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测量技术基础欢来测术础课课为测术领迎到《量技基》程!本程旨在您提供量技域的核心识践过课习将测误知和实技能通本程的学,您掌握各种量仪器的使用、差数关键为来践坚础分析、据处理等技能,未的工程实和科学研究打下实的基们过论践结对测术我致力于通理与实相合的教学方法,激发您量技的兴趣养创让们测开测术,培您的新能力我一起探索量的奥秘,启您的量技之旅!课程概述与教学目标课绍测术应内本程全面介量技的基本概念、原理、方法及用容涵盖长度、角度、温度、压测过课习将练测力、流量和电学等常用物理量的量通本程的学,学生能够熟使用各种进误数计简单测课养量仪器,行差分析与据处理,并具备设量系统的能力本程旨在培学严谨态问题为来关领础课生的科学度和解决实际的能力,未从事相域的工作奠定基本程还将讨测术趋势习创维探量技的发展,激发学生的学兴趣和新思掌握测量基本概念1测理解量的定义、要素及分类熟悉常用测量仪器2标计压计掌握游卡尺、千分尺、温度、力等仪器的使用具备误差分析能力3进误误能够行系统差和随机差的分析与处理掌握数据处理方法4对测数进计评能够量据行统分析和不确定度估测量技术的重要性测术现领组产测术质过监产检测产计量技是代科学和工程域不可或缺的重要成部分在工业生中,量技用于量控制、程控和品,确保品符合设标测术为验数验证论现现础测术还应环疗要求和准在科学研究中,量技实提供准确可靠的据,是理和发新象的基量技广泛用于境保护、医卫领为术断进测术生、交通运输等域,社会发展提供重要的技支撑随着科技的不步,量技正朝着高精度、智能化和自动化的方向发展,其重显要性日益凸工业生产科学研究环境保护医疗卫生质过监产检测验数论验证现环监测态诊断疗监测量控制,程控,品实据,理,新发境,污染控制,生保护疾病,治,健康管理测量的基本概念测将测标进较过测测对测测测环量是指待物理量与已知准量行比,从而确定其大小的程量的要素包括量象、量仪器、量方法和量境测结数单组测纲测为测测测测获量果由值和位成,反映了被物理量的大小和量量可分直接量和间接量直接量是指直接用量仪器测结测测过测测数关过计测结过测压得量果,如用尺子量长度间接量是指通量与被量有函系的量,经算得到量果,如通量电和电流计算电阻测量定义测量要素测量结果测量分类将测标进对环数单测测待物理量与准量行象、仪器、方法、境值和位直接量和间接量较比测量误差的定义测误测结测测测测环员量差是指量果与被量的真值之间的差异由于量仪器、量方法、量境以及人操测结误测误为绝对误对误绝对误作等因素的影响,量果不可避免地存在差量差分差和相差差是指测结测结对误绝对误测量果与真值之差,反映了量果的偏离程度相差是指差与真值之比,反映了量结测约进误果的准确程度在实际量中,真值往往是未知的,因此常用定真值或实际值代替真值行差评估误差定义测结量果与真值之间的差异误差来源环员仪器、方法、境、人绝对误差测结量果与真值之差相对误差绝对误差与真值之比系统误差与随机误差误测测时误规系统差是指在相同量条件下,多次量同一量,差的大小和方向保持不变或按一定律误误测测测环过变化的差系统差通常由量仪器、量方法或量境等因素引起,可以通校准、修正偿误测测时误或补等方法减小或消除随机差是指在相同量条件下,多次量同一量,差的大小和误误过测方向随机变化的差随机差通常由随机因素引起,可以通多次量取平均值的方法减小系统误差规大小和方向保持不变或按律变化误差来源环仪器、方法、境减小方法偿校准、修正、补随机误差大小和方向随机变化测量不确定度概述测对测结评测结质标测量不确定度是指量果的离散程度的定,是表征量果量的重要指量不确定度反测结测映了量果的可信程度和可靠性量不确定度包括A类不确定度和B类不确定度A类不确定度是计评测数计计指用统方法定的不确定度,通常由多次重复量的据算得到B类不确定度是指用非统方评测测环进评法定的不确定度,通常由量仪器、量境等因素的已知信息行估不确定度定义1测结量果的离散程度重要指标2测结质表征量果量A类不确定度3计评测数计统方法定,重复量据算B类不确定度4计评评非统方法定,已知信息估测量结果的表示方法测结为测单测对测计测量果通常表示量值±不