《现代测试技术及应用》课程教学资源（PPT课件讲稿）第1章 电子测量的基本原理

《现代测试技术及应用》 电子测量原理

《现代测试技术及应用》 -----电子测量原理

电子测量原 序 《现代测试技术及应用》课程是信息工程专业的 主干课程和工科其它专业的技术基础课程,具有 较强的工程性及应用性,它综合了电子技术、计 算机、信号处理、通信、控制等前沿技术。其目 标是培养学生掌握现代测试技术理论及应用实践, 强调培养学生综合运用交叉学科的知识,来分析 和解决实际工程中测试问题的能力。 本课程重点突出电子测量(试)的基本理论和测 试方法,同时也反映国内外最新技术。难点是误 差理论、信号频谱分析、测试系统集成。 第2页

电子测量原理 第2页 序： ◆ 《现代测试技术及应用》课程是信息工程专业的 主干课程和工科其它专业的技术基础课程，具有 较强的工程性及应用性，它综合了电子技术、计 算机、信号处理、通信、控制等前沿技术。其目 标是培养学生掌握现代测试技术理论及应用实践， 强调培养学生综合运用交叉学科的知识，来分析 和解决实际工程中测试问题的能力。 ◆ 本课程重点突出电子测量（试）的基本理论和测 试方法，同时也反映国内外最新技术。难点是误 差理论、信号频谱分析、测试系统集成

电子测量原 需要前修课程知识点 模拟、数字电子技术、信号与系统、数字信号处理 (DSP)、接口及总线技术、EDA技术等。如信息 处理中的浪形测试,通信系统性能及参数的 测试(数字移动通信中高速误码率测试)。 现代测试技术及应用》作为校级精品课程,在课 程体系、教学内容、实践性教学方面经历了几次 重大改革、使它们更趋完善合理。加强基础、拓 宽知识面,构建合理知识体系,优化课程结构。 对课程内容“电子测量原理”为基础,体系结构 以测量方法为线索,以误差分析来提升,以实际 应用为归宿。分以下六部分,如下图所示。 第3页

电子测量原理 第3页 需要前修课程知识点： 模拟、数字电子技术、 信号与系统、数字信号处理 （DSP）、接口及总线技术、 EDA技术等。如信息 处理中的波形测试，通信系统性能及参数的 测试（数字/移动通信中高速误码率测试）。 ◆ 现代测试技术及应用》作为校级精品课程，在课 程体系、教学内容、实践性教学方面经历了几次 重大改革、使它们更趋完善合理。加强基础、拓 宽知识面，构建合理知识体系，优化课程结构。 对课程内容 “电子测量原理”为基础，体系结构 以测量方法为线索，以误差分析来提升，以实际 应用为归宿。分以下六部分，如下图所示

电子测量原 课程体系结构 量原赳,浏量方法,浏量系统 量的误菱分折与数奖处 基本电量的 俗号与系统的 俗号与系统的 数宇俗号与系统的 静求稳恻量 时國浏量 國卤量 数國浏量 系统燮成枝术 偕 号 压 电 时间烁多测量 限 俗号波形采集显示 的 系统的 抗 时时 因國 恻|浏 量用号源 系统网 逻盘 分// 硬件平台 袋技 软件平 设 分 计 术台 量 字系统量技术 量 量折 电干浏量技术及仪孬各领國中的女际应用 第4页

电子测量原理 第4页 课程体系结构

第1章测量的基本原理 本章阐述了测量学科的丰富内涵。 ◆介绍测量、计量的基本概念,即它们的意义、内 容、特点及应用。 ◆讨论测量原理、测量方法和测量系统中的共性问 题。 ◆分别从信息获取的广义概念和量值比较的狭义概 念上,阐述测量的基本原理 从实现测量原理的变换、比较、处理和显示等环 节中,阐述电子测量的基本技术

◆ 本章阐述了测量学科的丰富内涵。 ◆ 介绍测量、计量的基本概念，即它们的意义、内 容、特点及应用。 ◆ 讨论测量原理、测量方法和测量系统中的共性问 题。 ◆ 分别从信息获取的广义概念和量值比较的狭义概 念上，阐述测量的基本原理； ◆ 从实现测量原理的变换、比较、处理和显示等环 节中，阐述电子测量的基本技术。 第1章 测量的基本原理

