个国家同意的个国家同意的计量单位制草案命名为国际单位制，以国际通用符号计量单位制草案命名为国际单位制，以国际通用符号SISI来表示。来表示。n19601960年第年第1111届国际计量大会届国际计量大会(CGPM)(CGPM)正式通过了正式通过了SISI。n随后一些国际组织，如国际法制计量组织随后一些国际组织，如国际法制计量组织(OIML)(OIML)，国际，国际标准化组织标准化组织(ISO)(ISO)和国际电工委员会和国际电工委员会(IEC)(IEC)等也采用了国等也采用了国际单位制。际单位制。2022-8-15电气测试技术 第一章 测量的基本概念10（
9、一）国际单位制（一）国际单位制(SI)(SI)国际单位制由国际单位制由7 7个基本单位个基本单位、两个辅助单位和、两个辅助单位和1919个个具有专门名称的导出单位所组成。具有专门名称的导出单位所组成。所有单位都各有一个主单位和十进倍数（十进分数）所有单位都各有一个主单位和十进倍数（十进分数）的词头组成。的词头组成。7 7个基本单位定义如下：个基本单位定义如下：1.1.长度单位长度单位米米(m)(m)光在真空中于光在真空中于1 1299792458s299792458s时间所经过的距离时间所经过的距离(1983(1983年第年第1717届国际计量大会通过届国际计量大会通过)。2.2.质量单位质量
10、单位千克千克(kg)(kg)质量单位、等于国际千克原器的质量质量单位、等于国际千克原器的质量(1901(1901年第年第3 3届国届国际计量大会规定际计量大会规定)。国际单位制基本单位中唯一保留的。国际单位制基本单位中唯一保留的实物基准。实物基准。2022-8-15电气测试技术 第一章 测量的基本概念11 3 3时间单位时间单位秒秒(s)(s)铯铯-133-133原子基态的两个超精细原子基态的两个超精细能级之间跃迁能级之间跃迁所对应的所对应的辐辐射射的的91926317709192631770个个周期的持续时间周期的持续时间(1967(1967年第年第1313届国际届国际计量大会决定计量大会决
11、定)。4.4.电流强度单位电流强度单位安安 培培(A)(A)一恒定电流，若保持在处于真空中相距一恒定电流，若保持在处于真空中相距1m1m的两无限长而的两无限长而截面可以忽略的平行直导线内，则此两导线之间产生的截面可以忽略的平行直导线内，则此两导线之间产生的力在每米长度上等于力在每米长度上等于2 2l0l0-7-7N(1948N(1948年第年第9 9届国际计量大届国际计量大会确定会确定)。5.5.热力学温度单位热力学温度单位开开 尔文尔文(K)(K)水的三相点热力学温度的水的三相点热力学温度的1 1273.16(1967273.16(1967年第年第1313届国际届国际计量大会通过计量大会通过
12、)。2022-8-15电气测试技术 第一章 测量的基本概念126 6物质的量的单位物质的量的单位摩摩 尔尔(mol(mol 一系统的物质的量，该系统中所包含的基本单元数与一系统的物质的量，该系统中所包含的基本单元数与0.012kg0.012kg碳碳-12-12的原子数目相等的原子数目相等(1971(1971年第年第1414届国际计量届国际计量大会决定增加的基本单位大会决定增加的基本单位)。在使用摩时，应指明基本。在使用摩时，应指明基本单元是原于、分子、离子、电子及其它粒子，或是这些单元是原于、分子、离子、电子及其它粒子，或是这些粒子的特定组合。粒子的特定组合。7 7发光强度单位发光强度单位坎坎
13、 德拉德拉（cdcd）发出频率为发出频率为540540l0l01212HzHz单色辐射的光源在给定方向上单色辐射的光源在给定方向上的发光强度。而且在此方向上的幅射强度为的发光强度。而且在此方向上的幅射强度为(1(1683)w683)wsr1979sr1979年第年第1616届国际计量大会规定届国际计量大会规定)。2022-8-15电气测试技术 第一章 测量的基本概念13（二）我国的法定计量单位（二）我国的法定计量单位n法定计量单位是由国家以法令形式规定允许使用的计量法定计量单位是由国家以法令形式规定允许使用的计量单位。单位。19841984年年2 2月国务院颁布了月国务院颁布了中华人民共和国法
