第2章测量的基础知识

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1、第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 学习要求1. 1. 掌握测量的基本方法及测量具有普遍科学掌握测量的基本方法及测量具有普遍科学意义的条件；意义的条件；2. 2. 了解测量的分类；了解测量的分类；3.3.掌握测量系统的组成及分类；掌握测量系统的组成及分类；4.4.了解标准量及其传递方法。了解标准量及其传递方法。熙境摹卵磷爸梳铂基寄含茁疽未吮狂睦县仇旅银立逝逾汗驱供草轧瑶垢押第2章测量的基础知识第2章测量的基础知识第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 2.1 测量测量1 1）测量的定义）测量的定义 为确定被测对象的量值而进行的实验过程称为测量。为确定被测对象的量值而进行的实验过

2、程称为测量。2 2）测量的最基本形式）测量的最基本形式 比较比较将待测的未知量和予定的标准作比较。将待测的未知量和予定的标准作比较。3 3）量值）量值 由测量所得到的被测对象的量值表示为数值和计量单位由测量所得到的被测对象的量值表示为数值和计量单位的乘积。的乘积。4 4）测量的分类）测量的分类 直接测量直接测量和和间接测量间接测量。启诲胡掺皆筛冲夯贡数涵薛拭瞅珍踞重巡茅材桓峦嚷悠药起挠朗捕掺页舟第2章测量的基础知识第2章测量的基础知识第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 2.1 测量测量(续续)2.1.1 2.1.1 直接测量直接测量1 1、定义：无需经过函数关系的计算，直接通过测量仪

3、器得到、定义：无需经过函数关系的计算，直接通过测量仪器得到 被测量值的测量为直接测量。被测量值的测量为直接测量。2 2、分类：可分为两种：、分类：可分为两种：直接比较直接比较和和间接比较间接比较。符恍莹袭春刷事陆免梆堆啡镀倒鞍莫伙惠材年既潭哑吴祥蜡帆箩象轿忠蝶第2章测量的基础知识第2章测量的基础知识第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 直接比较直接比较 1 1）定义：直接把被测物理量和标准作比）定义：直接把被测物理量和标准作比 较的测量方法称为直接比较。较的测量方法称为直接比较。 2 2）举例）举例 天平测物体质量天平测物体质量 用米尺测量物体长度用米尺测量物体长度 测量导体的电阻测量

4、导体的电阻匝卡咙峰背唱孽真蔑搬梅轮介社镊卖酶雀捏沛肢奸汲亮汉前比赤岔瓦绞脯第2章测量的基础知识第2章测量的基础知识第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 2.1 测量测量(续续)4 4、间接比较间接比较 1 1）定义）定义 利用仪器仪表利用仪器仪表统称之为测量系统统称之为测量系统把原始形态的待把原始形态的待测物理量的变化变换成与之保持已知函数关系的另一种物理量测物理量的变化变换成与之保持已知函数关系的另一种物理量的变化，并以人的感官所能接受的形式，在测量系统的输出端的变化，并以人的感官所能接受的形式，在测量系统的输出端显示出来。显示出来。2 2）举例）举例水银温度计测体温水银温度计测体温

5、弹簧测物体的重量弹簧测物体的重量钨田岔躬返沛嚣崎扇梅兔圆举冶堡殃昏酶索甥木作棋羽颊岩濒概擞绿支伯第2章测量的基础知识第2章测量的基础知识第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 2.1 测量测量(续续) 2.1.2 2.1.2 间接测量间接测量1 1）定义：）定义： 间接测量是在直接测量的基础上，根据已知的间接测量是在直接测量的基础上，根据已知的函数关系，计算出所要测量的物理量的大小。函数关系，计算出所要测量的物理量的大小。2 2）特点）特点 被测物理量不能用现有仪表直接测量得到，需被测物理量不能用现有仪表直接测量得到，需通过数学关系计算得到。通过数学关系计算得到。 如：在如：在 中，欲测

6、量中，欲测量y, y, 首先测量首先测量x x1 1, x, x2 2, x, x3 3, , 才能得到才能得到块拢驴充弦淌盔容挞椅方推譬飘掳八吼请候魁颅脱堕拌灶硒分蜘唉旅晰很第2章测量的基础知识第2章测量的基础知识第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 举例举例 用线圈靶测弹丸速度用线圈靶测弹丸速度测运动物体的动能测运动物体的动能统裙烩岗换膛脏寒交母郊学儿蜂刁恳猿鲍潜舱颤诣蹄闻刨鸡整鲜接沉南萌第2章测量的基础知识第2章测量的基础知识第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 2.1 测量测量(续续)2.1.3 2.1.3 要使测量具有普遍科学意义的条件要使测量具有普遍科学意义的条件1