确定度,位量值是指被量的最佳估值,通常用多次量的平均值表示不确定度是指对测结评测结单测结纲量果离散程度的定,反映了量果的可信程度位是指量果的量,如米(m)、千克(kg)、秒(s)等在表示测结时应数误测结应规量果,注意有效字的使用,避免引入不必要的差量果的表示清晰、准确、范,便于他人理解和使用不确定度2离散程度,可信程度测量值1计最佳估值,平均值单位3测结纲量果的量有效数字的使用规则数测结测数数数测结数规则数数有效字是指在量果中,能够反映被量大小的字有效字的位越多,量果的精度越高有效字的使用包括非零字都是有效字;数数数数数测则数测则数进零在非零字之间都是有效字;小点前的零不是有效字;小点后的零,如果是量所得,是有效字;如果不是量所得,不是有效字在数时应数数误结数数应数数数结行据运算,注意保持有效字的位,避免引入不必要的差加减法运算果的有效字位,与小点后位最少的相同;乘除法运算果的数数应数数数有效字位,与有效字位最少的相同非零数字1数都是有效字零2数数在非零字之间是有效字小数点前零3数不是有效字小数点后零4测数量所得是有效字国际单位制()SI单计组测单现单单单导单国际位制(SI)是国际量织制定的,用于统一世界各国量位的代位制SI位制包括7个基本位和若干个出位单独导单单组单基本位是彼此立的,出位是由基本位合而成的SI位制具有科学性、系统性和实用性等优点,已被世界各国广泛采用术单单换烦在科学研究、工程技和日常生活中,使用SI位制可以避免位算的麻,提高工作效率单位制组成优点应用SI计组单导单术国际量织制定7个基本位和若干个出科学性、系统性和实用性科学研究、工程技和日常位生活基本单位和导出单位单单们别质时热开国际位制(SI)包含七个基本位,它分是长度(米,m)、量(千克,kg)、间(秒,s)、电流(安培,A)、力学温度(尔文,K)、质这单独过们导单导单单组物的量(摩尔,mol)和发光强度(坎德拉,cd)些基本位是相互立的,通它可以出其他物理量的位出位是由基本位合而成的积积顿单导单进纲础,例如速度(米/秒,m/s)、面(平方米,m²)、体(立方米,m³)、力(牛,N)等掌握基本位和出位是行量分析的基长度质量米(m)千克(kg)时间电流秒(s)安培(A)量纲分析方法纲纲关对进检验导纲量分析是指利用物理量的量系,物理公式行和推的方法量是质纲物理量的基本属性,反映了物理量的本量分析的基本原理是物理公式的等纲须纲检验断号两边,量必相同量分析可以用于物理公式的正确性,判物理公式导纲术领应的合理性,以及推物理公式量分析在物理学、工程技等域有着广泛的纲来检验顿纲来用例如,可以用量分析牛第二定律的正确性,也可以用量分析推导单摆的周期公式量纲定义物理量的基本属性基本原理纲公式等号两边量相同应用检验断导公式、判公式、推公式长度测量原理测测术内测将测标进较测测测测长度量是量技中最基本的容之一长度量的原理是被长度与已知长度的准行比常用的长度量方法包括直接量和间接量直接量是指直接用测测测过测关时来计测测测量工具(如尺子、卡尺、千分尺等)量长度间接量是指通量与长度有的其他量(如角度、间等)算长度长度量的精度取决于量工具的精度和选择选择测时应选择测测量方法的在长度量方法,根据实际情况合适的量工具和方法,以达到所需的量精度基本原理间接测量标较时计长度与准比角度、间算1234直接测量精度选择尺子、卡尺、千分尺工具精度和方法游标卡尺的构造标测标测组标游卡尺是一种常用的长度量工具,由主尺、游尺、量爪和深度尺等部件成主尺上刻有毫米刻度,游尺上刻有比主尺刻度更小的过标读测测夹测测标测围为刻度,通游尺可以精确取量值量爪用于持被物体,深度尺用于量物体的深度游卡尺的量范通常0-150mm,精为标结简单测围应领度
0.02mm或