14、定中华人民共和国法定计量单位计量单位，决定我国法定计量单位以国际单位制为基，决定我国法定计量单位以国际单位制为基础。础。n我国法定计量单位包括：我国法定计量单位包括：(1)(1)国际单位制的基本单位国际单位制的基本单位；(2)(2)国际单位制的辅助单位；国际单位制的辅助单位；(3)(3)国际单位制中具有专门名称的导出单位国际单位制中具有专门名称的导出单位 (4)(4)国家选定的非国际单位制单位；国家选定的非国际单位制单位；(5)(5)由以上单位构成的组合形式的单位；由以上单位构成的组合形式的单位；(6)(6)由词头和以上单位所构成的十进倍数和分数单位。由词头和以上单位所构成的十进倍数和分数单位
15、。2022-8-15电气测试技术 第一章 测量的基本概念14三、测量仪表的基本功能三、测量仪表的基本功能1 1、变换功能、变换功能 y=F(x)y=F(x)2 2、选择功能、选择功能 y=f(x,uy=f(x,u1 1,u,u2 2,u,um m)3 3、比较功能、比较功能4 4、显示功能、显示功能0 xxAx2022-8-15电气测试技术 第一章 测量的基本概念15一、仪表的基本性能一、仪表的基本性能（一）精确度（一）精确度 精密度、准确度、精确度精密度、准确度、精确度(1)(1)精密度。指在一定的测量条件下进行精密度。指在一定的测量条件下进行多次测量时多次测量时所得所得各测量结果之间各测量
16、结果之间的分散程度。的分散程度。精密度精密度随机误差小随机误差小例：某温度仪表精密度例：某温度仪表精密度0.50.5，说明多次测量结果的，说明多次测量结果的分散程度不大于分散程度不大于0.50.5。第二节第二节 测量仪表的结构和基本特性测量仪表的结构和基本特性2022-8-15电气测试技术 第一章 测量的基本概念16(2)(2)准确度。表示准确度。表示测量结果与真值测量结果与真值的一致程度。的一致程度。例：某电压表准确度例：某电压表准确度0.5V0.5V，说明该表的指示值偏离被，说明该表的指示值偏离被测量不会大于测量不会大于0.5V0.5V。准确准确度度系统误差小系统误差小 (3)(3)精确度
17、：精密度和准确度的综合反映。精确度：精密度和准确度的综合反映。精密度、准确度中某一个高，另一个低都精密度、准确度中某一个高，另一个低都不能说精确度高！不能说精确度高！2022-8-15电气测试技术 第一章 测量的基本概念17例：射击打靶例：射击打靶测量精度测量精度不精密不精密不准确不准确精密精密不准确不准确不精密不精密准确准确精密精密准确准确 精确度高精确度高2022-8-15电气测试技术 第一章 测量的基本概念18（二）稳定性（二）稳定性1.稳定度：规定时间内，测量条件不变时，仪表内部随稳定度：规定时间内，测量条件不变时，仪表内部随机因素。例如，仪表内部某些因素做周期性变动，引机因素。例如，
18、仪表内部某些因素做周期性变动，引起示值变化。起示值变化。2.环境影响（影响系数）：仪表外部环境和工作条件变环境影响（影响系数）：仪表外部环境和工作条件变换所引起的示值不稳定。换所引起的示值不稳定。n测量环境包括温度、湿度、力场、电磁场、辐射、化测量环境包括温度、湿度、力场、电磁场、辐射、化学气雾和粉尘，霉菌以及有关电磁量（工作电压、源学气雾和粉尘，霉菌以及有关电磁量（工作电压、源阻抗、负载阻抗、地磁场、雷电等）的数值、范围及阻抗、负载阻抗、地磁场、雷电等）的数值、范围及其变化。其变化。2022-8-15电气测试技术 第一章 测量的基本概念19二、测量仪表的结构二、测量仪表的结构（一）直接变换型
