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教案科目电子仪表使用授课班级第次课审批意见（签名）年月日课题绪论§1—1测量方法与测量误差教学目的1、了解学习本课程的要求及方法。2、掌握测量定义、测量方法、测量误差和误差的表示方法。重点、难点重点：测量误差、误差的表示方法。授课类型新授课授课方法讲解授课时间2教具课件等教学过程附记组织教学：引入新课：讲授新课：绪论一、电工电子电子仪器仪表概述：电工电子仪器仪表是电工仪表和电子仪表的的讳疾忌医称二、：示波管、电子放大系统、扫描触发系统、电源。示器的总称。1、电工仪表：通常是利用电磁力使指针偏转进行电工测量的仪表，也就是能把1、示波管结构简介：电子枪、偏转系统、荧光屏。式被电量变换为仪表指针机械角位移的一种电-机转换模拟式仪表。主要测量对象：直流信号、工频交流信号。特点：大多采用机械结构，因此造价较低，温度稳定性高。要使指针偏转必须消耗足够的功率，所以灵敏度不高。其它性能指标，如精确度、频率范围、测量速度等也都比不上电子仪器。2、电子仪器：是指以电子技术为依据，利用电子器件所组成的测量装置。主要测量对象：各种电磁参数、电子元器件和电子线路性能以及产生供测量用的电电信号。特点：测量频率范围宽、量程广，测量速度快，精确度高。如果将电子仪器配上适当的传感器，可以测量多种非电量，还可以实现远距离测量。电子仪器经过数字化处理后，可以很容易地和计算机结合，有利于实现测量的自动化的智能化。在现代化科研和生产中，许多精确度要求较高的测量都是运用电子仪器来完成的。电工仪表和电子仪器并没有严格的界限，电子仪器是在电工仪表的基础上发展起来的，因此它们在组成结构上有着紧密的联系，在应用领域也存在相互交叉的情况。例如随着电子技术的发展，各种新型数字式电子仪器不断涌现，并已广泛应用于日常电工测量中。二、电工电子仪器仪表的发展电工仪表历史悠久、技术成熟，因此在相当长的时期内，原理上并没有多少突破，但在结构、造型和精度上均不断有所改进。电子仪器虽然出现较晚，发展更新却十分迅速。电子仪器经历了电子管—晶体管——集成电路的发展过程，而且在原理上出现两次突破。一是数字化，二是智能化。三、学习本课程的要求及方法内容：常用电工电子仪器仪表的结构、原理、使用及维护。要求：学生能掌握正确使用和维护常用电工电子仪器仪表的基本知识和技能。学习方法：（1）就紧紧抓住最基本的测量原理和测量方法，熟练掌握一些最常用的仪器仪表的结构、原理、使用及维护方法，并以此作为学习其他仪器仪表的基础。（2）善于运用分析比较的方法，找出各种仪器仪表之间的相同点和不同点。（3）本课程实践性很强，为了巩固所学知识，掌握实际操作技能，应充分重视教材安排的实验内容以及电工电子仪器仪表在相关专业课和生产实习中的应用。对较弱的被测信号进行放大特点：本书对各种仪器仪表的介绍力求简明，主要就原理框图作概括性说明，对具体的仪器仪表只着重介绍那些与测量原理和使用方法密切相关的部分，而不拘泥于对拘泥于对仪器整机电路的一般讨论。本书练习题减少了叙述和计算的内容，增加了技能训练的内容，在学习中应予以足够重视。（2）触发电路作用：形成触发信号。示波器工作在自动（AUTO)方式时，扫描通过相课程的学习，不仅要掌握常用电工电子仪器仪表的使用与维护方法，还要在实践中不断提高自己分析问题和解决问题的能力。只有这样，才能学好本课程，也才能为今后掌握更多的测量新知识、新仪器打下必要的基础。测量与计算§1—1测量方法与测量误差一、测量：是以确定量值为目的的操作。在这一过程中常借助专门的设备，将被测量量与选作单位的同类量进行比较，从而取得数值和单位共同表示的测量结果。