0.05mm游卡尺构、使用方便、量范广,广泛用于机械制造、精密加工等域主尺游标尺1读2毫米刻度更小刻度,精确取深度尺4测量爪3测夹测量物体深度持被物体游标卡尺的使用方法标进测时检标应进调将测测使用游卡尺行量,首先要查游卡尺的零位是否正确如果零位不正确,行整然后被物体放置在量爪之间轻轻夹紧过读测时读数读标数标,,不要用力大取量值,先取主尺上的整部分,再取游尺上的小部分游尺上的某一刻度与主尺上对则该为数将数数测结标时应测的某一刻度齐,刻度值即小部分最后整部分和小部分相加,即可得到量果使用游卡尺注意保持量测测误爪与被物体垂直,避免引入量差检查零位1调整零位放置物体2轻轻夹紧读取数值3数数整部分+小部分千分尺的构造测测测锁紧组千分尺是一种精密的长度量工具,由固定套筒、活动套筒、微螺杆、砧和装置等部件成固定套筒上刻有毫米刻度,活过测转测测测夹测锁紧测动套筒上刻有周长刻度,通微螺杆的旋可以精确控制量爪的移动砧和微螺杆共同持被物体装置用于固定测过测围为为测量爪的位置,防止量程中发生移动千分尺的量范通常0-25mm,精度
0.01mm或
0.001mm千分尺主要用于量精密零件的尺寸固定套筒活动套筒测微螺杆测砧测夹测毫米刻度周长刻度控制量爪移动持被物体千分尺的使用方法进测时检应进调将测使用千分尺行量,首先要查千分尺的零位是否正确如果零位不正确,行整然后被测测轻轻转测测测物体放置在砧和微螺杆之间,旋微螺杆,使量爪与被物体接触,听到棘轮发出声音后停转读测时读数读数止旋取量值,先取固定套筒上的整部分,再取活动套筒上的小部分活动套筒上的某线对则该为数将数数一刻度与固定套筒上的水平齐,刻度值即小部分最后整部分和小部分相加,即可得测结时应过导测误到量果使用千分尺注意力度,避免用力大致量差检查零位调整零位放置物体轻轻转测旋微螺杆读取数值数数整部分+小部分注意力度过避免用力大常见长度测量误差分析测过误来误误环误员误误在长度量程中,常见的差源包括仪器差、方法差、境差和人差仪器测误误测当误差是指由于量仪器本身的精度限制而引起的差方法差是指由于量方法不而引起的环误测环湿误员误差境差是指由于量境(如温度、度等)变化而引起的差人差是指由于操作员习惯误为测误应选择测人的技能水平和操作不同而引起的差了减小长度量差,合适的量仪器测环员和方法,控制量境,提高操作人的技能水平仪器误差仪器精度限制方法误差测当量方法不环境误差环境变化影响人员误差操作技能差异角度测量基础测测夹单为测测角度量是指量两个方向之间的角的大小角度的位通常度(°)或弧度(rad)常用的角度量仪器包括量角器、角度尺、水平仪、经纬仪等角度量在机械制造、建筑工程、大测领应测测倾测测地量等域有着广泛的用例如,在机械制造中,需要量零件的加工角度;在建筑工程中,需要量建筑物的斜角度;在大地量中,需要量地面的坡度角度定义1夹两个方向之间的角角度单位2度(°)或弧度(rad)测量仪器3量角器、角度尺、水平仪等应用领域4机械制造、建筑工程等角度测量仪器介绍测简单测测常用的角度量仪器包括量角器、角度尺、水平仪、经纬仪等量角器是一种的角度量工具,主要用于量平面角度角度尺测测测倾是一种精密的角度量工具,主要用于量机械零件的加工角度水平仪是一种用于量水平面的斜角度的仪器,主要用于建筑工测测测程和机械安装经纬仪是一种用于量地面角度的仪器,主要用于大地量和地形量量角器角度尺1测测2量平面角度量零件加工角度经纬仪4水平仪3测测倾量地面角度量水平面斜角度水平仪的工作原理测倾内满内水平仪是一种用于量水平面的斜角度的仪器,其工作原理是基于重力作用水平仪部有一个充液体的玻璃管,玻璃管有一当时当倾时倾过观个气泡水平仪放置在水平面上,气泡位于玻璃管的中心位置水平面发生斜,气泡会向斜方向移动通察气泡的断倾弯位置,可以判水平面的斜角度水平仪的精度取决于玻璃管的曲程度和液体的密度基于重力1重力作用原理内部结构2玻璃管和气泡工作状态3气泡位于中心位置水平仪的使用方法进测时检应进调将测观使用水平仪行量,首先要查水平仪的零位是否正确如果零位不正确,行整然后水平仪放置在被物体上,察则测则测倾过读气泡的位置如果气泡位于玻璃管的中心位置,表明被物体水平如果气泡偏离中心位置,表明被物体斜通取玻璃测倾时应证测管上的刻度,可以得到被物体的斜角度使用水平仪注意避免震动,以保量精度检查零位放置水平仪判断状态读取刻度调观倾整零位察气泡位置气泡在中心表示水平得到斜角度万能角度尺的应用测测内锐钝标测万能角度尺是一种精密的角度量工具,可以量各种角度,包括角、外角、角、角等万能角度尺由主尺、游尺和量刀组过调测应测应领口等部件成通整量刀口的位置,可以适不同角度的量万能角度尺广泛用于机械制造、模具加工、航空航天等域测测领测