1、電子測量基礎(chǔ)課程介紹課程性質(zhì)：專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課先修課程：電路分析，模擬電子，數(shù)字電子課程內(nèi)容：測量基礎(chǔ)理論 測量儀器 主要電參數(shù)測量課程特點(diǎn)：信息量大，概念多，實(shí)踐性強(qiáng)，各章之間比 較獨(dú)立 這是什么圖山洞里面蝙蝠紅外熱像儀圖超聲波 雷達(dá)測量框圖超聲波是一種頻率高于20000赫茲的聲波，它的方向性好，反射能力強(qiáng)，易于獲得較集中的聲能，在水中傳播距離比空氣中遠(yuǎn)，可用于探傷、測厚、測距、測速、遙控、清洗、焊接、碎石、殺菌消毒等。在醫(yī)學(xué)成像、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)上有很多的應(yīng)用?？茖W(xué)家們將每秒鐘振動(dòng)的次數(shù)稱為聲音的頻率，它的單位是赫茲(Hz)。我們?nèi)祟惗淠苈牭降穆暡l率為20Hz-20000Hz。因此，我們

2、把頻率高于20000赫茲的聲波稱為“超聲波”。通常用于醫(yī)學(xué)診斷的超聲波頻率為1兆赫茲-30兆赫茲。超聲波是機(jī)械波的一種，即是機(jī)械振動(dòng)在彈性介質(zhì)中的一種傳播過程，它的特征是頻率高、波長短、繞射現(xiàn)象小，另外方向性好，能夠成為射線而定向傳播。1864年，英國科學(xué)家麥克斯韋在總結(jié)前人研究電磁現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，建立了完整的電磁波理論。他斷定電磁波的存在，推導(dǎo)出電磁波與光具有同樣的傳播速度。1887年，德國物理學(xué)家赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在。之后，1898年，馬可尼又進(jìn)行了許多實(shí)驗(yàn)，不僅證明光是一種電磁波，而且發(fā)現(xiàn)了更多形式的電磁波，它們的本質(zhì)完全相同，只是波長和頻率有很大的差別。c=f雷達(dá)，是英文Rada

3、r的音譯，源于radio detection and ranging的縮寫，意思為無線電探測和測距，也被稱為“無線電定位”。雷達(dá)發(fā)射電磁波對(duì)目標(biāo)進(jìn)行照射并接收其回波，由此獲得目標(biāo)至電磁波發(fā)射點(diǎn)的距離、距離變化率（徑向速度）、方位、高度等信息。倒車?yán)走_(dá) 目 錄 第1章 電子測量的基本概念 第2章 測量誤差和測量結(jié)果處理 第3章 信號(hào)發(fā)生器第4章 電子示波器 第5章 頻率時(shí)間測量第6章 相位差測量 第7章 電壓測量 第8章 阻抗測量 第9章 噪聲測量 第10章 數(shù)據(jù)域測量 第1章 電子測量的基本概念 1.1 測量與電子測量1.2 電子測量的內(nèi)容和特點(diǎn)1.3 電子測量方法的分類1.4 電子測量儀器的

4、功能、分類和主要性能指標(biāo)1.5 計(jì)量的基本概念習(xí) 題 一1.1測量與電子測量 一、測量 通過實(shí)驗(yàn)方法對(duì)客觀事物取得定量信息的過程。 測量都無處不在：大量的觀察和測量，形成定性和定量的認(rèn)識(shí)，歸納、建立起各種定理和定律，而后又要通過測量來驗(yàn)證這些認(rèn)識(shí)、定理和定律是否符合實(shí)際情況，經(jīng)過如此反復(fù)實(shí)踐，逐步認(rèn)識(shí)事物的客觀規(guī)律，并用以解釋和改造世界。 “沒有測量，就沒有科學(xué)”。 牛頓萬有引力的由來地心說：亞里士多德、托勒密，基督教日心說：布魯諾、哥白尼、1600年布魯諾在羅馬百花廣場的火刑柱上被處以火刑1600年開普勒來到布拉格成為第谷的學(xué)生 ，繼承第谷的觀測數(shù)據(jù)特別是火星的。弟谷仰望星空雕像丹麥天文學(xué)家

5、第谷花費(fèi)多年時(shí)間進(jìn)行觀測行星，編制了篇幅龐大、高度精確的星表。德國數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家、物理學(xué)家開普勒對(duì)第谷的星表進(jìn)行整理研究，最終提出了行星運(yùn)動(dòng)三定律。同時(shí)代的科學(xué)家，如胡克、哈雷、惠更斯、倫恩、伽利略等，對(duì)萬有引力定律的建立也有貢獻(xiàn)。牛頓本人所說：“我之所以有這樣的成就，因?yàn)槲沂钦驹诰奕藗兊募绨蛏系?。?665年，牛頓利用一塊三棱鏡把白光分成了紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種顏色，這就是著名的最美實(shí)驗(yàn)-“光的色散”！測量專業(yè)大學(xué)排名： 武漢大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、中國礦業(yè)大學(xué)、中南大學(xué)、西安交通大學(xué)、山東科技大學(xué)等。2000年8月2日,武漢大學(xué)、武漢水利電力大學(xué)、武漢測繪科技大學(xué)、湖北醫(yī)科大學(xué)合并成組建

6、新的武漢大學(xué)。 二、電子測量 以電子技術(shù)為基本手段的一種測量技術(shù)。它是測量學(xué)和電子學(xué)相互結(jié)合的產(chǎn)物。 電量、非電量：應(yīng)用領(lǐng)域： 物理學(xué)、化學(xué)、光學(xué)、機(jī)械學(xué)、材料學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等科學(xué)領(lǐng)域及生產(chǎn)、國防、交通、通訊、商業(yè)貿(mào)易、生態(tài)環(huán)境保護(hù)乃至日常生活的各個(gè)方面。2018年1月22日晚，中國科學(xué)院云南天文臺(tái)應(yīng)用天文研究團(tuán)組的研究人員成功接收到了月球激光測距的回波信號(hào)，這是中國人首次成功利用激光精確地測量地球距月球的距離。航空航天南仁東500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡，是中國科學(xué)院國家天文臺(tái)主導(dǎo)建設(shè)的，也具有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)世界最大單口徑最靈敏的射電望遠(yuǎn)鏡。22年才將其建成，在2016年的時(shí)候落成啟用，一直

