电厂测量仪表

温度

温度测量按其原理可分为哪几类？

答：可分为压力表式、热电偶、热电阻、辐射式、膨胀式。

2、压力表式温度计的测量原理是什么？

答：压力表式温度计是在测温元件（测温包、毛细管、弹簧管）内充以气体、液体或某种液体的蒸气，利用受热后工作介质的体积膨胀引起压力变化或蒸气的饱和压力变化的性质做成。显示表就是一个压力表表头，但刻度是温度，故称为压力表式温度计。

3、压力表式温度计可分为哪几类？

答：压力表式温度计按用途分有指示式、记录式、接点式。按填充物质不同又可分为气体压力式温度计、蒸汽压力式和液体式温度计。

4、膨胀式温度计的测量原理是什么？

答：膨胀式温度计是利用液体或固体受热膨胀的性质制成。

5、膨胀式温度计可分为哪几类？

答：膨胀式温度计分为液体式（玻璃管）温度计和固体式（双金属）温度计。

6、热电偶的测温原理是什么？

答：热电偶是利用两种不同金属导体之间的热电效应测温的。把任意两种不同导体（或半导体）连接成闭合回路，如果两极点的温度不同，在回路中就会产生热电动势，形成热电流，这就是热电效应。这种由两种金属导体（或半导体）组成的回路，称为热电偶。

7、常用的热电偶按其金属材质不同可分为哪几类？

答：工业用热电偶有六种型号：

（1）铂铑30—铂铑6热电偶，分度号为B。

（2）铂铑10—铂热电偶，分度号为S。

（3）镍铬—镍硅（镍铬—镍铝）热电偶，分度号为K。

（4）镍铬—铜镍合金（康铜）热电偶，分度号为E。

（5）铜—铜镍合金（康铜）热电偶，分度号为T。

（6）铁—铜镍合金（康铜）热电偶，分度号为J。

8、热电阻的测温原理是什么？

答：热电阻是利用导体或半导体阻值随温度变化的特性来测量的

9、热电阻按其金属材质不同可分为哪几类？

答：工业上常用的热电阻有两种：铜热电阻和铂热电阻。根据规定，铂热电阻又有Pt50与Pt100两种分度号，常用的为Pt100；铜热电阻又有Cu50与Cu100两种分度号，常用的为Cu50。

10．辐射式温度计的测温原理是什么？

答：辐射式温度计是利用被测物体的热辐射能量与温度有一定的关系，通过测量热辐射能量来显示被测物体的温度。

11．辐射式温度计可分为哪几类？

答：辐射式温度计有光学温度计、红外线温度计以及全辐射高温计。

12．什么叫均质导体定律？其有何实用意义？

答：均质导体定律是两种均质导体组成热电偶回路，其热电势大小与热电极直径、长度及沿热电极上的温度分布无关，只与热电极材料和两端温度有关。

其实用意义有：当两端温度相等，则热电势为零；如果材质不均匀，则当热电极上各处温度不同时，将产生附加热电势，造成无法估计的测量误差，所以热电极材料的均质性是衡量热电偶质量的重要指标之一。根据这个道理，可以检查热电极的不均匀性，即将被检查的热电极组成闭合回路并局部加热，若有热电势输出，则表明该热电极材质不均匀。且热电势越大，则热电极材质越不均匀。

13．在热电偶回路中哪部分属于中间导体？它对测量结果有无影响？为什么？

答：在热电偶回路中连接导线属于中间导体。它对测量结果无影响，因为在热电偶回路中接入均匀材质的导体，只要中间接入的导体两端具有相同的温度，就不会影响热电偶的热电势。

14．什么叫连接导体定律？有何实用意义？

答：如图1—1所示，在热电偶回路中，如果热电极A、B别与连接导线A＇、B＇相接，接点温度分别是T、Tn、To，则回路的总热电势EABB＇A＇等于热电偶的热电势EAB（T，Tn）与连接导线A＇、B＇在温度Tn、To时的热电势EA＇B＇（Tn，To）的代数和，即EABB＇A＇（T，Tn，To）=EAB（T，Tn）+EA＇B＇（Tn，To），这就是连接导体定律。

该定律为在工业测温中应用补偿导线提供了理论基础，即选配与热电偶的热电势特性相同的导线与热电偶连接，可使热电偶的冷端远离热源，延伸到温度稳定的地方，而不影响热电偶的测温准确性。

15．什么叫中间温度定律？有何实际应用？

答：如同1—2所示，中间温度定律是热电偶AB在接点温度为T1、T3时的热电势EAB（T1，T3）等于热电偶AB在接点温度为T1、T2和T2、T3时热电势EAB （T1，T2）和EAB（T2，T3）的代数和，即EAB（T1，T3）=EAB（T1，T2）+EAB （T2，T3）。

中间温度定律为使用分度表提供了理论依据。

16．什么叫参考电极定律？有何实际应用价值？

答：如图1—3所示，若已知C电极与热电极A、B组合配对时的热电势，便可利用下式求出A、B热电极组合时产生的热电势EAB（T，To）=EAB（T，To）-EBC （T，To），则电极C称为参考电极。

根据参考电极定律，可以简化热电偶的选配工作。在实际工作中，因为铂的物理化学性能稳定、熔点高、易提纯、复制好，所以常用纯铂作为参考电极。

17．热电偶冷端为什么要保持恒定？若冷端温度波动时有哪几种修正方法？

答：根据热电偶测温原理，冷端温度恒定使热电偶产生的热电势仅与热端温度有关。当热电偶冷端的环境温度不稳定时，会影响实际测温的准确性，所以热电偶冷端要保持恒定。

若冷端温度波动时有以下几种修正方法：①热电势修正法；②补偿导线法；③冷端恒温法；④辅助热电偶法。

18．什么叫冷端补偿器？其原理是什么？

答：热电偶参考端温度补偿器是用来自动补偿热电偶测量值因参考端温度变化而变化的一种装置。它实质上就是能产生一个随参考端温度的变化而变化的直流信号毫伏发生器。把它串接在热电偶测量线路中测温时，就可以使参考端温度得到自动补偿。

19．补偿导线有哪些规格型号？

答：补偿导线有SC、KC、KX、JX、EX、TX等型号。

20．热电偶测温元件如何进行补偿？

答：一般热电偶测温元件的补偿采用冷端温度补偿法。冷端温度处理有以下几种方法：

⑴热电势修正法。

⑵补偿导线法。

⑶冷端恒温法。

⑷辅助热电偶冷端恒温法。

21．温度变送器在自动检测和自动调节系统中有什么用途？

答：把热电偶来的毫伏信号和热电阻来的电阻信号经温度变送器转换成统一的电流信号。

22．简述温度变送器（或DOS中用于温度输入的模拟量输入卡）的工作原理。

答：热电偶和热电阻来的信号输入到变送器的输入端，输入端为一个不平衡电桥，当温度变化时，电桥失去平衡，桥路将有电压输出，经放大后变送器输出4～20mA 直流电流信号。输出的直流信号又经反馈回路输入到放大器的输入端，保证了输入和输出和线性度。

23．画出温度变送器的原理框图，并说明各部分在仪表工作过程中起哪些作用？

答：温度变送器的原理框图如图1—4所示。

输入回路的作用是将输入信号转变为电压信号传输给电子放大回路；电子放大回路的作用为将电压信号经检波功率放大后变成直流电流输出；反馈回路的作用是将输出信号与电子放大器的输入信号作比较保证输入与输出的线性度。

24．温度变送器（或DOS中用于温度输入的模拟量输入卡）为什么要进行冷端补偿？

答：⑴温度变送器安装在现场，冷端的温度随环境的变化而变化。

⑵冷端不进行补偿时，变送器的输出将比实际温度要高，会给运行人员带来错误的判断，所以要进行冷端补偿。

25．画出温度变送器的热电偶输入回路线路图。

答：温度变送器的热电偶输入回路线路图1-5所示。

26．温度变送器的热电阻输入回路与热电偶输入回路有哪些不同？

答：温度变送器的热电阻输入回路为一直流不平衡电桥;温度变送器的热电偶输入回路为一电子电位差计。

27．温度变送器的自激调制式放大器的任务是什么？

答：检波放大信号，输出4～20mA直流信号。

28．写出串联热电偶组误差的表达式。

答：串联热电偶组误差的表达式为

压力

作为最普通的物理量，压力度量具有各种不同现场的应用。设计工程师需熟悉几种不同的技术才能选择出适当的产品应用其现场。

自重检测器. 自重测试仪或活塞仪是最基本的压力测量技术，广泛用于压力传感器的刻度校准。该装置可通过活塞在流体（一般为液体）上施加压力来校准重量（质量）。自重测试仪可被用于主要标准，因为影响精度的因素来自于质量、长度和时间的标准。活塞仪操作简单；压力可通过旋转螺旋起重机减少测试目标内的流体体积而产生。在通过减少体积产生的压力会比活塞上的总量产生的压力略高时，活塞会升高直至仪表压力和活塞底部的压力平衡并严格相等。系统的压力将为：

P = W/A (1)

这里：W =活塞加上砝码的总量 A =活塞的有效面积

通过改变活塞的面积和砝码的重量，可以完成各种压力范围的测量。对于高精度和精密的压力标度，需要采用很多修正方法，精确的面积和砝码重量必须确定，最为关心的在于程序。很明显，对于日复一日的压力测量，该方法并不实际。

流体落差－压力计.