例如,在机械制造中,需要量零件的加工角度;在模具加工中,需要量模具的型腔角度;在航空航天域,需要量飞机部件的装配角度万能测量结构组成应用广泛测标测可量各种角度主尺、游尺和量刀口机械制造、模具加工、航空航天温度测量原理测测热内剧单温度量是指量物体的冷程度温度是描述物体部分子运动烈程度的物理量温度的位通为摄开测应热胀缩应热应热常氏度(℃)或尔文(K)温度量基于不同的物理效,如冷效、电效、辐应测计热热红测测射效等常用的温度量仪器包括温度、电偶、电阻、外温仪等温度量在工业生产疗卫领应产测产过、科学研究、医生等域有着广泛的用例如,在工业生中,需要量生程的温度;测验疗卫领测在科学研究中,需要量实的温度;在医生域,需要量病人的体温温度定义热描述物体冷程度温度单位摄开氏度(℃)或尔文(K)测量原理热胀缩热应冷、电效等应用领域产疗卫工业生、科学研究、医生温度计的类型计计计压计热计热计红常用的温度类型包括玻璃温度、双金属温度、力式温度、电偶温度、电阻温度和外温度计计热胀缩结简单计等玻璃温度是基于液体冷原理工作的,构、使用方便双金属温度是基于两种不同金属热胀数测较压计压的膨系不同的原理工作的,适用于量高温度力式温度是基于气体或液体的力随温度变化的测压环热计热应测较宽原理工作的,适用于量高温高境下的温度电偶温度是基于电效工作的,可以量的温度围热计较红计过测红范电阻温度是基于金属的电阻随温度变化的原理工作的,精度高外温度是通量物体的辐来测进测外射量温度的,可以行非接触式量玻璃温度计1热胀缩液体冷双金属温度计2热胀数不同金属膨系差异压力式温度计3压气体或液体力变化红外温度计4测非接触式量热电偶测温原理热传测热应热应导导组闭当电偶是一种常用的温度感器,其温原理是基于电效电效是指两种不同的金属体或半体A和B成一个合回路,两个接时产势称为热势热势关过测热势计点处的温度不同,回路中会生电动,电动电动的大小与两个接点处的温度差有通量电动的大小,可以算测热测围应结简单应产出被温度电偶具有量范广、响速度快、构等优点,广泛用于工业生和科学研究中电动势大小2关与温度差有热电效应1产势不同金属生电动测量温度3过测热势计通量电动算热电阻测温原理热传测导导电阻是一种常用的温度感器,其温原理是基于金属或半体的电阻随温度变化的特性金属的电阻随温度升高而增大,半体过测热计测热稳线应的电阻随温度升高而减小通量电阻的阻值,可以算出被温度电阻具有精度高、定性好、性度好等优点,广泛测领热铂镍用于精密温度量域常用的电阻材料有、铜、等电阻特性1电阻随温度变化测量阻值2计测算被温度优点突出3稳精度高、定性好红外测温技术红测术测术辐红关辐红线外温技是一种非接触式的温度量技,其原理是基于物体射的外能量与温度之间的系任何物体都会向外射外红线关过测辐红计红测术测,外的波长和强度与物体的温度有通量物体射的外能量,可以算出物体的温度外温技具有量速度快、测围测应产疗卫军侦领红测测量范广、非接触式量等优点,广泛用于工业生、医生、事察等域外温仪主要由光学系统、探器和信号组处理电路成非接触式辐射能量测量速度快应用广泛测关应疗军无需接触被物体与温度有响迅速工业、医、事温度测量误差分析测过误来传误环误传导误辐误时滞误在温度量程中,常见的差源包括感器差、境差、差、射差和间后差传误传误环误测环感器差是指由于温度感器本身的精度限制而引起的差境差是指由于量境(如温度、湿误传导误热过导热质传误辐误度等)变化而引起的差差是指由于量通介递而引起的差射差是指由于热过辐传误时滞误传应误为量通射递而引起的差间后差是指由于温度感器响速度慢而引起的差了减小测误应选择传测环传导误辐误虑时滞误温度量差,合适的温度感器,控制量境,减小差和射差,并考间后差的影响传感器误差传感器精度限制环境误差环境变化影响传导误差热传导量引起辐射误差热辐量射引起压力测量基础压测测压单积单力量是指量物体表面所受到的垂直作用力的大小力是位面上所受到的力,其位为压测压计压传压通常帕斯卡(Pa)或巴(bar)常用的力量仪器包括力、力感器、力变送器压测产预报领应产等力量在工业生、气象、航空航天等域有着广泛的用例如,在工业生中,测内压预报测压领测需要量管道的力;在气象中,需要量大气力;在航空航天域,需要量飞行器压表面的力压力定义单积位面上所受到的力压力单位帕斯卡(Pa)或巴(bar)测量仪器压计压传力、力感器等应用领域产预报工业生、气象等压力单位换算压单标压常用的力位包括帕斯卡(Pa)、千帕(kPa)、兆帕(MPa)、巴(bar)、毫巴(mbar)、准大气(atm)、毫米汞柱(mmHg这压单换关)和磅/平方英寸(psi)等些力位之间存在一定的算系例如,1Pa=1N/m²;1kPa=1000Pa;1MPa=1000000Pa;1这压单换关进压bar=100000Pa;1atm=101325Pa;1mmHg=