7、到2018年9月12號(hào)這個(gè)天眼已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了59個(gè)優(yōu)質(zhì)的脈沖星，還有44顆新發(fā)現(xiàn)的脈沖星，這也就意味著中國天眼關(guān)于人類對(duì)宇宙的探索有著巨大的貢獻(xiàn)。最具有權(quán)威性的就是NASA曾經(jīng)還表示捕獲到了外星信號(hào)。騙局而已。中國天眼還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)海洋陸地星球，集聚生存的環(huán)境和條件，也被人們稱為最適合人類居住的星球。應(yīng)用價(jià)值：能把中國空間測控能力由地球同步軌道延伸至太陽系外緣。脈沖星到達(dá)時(shí)間測量精度由120納秒提高至30納秒，成為國際上最精確的脈沖星計(jì)時(shí)陣。高分辨率微波巡視，以1HZ的分辯率識(shí)別微弱的太空訊號(hào)。銀河系(直徑約為15萬光年) 搜索外星人信號(hào)。截至2018年9月12日，新發(fā)現(xiàn)的脈沖星44顆。遙感GLON

8、ASS（俄羅斯的全球定位系統(tǒng)）、GPS（美國）、 Galileo（歐洲）的衛(wèi)星、COMPASS（即北斗，中國）的一部分都運(yùn)行在地球中軌道(MEO)。 分別有24、24、27、35顆衛(wèi)星。醫(yī)學(xué)： B超-X光片-彩色B超CT計(jì)算機(jī)斷層掃描X-核磁共振交通生活電子測量儀器-萬用表電影 無雙-周潤發(fā)1.2 電子測量的內(nèi)容和特點(diǎn) 一、電子測量的內(nèi)容 1、電磁測量 2、電子測量 1、電磁測量：主要指交直流電量的指示測量法和比較測量法以及磁量的測量等。磁學(xué)量包括磁通、磁通密度（磁感應(yīng)強(qiáng)度）B、磁場強(qiáng)度 H、磁導(dǎo)率 、鐵損等。其中B與H為基本量。電子測量：是指以電子技術(shù)理論為依據(jù)，以電子測量儀器和設(shè)備為手段，

9、對(duì)電量和非電量進(jìn)行的測量。 其中電量測量可分為以下幾個(gè)方面. 電能測量：f、U、I、P電信號(hào)特性測量：時(shí)域、頻域和數(shù)據(jù)電路元件參數(shù)測量：R、C、L、Z、Q電子設(shè)備性能測量：增益、衰減、靈敏度、頻率特性、噪聲 上述各項(xiàng)測量內(nèi)容中，尤以頻率、時(shí)間、電壓、阻抗等基本電參數(shù)的測量更為重要，它們往往是其他參數(shù)測量的基礎(chǔ)。 可以利用各種敏感元件和傳感裝置將非電量如位移、速度、溫度、壓力、流量、物質(zhì)成分等變換成電信號(hào)，再利用電子測量設(shè)備進(jìn)行測量。 在一些危險(xiǎn)的和人們無法進(jìn)行直接測量的場合，這種方法幾乎成為唯一的選擇。 金屬探測器：電磁感應(yīng)型，X射線檢測型，微波檢測型測溫器：熱電偶金屬型、電阻、紅外高溫非接觸

10、式雙色紅外線溫度測量系統(tǒng)，具有調(diào)焦、透鏡瞄準(zhǔn)和無視差光學(xué)系統(tǒng)。它們也是能量變送器，用于以高準(zhǔn)確度和重復(fù)性測量物體發(fā)射的紅外能量，然后將能量轉(zhuǎn)換為可測量的電信號(hào)。壓力傳感器自從三星note帶有皮套以后，如今眾多手機(jī)都帶有皮套，在合上皮套的時(shí)候能夠自動(dòng)熄屏，這里就是“霍爾感應(yīng)器”在其作用，手機(jī)如果帶有霍爾感應(yīng)器，皮套內(nèi)只要內(nèi)置一個(gè)磁鐵，就能夠做到合上皮套關(guān)屏的功能。地磅-電阻應(yīng)變片 壓力-電阻考勤機(jī)：圖像、指紋、磁卡 圖1.11 自動(dòng)過程控制系統(tǒng)中非電量的測量自動(dòng)過程控制系統(tǒng)如圖1.1-1所示。時(shí)控開關(guān)控制電磁閥-衛(wèi)生間節(jié)水紅外自動(dòng)感應(yīng)門 二、電子測量的特點(diǎn) 與其他測量方法和測量儀器相比，電子測量

11、和電子測量儀器具有以下特點(diǎn)。 1測量頻率范圍寬 電子測量中所遇到的測量對(duì)象，其頻率覆蓋范圍極寬，低至10-6 Hz以下，高至1012 Hz以上。當(dāng)然，不能要求同一臺(tái)儀器能在這樣寬的頻率范圍內(nèi)工作。通常是根據(jù)不同的工作頻段，采用不同的測量原理和使用不同的測量儀器。例如阻抗的測量，在低頻段多采用電流電壓法，而在微波段則須采用開槽測量線或反射計(jì)技術(shù)。 上述兩者無論在原理上，還是在測量設(shè)備上都大不一樣。當(dāng)然，隨著技術(shù)的發(fā)展，能在相當(dāng)寬的頻率范圍內(nèi)正常工作的儀器不斷地被研制出來，例如，現(xiàn)在一臺(tái)較為先進(jìn)的頻率計(jì)，頻率測量范圍可以低至10-6 Hz，高至工1011Hz。 2測量量程寬 量程是測量范圍的上下限