虽然这些压力计仅是由玻璃组成的U形管简单形成，并用参考刻度测量高度，但是仍存在尺寸、形状和材料方面的各种变化。如果左面连接测量点，右面则面对空气敞开，压力计将会指示表压，正压值或负压值（真空）。通过连接管的一脚至度量点可测量差压。绝对压力可根据参考面的溢出量来判断。水银气压计就是指示大气压的绝对压力的例子。

在某些型号中，U管的两个腿具有不同的直径。一些型号在“溢出”一面配置有大直径。而另一方面，某些U型管倾向提供更方便读数的方案。但它们的工作原理都相同。由于安装和观察方面受几何形状的约束，使它们的应用受到限制，这种压力计对大部分压力测量来说并不实用。

力求和装置.机械压力表和机械电子压力传感器都含有一个称为力求和装置的弹性元件，其会受施加的压力的影响而产生变形。

然后形变被转化为位移量。目前广泛采用的各种力求和装置，大部分是波登管和横隔膜。波登管可提供机械压力表中出现的大范围位移运动，隔膜提供的小范围位移更适合用于机电式传感器。

力求和器件的运动可连接到具有线性差变的变送器，其工作原理类似电机械转换元件。作为一种选择件，它能被连接，一般通过运动放大机构传送到电位计的游标。减小加速度误差，使用中需要提供平衡质量。

机械压力表.在机械表中，力求和装置产生的运动通过机械连接转换为数字信号或指示器的动作。较好的压力表能提供零点、量程、线性的调节，有时也会对机械刻度进行温度补偿。高精度压力表具有特殊材料、平衡运动、补偿计算、镜像刻度、刀刃指示器的优点以及提高的扩展刻度和阅读准确的特点。大部分精密机械压力表、测试表都用于压力校准中的标准转换，但对于实际中需要的远端感测、监控或记录，它们是不切合实际的。这种的机械联接也受动态压力测量的频率响应限制。

机电式压力传感器.机电压力传感器或压力变换器可以将力求和装置产生的运动转换为电信号。这些传感器非常实用，比机械压力仪表更有实用性，特别是需要数字信号的现场和控制系统应用中。在设计优良的变换器中，电输出可直接转换各压力范围的比例电量。对于快速的变形－动态－压力测量系统而言，变换器的频率特性显得尤其重要。

压力传感器的类型

压力传感器分为各种参考压力选型器件：表压型（psig）、绝对型（psia）、差分型（psid）和封压型（psis）。各种类型都是将力求和装置的压力信号转换为位移量，然后通过几种变换方法将位移量转换为电信号。最普通的是应变仪、可变电容和压电器件。

应变仪变换器.应变仪式变换器是基于金属和硅半导体应变仪的原理。该类测量器件离散分布在受力元件或自由感测装置的表面。测量材料可喷溅在隔膜上

或扩散至硅隔膜结构中。应变仪变换器中使用的最普通力求和装置是隔膜，一般采用平铺和蚀刻。应变仪也被用于波登管和膜盒装配。

应变仪的材料在应力施加时会出现明显的阻抗变化。该变化由三种效应的累加效果决定。首先，当导体长度变化时，它承受的阻抗变化约与其长度变化成比例。其二，受Poisson效应的一致性影响，导体长度的变化会引起其交叉面积的变化和引起与变化面积成比例的阻抗变化。其三，材料的压阻特性，在施加应力时大部分材料的压阻系数是变量。所有的应变仪材料都存在这三个特性，但对于不同材料压阻效应变化很广。

金属应变仪为线网或薄金属片构造的图案，它们衬背在特殊材料上并覆盖有保护膜。

这种设计允许在小区域中采用灵活的长度（大的R）。它们由特定的合金制成，具有较高的压阻效应。硅应变仪被涂上压阻材料，以达到压阻效应和热阻效应的理想配合。应变仪材料可通过它们的应力灵敏度来表现其特性，但构成应变仪后，它们的特性通过“应力因子”表示，其被定义为相关的阻抗变化除以应力。

束缚型应变仪.离散金属或硅应变片通常被束缚（胶合）在需测量应力的表面，产生的输出与它们作用区域的平均应力成比例（见图6）。典型的应变因子在2左右；而1 μin/in应变力将产生2 μ / 的变化。非应变时阻抗变化从120 到几百欧姆。因为金属线和金属片的长度或高度是非应变阻抗必须的参数，所以金属应变仪的体积不可能做得太小。

导线的一半伸展而另一半则较短。自由型与束缚型相比的主要优点在于具有高的应力因子，可以达到3。因为无胶合要求，它们可以设计和制造产品可以用于高温方面。自由型应变仪的发展趋势是大体积。

喷溅式应变仪.应变仪材料可被喷溅在非传导隔膜上以形成应变仪。位置和方向可通过掩模控制，并且由喷溅工艺产生的分子粘结可以消除粘合粘结中产生的任意问题。应变因子类似于自由型应变仪。该产品对表面准备和其它工艺控制的要求相当苛刻。生产产品具有硅隔膜的优点，诸如优异的线性和高性能的频率以及金属仪表的优良温度特性。

半导体应变仪.

这些器件由半导体硅制成。它们的应变因子取决于搀杂量的大小－极微弱的搀杂量、高电阻系数的材料就会形成较高的应变因子。然而，它也有较高的热灵敏性，会引起阻抗和应变因子受温度的很大影响。大部分搀杂的硅应变仪都能形成100–200的应变因子，该范围值受温度影响不大。分散硅应变仪正好可用作金属应变仪，粘合到希望测试的应力点表面从而对压力度量提供最大的灵敏度。另外，对于更高的应变因子（其能提供更高的灵敏度）而言，这种构造具有更小的尺寸，允许微型化的结构。

束缚型离散式硅应变仪.早期的硅应变仪变送器采用离散式硅应变仪粘合在受力元件的表面。这些装置类似于束缚型金属应变仪，但硅应变仪能提供更宽的输出范围和更小的温度误差。此外，硅应变仪比金属应变仪尺寸小，故能生产出更小的产品。

扩散隔膜传感器.离散应变仪，不管金属的还是硅的，都对装配要求烦杂的微观装配，但扩散隔膜传感器能采用半导体掩模工艺技术制造。这种方法对于线性和灵敏度的选择提供精确的应变位置和方向的定位，允许极微型生产并且减少装配成本。它也能消除除粘合和应用中出现的变数。

隔膜刻蚀传感器.早期的扩散硅隔膜压力变送器采用简单、一致厚度的平坦硅隔膜。目前硅制造技术（MEMS）允许隔膜机械设计中有更大的灵活性。各向异性的蚀刻能对硅晶体中的蚀刻方向提供精密的控制。非常小且形状复杂的结构也能制造，允许隔膜结合所需的线性、灵敏度和频率响应特性成形。

可变的容性变换器.当一块电容板被相关的其它部件取代而放置时，两板间的电容量就会发生变化。如果一块板是压力传感器的薄膜，那么电容就与施加在其上的压力有关。容量的变化即可采用改变振荡器的频率，也可通过桥式电路检测。如果绝缘材料保持恒定，这种装置就会形成一个重复性很高的变换器。其主要优点是滞后低、线性优良、稳定和重复性好，具有静态压力测量能力以及准确的数字输出。其缺点是需要有复杂的电路结构。

压电变换器

压电式(PE)压力变换器，采用堆积的压电晶体或陶瓷元件将力求和器件的运动转换为电输出。石英、电气石和其它几种自然晶体在施加应力时都会产生电荷。特别说明的是陶瓷能够人工偏振为压电体，并且它们比自然晶体有更高的灵敏性。与应变仪变换器不同，PE装置无需外置激励源。因为它们具有高输出阻抗和低信号电平，它们仅需要诸如静电放大计和屏蔽噪音电缆这样的特殊信号调节器件。