133.322Pa;1psi=
6894.76Pa掌握些力位的算系,可以方便地行数转换较力据的和比帕斯卡()巴()Pa bar1单单2SI位常用位毫米汞柱(mmHg)4标准大气压(atm)3单医学常用常用位弹性压力计原理弹压计压测弹弹压关当压弹时弹性力是一种常用的力量仪器,其原理是基于性元件的性变形与力之间的系力作用于性元件上,性元弹压过测弹计压弹弹件会发生性变形,变形的大小与力的大小成正比通量性元件的变形量,可以算出力的大小常用的性元件包括纹弹压计结简单测围应场簧管、膜片和波管等性力具有构、使用方便、量范广等优点,广泛用于各种工业合弹性变形1弹性元件受力变形变形与压力2压变形大小与力成正比测量变形3计压算力大小电子压力传感器压传将压转换为传压应压应压应压应导电子力感器是一种力信号电信号的感器其工作原理是基于阻效、容效或电效阻效是指半体压压应压压应压时的电阻随力变化而变化的特性容效是指电容器的电容随力变化而变化的特性电效是指某些晶体在受到力作用会产现压传积应生电荷的象电子力感器具有精度高、体小、功耗低、易于集成等优点,广泛用于各种自动化控制系统和智能设备中信号转换压阻效应压容效应压电效应压转换为压压压产力信号电信号电阻随力变化电容随力变化晶体受生电荷压力测量系统校准压测过将压测标压进较测误进过压测证压测结力量系统校准是指通力量系统的输出与已知准力行比,从而确定其量差并行修正的程力量系统校准是保力量果压较传较标较将压测标压进较传准确可靠的重要手段常用的力校准方法包括直接比法、递比法和准器法直接比法是指直接力量系统的输出与准力行比较过标将压测标压进较标标压产标压将压测标递比法是指通中间准器力量系统的输出与准力行比准器法是指使用准力发生器生准力,然后力量系统的输出与压进较准力行比目的重要性测误进证测结确定量差并行修正保量果准确可靠直接比较法传递比较法标压较过标较直接与准力比通中间准器比流量测量原理测测单时内过积质状态流量量是指量流体在位间通某一截面的体或量流量是描述流体流动的重要物单为测积理量流量的位通常立方米/秒(m³/s)或千克/秒(kg/s)常用的流量量仪器包括容式流计压计计计质计测产环量、差式流量、电磁流量、超声波流量和量流量等流量量在工业生、境保护领应产测内环、水利工程等域有着广泛的用例如,在工业生中,需要量管道的流量;在境保护中,测测需要量污水排放量;在水利工程中,需要量河流的流量流量定义单时内过积质位间通截面的体或量流量单位立方米/秒(m³/s)或千克/秒(kg/s)测量仪器积压容式、差式、电磁式等应用领域产环工业生、境保护等容积式流量计积计测积计测内积关容式流量是一种直接量流体体的流量其工作原理是基于量腔的容与流量之间的过测时转积过计转系流体通量腔,推动子或活塞运动,每次运动的体是固定的通算子或活塞运动数积积计结简单围的次,可以得到流体的体流量容式流量具有精度高、构、适用范广等优点,广泛应场积计椭圆计计转计用于各种工业合常用的容式流量包括齿轮流量、刮板流量和旋活塞流量等直接测量1测积量流体体工作原理2测积关量腔容与流量系转子或活塞3转推动子或活塞运动优点4结简单精度高、构差压式流量计压计测计节时产压关节差式流量是一种间接量流体流量的流量其工作原理是基于流体流经流装置生的差与流量之间的系流装置是指在管道节时压产压过测压中设置的阻碍流体流动的部件,如孔板、文丘里管和皮托管等流体流经流装置,流速增加,力降低,生差通量差的大小计压计结简单围应场,可以算出流体的流量差式流量具有构、成本低廉、适用范广等优点,广泛用于各种工业合间接测量工作原理1测压关2量流体流量差与流量系