12、值之差或上下限值之比。電子測量的另一個(gè)特點(diǎn)是被測對(duì)象的量值大小相差懸殊。例如，地面上接收到的宇宙飛船自外空發(fā)來的信號(hào)功率，低到10-14 W數(shù)量級(jí)，而遠(yuǎn)程雷達(dá)發(fā)射的脈沖功率，可高達(dá)土108W以上，兩者之比為1：1022。一般情況下，使用同一臺(tái)儀器，同一種測量方法，是難以覆蓋如此寬廣的量程的。如前所述，隨著電子測量技術(shù)的不斷發(fā)展，單臺(tái)測量儀器的量程也可以達(dá)到很高。 3測量準(zhǔn)確度高低相差懸殊 電子測量的測量結(jié)果的準(zhǔn)確度是不一樣的，有些參數(shù)的測量準(zhǔn)確度可以很高，而有些參數(shù)的測量準(zhǔn)確度卻又相當(dāng)?shù)?。例如，?duì)頻率和時(shí)間的測量準(zhǔn)確度，可以達(dá)到10-13 10-14的量級(jí)，這是目前在測量準(zhǔn)確度方面達(dá)到的最高指

13、標(biāo)?？上С祟l率和時(shí)間的測量準(zhǔn)確度很高之外，其他參數(shù)的測量準(zhǔn)確度相對(duì)都比較低。例如，長度測量的最高準(zhǔn)確度為10-8量級(jí)。直流電壓準(zhǔn)確度當(dāng)前達(dá)到10-6量級(jí)，音頻電壓為10-4量級(jí)，射頻電壓僅為10-3量級(jí)，而品質(zhì)因數(shù)Q值和電場強(qiáng)度的測量準(zhǔn)確度只有10-1量級(jí)。測量準(zhǔn)確度是指“測量結(jié)果與被測量真值之間的一致程度”(JJF1001-1998通用計(jì)量術(shù)語及定義規(guī)范)。準(zhǔn)確度是精密度和正確度的綜合反映。 4測量速度快 由于電子測量是基于電子運(yùn)動(dòng)和電磁波的傳播，加之現(xiàn)代測試系統(tǒng)中高速電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，使得電子測量無論在測量速度，還是在測量結(jié)果的處理和傳輸，都可以以極高的速度進(jìn)行，這也是電子測量技術(shù)廣泛用

14、于現(xiàn)代科技各個(gè)領(lǐng)域的重要原因。比如像衛(wèi)星、飛船等各種航天器的發(fā)射與運(yùn)行，沒有快速、自動(dòng)的測量與控制，簡直是無法想象的。 5可以進(jìn)行遙測 如前所述，電子測量依據(jù)的是電子的運(yùn)動(dòng)和電磁波的傳播，因此可以將現(xiàn)場各待測量轉(zhuǎn)換成易于傳輸?shù)碾娦盘?hào)，用有線或無線的方式傳送到測試控制臺(tái)(中心)，從而實(shí)現(xiàn)遙測 和遙控。這使得對(duì)那些遠(yuǎn)距離的，高速運(yùn)動(dòng)的，或其他人們難以接近地方的信號(hào)測量成為可能. 6易于實(shí)現(xiàn)測試智能化和測試自動(dòng)化 隨著電子計(jì)算機(jī)尤其微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，把計(jì)算機(jī)與電子測量儀器相結(jié)合，電子測試技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相互促進(jìn)，構(gòu)成了一代新的儀器和測試系統(tǒng)，即通常所說的智能儀器和自動(dòng)測試系統(tǒng)。能夠?qū)﹄妳?shù)進(jìn)行自動(dòng)測

15、量。自動(dòng)量程選擇，數(shù)據(jù)記錄和處理，數(shù)據(jù)傳輸，誤差修正，自檢自校等。 7影響因素眾多，誤差處理復(fù)雜 任何測量都不可避免會(huì)有誤差，如果不能準(zhǔn)確地確定誤差或誤差范圍的大小，那就無法衡量測量結(jié)果的準(zhǔn)確程度、測量結(jié)果的可靠性或可依賴性，從而也就失去了測量的意義和價(jià)值。造成測量誤差的原因是多方面的?？陀^上影響測量結(jié)果及測量誤差的因素大體上可分為外部的和內(nèi)部的。來自測量系統(tǒng)的外部稱為影響量，如環(huán)境溫度、濕度、電源電壓，外界電磁干擾等。來自測量系統(tǒng)內(nèi)部稱為影響特性如電感耦合，元器件老化等。三、電子測量發(fā)展模擬儀器數(shù)字化儀器智能儀器虛擬儀器 labview 數(shù)據(jù)采集板GPIBVXIRS-232C數(shù)字信號(hào)處理數(shù)值

16、分析表格硬拷貝輸出圖形用戶界面虛擬儀器(Virtual Instrument )典型組成：1.3 電子測量方法的分類 一、按測量過程分類 1直接測量 直接從測量儀表的讀數(shù)獲取被測量量值：U、R、F 不需要對(duì)被測量與其它實(shí)測的量進(jìn)行函數(shù)關(guān)系的輔助運(yùn)算，因此測量過程簡單迅速。 2.間接測量 利用直接測量的量與被測量之間的函數(shù)關(guān)系(可以是公式、曲線或表格等)，間接得到被測量量值的測量方法。 PUI，經(jīng)過計(jì)算，“間接”獲得功耗P。 費(fèi)時(shí)費(fèi)事，常在下列情況下使用：直接測量不方便，或間接測量的結(jié)果較直接測量更為準(zhǔn)確，或缺少直接測量儀器等。 3組合測量 當(dāng)某項(xiàng)測量結(jié)果需用多個(gè)未知參數(shù)表達(dá)時(shí)，可通過改變測量條