二、测量方法：为了取得准确的测量结果，必须合理选择测量仪器和测量方法。对于各种测量方法，可以从不同角度进行分类。1、按测量结果的获取方法分类（1）直接测量法：是指不必对与被测量有函数关系的其他量进行测量就能直接得到被测量值的测量方法。（2）比较测量法：是将被测量与度量器在比较仪器中进行比较的测量方法。1）零位测量法：又称指零法或平衡法。它是通过调整一个或几个与被测量有已知平衡关系的量，用平衡法确定被测量值的测量方法。例如用电桥和指零仪测量阻抗。2）微差测量法：它是将被测量与同它的量值只有微小差别的同类量进行比较，并测出这两个量值间的差值以确定被测量的测量方法。例如标准电池的相互比较就是采用这种方法。3）替代测量法：它是将选定的且已知的量替代被测量，使在指示装置上得到相同相应以确定被测量值的测量方法。比较测量法的优点：准确度和灵敏度都较高。缺点：设备复杂，操作麻烦，一般用于精密测量。（3）间接测量法：是指通过对与被测量有函数关系的其他量进行测量才能得到被测量值的测量方法。例如通过测量液柱高度来测量大气压；先用电压表和电流表测出电阻两端电压和流过电阻的电流，再用欧姆定律算出电阻值等都属于间接测量。间接测量法的误码差比直接测量法的误差大。2、按被测量的性质分类（1）时域测量法：用于测量交流电压、交流电流等随时间变化的量。对其稳态态值、有效值，可用电压表、电流表等测量；对其瞬时值，可通过示波器显示其随时间变化的规律。（2）频域测量法：主要用于测量放大电路的增益、相移以及网络的频率特性等，通过频域测量得出其频率特性或频谱特性曲线，用以分析被测量与频率的关系。（3）数据域测量法：这是指对数字量进行的测量。用具有多个输入通道的逻辑分析仪，可同时观测许多单次并行的数据。三、测量误差：任何物理量必然存在一个真实的数值，这个数值称为真值。这是在研究某物理量时所处条件下严密定义的值，只是一个理想的概念，一般说来是不可能准确知道的。一切测量的目的都是为了尽可能准确可靠地获得相似值。但由于人们对客观规律认识的局限性，测量工具的不准确，测量手段的不完善，以及测量过程中可能出现的疏忽和失误，都会使测量值与真值不同。测量值与被测量值的差别就是测量误差。四、误差的表示方法1、绝对误差：测量仪器的示值与被测量真值的差值。由于真值一般无法确定，常用高一级标准仪器测量的示值A代替AO，称为约真值，这样绝对误差又可表示为2、相对误差：仅仅用绝对误差常常并不能说明测量的准确程度。相对误差是绝对误差与真值（或约定真值）的比值，通常用百分数来表示。（1）实际相对误差：绝对误差与实际值之比称为实际相对误差（2）示值相对误差：绝对误差与本仪器的示值之比称为示值相对误差。又称标称相对误差。（3）满度相对误差：用实际相对误差或示值相对误差可以较好地反映某次测量的准确程度，但是在连续标度的仪表中，用以上两种方式表示整个量程中仪表的准确度并不合适。绝对误差与仪表满度值之比叫满度相对误差。又称引用误差。最大引用误差：最大绝对误差与仪表满刻度之比。电测指示仪表的准确度（或精度）等级：用去掉最大引用误差的±或%来表示。例：某仪表的最大引用误差为±0.5%，则该仪表的等级为0.5；又如某仪表的最大引用误差不超过±1%，则该仪表的精度等级为1。按照自动化仪表行业的规定,仪表精度的等级可分为8个等级。为保证测量结果的准确性，不仅要考虑仪表的准确度，还要选择合适的量程，尽量使指针示值范围在仪表满刻度值的2/3。例如测量380V电压时，应选用450V的电压表；测量220V电压时，应选用250V的电压表。小结：作业：P124、5、6、7