電子測量技術與電子產品檢驗李春雷管莉電子工業(yè)出版社高等職業(yè)教育電子信息類貫通制教材電子技術專業(yè)1內容簡介主要內容:電子測量基本知識、電子測量原理與方法、電子產品檢驗概述，電子產品技術條件和測量方法，檢驗儀器操作規(guī)程，檢驗測試工裝介紹，電子產品檢驗實訓、電子產品檢驗質量記錄。主要特點：一、是根據(jù)電子整機產品制造企業(yè)的崗位能力要求，把電子測量知識、質量檢驗知識和電子產品檢驗實踐操作有機結合起來，實行課程的綜合化，強調檢驗過程的控制。檢驗實訓內容涉及的規(guī)范、步驟，通過質量手冊、程序文件、操作規(guī)范和操作指導書等明確提出，便于學生學習及按章執(zhí)行。二、是精心設計的教學內容。采用學生容易理解其原理的電子產品，選擇學生易于理解的檢驗項目，通過產品標準→檢驗工藝→檢驗報告的形成過程，使學生理解檢驗工藝和操作規(guī)范的來源。同時，培養(yǎng)學生嚴格按照規(guī)章和規(guī)范操作的工作作風；加強安全生產意識和質量保證意識；提高學生的實際動手能力、綜合應用能力和崗位適應能力。2第1章電子測量基本知識本章基本內容：一、測量的基本概念二、電子測量的內容和特點三、測量誤差的基本概念四、測量結果的處理本章基本要求：了解電子測量的內容及特點，掌握測量誤差的基本概念，能正確處理測量數(shù)據(jù)及測量結果。31．1測量的基本概念1．1．1測量及其重要意義1.測量的定義：測量是為確定被測對象的量值而進行的實驗過程，是一種把物理參數(shù)變換成具有意義的數(shù)字的過程，也是把被測對象與公認的標準單位進行比較的過程。測量結果的量值由兩部分組成：數(shù)值（大小及符號）和相應的單位名稱。2.測量的目的：測量是人類認識事物和揭示客觀世界規(guī)律不可缺少的重要手段。準確地獲取被測參數(shù)的量值，通過測量使人們對事物有定量的概念并用數(shù)字表述，從而發(fā)現(xiàn)事物的規(guī)律性。3.測量的內容：(1)建立測量的單位制；(2)儀器和測量方法的研究、設計與應用；(3)數(shù)據(jù)的解釋、分析，導出具有意義的信息。41．1測量的基本概念1．1．2計量與國際單位制1.計量計量概念：計量是為了保證量值的統(tǒng)一和準確一致的一種測量。計量工作主要是把未知量與經(jīng)過準確確定、并經(jīng)國家計量部門認可的基準或標準相比較來加以測定，也就是通過建立基準、標準，進行量值的傳遞。計量的三個主要特征：統(tǒng)一性、準確性和法制性2.國際（SI）單位制

SI單位分為基本單位和導出單位兩類?；締挝皇瞧邆€具有嚴格定義的，在量綱上彼此獨立的單位作為國際單位制的基礎，這七個基本單位是：米（m）、千克(kg)、秒(s)、安培(A)、開爾文(K)、摩爾(mol)與坎德拉(cd)。導出單位是可以按照選定的代數(shù)式由基本單位組合起來構成的單位。51．2電子測量的內容和特點電子測量是指利用電子技術進行的測量。電子測量分兩類：一類是測量有關電的量值，如電壓、電容或電場強度電子量。另一類是運用電子技術來進行非電物理量的測量，如利用傳感器把壓力、溫度等許多物理量變成電信號，然后利用電子學方法來進行測量。本書主要討論第一類電子測量技術。1.電子測量的內容（1）電能量的測量：即測量電流、電壓、電功率等。（2）元件和電路參數(shù)的測量：如電阻、電感、電容、電子器件、集成電路的測量和電路頻率響應、通頻帶、衰減、增益、品質因數(shù)的測量等。（3）信號特性的測量：如信號的波形、頻率、失真度、相位、調制度、信號頻譜、信噪比等的測量。61．2電子測量的內容和特點2．電子測量的特點與其它的一些測量相比，電子測量具有以下幾個明顯的特點：(1）測量頻率范圍寬（10-4Hz至1012Hz）(2）測量量程很寬模擬電壓表可測納伏級至千伏級，量程寬達12個數(shù)量級；電子計數(shù)器的量程更寬，可達17個數(shù)量級。