17、件進(jìn)行多次測量，根據(jù)測量量與未知參數(shù)間的函數(shù)關(guān)系列出方程組并求解，進(jìn)而得到未知量，這種測量方法稱為 組合測量。一個(gè)典型的例子是電阻器電阻溫度系數(shù) 的測量。 已知電阻器阻值Rt與溫滿足關(guān)系式：測得不同溫度t1、t2的2個(gè)電阻值Rt1 、Rt2。求解聯(lián)立方程：(1.3-1) 二、按測量方式分類 l.偏差式測量法 用儀器儀表指針的位移(偏差)表示被測量大小。 優(yōu)點(diǎn)：簡單、方便、快速 不足：準(zhǔn)確度不高 2零位式測量法 零示法或平衡式測量法。測量時(shí)用被測量與標(biāo)準(zhǔn)量相比較(因此 也把這種方法叫作比較測量法)，用指零儀表(零示器)指示被測量與標(biāo)準(zhǔn)量相等(平衡)， 從而獲得被測量。 天平 利用惠斯登電橋測量電

18、阻(或電容、電感)是這種方法的一個(gè)典型例子，如圖1.3-1所示。 圖1.3-1 惠斯登電橋測量電阻示意圖 當(dāng)電橋平衡時(shí)，可以得到(1.33) 通常是先大致調(diào)整比率R1/R2 ，再調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)電阻 R4，直至電橋平衡，充當(dāng)零示器的檢流計(jì)PA指示為零，此時(shí)即可根據(jù)式(1. 33)由比率和R4 值得到被測電阻Rx值。 零示法的優(yōu)點(diǎn)：準(zhǔn)確度高； 零示法的不足：測量過程中，為了使零示器達(dá)到平衡狀態(tài)，需要進(jìn)行反復(fù)調(diào)節(jié)其他測量元器件 ， 測量速度較慢。 3微差式測量法 偏差式測量法和零位式測量法相結(jié)合，構(gòu)成微差式測量法。如圖1.32所示。它通過測量待測量x與標(biāo)準(zhǔn)量s的差(通常該差值很小)來得到待測量的量值 x=

19、s+，兼有偏差式測量法的測量速度快和零位式測量法準(zhǔn)確度高的優(yōu)點(diǎn)。圖1.32 微差式測量法示意圖微差式測量法舉例-直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓 三、按被測量的性質(zhì)分類 如果按被測量的性質(zhì)，測量還可以作如下分類。 1時(shí)域測量 瞬態(tài)測量：被測量隨時(shí)間的變化規(guī)律。 示波器觀察脈沖信號(hào)的上升沿、下降沿等。 2頻域測量 穩(wěn)態(tài)測量：待測量與頻率f之間的關(guān)系。 頻譜分析儀分析信號(hào)的頻譜、測量放大器的幅頻特性、相頻特性等。 3數(shù)據(jù)域測量 邏輯量測量：邏輯分析儀、邏輯筆（測試電平的高、低）等設(shè)備對(duì)數(shù)字量或電路的邏輯狀態(tài)進(jìn)行測量。 可以同時(shí)觀察多條數(shù)據(jù)通道上的邏輯狀態(tài)，或者顯示某條數(shù)據(jù)線上的時(shí)序波形，還可以借助計(jì)算機(jī)分析

20、大規(guī)模集成電路芯片的邏輯功能等。 數(shù)據(jù)域測量主要用以對(duì)數(shù)字系統(tǒng)的故障進(jìn)行偵查、定位或診斷。邏輯分析儀邏輯筆：采用不同顏色的指示燈為表示數(shù)字電平的高低的儀器它是測量數(shù)字電路一種較簡便的工具使用邏輯筆可快速測量出數(shù)字電路中有故障的芯片邏輯筆上一般有二三只信號(hào)指示燈，紅燈一般表示高電平，綠燈一般表示低電平黃燈表示所測信號(hào)為脈沖信號(hào)。 4隨機(jī)測量 統(tǒng)計(jì)測量 主要是對(duì)各類噪聲信號(hào)進(jìn)行動(dòng)態(tài)測量和統(tǒng)計(jì)分析。 較新的測量技術(shù)，尤其在通信領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。 其它分類：（1）按照對(duì)測量精度的要求，可以分為精密測量和工程測量；（2）按照測量時(shí)測量者對(duì)測量過程的干預(yù)程度分為自動(dòng)測量和非自動(dòng)測量；（3）按照被測量與測量

21、結(jié)果獲取地點(diǎn)的關(guān)系分為本地(原位)測量和遠(yuǎn)地測量(遙測)，接觸測量和非接觸測量（4）按照被測量的屬性分為電量測量和非電量測量等等。 四、測量方法的選擇原則 在選擇測量方法時(shí)，要綜合考慮下列主要因素：被測量本身的特性； 所要求的測量準(zhǔn)確度； 測量環(huán)境； 現(xiàn)有測量設(shè)備等。此外，要選擇合適的測量儀器和正確的測量方法。正確可靠的測量結(jié)果的獲得，要依據(jù)測量方法和測量儀器的正確 選擇、正確操作和測量數(shù)據(jù)的正確處理。否則，即便使用價(jià)值昂貴的精密儀器設(shè)備，也不 一定能夠得到準(zhǔn)確的結(jié)果，甚至可能損壞測量儀器和被測設(shè)備。 例1.3-1 選擇測量方法不正確時(shí)，可能損壞被測設(shè)備的例子：如果直接用萬用表的R 1擋測量三

