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. 掌握丈量的根本方法及丈量具有普遍科学掌握丈量的根本方法及丈量具有普遍科学意义的条件；意义的条件；•2. 2. 了解丈量的分类；了解丈量的分类；•3.3.掌握丈量系统的组成及分类；掌握丈量系统的组成及分类；•4.4.了解规范量及其传送方法了解规范量及其传送方法 第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 2.1 丈量丈量1〕丈量的定〕丈量的定义 为确定被确定被测对象的量象的量值而而进展的展的实验过程称程称为丈丈量2〕丈量的最根本方式〕丈量的最根本方式 比比较——将待将待测的未知量和予定的的未知量和予定的规范作比范作比较3〕量〕量值 由丈量所得到的被由丈量所得到的被测对象的量象的量值表示表示为数数值和和计量量单位的乘位的乘积4〕丈量的分〕丈量的分类 直接丈量和直接丈量和间接丈量 第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 2.1 丈量丈量(续续)2.1.1 直接丈量直接丈量1、定义：无需经过函数关系的计算，直接经过丈量、定义：无需经过函数关系的计算，直接经过丈量仪器得到仪器得到 被丈量值的丈量为直接丈量。
被丈量值的丈量为直接丈量2、分类：可分为两种：直接比较和间接比较分类：可分为两种：直接比较和间接比较 第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 直接比直接比较 1 1〕定〕定义：直接把被：直接把被测物理量和物理量和规范作比范作比 较的丈量方法称的丈量方法称为直接比直接比较 2 2〕〕举例例 ⊙ ⊙天平天平测物体物体质量量 ⊙ ⊙用米尺丈量物体用米尺丈量物体长度度 ⊙ ⊙丈量丈量导体的体的电阻阻 第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 2.1 丈量丈量(续)4、、间接比接比较 1〕定〕定义 利用利用仪器器仪表表——统称之称之为丈量系丈量系统——把原始形把原始形状的待状的待测物理量的物理量的变化化变换成与之成与之坚持知函数关系的持知函数关系的另一种物理量的另一种物理量的变化，并以人的感官所能接受的方式，化，并以人的感官所能接受的方式，在丈量系在丈量系统的的输出端出端显示出来2〕〕举例例⊙ ⊙水水银温度温度计测体温体温⊙ ⊙弹簧簧测物体的分量物体的分量 第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 2.1 丈量丈量(续续) 2.1.2 间接丈量间接丈量1〕定义：〕定义： 间接丈量是在直接丈量的根底上，根据知的间接丈量是在直接丈量的根底上，根据知的函数关系，计算出所要丈量的物理量的大小。
函数关系，计算出所要丈量的物理量的大小2〕特点〕特点 被测物理量不能用现有仪表直接丈量得到，被测物理量不能用现有仪表直接丈量得到，需需经过数学关系计算得到经过数学关系计算得到 如：在如：在 中，欲丈量中，欲丈量y, 首先丈量首先丈量x1, x2, x3, 才干得到才干得到 第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 举例举例 ① ①用用线圈靶圈靶测弹丸速度丸速度②②测运运动物体的物体的动能能 第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 2.1 丈量丈量(续)2.1.3 要使丈量具有普遍科学意要使丈量具有普遍科学意义的条件的条件1、作比、作比较的的规范必需是准确知的，得到公范必需是准确知的，得到公认的；的；2、、进展比展比较的丈量系的丈量系统必需任必需任务稳定，定，经得起得起检验 第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 2.2 非非电量量电测系系统的的组成成 1、非、非电量丈量的根本思想量丈量的根本思想 首首先先要要将将输入入物物理理量量转换成成电量量，，然然后后再再进展展必必要的要的调理、理、转换、运算，最后以适当的方式、运算，最后以适当的方式输出。