（3）測量準確度高（時間和頻率的測量誤差可小到10-13量級）

（4）測量速度快（5）可實現(xiàn)遙測（6）易于實現(xiàn)測量過程自動化和測量儀器智能化71．3測量誤差的基本概念真值和實際值概念：

一個量在被觀測時，該量本身所具有的真實大小稱為真值。在一定的時間和空間條件下，被測量的真值是一個客觀存在的確定數(shù)值。真值是一個理想的概念，一般情況下是無法準確得到的。因此在實際應用中，通常用實際值來代替真值。實際值就是滿足規(guī)定準確度要求，用來代替真值使用的量值。在實際測量中，常用高一等級或數(shù)級的計量標準所測得的量值作為實際值。研究誤差的目的：

測量誤差是測量結果與被測量真值的差別。在測量工作中，由于測量方法、測量儀器、測量條件和人為的疏忽或錯誤等原因，都會測量誤差。當測量誤差超過一定限度，測量結果不但變得毫無意義，甚至會給工作帶來危害。研究誤差的目的，就是要了解產生誤差的原因及其發(fā)生規(guī)律，在一定的測量條件下減小誤差，使測量結果更加準確可靠。81．3測量誤差的基本概念1．3．1測量誤差的表示方法測量誤差通常表示為絕對誤差和相對誤差。1．絕對誤差：被測量值χ與其真值A0之差，稱為絕對誤差，用Δχ表示，即：Δχ=χ-Ao說明：（1）這里的被測量值通常是指儀器的示值。（2）絕對誤差是有大小、正負和量綱的量。（3）在實際應用中常用實際值A代替真值。即絕對誤差表示為：Δχ=χ-A（4）修正值：與絕對誤差的絕對值大小相等、符號相反的量值，稱為修正值，用C表示。C=－Δχ=A－χ

通常在校準儀器時，常常以表格、曲線或公式的形式給出修正值。當測量時得到測量值χ及修正值C以后，就可以求出被測量的實際值。即A=χ+Ｃ91．3測量誤差的基本概念1．3．1測量誤差的表示方法2．相對誤差：相對誤差又稱相對真誤差，它是絕對誤差與真值的比值，表示為：相對誤差是一個沒有量綱，只有大小和符號的量。由于真值難以確切得到，通常用實際值Ａ代替真值A0來表示相對誤差，即實際相對誤差。在誤差較小，要求不太嚴格的場合，作為一種近似計算，也可以用測量值χ來代替實際值Ａ，即是示值相對誤差。