优点4节流装置3结简单构、成本低廉孔板、文丘里管等电磁流量计计应测计当导场时产应势应势电磁流量是一种基于法拉第电磁感定律量流体流量的流量电流体流经磁,会生感电动,感电动的大小过测应势计计测测围与流体的流速成正比通量感电动的大小,可以算出流体的流量电磁流量具有无阻碍量、量精度高、适用范广应场别测蚀浆状悬等优点,广泛用于各种工业合,特适用于量腐性、和含有浮物的流体电磁感应1应基于法拉第电磁感定律感应电动势2与流速成正比无阻碍测量3压损流体无力失超声波流量计计测计传关超声波流量是一种利用超声波量流体流量的流量其工作原理是基于超声波在流体中的播速度与流体的流速之间的系常计时计计时计过测顺传用的超声波流量包括差式超声波流量和多普勒式超声波流量差式超声波流量通量超声波在流和逆流方向的播时来计计过测频来计计测间差算流体的流速多普勒式超声波流量通量超声波的率变化算流体的流速超声波流量具有非接触式量、围应场安装方便、适用范广等优点,广泛用于各种工业合超声波传播时差式多普勒式非接触式关测传时测频速度与流速有量播间差量率变化安装方便质量流量计的应用质计测质计质单时内过质量流量是一种直接量流体量流量的流量量流量是指位间通某一截面的流体质计测质计热质计质量量流量基于不同的量原理,包括科里奥利量流量、式量流量等科里奥利量计测质围热质计热传导流量利用科里奥利力量流体的量流量,精度高、适用范广式量流量利用原理测质测质计应领量流体的量流量,适用于量气体流量量流量广泛用于化工、石油、食品等域,用于计精确控制物料的配比和量直接测量测质量量流量科里奥利力质计科里奥利量流量原理热传导原理热质计式量流量原理精确控制计物料配比和量电学测量基础测测压数测术领础测压测测电学量是指量电路中的电、电流、电阻、功率等电学参电学量是电子技、电气工程等域的基常用的电学量仪器包括万用表、示波器、信号发生器等电量是指量电路中两测测过测测导对测测转换测进点之间的电位差电流量是指量电路中通某一截面的电荷量电阻量是指量电路中体电流的阻碍作用功率量是指量电路中电能的速率掌握电学量的基本原理和方法,是诊断础行电路分析和故障的基电学参数压电、电流、电阻、功率基础领域术电子技、电气工程测量仪器万用表、示波器、信号发生器电路分析诊断础故障基电压测量方法压测测压测测测电量是指量电路中两点之间的电位差常用的电量方法包括直接量法和间接量法直测压测压测过测压关接量法是指直接使用电表量电间接量法是指通量与电有的其他量(如电流、电来计压压应测压应测压计阻等)算电电表并联在被电路的两端电表的量程大于被电的估值,以防损压测压时应止坏电表在量高电路,采取安全措施,防止触电事故的发生电位差1测量电路两点间的电位差直接测量法2压测使用电表量间接测量法3过计通其他量算安全措施4防止触电事故电流测量技术测测过测测测测测电流量是指量电路中通某一截面的电荷量常用的电流量方法包括直接量法和间接量法直接量法是指直接使用电流表量电测过测关压来计应测应测流间接量法是指通量与电流有的其他量(如电、电阻等)算电流电流表串联在被电路中电流表的量程大于被电计损测时应选择连烧流的估值,以防止坏电流表在量大电流电路,合适的电流表和接方式,防止毁电流表电荷量直接测量法1测过测2量通截面的电荷量使用电流表量安全措施4间接测量法3烧过计防止毁电流表通其他量算电阻测量原理测测导对测欧过时测电阻量是指量电路中体电流的阻碍作用常用的电阻量方法包括伏安法、电桥法和姆表法伏安法是指通同量电压过欧计过来测较欧阻两端的电和通电阻的电流,然后根据姆定律算电阻电桥法是指通平衡电桥电路量电阻,精度高姆表法是指欧档测简单选择测时应测围进选择使用万用表的姆直接量电阻,方便在电阻量方法,根据被电阻的阻值范和精度要求行阻碍作用1导对体电流的阻碍作用伏安法2测压计量电和电流算电阻电桥法3测平衡电桥电路量电阻万用表的使用测测压数选择万用表是一种多功能的电学量仪器,可以量电、电流、电阻、电容、二极管等多种电学参万用表的使用方法包括合测档连测试线读测测压时应将测测时应将适的量位,接,取量值在量电,万用表并联在被电路的两端在量电流,万用表串联在被测测时应将测断开时应损电路中在量电阻,万用表与被电阻使用万用表注意安全,防止触电和坏万