因此对于PE变换器的设计（ICP或电压模式）需要在变换器壳体中包括完整的前置放大器。使用中，输出被放大（毫伏级）成低阻抗的电信号，这样可以极大地减少电缆引起的问题和简化信号调节。集成放大器要求外置的恒流源，采用相同的双导体作为信号电路。信号调节装置通过模块化的电容器隔断电压源影响并传送AC信号。

由于PE变换器是自生型，其根据应力的变化产生电荷，故它们不能采用DC 电源或稳态调节装置。它们本身存在受信号调节器的低频时间常数影响的低频衰减截止频率。

它们的主要优点是其坚固性，以及无集成电子器件，并可在高温现场使用。然而，如果无合适的温度补偿，它们对冲击和振动的敏感性以及受温度的变化影响也不容易消除。

扫描仪.多通道扫描压力测量系统是多点要求测量的最好选择。有机械和电子两种类型。机械扫描器仅有一个传感器，其可以连续地从每个测量点机械地发送数据到传感器。电子扫描器在公共结构中采用很多传感器，其可以通过电方式多时序地将数据传送到采集设备。在这两种类型中，都将测量处管道产生的压力发射到一个传感器。

电子压力扫描仪.如果将微型半导体应变仪和固态电子多路技术结合在一个测量系统中，则能比机械扫描仪提供更高的扫描速率。多路变换器阵列，低能多路复用器，共用腔中的仪器放大器可以弥补典型系统的缺陷。有些系统也包括能自动转换目标到每一个传感器，以校准任意时间压力的气动阀。校准压力可采用多种形式的校准。由于机械开关无压力通过的，故当移动的体积稳定时不需要延迟测量。每个变换器始终都处在测量状态，其输出可通过电子多路复用器扫描进行周期采样。扫描速度为10,000 至 20,000 sps。当然，测量点和传感器间的连接管道仍需采用低通滤波器。

流量测量

按不同的测量原理，流量仪表可分为容积式、速度式和差压式三类。

容积式流量计是利用机械测量元件把流体连续不断地分隔成单位体积并进行累加而计量出流体总量的仪表。如腰轮流量计、椭圆齿轮流量计、刮板流量计、活塞流量计等。

速度式流量计是以测量管道内或明渠中流体的平均速度来求得流量的仪表。如涡轮流量计、涡街流量计、电磁流量计、超声流量计等。

差压式流量计是利用伯努利方程原理来测量流量的流量仪表。它以输出差压信号来反映流量的大小。如节流式流量计、均速管流量计、楔形流量计、弯管流量计等。浮子流量计作为一种特例也可归于差压式流量计一类。

根据不同的物理原理还可以作更详细的分类。如应用力学原理的流量计有根据伯努利方程工作的差压式流量计、浮子流量计；应用动量定理的可动管式流量计、冲量流量计；应用牛顿第二定律的直接式质量流量计；应用流体阻力原理的靶式流量计；应用角动量定理的叶轮式流量计；应用流体振荡原理的涡街流量计、旋进旋涡流量计；应用动压原理的毕托管、均速管流量计；应用分割流体体积原理的容积式流量计等；应用热学原理的流量计有热传导式、热分布式、热线式等流量计；应用声学原理的流量计有超声流量计、声学式流量计等；应用电学原理的流量计有电磁流量计、电容式、电感式、电阻式等流量计；应用光学原理的流量计有激光式、光电式等流量计；应用原子物理原理的有核磁共振流量计等。

常用液位计原理

常用于测量液位的液位计有连通器式、吹泡式、差压式、电容式等，测量物位的有超声波物位计和放射性物位计等。其测量原理和特点如下：

a.连通器式就是应用最普通的玻璃液位计，它的特点是结构简单、价廉、直观，适于现场使用，但易破损，内表面沾污，造成读数困难，不便于远传和调节。

b.浮力式液位计包括恒浮力式和变浮力式两类。

(1)恒浮力式液位计

恒浮力式液位计是依靠浮标或浮子浮在液体中随液面变化而升降，它的特点是结构简单、价格较低，适于各种贮罐的测量；

(2)变浮力式液位计

变浮力式亦称沉筒式液位计，当液面不同时，沉筒浸泡于液体内的体积不同，因而所受浮力不同而产生位移，通过机械传动转换为角位移来测量液位。此类仪表能实现远传和自动调节。

c.吹泡式液位计是应用静压原理测量敞口容器液位。

压缩空气经过过滤减压阀后，再经定值器输出一定的压力，经节流元件后分两路：

(1)一路进到安装在容器内的导管，由容器底部吹出；

(2)另一路进入压力计进行指示。

当液位最低时，气泡吹出没有阻力，背压力零，压力计指零；当液位增高时，气泡吹出要克服液柱的静压力，背压增加，压力指示增大。因此，背压即压力计指示的压力大小，就反映了液面的高低。吹泡式液位计结构简单、价廉，适用于测量具有腐蚀性、粘度大和含有悬浮颗粒的敞口容器的液位，但精度较低。

d.差压式液位计有气相和液相两个取压口。气相取压点处压力为设备内气相压力；液相取压点处压力除受气相压力作用外，还受液柱静压力的作用，液相和气相压力之差，就是液柱所产生的静压力。

这类仪表包括气动、电动差压变送器及法兰式液位变送器，安装方便，容易实现远传和自动调节，工业上应用较多。

e .电容式液位计是采用测量电容的变化来测量液面的高低的。它是一根金属棒插入盛液容器内，金属棒作为电容的一个极，容器壁作为电容的另一极。两电极间的介质即为液体及其上面的气体。由于液体的介电常数ε1和液面上的介电常数ε2不同，比如：ε1>ε2，则当液位升高时，两电极间总的介电常数值随之加大因而电容量增大。反之当液位下降，ε值减小，电容量也减小。

所以，可通过两电极间的电容量的变化来测量液位的高低。电容液位计的灵敏度主要取决于两种介电常数的差值，而且，只有ε1和ε2的恒定才能保证液位测量准确，因被测介质具有导电性，所以金属棒电极都有绝缘层覆盖。电容液位计体积小，容易实现远传和调节，适用于具有腐蚀性和高压的介质的液位测量。

f. 超声波物位计是利用超声波在气体、液体或固体中的衰减、穿透能力和声阻抗不同的性质来测量两种介质的界面。此类仪表精度高、反应快，但成本高、维护维修困难，都用于要求测量精度较高的场合。

g. 放射形物位计是利用物位的高低对放射形同位素的射线吸收程度不同来测

量物位高低的，它的测量范围宽，可用于低温、高温、高压容器中的高粘度、高腐蚀、易燃易爆介质物位的测量。

但此类仪表成本高，使用维护不方便，射线对人体危害性大

《电子测量与仪器》习题答案解析

《电子测量与仪器》习题参考答案习题1 一、填空题 1．比较法；数值；单位；误差。 2．电子技术；电子技术理论；电子测量仪器。 3．频率；电压；时间。 4．直接测量；间接测量；时域测量；频域测量；数据域测量。 5．统一性；准确性；法制性。 6．国家计量基准；国家副计量基准；工作计量基准。 7．考核量值的一致性。 8．随机误差；系统误差；粗大误差。 9．有界性；对称性。 10．绝对值；符号。 11．准确度；精密度。 12．2Hz ；0.02%。 13．2/3；1/3～2/3。 14．分组平均法。 15．物理量变换；信号处理与传输；测量结果的显示。 16．保障操作者人身安全；保证电子测量仪器正常工作。二、选择题 1．A 2．C 3．D 4．B 5．B 6．D 7．A 8．B 9．B 10．D 三、简答题 1．答：测量是用被测未知量和同类已知的标准单位量比较，这时认为被测量的真实数值是存在的，测量误差是由测量仪器和测量方法等引起的。计量是用法定标准的已知量与同类的未知量（如受检仪器）比较，这时标准量是准确的、法定的，而认为测量误差是由受检仪器引起的。由于测量发展的客观需要才出现了计量，测量数据的准确可靠，需要计量予以保证，计量是测量的基础和依据，没有计量，也谈不上测量。测量又是计量联系实际应用的重要途径，可以说没有测量，计量也将失去价值。计量和测量相互配合，才能在国民经济中发挥重要作用。 2．答：量值的传递的准则是：高一级计量器具检定低一级计量器具的精确度，同级计量器具的精确度只能通过比对来鉴别。 3．答：测量误差是由于电子测量仪器及测量辅助设备、测量方法、外界环境、操作技术水平等多种因素共同作用的结果。产生测量误差的主要原因有：仪器误差、影响误差、理论误差和方法误差、人身误差、测量对象变化误差。按照误差的性质和特点，可将测量误差分为随机误差、系统误差、粗大误差三大类。误差的常用表示方法有绝对误差和相对误差两种。四、综合题 1．解：绝对误差 ΔX 1＝X 1－A 1＝9－10＝－1V ΔX 2＝X 2－A 2＝101－100＝1V 相对误差 1111 1%100100%A X A γ-=-?=?= 2 22 1 1%100 100%A X A γ=?=?= 2．解：ΔI m1＝ 1m γ× X m1 ＝± 0.5％×400＝±2mA ，示值范围为100±2mA ；