19、（一）直接变换型niikk1l正向变换回路，各环节传递系数正向变换回路，各环节传递系数k k1 1kkn n总传递系数：总传递系数：u采用开环方式构成的测量系统，虽然从结构上看比较采用开环方式构成的测量系统，虽然从结构上看比较简单，但是缺点是所有变换器特性的变化都会造成测简单，但是缺点是所有变换器特性的变化都会造成测量误差。量误差。2022-8-15电气测试技术 第一章 测量的基本概念20n正向变换回路，各环节传递系数正向变换回路，各环节传递系数k k1 1kkn n，总传递系数：，总传递系数：n反向变换回路，各环节传递系数反向变换回路，各环节传递系数1 1n n，总传递系数：，总传递系数：（
20、二）平衡变换型（二）平衡变换型niikk1mii1xkky1n系统输出：系统输出：1k若xy1u 整个系统的输入输出关系由反馈系统的特性决定。正向变整个系统的输入输出关系由反馈系统的特性决定。正向变换特性的变化不会造成测量误差或者说造成的误差很小。精换特性的变化不会造成测量误差或者说造成的误差很小。精心设计反向回路可以保证较高的稳定性和高精度。心设计反向回路可以保证较高的稳定性和高精度。2022-8-15电气测试技术 第一章 测量的基本概念21（三）差动变换型（三）差动变换型u若干扰信号若干扰信号u u1 1u u2 2，y y2k2k3 3kxkx抗干扰能力较强。抗干扰能力较强。u灵敏度高，
21、精心制作灵敏度高，精心制作k k3 3，可保证较高的精确度。，可保证较高的精确度。n三个回路，传递函数三个回路，传递函数k k1 1、k k2 2、k k3 3，k k1 1、k k2 2回路组成回路组成结构相同。结构相同。n设设k k1 1k k2 2k k，得：，得：y y2k2k3 3kxkxk k3 3k k（u u1 1u u2 2）2022-8-15电气测试技术 第一章 测量的基本概念221.3 1.3 测量仪表的输入输出特性测量仪表的输入输出特性一、静态特性及其性能指标一、静态特性及其性能指标（一）静态特性（一）静态特性n静态特性是指被测量静态特性是指被测量x x不随时间变化或变
22、化极为缓慢的不随时间变化或变化极为缓慢的情况下，测量设备输出量情况下，测量设备输出量y y与输入量与输入量x x之间的函数关系，之间的函数关系，表示为表示为式中式中a a0 0，a a1 1，a a2 2aan n为决定曲线形状的系数为决定曲线形状的系数nnxaxaxaay.2210衡量仪表静态特性的重要措标：线性度、灵敏度、滞环衡量仪表静态特性的重要措标：线性度、灵敏度、滞环和重复性和重复性2022-8-15电气测试技术 第一章 测量的基本概念231、理想特性、理想特性n 输入输出曲线是经过坐标原点输入输出曲线是经过坐标原点的直线的直线n灵敏度灵敏度0.20naaaxay1nnxaxaxaa
23、y.2210 xy0常数kxydxdya/12022-8-15电气测试技术 第一章 测量的基本概念242 2、具有零点迁移的线性特性、具有零点迁移的线性特性n 输入输出曲线是在纵轴上的截输入输出曲线是在纵轴上的截距为距为y0的直线，相当于把仪的直线，相当于把仪表零点迁移到表零点迁移到y0处。处。0002,0,0.yaaaan设nnxaxaxaay.2210 xayy10 x xy y0 0+y+y0 0-y-y0 02022-8-15电气测试技术 第一章 测量的基本概念253、只含奇次方非线性特性、只含奇次方非线性特性ny(x)=-y(-x)y(x)=-y(-x)输入输出曲线对原输入输出曲线对
24、原点对称点对称n在原点附近相当范围内是线性的。在原点附近相当范围内是线性的。q这种特性仪表，在输入量这种特性仪表，在输入量x x相相当大的范围内具有相当宽的当大的范围内具有相当宽的近似线性范围。近似线性范围。.55331xaxaxayx xy y0 04 4、只含偶次方非线性特性、只含偶次方非线性特性n输入输出曲线不对称。输入输出曲线不对称。n因为没对称性，其线性范因为没对称性，其线性范围较窄。一般仪表设计很围较窄。一般仪表设计很少采用这种特性。少采用这种特性。.44221xaxaxayx xy y0 02022-8-15电气测试技术 第一章 测量的基本概念265、普遍情况、普遍情况n表达式是