22、極管的發(fā)射結(jié)電阻： 由于 （1）三極管的發(fā)射結(jié)電阻比較??； （2）萬用表的R 1 擋的內(nèi)阻很小 導(dǎo)致：基極的注入電流過大，容易把三極管燒毀。測量三極管的發(fā)射結(jié)電阻正確的測量方法是：用萬用表的R 100擋或者 R 1K擋 （內(nèi)阻都較大） 例1.3-2 圖1.34是用電壓表測量高內(nèi)阻電路端電壓的例子。電壓表內(nèi)阻的大小將直接影響到測量結(jié)果，這種影響通常叫做電壓表的負(fù)載效應(yīng)。Rv表示測量用電壓表內(nèi)阻。忽略其他因素，不難算出：當(dāng)用內(nèi)阻Rv=10M 的數(shù)字電壓表測量時(shí)，電壓為 圖1.3-4 電壓表內(nèi)阻的影響相對(duì)誤差而改用內(nèi)阻Rv120k 的萬用表電壓檔測量時(shí)，電壓為相對(duì)誤差應(yīng)該：選用內(nèi)阻盡可能大的電壓表，

23、可以減小測量誤差本例：屬于測量儀器的正確 選擇4 電子測量儀器的功能、分類和主要性能指標(biāo) 測量儀器是將被測量轉(zhuǎn)換成可供直接觀察的指示值或等效信息的器具，包括各類指示儀器、比較儀器、記錄儀器、傳感器和變送器等。 電子測量儀器是利用電子技術(shù)對(duì)各種待測量進(jìn)行測量的設(shè)備。 為了正確地選擇測量方法，使用測量儀器和評(píng)價(jià)測量結(jié)果本節(jié)對(duì)電子測量儀器進(jìn)行簡單介紹。 各類測量儀器一般具有物理量的變換、信號(hào)的傳輸、測量結(jié)果的顯示三種最基本的功能。 1變換功能 對(duì)于電壓、電流等電學(xué)量的測量，是通過測量各種電效應(yīng)來達(dá)到測量目的的。比如：動(dòng)圈式檢流計(jì)(電流表)，就是將流過線圈的電流強(qiáng)度（電學(xué)量），轉(zhuǎn)化成與之成正比的扭矩（

24、力學(xué)量）而使儀表指針偏轉(zhuǎn)初始位置一個(gè)角度，根據(jù)角度偏轉(zhuǎn)大小(這可通過刻度盤上的刻度獲得)得到被測電流的大小；對(duì)非電量測量，必須將各種非電物理量（如：壓力、位移、溫度、濕度、亮度、顏色、物質(zhì)成份等），通過各種對(duì)之敏感的敏感元件(通常稱為傳感器)，轉(zhuǎn)換成與之相關(guān)的電壓、電流等，而后再通過對(duì)電壓、電流的測量，得到被測物理量的大小。 一、測量儀器的功能 2傳輸功能 在遙測遙控等系統(tǒng)中，現(xiàn)場測量結(jié)果經(jīng)變送器（能把被測量轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)-TTL電平或4-20mA的電流）處理后，需經(jīng)較長距離的傳輸才能送到測試終端和控制臺(tái)。不管采用有線的還是無線的方式，傳輸過程中造成的信號(hào)失真和外界干擾等問題都會(huì)存在。因此

25、，現(xiàn)代測量技術(shù)和測量儀器都必須認(rèn)真對(duì)待測量信息的傳輸問題。 變送器（transmitter）：是把傳感器的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槟軌虮豢刂破髯R(shí)別的信號(hào)的裝置（或?qū)鞲衅鬏斎氲姆请娏哭D(zhuǎn)換成電信號(hào)，同時(shí)放大以便供遠(yuǎn)方測量和控制的信號(hào)源）。變送器的種類很多，用在工控儀表上面的變送器主要有溫度變送器、壓力變送器、流量變送器、電流變送器、電壓變送器等等。 3顯示功能測量結(jié)果必須以某種方式顯示出來才有意義。任何測量儀器都必須具備顯示功能。比如模擬式儀表：通過指針在儀表盤上的位置顯示測量結(jié)果;數(shù)字式儀表：通過LED數(shù)碼管、液晶(LCD)或陰極射線管顯示測量結(jié)果;智能儀器：除了顯示功能外，還具有數(shù)據(jù)記錄、處理及自檢、

26、自校、報(bào)警提示等功能。 二、電子測量儀器的分類 電子測量儀器的分類方法不一，如果按其功能，大致可分為下面幾類。 1.電平測量儀器 它包括各種模擬式電壓表，毫伏表(是一種用來測量正弦電壓的交流電壓表。主要用于測量毫伏級(jí)以下的毫伏、微伏交流電壓。例如電視機(jī)和收音機(jī)的天線輸入電壓，中放級(jí)的電壓等)、數(shù)字式電壓表等。 2電路參數(shù)測量儀器 它包括各類電橋，Q表（Q值：即品質(zhì)因數(shù)，用來描述回路的質(zhì)量，即Q=電感、電容等儲(chǔ)能器件攜帶的能量電阻的損耗功率） ，RLC測試儀，晶體管或集成電路參數(shù)測試儀，圖示儀等。 3頻率、時(shí)間、相位測量儀器 主要有電子計(jì)數(shù)式頻率計(jì)，石英鐘，數(shù)字式相位計(jì)，波長計(jì)（波長=c/f）等

27、。 4.波形測量儀器 主要指各類示波器。如通用示波器，多蹤示波器，多掃描示波器，取樣示波器，以及記憶和數(shù)字存儲(chǔ)示波器等。 5信號(hào)分析儀器 包括失真度儀（失真度是用一個(gè)未經(jīng)放大器放大前的信號(hào)與經(jīng)過放大器放大后的信號(hào)作比較，被放大過的信號(hào)與原信號(hào)之比的差別，稱之為失真度，其單位為百分比），諧波（所含有的頻率為基波頻率的整數(shù)倍）分析儀，頻譜分析儀等。 6模擬電路特性測試儀器 包括掃頻儀，噪聲系數(shù)（線性四端網(wǎng)絡(luò)的輸入端信噪比除以輸出端的信噪比，噪聲系數(shù)的單位為 dB）測試儀，網(wǎng)絡(luò)特性分析儀等。 7數(shù)字電路特性測試儀器 主要指邏輯分析儀。這類儀器內(nèi)部多帶有微處理器或通過接口總線與外部計(jì)算機(jī)相聯(lián)，是數(shù)據(jù)域