现代电子测量的认识

现代电子测量的认识时光如流水一般划过指甲，不留一丝痕迹。很快这学期就过去了。通过这学期的学习对现代电子测量有了更深刻的认识！第三次科技革命以来至今，科学技术的发展日新月异，以信息技术为代表的新技术促进了电子行业的飞速增长，也极大地推动了测试测量仪器和设备的快速发展。科学技术的不断发展对电子测量技术提出越来越高的要求，同样地电子测量技术是推动科学技术进步的重大力量。而电子测量技术凭借其诸多优势成为现代测量技术的主角，在信息获取与工业控制方面发挥着不可替代的作用。近年来的发展是基于大规模集成电路发展的重要时期，它同时也带来了电子测量仪器技术的革命。由于大规模集成电路的大量应用，使得现代电子测量仪器体积更小、功能更全面、可靠性更高、功耗更低。新工艺、新材料、新的制造技术催生了新的一代电子元器件，同时也促使电子测量技术和电子测量仪器产生了新概念和新发展趋势。人类社会从远古时代发展到物质文明和精神文明都高度发达的今天，没有测量技术的作用是不可想象的。电子测量除具体运用电子科学的原理、方法和设备对各种电量、电信号及电路元器件的特性和参数进行测量外，还可以通过各种敏感器件和传感装置对非电量进行测量，这种测量方法往往更加方便、快捷、准确，有时是用其他测量方法不可替代的。因此，电子测量不仅用于电学这专业，也广泛用于物理学，化学，机械学，材料学，生物学，医学等科学领域。近几十年来计算机技术和微电子技术的迅猛发展为电子测量和测量仪器增添了巨大活力。电子计算机尤其是尤其是微型计算机与电子测量仪器相结合，构成了一代崭新的仪器和测试系统，即人们通常所说的“智能仪器”和“自动测试系统”，它们能够对若干电参数进行自动测量，自动量程选择，数据记录和处理，数据传输，误差修正，自检自校，故障诊断及在线测试等，不仅改变了若干传统测量的概念，更对整个电子技术和其他科学技术产生了巨大的推动作用。现在，电子测量技术已成为电子科学领域重要且发展迅速的分支学科。一．电子测量的特点频率范围宽。除测量直流电量外，还可以测量交流电量，其频率范围低至10-4Hz，高至THz。电子测量设备能够工作在这样宽的频率范围，这就使它的应用范围大大扩展。如果利用各种传感器，则几乎可以测量全部的电磁频谱物理量。当然对于不同频段的测量需采用不同的测量方法与测量仪器。量程很广。量程是仪器测量范围上限值与下限值之差。由于所测量的大小相差极大，因而要求测量仪器的量程也必须极宽。同一台电子仪器，往往要求最高量程与最低量程要相差几个甚至几十个数量级，量程范围广正是电子测量的突出优点。测量准确度高。电子仪器的准确度通常可比其它测量仪器高很多，例如，长度测量的准确度最高为10-8，而用电子测量方法对频率和时间进行测量，由于原子频标和原子秒作为基准，可以使测量准确度达到10-15的量级，这是目前人类在测量准确度方面达到的最高指标。二．测量速度快。电子测量由于是通过电子的运动和电磁波的传播来进行工作的，因此具有通过其它测量方法通常无法类比的高速度。在有些测量中，希望在相同条件下对同一量进行多次测量，再用求平均值的方法以减小误差。易于实现遥测和长期不间断的测量。电子测量同电子计算机相结合，使测量仪器智能化，并在自动化系统中占据重要的地位。可以把电子仪器或与它连接的传感器放到人类不便长期停留或无法到达的区域去进行遥测，而且可在被测对象正常工作的情况下进行测量。对于测量结果，电子测量的显示方法也比较清晰、直观。

电子测量仪器的各种分类方法和测量方式

电子测量仪器的各种分类方法和测量方式 1 按测量手段分类 1.1 直接测量：在测量过程中，能够直接将被测量与同类标准量进行比较，或能够直接用事先刻度好的测量仪器对被测量进行测量，直接获得数值的测量称为直接测量。 1. 2 间接测量：当被测量由于某种原因不能直接测量时可以通过直接测量与被测量有一定函数关系的物理量，然后按函数关系计算被测量的数值，这种间接获得测量结果的方式称为间接测量。 1.3 组合测量：当某项测量结果需要用多个未知参数表达时，可通过改变测量条件进行多次测量，根据函数关系列出方程组求解，从而得到未知量的测量，称为组合测量。 2 按测量方式分类 2.1 直读法：用直接指出被测量大小的指示仪表进行测量，能够直接从仪表刻度盘商或从显示器上读取被测量数值的测量方法，称为直读法。 2.2 比较法：将被测量与标准量在比较仪器中直接比较，从而获得被测量数值的方法，称为比较法。 3 按测量性质分类 3.1 时域测量：时域测量也叫作瞬时测量，主要是测量被测量随时间的变化规律。如用示波器观察脉冲信号的上升沿、下降沿、平顶降落等脉冲参数以及动态电路的暂态过程。真空表| 硬度计| 探伤仪| 电子称| 热像仪 3.2 频域测量：频域测量也称为稳态测量，主要目的是获取待测量与频率之间的关系。如用频谱分析仪分析信号的频谱，测量放大器的幅频特性、相频特性等。 3.3 数据域测量：数据域测量也称逻辑量测量，主要是对数字信号或电路的逻辑状态进行测量，如用逻辑分析仪等设备测量计数器的状态。 3.4 随机测量：随机测量又叫做统计测量，主要是对各类噪声信号进行动态测量和统计分析。这是一项新的测量技术，尤其在通信领域有着广泛应用。tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。仅供参阅！

实验一常用电子测量仪器使用

实验一常用电子测量仪器使用 Prepared on 24 November 2020

实验一常用电子仪器的使用一、实验目的 1、学习电子电路实验中常用的电子仪器——示波器、低频信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表等的主要技术指标、性能及正确使用方法。 2、初步掌握用双踪示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法。二、实验原理在模拟电子电路实验中，经常使用的电子仪器有示波器、低频信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表等。它们和万用电表一起，可以完成对模拟电子电路的静态和动态工作情况的测试。实验中要对各种电子仪器进行综合使用，可按照信号流向，以连线简捷，调节顺手，观察与读数方便等原则进行合理布局，各仪器与被测实验装置之间的布局与连接如图1－1所示。接线时应注意，为防止外界干扰，各仪器的共公接地端应连接在一起，称共地。信号源和交流毫伏表的引线通常用屏蔽线或专用电缆线，示波器接线使用专用电缆线，直流电源的接线用普通导线。图1－1 模拟电子电路中常用电子仪器布局图一、数字示波器示波器是一种用途很广的电子测量仪器，它既能直接显示电信号的波形，又能对电信号进行各种参数的测量。示波器面板介绍

单踪示波模式注意下列几点： 8. 频率显示显示当前触发通道波形的频率值。UTILITY 菜单中的“频率计”设置为“开启”才能显示对应信号的频率值，否则不显示。 10.触发位移使用水平 POSITION 旋钮可修改该参数。向右旋转使箭头（初始位置为屏幕正中央）右移，触发位移值（初始值为 0）相应减小；向左旋转使箭头左移，触发位移值相应增大。按下该键使参数自动恢复为 0，且箭头回到屏幕正中央。 11. 水平时基表示屏幕水平轴上每格所代表的时间长度。使用 S/DIV 旋钮可修改该参数，可设置范围为～50S。根据被测信号波形一个周期在屏幕坐标刻度水平方向所占的格数（div或cm）与“水平时基”指示值（t/div）的乘积，即可算得信号频率的实测值。 13. 电压档位表示屏幕垂直轴上每格所代表的电压大小。使用 VOLTS/DIV 旋钮可修改该参数，可设置范围为 2mV～10V。