25、表达式是静态特性的多项式代数方程。静态特性的多项式代数方程。输入输出曲线输入输出曲线是非线性的。是非线性的。x xy y0 0nnxaxaxaay.22102022-8-15电气测试技术 第一章 测量的基本概念27（二）静态性能指标（二）静态性能指标1、灵敏度、灵敏度n稳态下输出量的增量与输入量的增量之比：稳态下输出量的增量与输入量的增量之比：xyydd 静态特性曲线为线性方程的测量设备，其灵敏度为静态特性曲线为线性方程的测量设备，其灵敏度为常数；静态待性曲线为非线性的测量设备，灵敏度是变常数；静态待性曲线为非线性的测量设备，灵敏度是变化的，由静态特性曲线上各点的化的，由静态特性曲线上各点的斜
26、率斜率来决定。来决定。2022-8-15电气测试技术 第一章 测量的基本概念28n灵敏度表示单位被测量的变化所引起仪表输出指示灵敏度表示单位被测量的变化所引起仪表输出指示值的变化量。很显然，灵敏度值的变化量。很显然，灵敏度k越高，表示仪表越越高，表示仪表越灵敏。灵敏。n测量仪表的灵敏度可分为三种情况：测量仪表的灵敏度可分为三种情况：1.在整个测量范围，灵敏度在整个测量范围，灵敏度k保持为常数，即灵敏度保持为常数，即灵敏度不随被测量变化；不随被测量变化；2.灵敏度灵敏度k随被测量增加而增加；随被测量增加而增加；3.灵敏度灵敏度k随被测量输入量增加而减小。随被测量输入量增加而减小。2022-8-1
27、5电气测试技术 第一章 测量的基本概念292、线性度、线性度n线性度是测量设备实际特性曲线与参考直线偏离的程线性度是测量设备实际特性曲线与参考直线偏离的程度，常用实际特性曲线偏离参考直线的最大偏差度，常用实际特性曲线偏离参考直线的最大偏差y ym m与量程输出值与量程输出值y ym m之比的百分数表示：之比的百分数表示：%100mmlyyE（1 1）理论线性度）理论线性度(绝对线性度绝对线性度)选通过零点与满量程输出点所选通过零点与满量程输出点所作的直线为参考直线或通过两作的直线为参考直线或通过两个指定端点的直线作为参考直个指定端点的直线作为参考直线时的线性度。线时的线性度。n参考直线的确定通
28、常有三种方法，所以有相对应的三种参考直线的确定通常有三种方法，所以有相对应的三种线性度。线性度。2022-8-15电气测试技术 第一章 测量的基本概念30（2）端基线性度）端基线性度(端点线性度端点线性度)n以测量设备多次实测之零输入所得平以测量设备多次实测之零输入所得平均值点与满量程输出平均值点所联成均值点与满量程输出平均值点所联成的直线为参考直线。的直线为参考直线。xbay（3 3）最小二乘法线性度）最小二乘法线性度n 在具有等精度的多次测量中求最可靠值时，是当各测定值的在具有等精度的多次测量中求最可靠值时，是当各测定值的残值的残差平方和为最小时，所求得的值，也就是说，把所有残值的残差平方
29、和为最小时，所求得的值，也就是说，把所有校准点数据都标在坐标图上，用最小二乘法拟合的直线，其校校准点数据都标在坐标图上，用最小二乘法拟合的直线，其校准点与对应的拟合直线上的点之间的残差平方和为最小。最小准点与对应的拟合直线上的点之间的残差平方和为最小。最小二乘法有严格的数学依据，尽管计算繁杂，但所得到的拟合直二乘法有严格的数学依据，尽管计算繁杂，但所得到的拟合直线线精密度高，即误差小精密度高，即误差小。2022-8-15电气测试技术 第一章 测量的基本概念31n设计者和使用者总是希望非线性误差越小越好，也即设计者和使用者总是希望非线性误差越小越好，也即希望仪表的静态特性接近于直线，这是因为线性