1.1测量的基本概念 没有望远镜就没有 ◆1.1.1测量的意义 天文学,没有显微 >日常生活中处处离不开测量》镜就没有纽胞学 没有指南针就没有 航海事业 >科学的进步和发展离不开测量, 离开测量就不会有真正的科学

1.1 测量的基本概念 ◆ 1.1.1 测量的意义 ➢ 日常生活中处处离不开测量 ➢ 科学的进步和发展离不开测量， 离开测量就不会有真正的科学。 ✓ 没有望远镜就没有 天文学，没有显微 镜就没有细胞学， 没有指南针就没有 航海事业

11.1测量的意义(续) 生产发展及现代化的工业 生产中,处处离不开测量 例如,一个大型钢铁厂需要 约2万个测量点 在高新技术和国防现代化 建设中则更是离不开测量 例如, 每种新设计的飞机,需要测 试飞机高速飞行中受气流 冲击作用下的性能,通过 风洞试验测定机身、机翼 的受力和振动分布情况, 以验证和改进设计

1.1.1 测量的意义（续） ➢ 生产发展及现代化的工业 生产中，处处离不开测量. 例如，一个大型钢铁厂需要 约2万个测量点 ➢ 在高新技术和国防现代化 建设中则更是离不开测量 例如， 每种新设计的飞机，需要测 试飞机高速飞行中受气流 冲击作用下的性能，通过 风洞试验测定机身、机翼 的受力和振动分布情况， 以验证和改进设计

11.2测量的定义 ◆1狭义测量的定义 测量是为了确定被测对象的量值而进行的实验过程。 在测量过程中,人们借助专门的设备,把被测对象直接或间接地 与同类已知单位进行比较,取得用数值和单位共同表示的测量结 果。 测量结果=测量数值测量单位,即:x=x}·xo

1.1.2 测量的定义 ◆ 1.狭义测量的定义 ➢ 测量是为了确定被测对象的量值而进行的实验过程。 ➢ 在测量过程中，人们借助专门的设备，把被测对象直接或间接地 与同类已知单位进行比较，取得用数值和单位共同表示的测量结 果。 测量结果＝测量数值.测量单位，即： x {x} x0 = 

1.1.2测量的定义(续) 被测物体的重量从度盘上读数,因为,弹黉秤度盘 上的刻度是事先与标准量进行比较的结果。 (a)天平直接比较 (b)弹簧称间接比较 被测物体的重量等于标图+1测量的比较原理 准砝码的重量

图1－1 测量的比较原理 (a) 天平直接比较 （b）弹簧称间接比较 1.1.2 测量的定义（续） 被测物体的重量等于标 准砝码的重量 被测物体的重量从度盘上读数，因为，弹簧秤度盘 上的刻度是事先与标准量进行比较的结果

11.2测量的定义(续) 2广义测量的定义 ◆测量是指为了获得对被测对象信息而进行的实验 过程。 广义地讲,测量不仅对被测的物理量进行定量的测量 而且还包括对更广泛的被测对象进行定性、定位的测 例如故障诊断、无损探伤、遥感遥测、矿藏勘探、地 震源测定、卫星定位等。 而测量结果也不仅仅是由量值和单位来表征的一维信 息,还可以用二维或多维的图形、图像来显示被测对 象的属性特征、空间分布、拓朴结构等

1.1.2 测量的定义（续） ◆ 2.广义测量的定义： ◆ 测量是指为了获得对被测对象信息而进行的实验 过程。 ➢ 广义地讲，测量不仅对被测的物理量进行定量的测量， 而且还包括对更广泛的被测对象进行定性、定位的测 量。 ➢ 例如故障诊断、无损探伤、遥感遥测、矿藏勘探、地 震源测定、卫星定位等。 ➢ 而测量结果也不仅仅是由量值和单位来表征的一维信 息，还可以用二维或多维的图形、图像来显示被测对 象的属性特征、空间分布、拓朴结构等