101．3測量誤差的基本概念在連續(xù)刻度的儀表中，為了計算和劃分電表準確程度等級的方便，計算相對誤差時，改為取電表量程，即滿度值作為分母，這就是引用相對誤差,表示為：常用電工儀表分為七個等級分別表示它們的引用相對誤差不超過的百分比，常用符號s表示。若某儀表的等級是s級，它的滿度值為,被測量的真值為Ao，那么測量的絕對誤差為：測量的相對誤差為：111．3測量誤差的基本概念1．3．2測量誤差的分類根據(jù)測量誤差的性質和特點，可將它們分為系統(tǒng)誤差、隨機誤差和粗大誤差三大類。1．系統(tǒng)誤差：在相同條件下多次測量同一量時，誤差的絕對值和符號保持恒定，或在條件改變時按某種確定規(guī)律而變化的誤差稱為系統(tǒng)誤差。2．隨機誤差：在實際相同條件下多次測量同一量時,誤差的絕對值和符號以不可預定的方式變化著的誤差稱為隨機誤差。3．粗大誤差：超出在規(guī)定條件下預期的誤差稱為粗大誤差，即在一定的測量條件下，測量結果明顯地偏離了真值。121．3測量誤差的基本概念1．3．3測量的正確度、精密度和準確度1．正確度：表示測量結果與真值的符合程度，是衡量測量結果是否正確的尺度。系統(tǒng)誤差使測量結果偏離被測量的真值。因此系統(tǒng)誤差越小，就有可能使測量結果越正確。正確度表示測量結果中系統(tǒng)誤差的大小的程度。在測量次數(shù)足夠多時，對測量結果取算術平均值，可以消除隨機誤差的影響，2．精密度：表示在進行重復測量時所得結果彼此之間一致的程度。隨機誤差決定測量值的分散程度，測量值越集中，測量值的精密度越高?？梢?，精密度是用來表示測量結果中隨機誤差大小的程度。3．準確度：表示測量結果與真值的一致程度。準確度是表示測量結果中系統(tǒng)誤差與隨機誤差綜合的大小程度。131．4測量結果的處理1．4．1有效數(shù)字在測量過程中，正確地得出測量結果的有效數(shù)字，合理地確定測量數(shù)據(jù)位數(shù)是非常重要的。對有效數(shù)字位數(shù)的確定說明如下：（1）有效數(shù)字中除末位外前面各位數(shù)字都應該是準確的，只有末位欠準，其包含的誤差不應大于末位單位數(shù)字的一半。例如3.18V，則測量誤差不超過±0.005V。（2）在數(shù)字左邊的零不是有效數(shù)字，如0.031V，左邊的兩個零就不是有效數(shù)字。而數(shù)字中間和右邊的零都是有效數(shù)字，不能在數(shù)據(jù)的右邊隨意加減零，否則會改變測量的準確程度。例如2.10V，表明測量誤差不超過±0.005V，若該為2.1V或2.100V，則表明測量誤差不超過±0.05V或±0.0005V。（3）有效數(shù)字不能因選用的單位變化而改變。例如測量結果為2.0V，它的有效數(shù)字為兩位，如該用mV做單位，該為2000mV，則有效數(shù)字變?yōu)樗奈?，這顯然是錯誤的，應改寫為2.0×103mV，此時它的有效數(shù)字仍是兩位。141．4測量結果的處理1．4．2數(shù)字的舍入規(guī)則當需要n位有效數(shù)字時，對超過n位的數(shù)字就要根據(jù)舍入規(guī)則進行處理。目前廣泛采用的“四舍五入”規(guī)則內容如下：1．當保留n位有效數(shù)字，若后面的數(shù)字小于第n位單位數(shù)字的一半就舍掉；2．當保留n位有效數(shù)字，若后面的數(shù)字大于第n位單位數(shù)字的一半，則第n位數(shù)字進1；3．當保留n位有效數(shù)字，若后面的數(shù)字恰為第n位單位數(shù)字的一半，則第n位數(shù)字為偶數(shù)或零時就舍掉后面的數(shù)字，若第n位數(shù)字為奇數(shù)，則第n位數(shù)字加1。即若第n+1位為５，后面為零，則看第n位的奇偶性，奇則入，偶則舍。以上的舍入規(guī)則可簡單地概括為：小于5舍，大于5入，等于5時取偶數(shù)。151．4測量結果的處理1．4．3有效數(shù)字的運算原則

為保證運算過程中的簡便和準確，參與運算數(shù)據(jù)的有效數(shù)字位數(shù)的保留，原則上取決于參加運算的各數(shù)據(jù)中準確度最差的那一項。1．加、減運算以小數(shù)位數(shù)最少的為準，其余數(shù)據(jù)多取一位，最后結果小數(shù)位數(shù)保留仍以小數(shù)位數(shù)最少的為準。兩數(shù)相減時盡量多取幾位有效數(shù)字。2．乘、除、乘方、開方運算有效數(shù)字的取舍取決于其中有效數(shù)字最少的一項，而與小數(shù)點無關。最后結果的有效數(shù)字，應不超過參加運算的數(shù)據(jù)中最少的有效數(shù)字。3．對數(shù)運算對數(shù)運算時，原數(shù)為幾位有效數(shù)字，取對數(shù)后仍取幾位有效數(shù)字。16本章小結1．測量是為確定被測對象的量值而進行的實驗過程。測量的目的是為了準確地獲取被測參數(shù)的量值。2．電子測量的內容和特點。3．測量誤差就是測量結果與被測量真值的差別，測量誤差存在于一切測量的科學研究過程中。測量誤差的表示方法通常為絕對誤差和相對誤差。絕對誤差表明測量結果偏離實際值的情況，是有