热工测量仪表作业参考答案完整版

热工测量仪表作业参考答案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

第一、二章一.名词解释以测 1.测量:人们借助专门工具,通过试验和对试验数据的分析计算,将被测量X 量单位U倍数μ显示出来的过程,即X ＝μU。 2.热工测量:指压力,温度等热力状态参数的测量,通常还包括一些与热力生产过程密切相关的参数的测量,如测量流量,液位震动,位移,转速和烟气成分等。 3标准量：即U ，测量单位。U必须是国际或国家公认的，理论约定的，必须是稳定的可以计量的传递。 4.环节：在信号传输过程中，仪表中每一次信号转换和传输可作为一个环节。 5.传递函数：静态下每个环节的输出与输入之比，称为该环节的传递函数。 6.可靠性：作为仪表的质量指标之一，是过程检验仪表的基本要求，目前常用有效性表示。 7.精密度：对同一被测量进行多次测量所得测量值重复一致的程度，或者说测定值分布的密集度。准确度：对同一被测量进行多次测量，测定值偏移被测量真值的程度。精确度或者精度：精密度与准确度的综合指标。 8.绝对误差：仪表的指示值与实际值的差值。 9.基本误差：在规定的工作条件下，仪表量程范围内各示值误差中的绝对值最大者称为仪表的基本误差。 10.仪表精度：仪表在测量过程中所能达到的精确程度。去掉百分号后余下的数字 11.准确度等级：仪表最大引用误差表示的允许误差r yu 称为该仪表的准确度等级。 12.线性度：对于理论上具有线性“输入—输出”特性曲线的仪表，由于各种原因，实际特性曲线往往偏离线性关系，它们之间最大偏差的绝对值与量程之比的百分数，称之为线性度。 13.回差：输入量上升和下降时，同一输入量相应的两输出量平均值之间的最大差值与量程之比的百分数称为仪表的回差。 14.重复性：同一工况下，多次按同一方向输入信号作全量程变化时，对应于同一输入信号值，仪表输入值的一致程度称为重复性。

压力测量仪表原理及结构

压力表工作原理及结构用来测量气体或液体压力的工业自动化仪表，又称压力表或压力计。垂直均匀地作用于单位面积上的力称为压力，又称压强。压力表可以指示、记录压力值并可附加报警或控制装臵。仪表所测压力包括绝对压力、大气压力、正压力（习惯上称表压）、负压 (习惯上称真空)和差压。图1各种压力间的关系表示各种压力间的关系。工程技术上所测量的多为表压。压力的国际单位为帕(Pa)。压力的其他单位还有：工程大气压(kgf/cm2)、巴(bar)、毫米水柱(mmH2O)、毫米汞柱(mmHg)(即托)等。压力是工业生产中的重要参数。如高压容器的压力超过额定值时便是不安全的，必须进行测量和控制。在某些工业生产过程中，压力还直接影响产品的质量和生产效率，如生产合成氨时，氮和氢不仅须在一定的压力下合成，而且压力的大小直接影响产量高低。此外，在一定的条件下，测量压力还可间接得出温度、流量和液位等参数。弹性式压力测量仪表利用各种不同形状的弹性元件在压力下产生变形的原理制成的压力测量仪表。弹性式压力测量仪表按采用的弹性元件不同分为弹簧管压力表、膜片压力表、膜盒压力表和波纹管压力表等；按功能不同分为指示式压力表、电接点压力表和远传压力表等。这类仪表的特点是结构简单，结实耐用，测量范围宽(-0.1～1500兆帕)，是压力测量仪表中应用最多的一种。一、压力表 1.1、压力表的工作原理弹簧管压力表又称为波登管压力表。压力表中的弹簧的自由端是封闭的，它通过拉杆带动扇形齿轮转动。测压时，弹簧管在被测压力作用下产生变形，因而弹簧管自由端产生位移，位移量与被测压力的大小成正比，使指针偏转，在度盘上指示出压力值。如果表壳内通有大气，压力表测出的压力为正压或负压;如果将表壳密封并抽真空,压力表测出的压力就是绝对压力。弹簧管压力表带有隔离装臵时，尚可测量温度较高或腐蚀性、粘稠状、易结晶和粉尘状介质的压力。在精确度较高（如0.25级以上）的弹性式压力测

电子测量技术及仪器解析

电子测量知识点总结电子测量课程的设置是使学生通过本课程的学习，能培养知识、能力和素质综合发展的重要环节，为学生增加必要的电子测量的基础理论和实践知识，能解决今后工作中所遇到的一些技术问题。为此，该课程开办的特点： ?本课程是以电子测量的基础知识、基本测量原理和方法为基础，注重联系实际、提高能力，正确使用、操作各种电子测量仪器。 ?本课程以典型的电子测量仪器组成、原理、性能和使用操作为主线，全面掌握电子测量技术，并能与现代科学技术发展相适应。 ?本课程具有很强的实践性，加强电子测量的实验环节，才能理论联系实际，提高学生的综合应用能力。在移动通信领域及电子行业中无论是从事生产、研发、系统集成、工程建设、设备质量检验、系统验收、网络互连和管理、设备故障排除、维护和检修以及系统升级等工作都需要通过不同的测试方法及由测试仪器提供的准确、可靠的测量和监控、检测数据来确保系统（设备）的正常运行。电子测量仪器的功能与应用电子信息科学是现代科学技术的象征，它的三大支柱是：信息获取（测量技术）、信息的传输技术（通信技术）、信息的处理技术（计算机技术），三者中信息的获取是首要的，而电子测量是获

取信息的重要手段。电子测量主要应用电子科学的原理、方法和设备对各种电量、电信号、元器件、电路及电子设备的特性和参数进行测量，同时还通过各种传感器把非电量转换成电量来测量。因此，电子测量技术在通信电子领域有着极其重要的意义。广大同学在大一第二学期学习电子测量这门课程应该重点从电子测量的任务及特点；常用电子测量仪器的分类和测量方法；电子测量仪器的主要技术指标；电子测量仪器的功能与应用等方面重点学习。另外还需要掌握相关电子测量领域里边的相关概念。以下是一些相关知识点的总结：第一章绪论 1、电子测量的内容及任务？ 1)电能量测量电能量测量包括各种频率和波形下的电压、电流和功率等的测量。 2)电信号特性及所受干扰的测量电信号特性测量包括信号的波形、时间/频率、相位、脉冲参数、失真度、调幅度、调频指数、信号的频谱、信/噪比以及数字信号的逻辑状态等测量。 3)元器件和电路参数的测量电路的元器件参数测量包括电阻、电容、电感、阻抗、品质因数及电子器件（例如，电子管、晶体管等）和无源器件（例如，功分器、耦合器、衰减器等）等参数的测量。电子线路的测量，测量电路的频率响应、增益、通带宽度、相位移、延时、衰减等参

实验一常用电子仪器使用练习

实验一常用电子仪器使用练习、用万用表测试二极管、三极管模拟电子技术基础实验常用的电子仪器有： 1、通用示波器20MHZ 2、低频信号发生器 HG1021型 3、晶体管毫伏表：DA-16 4、万用表（500型）或数字万用表 5、直流稳压电源+12V、500mA 为了在实验中能准确地测量数据，观察实验现象，必须学会正确地使用这些仪器的方法，这是一项重要的实验技能，因此以后每次实验都要反复进行这方面的练习。一、实验目的（一）学习或复习示波器、低频信号发生器、晶体管毫伏表及直流稳压电源的使用方法。（二）学习用万用表辨别二极管、三极管管脚的方法及判断它们的好坏。（三）学习识别各种类型的元件。二、实验原理示波器是一种用途很广的电子测量仪器。利用它可以测出电信号的一系列参数，如信号电压（或电流）的幅度、周期（或频率）、相位等。通用示波器的结构包括示波管、垂直放大、水平放大、触发、扫描及电源等六个主要部分，各部分作用见附录。YX4320型波器。三、预习要求实验前必须预习实验时使用的示波器、低频信号发生器，万用表的使用说明及注意事项等有关资料。四、实验内容及步骤（一）电子仪器使用练习 1、将示波器电源接通1至2分钟，调节有关旋钮，使荧光屏上出现扫描线，熟悉“辉度”、“聚焦”、“X轴位移”、“Y轴位移”等到旋钮的作用。 2、启动低频信号发生器，调节其输出电压（有效值）为1～5V，频率为1KHZ，

用示波器观察信号电压波形，熟悉“Y轴衰减”和“Y轴增幅”旋钮的作用。 3、调节有关旋钮，使荧光屏上显示出的波形增加或减少（例如在荧光屏上得到一个、三个或六个完整的正弦波），熟悉“扫描范围”及“扫描微调”旋钮的作用。 4、用晶体管毫伏表测量信号发生器的输出电压。将信号发生器的“输出衰减”开关置0db、20db、40db、60db位置，测量其对应的输出电压。测量时晶体管毫伏表的量程要选择适当，以使读数准确。注意不要过量程。（二）用万用表辨别二极管的极性、辨别二极管e、b、c各极、管子的类型（PNP 或NPN）及其好坏。 1、利用万用表测试晶体二极管。（1）鉴别正、负极性万用表欧姆档的内部电路可以用图1-1(b)所示电路等效，由图可见，黑棒为正极性,红棒为负极性。将万用表选在R×100档，两棒接到二极管两端如图1-1(a)，若表针指在几KΩ以下的阻值，则接黑棒一端为二极管的正极，二极管正向导通；反之，如果表针指向很大（几百千欧）的阻值，则接红棒的那一端为正极。（2）鉴别性能将万用表的黑棒接二极管正极，红棒接二极管负极，测得二极管的正向电阻。一般在几KΩ以下为好，要求正向电阻愈小愈好。将红棒接二极管的正极，黑棒接二极管负极，可测量出反向电阻。一般应大于200KΩ以上。 2、利用万用表测试小功率晶体三极管晶体三极管的结构犹如“背靠背”的两个二极管，如图1-2所示。测试时用R ×100档。