28、測量中不可缺少的設(shè)備。 8測試用信號(hào)源 包括各類低頻和高頻信號(hào)發(fā)生器，脈沖信號(hào)發(fā)生器，函數(shù)發(fā)生器，掃頻和噪聲信號(hào)發(fā)生器等。它們的主要功能是作為測試用信號(hào)源。 常見的電子測量儀器（圖片）數(shù)字電壓表電橋 常見的電子測量儀器（圖片）Q表RLC測試儀 常見的電子測量儀器（圖片）集成電路參數(shù)測試儀頻率計(jì) 常見的電子測量儀器（圖片）失真度儀交流毫伏表 常見的電子測量儀器（圖片）數(shù)字相位計(jì)波長計(jì) 常見的電子測量儀器（圖片）示波器諧波分析儀 常見的電子測量儀器（圖片）頻譜分析儀掃頻儀邏輯分析儀電磁輻射檢測儀所有物體都有輻射！因?yàn)橐磺袦囟雀哂诮^對(duì)零度的物體都能對(duì)外輻射電磁波。所以，輻射并不可怕，輻射不可能躲得過

29、，人也必須靠輻射才能活著，不然你得凍死！絕對(duì)零度（0 K）相當(dāng)于攝氏零下273.15度（-273.15）被稱為“絕對(duì)零度”是自然界中可能的最低溫度。在絕對(duì)零度下，原子的運(yùn)動(dòng)完全停止了，并且從理論上講，氣體的體積應(yīng)當(dāng)是零。有害輻射：電離輻射、及射線（阿爾法、貝塔和伽馬放射性粒子輻射）。輻射的能量足夠大，大到可以在把原子里面的電子轟出來。無害輻射：非電離輻射，主要是熱輻射。1、伽馬射線，是電磁波里頻率最高、波長最短的一種。2、電磁波能量公式：E=hv，h是普朗克常數(shù),v是頻率。頻率越高，能量越大。伽馬射線能量是可見光的一萬倍以上，微波是可見光能量的一萬分之一。3、不同原子電離所需要能量不同。金屬較

30、容易，可見光以上即可（太陽能發(fā)電就是這個(gè)道理）。而人的基本組成碳、氫、氧、氮?jiǎng)t需要紫外線甚至以上頻率電磁波才行。伽馬射線，頻率在1019方以上?；救说⑷?、佛擋殺佛，很危險(xiǎn)！這是真輻射！應(yīng)用實(shí)例：化療機(jī)、CT等。X射線，能量稍小，頻率在1017-1019次之間。CT、安檢儀。紫外線，能量更小了，分水嶺。從它開始，對(duì)人的“電離”作用就基本不存在了。殺人是做不到了，只能殺殺菌了。但對(duì)人影響不是沒有，也要適度防范！現(xiàn)實(shí)應(yīng)用實(shí)例：紫外線殺菌消毒。阿爾法射線是由氦（He）的原子核所構(gòu)成的粒子流；貝塔射線是電子流；因此它倆都不是電磁波，是實(shí)物粒子。伽馬射線是波長很短的電磁波，穿透力極強(qiáng)，是光子。第一、能

31、量在紫外線以下的電磁波，最厲害的是可見光，就是紅橙黃綠青藍(lán)紫光。請(qǐng)問：你要防太陽光嗎？防蠟燭嗎？防電燈嗎？如果你連光都不怕，你還怕紅外線、微波和無線電波干什么？（單波能量，手機(jī)、基站和WIFI是可見光十萬分之一）第二、電離輻射有門檻效應(yīng)，疊加無用。根據(jù)電磁波的光電效應(yīng)，電磁波能量達(dá)到某個(gè)臨界點(diǎn)才會(huì)造成電離效果。k(max)=hv-W0第三、熱輻射會(huì)不會(huì)對(duì)人造成傷害？答案是：會(huì)。但是這種影響形式就是熱，太陽光照著會(huì)熱，紅外線更熱，微波爐就是用電磁波的熱效應(yīng)造的，手機(jī)、WIFI、基站他們又是微波爐的親兄弟。從能量上來說，手機(jī)、WIFI和基站對(duì)你產(chǎn)生的熱效應(yīng)等同于：10米外點(diǎn)了一根蠟燭。生活環(huán)境中有

32、害輻射無處不在，但很小，基本來自太陽。幸好大氣層擋住了大部分有害的電離輻射，只留一絲絲的有害射線到地面上。這就組成了人類生存的“輻射背景”。太陽大的時(shí)候要撐傘不是偽科學(xué)！一堵水泥墻，擋住一切電離輻射！什么CT機(jī)、安檢儀、放療機(jī)、核電站甚至原子彈，躲在水泥墻后面就沒事了！核反應(yīng)堆防護(hù)外殼：巨大混泥土墻原子彈是在空中爆炸的！因?yàn)槿绻诘孛姹?，根本照不死幾個(gè)人，水泥墻就把輻射擋住了！放射源（核電站里面的钚、鈾等原料、放療機(jī)等里面的重金屬）怎么防？這就是大家最擔(dān)心的核泄漏問題。切爾諾貝利，初代核電，可怕在于它和原子彈爆炸效果基本一樣，當(dāng)初核技術(shù)技術(shù)不成熟，外殼炸飛，蒸汽把核原料和廢料炸到空中，飄落到