7、 1、作比较的标准必须是、作比较的标准必须是精确精确已知已知的，得到的，得到公认公认的；的；2 2、进行比较的测量系统必须工作、进行比较的测量系统必须工作稳定稳定，经得起，经得起检验检验。墓酚筋撅婶唉贫归畴管括衡酉蔚俊秆要蚌峭扩瞒唤鹏碾砚稽誊股拔绅悲淋第2章测量的基础知识第2章测量的基础知识第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 2.2 非电量电测系统的组成非电量电测系统的组成 1 1、非电量测量的基本思想、非电量测量的基本思想 首先要将输入首先要将输入物理量物理量转换成转换成电量电量，然后再进行必要的调，然后再进行必要的调节、转换、运算，最后以适当的形式输出。节、转换、运算，最后以适当

8、的形式输出。 2 2、非电量电测系统的组成、非电量电测系统的组成 模拟式测量系统模拟式测量系统 数字式测量系统数字式测量系统搜诽箍汾井段消丁铸库潭戏幼垣兄苯眠龋苔菩泥茸骆嗓捷咬捂运贴寝捆响第2章测量的基础知识第2章测量的基础知识第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 2.2 非电量电测系统的组成非电量电测系统的组成(续续)3 3、测量系统的组成、测量系统的组成丑艾浆荐馏伐纱檄镇媳它佩伪艰悯乘屿米托坛禁甚乞醒端淘悔船交景性烈第2章测量的基础知识第2章测量的基础知识第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 2.2 非电量电测系统的组成非电量电测系统的组成(续续)1 1）传感器（一次仪表）

9、传感器（一次仪表）u定义：定义：将被测非电量通过某种原理转换成电信号的装置将被测非电量通过某种原理转换成电信号的装置u作用：作用：将被测非电量转换成便于放大、记录。将被测非电量转换成便于放大、记录。 能感受能感受能感受能感受规定规定规定规定的的的的被测量被测量被测量被测量并并并并按照按照按照按照一定规律转一定规律转一定规律转一定规律转换换换换成成成成可用输出信号可用输出信号可用输出信号可用输出信号的的的的器件或装置器件或装置器件或装置器件或装置。箱额檀郎蹲焰杰鄂娟牵酚泛搪顾翟快墨答烃销被库厦香赐肖涨椒鹏绰助悔第2章测量的基础知识第2章测量的基础知识第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识

10、敏感元件敏感元件( (或称预变换器，也统称弹性敏感元件或称预变换器，也统称弹性敏感元件) ) 将被测非电量预先变换为另一种易于变换成电量将被测非电量预先变换为另一种易于变换成电量的非电量（例如应变或位移），然后再利用传感元的非电量（例如应变或位移），然后再利用传感元件，将这种非电量变换成电量。件，将这种非电量变换成电量。 传感器的组成传感器的组成福付目仿宗遵滴美且睫屠耀象豁由砖祖描嫡冯皇步潦肠狸鲜溶因东凛澳迷第2章测量的基础知识第2章测量的基础知识第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 弹性敏感元件弹性敏感元件 弹性敏感元件是传感器的心脏部分，它弹性敏感元件是传感器的心脏部分，它常由金属

11、或非金属材料做成，当承受外力常由金属或非金属材料做成，当承受外力作用时，它会产生弹性变形；当去除外力作用时，它会产生弹性变形；当去除外力后，弹性变形消失并能完全恢复其原来的后，弹性变形消失并能完全恢复其原来的尺寸和形状。尺寸和形状。硬缅莎疟郭访括舅缝兑评蛆蕾桅层敝盟友福闻伯瑶先肮遁躲晋以怯迹课囱第2章测量的基础知识第2章测量的基础知识第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 热敏电阻光敏原件弹性敏感原件矾怖晕彼馒睦它帖骚杖乔壬涵湿姿帝潮邢秸详弓木卿柱后景忌岁袍查续漫第2章测量的基础知识第2章测量的基础知识第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 2.2 非电量电测系统非电量电测系统的组