电子测量仪器现状与发展要点

电子测量仪器现状与发展近年来,以信息技术为代表的新技术促进了电子行业的飞速增长,也极大地推动了测试测量仪器和设备的快速发展。鉴于中国在全球制造链和设计链的重要地位，使得这里成为全球各大仪器厂商逐鹿的大战场，同时,也带动了中国本土测试测量仪器研发与测试技术应用的迅速发展。 ?专家争鸣：中国应用测试技术方面面临的主要挑战??如今,电子技术发展的速度几乎是让人目不暇给。从SoC到SIP,从DＳL到WiMＡX，人们几乎每天都在不停地接受新概念；3Ｇ的问题还未完全解决,人们已经开始讨论B３G的部署，围绕４G的各种技术已成为研究的新热点。那么，技术发展如此之快，测试技术能否跟得上应用的发展？中国的研发人员和测试工程师又面临着什么样的技术挑战? ??来自Agileｎｔ和NＩ的专家们几乎都一致地认为：中国工程师与美国乃至世界各地的工程师面临着相同的挑战。这些挑战一方面是待测产品的功能越来越多,测试的要求也越来越高,另一方面，留给测试的时间却越来越少,因为产品要以最快的速度上市，从而形成了前所未有的测试效率方面的压力。工程师面对着各种选择,他们既需要一个具有很好的灵活性和兼容性、扩展性强,同时又很可靠稳定的自动测试测量平台,这个平台不但可以满足现有的需求,而且能很方便地进行系统升级，以符合今后越来越具有挑战性的需求，此外,还要求这种自动测试平台具有较长的使用寿命和较低的建构成本。 ?然而，国内的专家并非都认可上述观点。来自赛宝计量检测中心的技术专家王勇，就不认同上述观点的绝对性（凭借着他本人的丰富经验,以及对南中国地区众多用户的了解，其观点具有一定的代表性)。他认为,虽然上述的自动测试平台具有效率高等不少优点,但至少这种测试平台相对于中国的国情来说,还存在着一系列的问题,包括可靠性、可维性和可操作性差以及成本过高等问题。 ?实际上理解这一点并不难，因为在这种复杂的自动测试平台中，可靠性模型全部是串联架构，还要加上配套软件的可靠性损失问题。“在中国，分离设备基于易操作和低成本的优势，在相当时间内还将承担主要角色,”他表示。另外,他认为，技术的发展和测试技术的发展基本上是同步的,存在测试问题的标准是无法发布的。一旦标准发布,就不会存在测试方面的问题。“而中国的工程师真正面临的问题在于如何选择与应用相适应的仪器设备以及如何使用仪器以及如何有效利用仪器的延伸性能，从而使设备的效能得到真正发挥，”他指出,而目前的情况是，许多单位购买了大量的高档仪器,而对仪器的应用开发却处于非常低级的阶段。造成这种现象的原因,当然与国内的管理水平低有关，但工程师的盲目追高,也是其中的一个主要因素。关于相同的问题，泰克公司中国区市场总经理张权则认为:工程师真正面临的挑战体现在采用多种技术和混合信号的嵌入式设计方面。因为在这类设计中，随着低成本的微处理器和微控制器的速度不断加快,设计变得越来越复杂。体现这些挑战的行业也越来越多,从遍布混合信号的数字视频转换，到必须处理日益复杂

电子测量仪器及应用练习题与答案

《电子测量仪器及应用》练习题与答案一、填空 1.数字的舍入规则是：大于5时；小于5时；恰好等于5时，采用的原则。入；舍；奇进偶不进 2.被测量在特定时间和环境下的真实数值叫作。真值 3. 是低频信号发生器的核心，其作用是产生频率范围连续可调、稳定的低频正弦波信号。主振电路 4.模拟式电压表是以的形式来指示出被测电压的数值。指示器显示 5.若测量值为196，而实际值为200，则测量的绝对误差为，实际相对误差为－4 ，－2％ 6.使用偏转因数div /m 10V 的示波器测量某一正弦信号，探极开关置于“×10”位置，从屏幕上测得波形高度为div 14，可知该信号的峰值为，若用电压表测量该信号，其指示值为。， 7.若设被测量的给出值为X ，真值为0X ，则绝对误差 X ?= ；相对误差ν= 。0X X X ?=- 00100%X X X ν-=?或者 0X X ν?= 8.所示为一定的触发“极性”（正或负）和“电平”（正或负）时示波器上显示的正弦波形，可判断触发类型为极性、电平触发。正正 9.在晶体管特性图示仪中电流的读取是通过将电流加在电阻上转换成，然后再加到示波管的偏转板上的。取样电压 10.电子计数式频率计的测频准确度受频率计的误差和误差的影响。时基频率 1±量化 11.在交流电子电压表中，按检波器响应特性的不同，可将电压表分为均值电压表，峰值电压表和有效值电压表。

12.若要在荧光屏上观测正弦波，应将电压加到垂直偏转板上，并将电压加到水平偏转板上。正弦波(或被测电压) 扫描 13.被测量的测量结果量值含义有两方面，即__数值______和用于比较的____单位___名称。 14.通用示波器结构上包括__水平通道（Y轴系统）__、__X通道（X轴系统）_和__Z通道（主机部分）_三个部分。 15.用模拟万用表电阻挡交换表笔测量二极管电阻两次，其中电阻小的一次黑表笔接的是二极管的___正（阳）__极。 16.数字万用表表笔与模拟万用表表笔的带电极性不同。对数字万用表红表笔接万用表内部电池的____正____极。 17.对以下数据进行四舍五入处理，要求小数点后只保留2位。 =；=。 18.相对误差定义为绝对误差与真值的比值，通常用百分数表示。 19.电子测量按测量的方法分类为直接测量、间接测量和组合测量三种。 20.为保证在测量80V电压时，误差≤±1%，应选用等于或优于级的100V量程的电压表。 21.示波器为保证输入信号波形不失真，在Y轴输入衰减器中采用__RC分压_ 电路。 22.电子示波器的心脏是阴极射线示波管，它主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成。 23.没有信号输入时，仍有水平扫描线，这时示波器工作在__连续扫描__状态，若工作在_触发扫描_状态，则无信号输入时就没有扫描线。 24.峰值电压表的基本组成形式为__检波－放大__式。 25.电子计数器的测周原理与测频相反，即由被测输入信号控制主门开通，而用晶体振荡器信号脉冲进行计数。26．某测试人员在一项对航空发动机页片稳态转速试验中，测得其平均值为 20000 转 / 分钟（假定测试次数足够多）。其中某次测量结果为 20002 转 / 分钟，则此次测量的绝对误差△x ＝ __2转/分钟__ ，实际相对误差＝ %____ 27．指针偏转式电压表和数码显示式电压表测量电压的方法分别属于 ______ 测量和______ 测量。模拟，数字 28.在测量中进行量值比较采用的两种基本方法是 ________ 和 ________ 。

热工测量及仪表基本知识重点

热工测量 ●热工测量：是指压力、温度等热力状态参数的测量，通常还包括一些与热力生产过程密切相关的参数测量，如测量流量、液位、振动、位移、转速和烟气成分等。 ●测量方法：按测量结果获取方式：直接、间接测量法；按被测量与测量单位的比较方式：偏差、微差、零差测量法；按被测量过程中状态分：静态、动态测量法。 ●热工仪表组成：感受件，传送件，显示件。 ●仪表的质量指标：准确度、线性度、回差、重复性误差、分辨率、灵敏度、漂移。 ●热力学温标所确定的温度数值称为热力学温度也称绝对温度，用符号T表示。单位为开尔文，用K表示。 ●测量方法分类：接触式测温方法：膨胀式液体和固体温度计、压力式温度计、热电偶温度计和热电阻温度计、热敏电阻温度计。非接触式测温方法：光学高温计，光电高温计、辐射温度计和比色温度计。温度测量部分接触式测温（1）热电偶温度计 ①标准化热电偶：工艺上比较成熟，能批量生产、性能稳定、应用广泛，具有统一分度表并已列入国际和国家标准文件中的热电偶。 ②非标准化的热电偶：进一步扩展高温和低温的测量范围；但还没有统一的分度表，使用前需个别标定。 ●热电偶温度计：由热电偶、电测仪表和连接导线组成。标准化热电偶-200~1600℃；非标准化热电偶-270~2800℃。 ①测温范围广，可以在1K至2800℃的范围内使用； ②精度高； ③性能稳定； ④结构简单； ⑤动态特性好； ⑥由温度转换的电信号便于处理和远传。 ·8种标准化热电偶：S型、R型、B型、K型、N型、E型、T型、J型 ·四类非标准化热电偶：贵金属、贵—廉金属混合式、难熔金属、非金属