用表多功能选择档位连接测试线读取数值测数测对选择连测试线读测量多种电学参根据量象正确接取量值示波器的工作原理显转枪产示波器是一种用于示电信号波形的仪器其工作原理是基于电子束的偏电子束由电子生,过荧过转转荧图经聚焦和加速后,射向光屏电信号通偏板控制电子束的偏,电子束在光屏上形成像显显压时线测频,从而示电信号的波形示波器可以示电随间变化的曲,可以量信号的幅度、率、周数应调试诊断期等参示波器广泛用于电子电路的和故障波形显示显示电信号波形电子束偏转转基于电子束偏原理测量参数频幅度、率、周期等应用广泛调试诊断电路和故障示波器的操作方法连调扫观测示波器的操作方法包括接信号,整垂直灵敏度、水平描速度和触发方式,察和量波连时应将连调形接信号,信号源接到示波器的输入端整垂直灵敏度可以改变波形在垂直方向调扫显围选择上的幅度整水平描速度可以改变波形在水平方向上的示范合适的触发方式可以稳显时应调项数观测使波形定示使用示波器注意整各参,使波形清晰可见,便于察和量连接信号将连信号源接到输入端垂直灵敏度调整垂直方向幅度水平扫描速度调显围整水平方向示范触发方式稳显使波形定示信号发生器应用产产信号发生器是一种用于生各种电信号的仪器,可以生正弦波、方波、三角波、脉冲波等多种波形频数应测试调信号发生器可以设置信号的幅度、率、相位等参信号发生器广泛用于电子电路的和试产测试频应产例如,可以使用信号发生器生正弦波信号,放大器的率响;可以使用信号发生器生测试数逻辑师脉冲波信号,字电路的功能信号发生器是电子工程常用的仪器之一产生信号1产生各种电信号设置参数2频幅度、率、相位等测试电路3测试调试和电子电路工程师常用4师电子工程常用仪器传感器基础知识传测将转换为传现检测环节传感器是一种能够感受被量并其可用输出信号的器件或装置感器是实自动和自动控制的首要感器的种为传传传压传传传标类繁多,按工作原理可分电阻式感器、电容式感器、电感式感器、电式感器、光电式感器等感器的性能指包括线应时选择传现测关键灵敏度、性度、精度、分辨率、响间等合适的感器,是实精确量和控制的感受被测量转换信号1测转换为2感受被物理量可用输出信号选择合适4自动检测3现测现检测实精确量和控制实自动和自动控制位移传感器传测传传传传位移感器是一种用于量物体移动距离或位置变化的感器常用的位移感器包括电位器式位移感器、电感式位移感器、电传栅传传传过测来测容式位移感器、光式位移感器和超声波位移感器等电位器式位移感器通量电位器的阻值变化量位移电感式位传过测线来测传过测来测栅传移感器通量电感圈的电感变化量位移电容式位移感器通量电容器的电容变化量位移光式位移感器通过测栅纹来测传过测传时来测量光的莫尔条量位移超声波位移感器通量超声波的播间量位移测量距离1测量移动距离或位置变化电位器式2测量电位器阻值变化电感式3测线量电感圈电感变化力传感器传测传传应传压传传力感器是一种用于量物体所受力的大小的感器常用的力感器包括变式力感器、电式力感器和电容式力感器等应传应应过测弹应来测压传压应过测压产来变式力感器基于变效,通量性元件的变量力电式力感器基于电效,通量电晶体生的电荷测传应过测来测传应测领量力电容式力感器基于电容效,通量电容器的电容变化量力力感器广泛用于各种力学量和控制域,如材试验测试料、汽车、机器人控制等测量力的大小应变式压电式应用广泛测应应压应测领量物体所受力的大小基于变效基于电效力学量和控制域加速度传感器传测传传压传压加速度感器是一种用于量物体加速度的感器常用的加速度感器包括电式加速度感器、阻传传压传压应过测压产式加速度感器和MEMS加速度感器等电式加速度感器基于电效,通量电晶体生的来测压传压应过测导来测电荷量加速度阻式加速度感器基于阻效,通量半体的电阻变化量加速度传传积传MEMS加速度感器是一种微型化的加速度感器,具有体小、功耗低、集成度高等优点加速度感应监测领器广泛用于汽车安全气囊、地震、运动控制等域测量加速度测量物体加速度压电式压应基于电效压阻式压应基于阻效MEMS积微型化,体小应变片原理应传导应变片是一种常用的力敏感器,其原理是基于金属或半体的电阻随变变化而变化的特性当应压缩时过测应计应变片受到拉伸或,其电阻会发生变化通量变片的电阻变化,可以算出变应贴弹测弹应测压的