出 2、非、非电量量电测系系统的的组成成 ①①模模拟式丈量系式丈量系统 ②②数字式丈量系数字式丈量系统 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、丈量系统的组成、丈量系统的组成 第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 2.2 非非电量量电测系系统的的组成成(续)1〕〕传感器〔一次感器〔一次仪表〕表〕定定义：将被：将被测非非电量量经过某种原理某种原理转换成成电信号的安信号的安装装作用：将被作用：将被测非非电量量转换成便于放大、成便于放大、记录 能感受能感受能感受能感受规规定的被丈量并按照一定定的被丈量并按照一定定的被丈量并按照一定定的被丈量并按照一定规规律律律律转转换换成可用成可用成可用成可用输输出信号的器件或安装出信号的器件或安装出信号的器件或安装出信号的器件或安装 第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 ① ① 敏感元件敏感元件( (或称或称预变换器，也器，也统称称弹性敏感元件性敏感元件) ) 将被将被测非非电量量预先先变换为另一种易于另一种易于变换成成电量量的非的非电量〔例如量〔例如应变或位移〕，然后再利用或位移〕，然后再利用传感元感元件，将件，将这种非种非电量量变换成成电量。
量 传感器的组成传感器的组成 第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 弹性敏感元件性敏感元件 弹性敏感元件是性敏感元件是传感器的心感器的心脏部分，它部分，它常由金属或非金属常由金属或非金属资料做成，当接受外力料做成，当接受外力作用作用时，它会，它会产生生弹性性变形；当去除外力形；当去除外力后，后，弹性性变形消逝并能完全恢复其原来的形消逝并能完全恢复其原来的尺寸和外形尺寸和外形 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 第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 2.2 非非电量量电测系系统的的组成成(续)②② 传感元件感元件 凡是能将感遭到的凡是能将感遭到的非非电量〔如力、量〔如力、压力、力、温度梯度等〕直接温度梯度等〕直接变换为电量的器件称量的器件称为传感元件〔或称感元件〔或称变换元件〕 如如应变计、、压电晶晶体、体、压磁式器件、光磁式器件、光电元件及元件及热电偶偶等传感元件是利用感元件是利用各种物理效各种物理效应或化学或化学效效应等原理制成的。
等原理制成的 第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 阐明阐明: : 并不是一切的传感器都包括敏感元件和传感元件并不是一切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 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〕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展放大，调理输出定义：将传感器输出的微弱信号进展放大，调理输出给记录仪器的安装：给记录仪器的安装： ① ① 直流放大器直流放大器② ② 滤波器波器③ ③ 应变仪 ④ ④ 电荷放大器荷放大器 第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 2.2 非非电量量电测系系统的的组成成(续)3〕〕显示示记录设备〔三次〔三次仪表〕表〕▲作用：把中作用：把中间变换与丈量与丈量电路送来的路送来的电压或或电流信号不失真地流信号不失真地显示和示和记录出来。
出来如：如：①①磁磁带记录仪；； ②②电子存子存储示波器；示波器； ③③电压表；表； ④④数字式瞬数字式瞬态 波形存波形存储器；器； 第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 2.3 规范 “国国际单位制〞〔位制〞〔International System of Unit〕〕,简称称SI制七个根本单位导出单位SI 单位的倍数SI制SI 单位具有专门称号〔J焦耳〕组合方式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运用单位的倍数单位不能单独运用 建立建立规范，逐范，逐级比比较检定，定，实现量量值的的传送与一致送与一致 第第2 2章章 测量的基础知识测量的基础知识 1 1、欲使丈量系、欲使丈量系统具有普遍科学意具有普遍科学意义的条件是什么的条件是什么? ?2 2、非、非电量量电测法的根本思想是什么？法的根本思想是什么？3 3、普通丈量系、普通丈量系统的的组成分几个成分几个环节，分，分别阐明其作用明其作用4 4、、举例例阐明直接丈量和明直接丈量和间接丈量的主要区接丈量的主要区别是什么是什么? ?5 5、根据他的了解，、根据他的了解，谈谈测试技技术的内涵。
的内涵下一次下一次课程内容程内容 工程信号分工程信号分类 周期信号描画方法周期信号描画方法作业作业 。