33、廣袤的大地上，那么到處都是輻射源，根本沒法躲！導(dǎo)致了巨大的災(zāi)難！福島核電站，第二代核電，技術(shù)上比切爾諾貝利成熟，本來不應(yīng)該出事。但是該死的日本私企，造了個(gè)人禍！一個(gè)是早就可以退休的東西用了幾十年還在用。另外一個(gè)，為了減少損失，總想“挽救一下”，不肯用海水灌進(jìn)去冷卻！結(jié)果是核廢水流到了海里和地下水里。影響了附近的地下水和海水。當(dāng)下中國的核電，是世界上最先進(jìn)的，是絕對(duì)安全的，因?yàn)槎嫉谖宕?。中國核電都造在海邊靠山的地方，即使發(fā)生幾百萬分之一的概率出事，山可以擋住所有輻射，海水可以消解一切輻射，群眾是絕對(duì)安全的。核電，因?yàn)楹穗娛亲畎踩瞽h(huán)保的！近日，據(jù)媒體報(bào)道，由于新型冠狀病毒的爆發(fā)使全球經(jīng)濟(jì)幾乎陷

34、入停滯，2020年的二氧化碳排放量可能是第二次世界大戰(zhàn)以來下降最多的一年。但這種改善是用關(guān)閉工廠、航班停飛以及成千上萬的人被迫待在家里換來的，這樣的改善可能是短暫的，并且對(duì)數(shù)十年來累積在大氣中的二氧化碳濃度影響不大。在2020年春節(jié)假期后的一周內(nèi)，中國的平均污染水平比2019年同期下降了36%。武漢上空的二氧化氮濃度變化更是清晰可觀： 三、測量儀器的主要性能指標(biāo) 從測量結(jié)果角度評(píng)價(jià)測量儀器的性能，主要有： 1.精度 精度是指測量儀器的讀數(shù)或測量結(jié)果與被測量真值相一致的程度。對(duì)精度目前還沒有一個(gè)公認(rèn)的定量的數(shù)學(xué)表達(dá)式，因此常作為一個(gè)籠統(tǒng)的概念來使用，其含義是：精 度高，表明誤差??；精 度低，表明

35、誤差大。因此，精度不僅用來評(píng)價(jià)測量儀器的性能，也是評(píng)定測量結(jié)果最主要最基本的指標(biāo)。精度又可用精密度、正確度和準(zhǔn)確度三個(gè)指標(biāo)加以表征。 (1)精密度（precision) 精密度說明儀表指示值的分散性，表示在同一測量條件下對(duì)同一被測量進(jìn)行多次測量時(shí)，得到的測量結(jié)果的分散程度。它反映了隨機(jī)誤差的影響。精密度高意味著隨機(jī)誤差小，測量結(jié)果的重復(fù)性好。比如某電壓表的精密度為0.1V，即表示用它對(duì)同一電壓進(jìn)行測量時(shí)，得到的各次測量值的分散程度不大于0.1v。 計(jì)算公式：X=A-B（X為精密度；A為單次測量的數(shù)值；B為這一組測量值的平均值） (2)正確度（ trueness） 正確度說明儀表指示值與真值的接

36、近程度。所謂真值是指待測量在特定狀態(tài)下所具有的真實(shí)值的大小。正確度反映了系統(tǒng)誤差(例如儀器中放大器的零點(diǎn)漂移、接觸電位差等等)的影響。正確度高則說明系統(tǒng)誤差小，比如某電壓表的正確度是0.1v，則表明用該電壓表測量電壓時(shí)的指示值與真值之差不大于0.1V。我國電工儀表的分級(jí)，就是按正確度來確定的。 (3)準(zhǔn)確度(accuracy ) ( ) 準(zhǔn)確度是精密度和正確度的綜合反映。準(zhǔn)確度高，說明精密度和正確度都高，也就意味著系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差都小，因而最終測量結(jié)果的可信賴度也高。 實(shí)際測量中 ，常見的2種情況： （1）精密度高、而正確度低 （2）精密度低、而正確度高 圖141中，以靶心比作被測量真值，以

37、靶上的彈著點(diǎn)表示測量結(jié)果。其中圖(a)彈著點(diǎn)分散而偏斜，對(duì)應(yīng)測量中既不精密，也不正確，即準(zhǔn)確度很低。圖(b)彈著 點(diǎn)仍較分散，但總體而言大致都圍繞靶心，屬于正確而欠精密。圖(c)彈著點(diǎn)密集但明顯偏向一方，屬于精密度高而正確度差。圖(d)彈著點(diǎn)相互很接近且都圍繞靶心，屬于既精密 又正確，因而準(zhǔn)確度很高的情況。 圖14 1 用射擊打靶比喻測量精度. 真值準(zhǔn)確度很低正確度高，精密度低正確度低，精密度高準(zhǔn)確度高 2穩(wěn)定性 穩(wěn)定性通常用穩(wěn)定度和影響量兩個(gè)參數(shù)來表征。 穩(wěn)定度（穩(wěn)定誤差）：指在規(guī)定的時(shí)間區(qū)間，其他外界條件恒定不變的情況下，儀器示值變化的大小。造成這種示值變化的原因主要是儀器內(nèi)部各元器件的特

38、性、參數(shù)不穩(wěn)定和老化等因素。穩(wěn)定度可用示值絕對(duì)變化量與時(shí)間一起表示。也可用示值的相對(duì)變化率與時(shí)間一起表示。 由于電源電壓、頻率、環(huán)境溫度、濕度、氣壓、振動(dòng)等外界條件變化而造成儀表示值的變化量稱為影響誤差，一般用示值偏差和引起該偏差的影響量一起表示。 3輸入阻抗 前面P7 的例子曾提到測量儀表的輸入阻抗對(duì)測量結(jié)果的影響。像電壓表、示波器等類儀表，測量時(shí)并接于待測電路兩端，如圖1. 42所示。不難看出，測量儀表的接入改變了被測電路的阻抗特性，這種現(xiàn)象稱為負(fù)載效應(yīng)。為了減小測量儀表對(duì)待測電路的影響，提高測量精度，通常對(duì)這類測量儀表的輸入阻抗都有一定要求。圖1.42 測量儀表的負(fù)載效應(yīng)如下圖：輸入阻抗