30、仪表希望仪表的静态特性接近于直线，这是因为线性仪表的刻度是均匀的，容易标定，也不容易引起读数误差。的刻度是均匀的，容易标定，也不容易引起读数误差。现在多采用计算机来纠正检测系统的非线性误差。现在多采用计算机来纠正检测系统的非线性误差。请从演示中得出结论：线性度的数值小些好还是大些好？请从演示中得出结论：线性度的数值小些好还是大些好？2022-8-15电气测试技术 第一章 测量的基本概念323、滞环、滞环n滞环是测量设备输出量与先前输入量顺序有关的一种滞环是测量设备输出量与先前输入量顺序有关的一种特性。当输入量分别由增加方向、减小方向到达同一特性。当输入量分别由增加方向、减小方向到达同一量时，两
31、输出量之差称为滞后误差。量时，两输出量之差称为滞后误差。%100Emmhhmymh常用全量程中最大滞环差常用全量程中最大滞环差值与满量程输出值之比的值与满量程输出值之比的百分数表示：百分数表示：L 产生滞环误差的主要原因是：摩擦力、机械元件之间产生滞环误差的主要原因是：摩擦力、机械元件之间的游隙、弹性材料变形、磁性材料的磁滞效应等。的游隙、弹性材料变形、磁性材料的磁滞效应等。2022-8-15电气测试技术 第一章 测量的基本概念33 4 4重复性重复性n测量设备在相同工作条件下输入量按同一个方向测量设备在相同工作条件下输入量按同一个方向多次多次重复测量重复测量，所得的特性曲线的不一致的程度。，
32、所得的特性曲线的不一致的程度。n重复误差：用多次量程中重复误差：用多次量程中最大重复差值最大重复差值与量程输出值与量程输出值之比的百分数表示：之比的百分数表示：xy0%100Emmhmyyxy0y ydmdmy ycmcmy ycmcmy ydmdm2022-8-15电气测试技术 第一章 测量的基本概念34静态测量静态测量对缓慢变化的对象进行测对缓慢变化的对象进行测量亦属于静态测量量亦属于静态测量_ _温度计温度计最高、最低最高、最低4.4 4.4 测量方法测量方法2022-8-15电气测试技术 第一章 测量的基本概念351 1、直接测量法、直接测量法 不对与被测量有函数关系的其它量进行测量而
33、能获得不对与被测量有函数关系的其它量进行测量而能获得被测量值的一种测量方法。可以用预先按已知标准量被测量值的一种测量方法。可以用预先按已知标准量定度好的直读式测量仪器或比较式仪器对被测量进行定度好的直读式测量仪器或比较式仪器对被测量进行测量从而得到被测量值。测量从而得到被测量值。n例如，用电压表测电压，用电桥测电阻等。例如，用电压表测电压，用电桥测电阻等。n电子卡尺电子卡尺:一、按测量方法分一、按测量方法分2022-8-15电气测试技术 第一章 测量的基本概念36二、间接测量法二、间接测量法n通过对被测量有函数关系的其它量的测量而得到被测通过对被测量有函数关系的其它量的测量而得到被测量值的测量
34、方法。例如，直接测出电阻的阻值及其两量值的测量方法。例如，直接测出电阻的阻值及其两端的电压来确定流过该电阻的电流值。端的电压来确定流过该电阻的电流值。n一般，间接测量需要测量的量较多。测量和计算工作一般，间接测量需要测量的量较多。测量和计算工作量较大，引起的误差因素也较多。但如果对测量误差量较大，引起的误差因素也较多。但如果对测量误差进行分析并选择和确定具体的优化测量方法和在比较进行分析并选择和确定具体的优化测量方法和在比较理想的条件下进行测量，测量结果的准确程度不一定理想的条件下进行测量，测量结果的准确程度不一定低，有的甚至有较高的准确度。低，有的甚至有较高的准确度。对多个被测量进行测对多个
35、被测量进行测量，经过计算求得被量，经过计算求得被测量测量（阿基米德测量阿基米德测量皇冠的比重）皇冠的比重）。2022-8-15电气测试技术 第一章 测量的基本概念37三、组合测量法三、组合测量法n组合测量法是当各未知量能以某些可测量的组合形式组合测量法是当各未知量能以某些可测量的组合形式表示表示(或改变测量条件来获得这种不同的组合或改变测量条件来获得这种不同的组合)时，根时，根据直接测量和间接测量所得的数据，通过解一组联立据直接测量和间接测量所得的数据，通过解一组联立方程而求出各未知量的数值。方程而求出各未知量的数值。n组合测量法实质上仍然是一种间接测量法。组合测量组合测量法实质上仍然是一种间