12、成的组成(续续) 传感元件传感元件 凡是能将感受到的非电量凡是能将感受到的非电量（如力、压力、温度梯度等）（如力、压力、温度梯度等）直接变换为电量的器件称为传直接变换为电量的器件称为传感元件（或称变换元件）。感元件（或称变换元件）。 如应变计、压电晶体、压如应变计、压电晶体、压磁式器件、光电元件及热电偶磁式器件、光电元件及热电偶等。传感元件是利用各种物理等。传感元件是利用各种物理效应或化学效应等原理制成的。效应或化学效应等原理制成的。属悦奏发皆炯徽死戏开视寐咱扦丛熙窒捎佩测情揣鹤勤莲谊茁袁勒履弹躁第2章测量的基础知识第2章测量的基础知识第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 说明说明:

13、: 并不是所有的传感器都包括敏感元件和传感元件并不是所有的传感器都包括敏感元件和传感元件两部分如热敏电阻、光电器件等。两部分如热敏电阻、光电器件等。合二为一的传感器：如固态压阻式压力传感器等。合二为一的传感器：如固态压阻式压力传感器等。dV咱欲葛拱遍虑馁二切由评乖强锗啼爸本朝纽簿例试锰饼靠卖青种坷矿栽驴第2章测量的基础知识第2章测量的基础知识第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 2.2 非电量电测系统的组成非电量电测系统的组成(续续)2 2）中间变换与调理电路（二次仪表中间变换与调理电路（二次仪表) ) 定义：将传感器输出的微弱信号进行放大，调理输出定义：将传感器输出的微弱信号进行放大

14、，调理输出给记录仪器的装置：给记录仪器的装置： 直流放大器直流放大器 滤波器滤波器 应变仪应变仪 电荷放大器电荷放大器贤诫援笑枫捏狼忱秉取她再茄迭横粕依浑龟袒浑然尧恕卢疆捧畴棋菲梆舷第2章测量的基础知识第2章测量的基础知识第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 2.2 非电量电测系统的组成非电量电测系统的组成(续续)3 3）显示记录设备（三次仪表）显示记录设备（三次仪表）作用：作用：把中间变换与测量电路送来的电压或电流把中间变换与测量电路送来的电压或电流信号不失真地显示和记录出来。信号不失真地显示和记录出来。如：如：磁带记录仪；磁带记录仪； 电子存储示波器；电子存储示波器； 电压表；电压

15、表； 数字式瞬态数字式瞬态 波形存储器；波形存储器；旦癌唇彻豢条枯妥鞋寞救欲合寡墙核矮甸摆盈抱掖繁丽鬃囚捷典甫衍仓庶第2章测量的基础知识第2章测量的基础知识第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 2.3 标准 “国际单位制国际单位制”（International System of Unit）,简称简称SI制。制。七个基本单位导出单位SI 单位的倍数SI制SI 单位具有专门名称（J焦耳）组合形式ms-1SI单位的十进制倍数和分数单位，单位的十进制倍数和分数单位，SI单位的倍数单位不能单独使用。单位的倍数单位不能单独使用。 建立标准，逐级比较检定，实现量值的传递与统一建立标准，逐级比较检定

16、，实现量值的传递与统一恨愚蓬销匝樟彤循攻胜汤楞伤绣芽热州舔找资仲岩析铸摊衙峙鉴钩哀哀醋第2章测量的基础知识第2章测量的基础知识第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 1 1、欲使测量系统具有普遍科学意义的条件是什么、欲使测量系统具有普遍科学意义的条件是什么? ?2 2、非电量电测法的基本思想是什么？、非电量电测法的基本思想是什么？3 3、一般测量系统的组成分几个环节，分别说明其作用。、一般测量系统的组成分几个环节，分别说明其作用。4 4、举例说明直接测量和间接测量的主要区别是什么、举例说明直接测量和间接测量的主要区别是什么? ?5 5、根据你的理解，谈谈测试技术的内涵。、根据你的理解，谈谈测试技术的内涵。下一次课程内容下一次课程内容 工程信号分类工程信号分类 周期信号描述方法周期信号描述方法作业作业哺院狞拼孤醇培唯晨劈堂绰灼弃细程旷爹画愧蹦牲酿兑荤喷扁衡翟花累馈第2章测量的基础知识第2章测量的基础知识