大小变片通常粘在性元件上,用于量性元件的变,从而量力、力、扭矩等应积应测领物理量变片具有精度高、灵敏度高、体小等优点,广泛用于各种力学量域电阻变化应电阻随变变化测量电阻计应算变大小粘贴元件贴弹粘在性元件上应用广泛测领各种力学量域光电传感器传应将转换为传应质光电感器是一种利用光电效光信号电信号的感器光电效是指光照射到某些物上时质内状态现传,引起物部电子发生变化的象常用的光电感器包括光敏电阻、光敏二极管和光敏三极管等光敏电阻的电阻随光照强度变化而变化光敏二极管和光敏三极管的电流随光照强度变化而传应开关编码检测领变化光电感器广泛用于光电、光电器、光电等域光电效应1转换为光信号电信号光敏电阻2电阻随光照强度变化光敏二极管3电流随光照强度变化光电开关4检测领光电等域数据采集系统数储测数数传调转换数据采集系统是一种用于采集、存和处理各种物理量的量据的系统据采集系统通常由感器、信号理电路、A/D器、据存储数软组传将转换为调对进滤转换将转换为数器和据处理件等成感器物理量电信号,信号理电路电信号行放大、波等处理,A/D器模拟信号数储储数数软对数进数应测领字信号,据存器存字信号,据处理件字信号行分析和处理据采集系统广泛用于各种量和控制域,如工业自动化环监测、境、科学研究等采集数据信号调理1滤2采集各种物理量放大、波等处理数据处理4A/D转换3数转换为数分析和处理据模拟信号字信号信号调理电路调对传进调滤线信号理电路是一种用于感器输出的信号行处理的电路信号理电路的作用包括放大信号、波信号、性化信号、隔离测滤线传信号等放大信号可以提高信号的幅度,提高量精度波信号可以去除信号中的噪声,提高信噪比性化信号可以改善感器线测稳调数组的非性特性,提高量精度隔离信号可以防止电路之间的干扰,提高系统的定性信号理电路是据采集系统的重要成部分放大信号1提高信号幅度滤波信号2去除信号噪声线性化信号3线改善非性特性转换原理A/D转换将转换为数过时连续数A/D是指模拟信号字信号的程模拟信号是指幅度随间变化的信号,字信号是指幅度只能取离散值的信号转换将转换为数转换积转换转换较A/D器是一种模拟信号字信号的器件常用的A/D器包括分型A/D器、逐次逼近型A/D器和并行比转换转换标转换转换数环节型A/D器等A/D器的性能指包括分辨率、速度和精度等A/D是据采集系统的重要信号转换模拟信号数字信号重要环节转换为数连续数环节模拟信号字信号幅度变化幅度离散取值据采集系统的重要测量系统集成测将传调转换数储数软组组测测量系统集成是指感器、信号理电路、A/D器、据存器和据处理件等成部分合成一个完整的量系统量系统集成的目的是实现对测进测数储测虑组标软开测现被量行自动量、据采集、存和处理量系统集成需要考各个成部分的兼容性、接口的准化和件的发量系统集成是实智测关键能化量和控制的系统组合自动测量组组现测合各个成部分实自动量考虑兼容性智能化测量现测各个部分兼容性实智能化量和控制测量数据处理方法测数对测数进评过测数数滤数数计数数滤测数数量据处理是指量据行整理、分析和估的程常用的量据处理方法包括据波、据校正、据统和据分析据波可以去除量据中的噪声,提高信噪比据校正测数误测数计计测数标计数评测结数现测数规为应可以减小量据的系统差,提高量精度据统可以算量据的平均值、准差等统参,估量果的可靠性据分析可以发量据中的律,科学研究和工程用提供依据数据整理测数整理量据数据分析计数统分析据数据校正误减小系统差评估结果评测结估量果可靠性误差分析实例误对测结误进评过过误测结误来差分析是指量果中的差行分析和估的程通差分析,可以了解量果的可靠性和准确性,并找出差的主要源,从而采取措施减小误误骤误来评误计误进标测时差差分析的步包括确定差源,估差大小,算不确定度,分析差的影响,提出改措施例如,在用游卡尺量零件尺寸,需要考虑标误测误环进综误游卡尺的精度差、量方法的差、境温度的影响等因素,行合差分析确定误差来源1误来确定差的主要源评估误差大小2评误估各种差的大小计算不确定度3计测结算量果的不确定度分析误差影响4误对测结分析差量果的影响提出改进措施5误进提出减小差的改措施。
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