第1章 电子测量基础
1.1 电子测量的内容和基本方法
测量是指为获得被测对象的量值而进行的实验过程。电子测量是测量的一个重要分支,电子测量是指以电子技术作为理论基础、以电子测量设备和仪器为工具对各种电量进行的测量。
1.1.1 电子测量的内容
电子测量范围很广泛,例如用万用表测量市电电压的大小,用示波器测量信号的波形,都属于电子测量的范围。电子测量范围虽然很广泛,但主要包括以下几个方面的内容。
1.基本电量的测量
基本电量的测量包括电压、电流和功率等测量内容。
2.电信号的波形及特征测量
电信号的波形测量可以直观地观察到各种电信号的波形,电信号的特征测量包括各种电信号的幅度、频率、相位、周期和失真度等测量内容。
3.电路及元器件参数的测量
电路及元器件参数的测量包括电阻、电容、电感、阻抗以及其他参数(如三极管的放大倍数、电感的品质因数Q值等)等测量内容。
4.电路特性的测量
电路特性的测量包括电路的衰减量、增益、灵敏度和通频带等测量。例如给放大电路输入一个信号,通过测量输出信号可以确定电路对信号的增益量大小。
1.1.2 电子测量的基本方法
电子测量采用的基本方法有两种:一是直接测量;二是间接测量。
1.直接测量法
直接测量法是指直接测量被测对象量值的方法。直接测量法使用举例如图1-1(a)所示,如果想知道流过灯泡电流I的大小,可以在B点将电路断开,再将电流表的两根表笔分别接在断开处的两端,电流I流过电流表,电流表就会显示电流的大小。
图1-1 两种基本测量方法举例
2.间接测量法
间接测量法是指不直接测量被测对象的某个量值,而是测量与之相关的另外一个量值,再根据两个量值之间的关系求出未知量值的方法。间接测量法使用举例如图1-1(b)所示,如果想知道流过灯泡电流I的大小,可以用电压表测量电阻R两端的电压U,然后根据欧姆定律I=U/R就可以求出电流I的大小(注:电阻R的阻值已知)。
同样是测一个电路的电流大小,可以采用图 1-1(a)所示的直接测量法,也可以采用图1-1(b)所示的间接测量法。图1-1(a)所示的直接测量法可以直接读出被测对象的量值大小,但需要断开电路,而图1-1(b)所示的间接测量法不需要断开电路,比较方便,但测量后需要通过欧姆定律进行计算。
直接测量法和间接测量法没有优劣之分,在电子测量时,选择哪一种方法要根据实际情况来决定。