●热电偶测温原理：热电效应：两种不同成分的导体（或半导体）A和B的两端分别焊接或绞接在一起，形成一个闭合回路，如果两个接点的温度不同，则回路中将产生一个电动势，称之为热电势，这种效应称为热电效应。 ●热电偶的基本定律：均质导体定律、中间导体定律、连接温度（中间温度）定律。 ①均质导体定律：由一种均质导体所组成的闭和回路，不论导体的截面积如何及导体各处温度分布如何，都不能产生热电势。 ②中间导体定律：在热电偶回路中接入中间导体，只要中间导体两端温度相等，则中间导体的接入对回路总电动势没有影响。 ●热电偶冷端处理和补偿：补偿导线法、参比端温度修正法、冰槽法、机械零点调整法、冷端补偿器法、软件修正法。 ●热电偶的结构形式（四点）：接线盒、保护套管、绝缘套管、热电极丝。（2）热电阻温度计 ●热电阻温度计：测量范围宽、精度高、灵敏度搞、稳定性好。－200～＋850℃ ●热电阻对材料的要求：①电阻相对温度系数值要大、②电阻率要大。 ●标准热电阻：①铂热电阻：Pt10和Pt100；②铜热电阻：Cu50和Cu100。 ●热电阻的结构形式（五点）：接线盒，保护套管，绝缘套管，骨架，电阻体。 ●标准热电阻连接方式：标准热电阻在使用时多采用三线制连接方式；如果使用恒流源和直流源电位差计来测量电阻的阻值时，就要采用四线制接法。 ●热电偶和热电阻的安装方式及注意事项： ①两种测温元件的测量端应有足够的插入深度； ②保护套管外露长度应尽可能短（防止热损失）； ③安装角度必须遵循规定及要求：为防止高温下保护套管变形，应尽量垂直安装。在有流速的管子中必须倾斜安装，如有条件应尽量在管道的弯关处安装。上述情况都应使测量端迎向流速方向。若需水平安装时，则应有支架加以支撑。非接触式测温非接触式测温仪表就是利用物体的辐射能量随其温度而变化的原理制成的。非接触式测温仪表分两大类，其一是光学高温计，其二是辐射温度计。 ●基尔霍夫定律：基尔霍夫定律是物体热辐射的基本定律，它建立了理想黑体和实际物体辐射之间的关系。基尔霍夫定律表明：各物体的辐射出射度和吸收率的比值都相同，它和物

电子测量仪器的现状与前景

中国地质大学(武汉)(2013秋) 电子测量技术课程报告——电子测量仪器的现状与前景综述指导教师：宋俊磊院系：机械与电子信息学院班级：076111 学号：2011100 姓名：

电子测量仪器的现状与前景中国地质大学（武汉）机械与电子信息学院湖北武汉430000 摘要科学技术及工业的发展，促进了电子测量技术的迅速发展，使得电子测量仪器范围和经度都有了很大的提升，同时，也对测量技术和测量仪器等提出更好的要求。电子测量仪器广泛应用在国民经济各个领域，是国民生产发展、技术进步必需的条件。然而，电子测量仪器的现状并不能满足要求，它的发展道路仍然很漫长、市场需求量也很大、发展前景十分广阔关键词电子测量仪器现状发展 Status and prospects of electronic measuring instruments School of Mechanical and Electronic Information, China University of Geosciences Hubei Wuhan 430000 Development of science and technology and industry, and promote the rapid development of electronic measurement technology makes electronic measuring instruments and longitude range has been greatly improved, but also on measurement techniques and measuring instruments made better requirements. Electronic measuring instrument widely used in various fields of national economy, the national product development, technological advances necessary conditions. However, the status of electronic measuring instrument does not meet the requirements, it is still a very long road of development, market demand is also great, very broad prospects for development.

《热工测量及仪表》学生练习题

习题1 1.01 某1.5级测量范围为0~100kPa 的压力表，在50kPa ，80kPa ，100kPa 三点处校验时，某示值绝对误差分别为-0.8kPa ，+1.2kPa ，+1.0kPa ，试问该表是否合格？ 1.02 有 2.5级，2.0级，1.5级三块测温仪表，对应得测量范围分别为-100~+500℃, -50~+550℃,0~1000℃，现要测量500℃的温度，要求其测量值的相对误差不超过2.5%，问选用哪块表最合适？ 1.03 请指出下列误差属于哪类误差？ a) 用一块普通万用表测量同一电压，重复测量十五次后所得结果的误差。 b) 观察者抄写记录时错写了数据造成的误差。 c) 在流量测量中，流体温度，压力偏离设计值造成的流量误差。 1.04 对某状态下的流体进行压力测量，得测量值如下： n 1 2 3 4 5 6 7 8 P(kPa) 105.30 104.94 105.63 105.24 104.86 104.97 105.35 105.16 n 9 10 11 12 13 14 15 P(kPa) 105.71 105.70 104.36 105.21 105.19 105.21 105.32 试用统计学方法处理随机误差。 1.05对某喷嘴开孔直径d 的尺寸进行15次测量，测量值见下表，试用格拉布斯准则检验并判断该批数据是否含有粗大误差(取显著性水平＝0.05), 并求该喷嘴真实直径 (要求测量结果的置信概率为95%,π=3.14,用t 分布). 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 测量值 120.49 120.43 120.40 120.43 120.42 120.30 120.39 120.43 序号 9 10 11 12 13 14 15 测量值 120.40 120.42 120.42 120.41 120.39 120.39 120.40 1.06 通常仪表有哪三个部件组成？习题3 3.01 叙述热电偶工作原理和基本定律。 3.02 普通工业热电偶由什么组成？ 3.03 常用标准热电偶的分度号及特点？ 3.04 用铂铑10-铂热电偶测温，在冷端温度30℃时，测得热电势是12.30mv ，求热端温度。(附：铂铑10-铂热电偶分度表(分度号：S,冷端0℃),见教材) 3.05 用镍铬-镍铝标准热电偶在冷端温度30℃时，测得的电势30.2mv ，求该热电偶热端温度。(附：镍铬-镍铝热电偶分度表。(分度号K ，冷端温端0℃) 见教材附录)。 3.06 用铜，康铜，铂两两相配构成三热电偶，已知：热电势），（铂铜0100-E = 0.75mv,），（铂康铜0100-E = -0.75mv ，求），（康铜铜0100-E 电势值。

电子测量仪器的分类

电子测量仪器的分类电子测量仪器，是指利用电子技术进行测量的一类仪器。电子测量仪器应用十分广泛，种类不计其数，电子按其工作原理与用途，大致划为以下几类。一、多用电表模拟式电压表、模拟多用表（即指针式万用表VOM）、数字电压表、数字多用表（即数字万用表DMM）都属此类。这是经常使用仪表。它可以用来测量交流/直流电压、交流/直流电流、电阻阻值、电容器容量、电感量、音频电平、频率、晶体管NPN或PNP电流放大倍数β值等。二、示波器示波器是一种测量电压波形的电子仪器，它可以把被测电压信号随时间变化的规律，用图形显示出来。使用示波器不仅可以直观而形象地观察被测物理量的变化全貌，而且可以通过它显示的波形，测量电压和电流，进行频率和相位的比较，以及描绘特性曲线等。三、信号发生器信号发生器（包括函数发生器）为检修、调试电子设备和仪器时提供信号源。它是一种能够产生一定波形、频率和幅度的振荡器。例如：产生正弦波、方波、三角波、斜波和矩形脉冲波等。四、晶体管特性图示仪晶体管特性图示仪是一种专用示波器，它能直接观察各种晶体管特性曲线及曲性簇。例如：晶体管共射、共基和共集三种接法的输入、输出特性及反馈特性；二极管的正向、反向特性；稳压管的稳压或齐纳特性；它可以测量晶体管的击穿电压、饱和电流、β或α参数等。五、兆欧表兆欧表（俗称摇表）是一种检查电气设备、测量高电阻的简便直读式仪表，通常用来测量电路、电机绕组、电缆等绝缘电阻。兆欧表大多采用手摇发电机供电，故称摇表。由于它的刻度是以兆欧（MΩ）为单位，故称兆欧表。六、红外测试仪红外测试仪是一种非接触式测温仪器，它包括光学系统、电子线路，在将信息进行调制、线性化处理后达到指示、显示及控制的目的。目前已应用的红外测温仪有光子测温和热测温仪两种，主要用于电热炉、农作物、铁路钢轨、深埋地下超高压电缆接头、消防、气体分析、激光接收等温度测量及控制场合。七、集成电路测试仪该类仪器可对TTL、PMOS、CMOS数字集成电路功能和参数测试，还可判断抹去字的芯片型号及对集成电路在线功能测试、在线状态测试。八、LCR参数测试仪电感、电容、电阻参数测量仪，不仅能自动判断元件性质，而且能将符号图形显示出来，并显示出其值。其还能测量Q、D、Z、Lp、Ls、Cp、Cs、Kp、Ks等参数，且显示出等效电路图形。九、频谱分析仪频谱分析仪在频域信号分析、测试、研究、维修中有着广泛的应用。它能同时测量信号的幅度及频率，测试比较多路信号及分析信号的组成。还可测试手机逻辑和射频电路的信号。例如：逻辑电路的控制信号、基带信号，射频电路的本振信号、中频信号、发射信号等。除以上常用的仪器外，还有时间测量仪、电桥、相位计、动态分析器、光学测量仪、应变仪、流量仪等。