36、接测量法。组合测量法两个明显的优点：在准确度要求相同的情况下，组法两个明显的优点：在准确度要求相同的情况下，组合测量需要进行的测量次数较少；系统误差出现的规合测量需要进行的测量次数较少；系统误差出现的规律变为随机性质。测量结果的准确度有所提高。律变为随机性质。测量结果的准确度有所提高。n例：标准电阻电阻值和温度之间的数值关系例：标准电阻电阻值和温度之间的数值关系)20()20(1 220ttRRt)20()20(1 211201ttRRt)20()20(1 222202ttRRt、2022-8-15电气测试技术 第一章 测量的基本概念38二、按测量方法分二、按测量方法分1 1、直读式测量、直读
37、式测量n在测量过程中，利用测量仪表指针相对于刻度初始点在测量过程中，利用测量仪表指针相对于刻度初始点的位移的位移(即偏差即偏差)来决定检测量的测量方法。来决定检测量的测量方法。n在使用这种测量方法的仪表内并没有标准量具，只有在使用这种测量方法的仪表内并没有标准量具，只有经过标淮量具校准过的标尺或刻度盘。测量时，利用经过标淮量具校准过的标尺或刻度盘。测量时，利用仪表指针在标尺上的示值，读取被测量的数值。它以仪表指针在标尺上的示值，读取被测量的数值。它以间接方式实现被测量和标准量的比较。间接方式实现被测量和标准量的比较。n偏差式测量简单、迅速，但精度不高，这种方法广泛偏差式测量简单、迅速，但精度不
38、高，这种方法广泛应用于工程测量。应用于工程测量。2022-8-15电气测试技术 第一章 测量的基本概念392、零位测量法、零位测量法n通过调整一个或几个与被测量有已知平衡关系的量，通过调整一个或几个与被测量有已知平衡关系的量，用平衡的方法确定出被测量的值。用平衡的方法确定出被测量的值。n零位测量法的一般形式是将被测量与其值为已知的量零位测量法的一般形式是将被测量与其值为已知的量相比较，而使所选择的已知量和被测量之间的差值为相比较，而使所选择的已知量和被测量之间的差值为零。差值的指示用零位指示器零。差值的指示用零位指示器(指零表指零表)指示。指示。n零位测量法的最大优点是可以用一个固定已知量，通
39、零位测量法的最大优点是可以用一个固定已知量，通过调整另一已知可调量而确定不同大小的被测量，如过调整另一已知可调量而确定不同大小的被测量，如用电桥测电阻。用电桥测电阻。n如：电位差计简化等效电路：如：电位差计简化等效电路：2022-8-15电气测试技术 第一章 测量的基本概念403、微差测量法、微差测量法n将被测量与同它的量值只有微小差别的同类已知量相将被测量与同它的量值只有微小差别的同类已知量相比较并测出这两个量值间的差值的测量方法。比较并测出这两个量值间的差值的测量方法。n由于这种方法的特征是测量被测量与已知量之间的差由于这种方法的特征是测量被测量与已知量之间的差值，所以甚至采用准确度比较低
40、的仪器来测差值时。值，所以甚至采用准确度比较低的仪器来测差值时。也能得到高准确度的结果。只有在已知量准确度高。也能得到高准确度的结果。只有在已知量准确度高。且其值接近被测量值的条件下，才可能实现这种方法。且其值接近被测量值的条件下，才可能实现这种方法。2022-8-15电气测试技术 第一章 测量的基本概念41思考题思考题1.1.书书p19 1-2p19 1-2、1-31-3、1-51-5、1-81-82.2.直接测量法、间接测量法与组合测量法各有直接测量法、间接测量法与组合测量法各有什么特点？什么特点？本章重点内容本章重点内容 测量的基本概念和定义测量的基本概念和定义 仪表的基本性能仪表的基本性能 国际单位制的国际单位制的7 7个基本单位个基本单位 静态性能指标静态性能指标 测量方法测量方法
