文档介绍:第二章测量方法与测量系统
第1页,共73页,2022年,5月20日,18点59分,星期日
电子测量的特点
(1)测量频率范围宽。测量交流信号的频率范围低至10-6Hz以下,高至THz(1THz=1012Hz)
(2特性
第12页,共73页,2022年,5月20日,18点59分,星期日
被测系统的分类
线性系统满足两个条件:
①叠加。②响应与输入信号的作用无关。
线性系统对任意输入的响应都可用傅氏变换表示。
输出信号的频谱函数为
第13页,共73页,2022年,5月20日,18点59分,星期日
模拟系统是分析和处理模拟信号的系统,
数字系统是分析和处理脉冲与数字信号的系统。
即时系统在任何时刻 t 的输出都只与该时刻的输入有关;
动态系统在时刻t的输出不仅与该时刻的输入有关,还与该时刻以前或以后的输入有关。
第14页,共73页,2022年,5月20日,18点59分,星期日
系统的可测性与可控性
系统可观测能通过周围环境表现出来,也就是说,能通过外部世界观测到。
系统是可控能接收周围环境的影响,变更系统的运动状态。
第15页,共73页,2022年,5月20日,18点59分,星期日
测量方法的分类概述
(1)直接测量——用已标定的仪器,直接地测量出某一待测未知量的量值。
(2)间接测量——对与未知待测量y有确切函数关系的其他变量x进行直接测量,然后通过函数 ,计算出待测量。
(3)组合测量
直接测量与间接测量
第16页,共73页,2022年,5月20日,18点59分,星期日
有源参量与无源参量的测量
被测对象可按有源量或无源量划分为两大类
1. 有源量的测量
2. 无源量的测量
第17页,共73页,2022年,5月20日,18点59分,星期日
3. 电子测量仪器的功能结构
信号特性参量为常见的有源量包含信号的电压与功率、频率与波长、周期与时间、波形与频谱等;
电压表、电流表、功率计、频率计、示波器、频谱仪、逻辑分析仪等仪器不含激励信号源
系统特性参数为常见的无源量,包括集总与分布参数系统的特性,例如,电阻、电感、电容、导磁率、驻波比、散射系数、衰减等。
RLC测试仪、网络分析仪、晶体管特性图示仪等仪器,均包含有激励信号源。
第18页,共73页,2022年,5月20日,18点59分,星期日
集中式与分布式的多路测量
(a)网络化测量系统 (b)无线电遥测系统
第19页,共73页,2022年,5月20日,18点59分,星期日
频域、时域、数域及随机域测量
:幅值和相位随频率的变化
(1)正弦波点频法
(2)正弦波扫频法
:
——幅值随时间的变化
测试信号是脉冲、方波及阶跃信号
第20页,共73页,2022年,5月20日,18点59分,星期日
从理论上讲,时域函数的付里叶变换就是频域函数,而频域函数的付里叶逆变换也就是时域函数。
:
测量噪声信号和使用随机信号源
噪声是一种与时间因素有关的随机变量,对噪声的研究使用概率统计方法
第21页,共73页,2022年,5月20日,18点59分,星期日
(1)噪声信号统计特性的测量,如时域中的均值、均方根性,频域中的频谱密度函数、功率谱密度函数等;
(2)将已知特性的噪声作激励源对被测系统进行统计性测量,研究被测系统的特性;
(3)在背景噪声信号不可忽略时对信号、特别是微弱信号的精确测量。
第22页,共73页,2022年,5月20日,18点59分,星期日
:
在输入端加激励信号,观察由此产生的输出响应,并与预期的正确结果进行比较,一致则表示系统正常;不一致则表示系统有故障。
LSI测试系统的简化框图
第23页,共73页,2022年,5月20日,18点59分,星期日
静态、稳态和动态测量
静态测量:对静止的物理量进行的测量
动态测量:对随时间变化的物理量测量。
在电子测量中常见的动态信号有两种:
①幅值随时间变化的信号:
指非周期性信号、幅值瞬变或跃变信号 ;
②频率随时间变化的信号:
指正弦波扫频信号或频率瞬变的周期性信号 。
第24页,共73页,2022年,5月20日,18点59分,星期日
、稳态和动态测量的基本方法
①静态(直流)测试技术