热工测量仪表习题

第1章绪论思考题 1.测量过程包含哪三要素？ 2.什么就是真值？真值有几种类型？ 3.一个完整的测量系统或测量装置由哪几部分所组成?各部分有什么作用？ 4.仪表的精度等级就是如何规定的？请列出常用的一些等级。 5.什么就是检测装置的静态特性？其主要技术指标有哪些？ 6.什么就是仪表的测量范围及上、下限与量程？彼此有什么关系？ 7.什么就是仪表的变差？造成仪表变差的因素有哪些？合格的仪表对变差有什么要求？ 8.有人想通过减小表盘标尺刻度分格间距的方法来提高仪表的精度等级,这种做法能否达到目的？ 9.用标准压力表来校准工业压力表时,应如何选用标准压力表精度等级？可否用一台精度等级为0、2级,量程为0~25MPa的标准表来检验一台精度等级为1、5级,量程为0~2、5MPa 的压力表？为什么？习题 1.某弹簧管压力表的测量范围为0~1、6MPa,精度等级为2、5级。校验时在某点出现的最大绝对误差为0、05MPa,问这块仪表就是否合格？为什么？ 2.现有两台压力检测仪表甲与乙,其测量范围分别为0~100kPa与-80~0kPa,已知这两台仪表的最大绝对误差均为0、9kPa,试分别确定它们的精度等级。 3.某位移传感器,在输入位移变化1mm时,输出电压变化300mv。求其灵敏度。 4.某压力表,量程范围为0～25MPa,精度等级为1、0级,表的标尺总长度为270°,给出检定结果如下所示。试求: （1）各示值的绝对误差; （2）仪表的基本误差,该仪表合格否？ 5. -50℃～＋550℃、0℃～1000℃,现要测量500℃的温度,其测量值的相对误差不超过2、5％,问选用哪块表合适？ 6、有一台精度等级为2、5级、测量范围为0～10MPa的压力表,其刻度标尺的最小分格应为多少格？第2章测量误差分析与处理 1.请分别从误差的数值表示方法、出现的规律、使用的条件与时间性将误差进行分类。 2.何谓系统误差？系统误差有何特点？ 3.试举例说明系统误差可分为几类？如何发现系统误差？ 4.随机误差产生的原因就是什么？随机误差具有哪些性质？ 5.为什么在对测量数据处理时应剔除异常值？如何判断测量数据列中存在粗大误差？ 6.对某一电压进行了多次精密测量,测量结果如下所示(单位为mV):85、30,85、71,84、70,84、94,85、63,85、65,85、24,85、36,84、86,85、21,84、97,85、19,85、35,85、21,85、16,85、32,试写出测量结果表达式(置信概率为99、73%)。第3章接触式温度检测及仪表

《电子测量仪器》课程标准

电子测量仪器》课程标准课程名称：电子测量仪器适用专业：（中职）应用电子学时：72 学分：4 一、引言本课程是全国中等职业学校电子类专业的专业基础课。本课程主要是了解常用电子测量仪器的使用、性能及主要技术指标，理解电子测量仪器的组成和工作原理，会对测量结果进行简单的数据处理；为以后的电子技术基础等相关课程打下基础，从而更好的学习后面课程。一、课程性质本课程主要是了解常用电子测量仪器的使用、性能及主要技术指标，理解电子测量仪器的组成和工作原理，会对测量结果进行简单的数据处理；理论和实际相结合的电子技术课程。二、课程设计思路课程设计思路：按照我校中等专业学校培养计划，结合实践性教学培养学生实际操作能力，使学生加深理解，着重培养学生的务实能力，能够学以致用，特别是为电子技术专业课程知识学习和应用打好良好的基础，能分析和解决一些电子技术仪器的使用和故障问题。三、课程目标 1、知识目标：了解电子测量的内容、特点和测量方法。理解误差的来源、表示方法和分类。掌握测量结果的表示方法和数据处理。了解现代智能仪器的基本工作原理，理解常用电子测量仪器的组成和工作原理。能阅读电子测量仪器说明书，能根据被测对象正确地选择仪器。熟练掌握常用电子测量仪器的操作技能。能正确使用仪器完成基本测量任务。能对测量结果进行简单的数据处理。 2、能力目标：能正确使用常用电子测量仪器，在电子产品设计和维修中，能熟练使用电子测量仪器进行相关测量工作。 3、职业素质目标：培养学生的分析问题、解决问题的能力，以及逻辑思维能力；

培养学生的创新能力和实践能力；培养学生实事求是、严谨负责的科学态度和良好的工作习惯; 培养团队合作能力和组织协调能力四、内容标准（一）第一单元（二）第二单元

常用电工电子测量仪器仪表的使用方法

万用表的使用方法万用表是一种多功能的小型测量仪表，它可以测量交、直流电压、交、直流电流、电阻等，还可以测量晶体三极管的电流放大倍数、检查晶体二极管及其他电子元器件的好坏，有的万用表还可以测电感和电容值，在调试设备时也常要使用。所以万用表也是一种用途广泛、携带方便、操作简单的仪表。现在市场上已有多种型号的万用表产品，根据其测量原理和测量结果显示方式的不同，可分为模拟式和数字式两大类。近年来，随着数字集成电路技术的发展，数字式万用表被广泛使用。它具有精度高、输入阻抗高、显示直观、过载能力强，在测直流量时能自动显示极性的正负等优点。 MF-30型万用表 1. 简述模拟式万用表的基本结构都是由一个磁电式测量机构（俗称表头）、测量电路和转换开关等组成。面板上还配有机械零位调整螺丝、零欧姆调节电位器和测量插孔等。图2.1是MF-30型万用表的面板图。图2.1 MF-30型万用表面板图。 2. 技术规范表2.1 MF－30型万用表的技术规范

3. 使用方法 ①．直流电流的测量 MF-30型万用表是由一个50μA 的表头（测量机构）和分流支路构成。通过分流支路可以扩大电流量程，从而构成多量程电流表。测量时，先将转换开关旋在合适的电流量程档位上，再把面板上的两个正、负测量插孔通过测试棒串接在被测电路中，待测电流经电表使指针偏转，读数时用第二条标尺。量程开关所指示的档位值，即为指针满偏转时的数值，如指针指在其它位置，则按比例折算。万用表的内阻会影响被测电路的工作情况，表2.2列出了各量限档级的电表内阻及满偏时的电表总压降，使用时应正确选择量程，以减少由于内阻造成的测量误差。表2.2 MF －30型万用表各档电表内阻及满偏时电表总压降 ②．直流电压的测量 MF-30型万用表A μ50表头本身就是一只量程为75mV(50μA ×1.5k Ω)的电压表，通过串联不同的倍压电阻就可扩大电压量程。测量时，先将转换开关旋在合适的电压量程档位上，然后将测试棒通过测量插孔并联在被测电路上进行电压的测量。不同电压档的电表内阻是不相同的，万用表是以电压档的灵敏度= N i V R （单位V Ω ）来说明这个特征的，其中i R 为某电压档级电表的总内阻，N V 为电压量限。MF-30型万用表在电路设计时，将电压测量灵敏度分为两种，表2.3列出了各电压档级（量程）的灵敏度和总阻值。