39、一般用輸入電阻（越大越好）和輸入電容（越小越好）來標(biāo)注。輸入電阻輸入電容測量儀表 4靈敏度 靈敏度表示測量儀表對(duì)被測量變化的敏感程度，一般定義為測量儀表指示值(指針的偏轉(zhuǎn)角度、數(shù)碼的變化、位移的大小等)增量 y與被測量增量x之比。例如示波器在單位輸入電壓的作用下，示波管熒光屏上光點(diǎn)偏移的距離就定義為它的偏轉(zhuǎn)靈敏度，單位為cmV，cmmV等。對(duì)示波器而言，偏轉(zhuǎn)靈敏度的倒數(shù)稱為偏轉(zhuǎn)因數(shù)，單位為Vcm，mVcm或mVdiV(每格)等。由于習(xí)慣用法和測量電 壓讀數(shù)的方便，也常把偏轉(zhuǎn)因數(shù)當(dāng)作靈敏度。比如說SR37A型雙蹤示波器的最高偏轉(zhuǎn)靈敏度是2mVcm 。 靈敏度的另一種表示方式稱作分辨力或分辨率，定

40、義為測量儀表所能區(qū)分的被測量的最小變化量。分辨率的值愈小，其靈敏度愈高。 通常規(guī)定分辨力為允許絕對(duì)誤差的1/3。 5線性度 線性度是測量儀表輸入輸出特性之一，表示儀表的輸出量(示值)隨輸入量(被測量)變化的規(guī)律。若儀表的輸出為y，輸入為x，兩者關(guān)系用函數(shù)zf(x)表示，如果yf(x)為y一x平面上過原點(diǎn)的直線，則稱之為線性刻度特性，否則稱為非線性刻度特性。由于各類測量儀器的原理各異，不向的測量儀器可能呈現(xiàn)不同的刻度特性。如常用的萬用表的電阻檔，具有上凸的非線性刻度特性，而數(shù)字電壓表，具有線性刻度特性，分別如圖143中(a)、(b)所示。 圖1.43 歐姆表和數(shù)字電壓表的刻度特性曲線歐姆表數(shù)字電

41、壓表 6動(dòng)態(tài)特性 測量儀表的動(dòng)態(tài)特性表示儀表的輸出響應(yīng)隨輸入變化的能力。例如示波器的垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，由于輸入電容等因素的影響，造成輸出波形對(duì)輸入信號(hào)的滯后與畸變，示波器的瞬態(tài)響應(yīng)就表示了這種儀器的動(dòng)態(tài)特性。 一、計(jì)量 計(jì)量和測量是互有聯(lián)系又有區(qū)別的兩個(gè)概念。 測量：是通過實(shí)驗(yàn)手段對(duì)客觀事物取得定量信息的過程，也就是利用實(shí)驗(yàn)手段把待測量直接或間接地與另一個(gè)同類已知量進(jìn)行比較，從而得到待測量值的過程。測量過程中所使用的器具和儀器就直接或間接地體現(xiàn)了已知量。 測量結(jié)果的準(zhǔn)確與否，與所采用的測量方法、實(shí)際操作和作為比較標(biāo)準(zhǔn)的已知量的準(zhǔn)確程度都有著密切的關(guān)系。因此，體現(xiàn)已知量在測量過程中作為比較標(biāo)準(zhǔn)的各類

42、量具、儀器儀 表，必須定期進(jìn)行檢驗(yàn)和校準(zhǔn)，以保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性、可靠性和統(tǒng)一性，這個(gè)過程，稱為計(jì)量。1.5 計(jì)量的基本概念 計(jì)量的定義不完全統(tǒng)一，目前較為一致的意見是：“計(jì)量是利用技術(shù)和法制手段實(shí)現(xiàn)單位統(tǒng)一和量值準(zhǔn)確可靠的測量?！庇?jì)量可看作測量的特殊形式，在計(jì)量過程中，認(rèn)為所使用的量具和儀器是標(biāo)準(zhǔn)的，用它們來校準(zhǔn)、檢定受檢量具和儀器設(shè)備，以衡量和保證使用受檢量具儀器進(jìn)行測量時(shí)所獲得測量結(jié)果的可靠性。因此，計(jì)量又是測量的基礎(chǔ)和依據(jù)。計(jì)量工作是國民經(jīng)濟(jì)中一項(xiàng)極為重要的技術(shù)基礎(chǔ)工作，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)、國防建設(shè)、國內(nèi)外貿(mào)易以及人民生活等各個(gè)方面起著技術(shù)保證和技術(shù)監(jiān)督作用。 計(jì)量學(xué)是研究測量、保

43、證測量統(tǒng)一和準(zhǔn)確的科學(xué)，它研究的主要內(nèi)容包括：計(jì)量和測量的方法、技術(shù)、量具及儀器設(shè)備等一般理論；計(jì)量單位的定義和轉(zhuǎn)換；量值的傳遞和保證量值統(tǒng)一所必須采取的措施、規(guī)程和法制等。 二、單位制 任何測量都要有一個(gè)統(tǒng)一的體現(xiàn)計(jì)量單位的量作為標(biāo)準(zhǔn)，這樣的量稱作計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。計(jì)量單位是有明確定義和名稱并令其數(shù)值為l的固定的量，例如長度單位 l米(m)，時(shí)間單位為1秒(s)等。計(jì)量單位必須以嚴(yán)格的科學(xué)理論為依據(jù)進(jìn)行定義。法定計(jì)量單位是國家以法令形式規(guī)定使用的計(jì)量單位，是統(tǒng)一計(jì)量單位制和單位量值的依據(jù)和基礎(chǔ)，因而具有統(tǒng)一性、權(quán)威性和法制性。1984年2月27日國務(wù)院在發(fā)布關(guān)于在我國統(tǒng)一實(shí)行法定計(jì)量單位的命令時(shí)指出

44、：我國的計(jì)量單位一律采用中華人民共和國法定計(jì)量單位。 二、單位制國際單位制（SI）：是一系列由物理學(xué)家訂定的基本標(biāo)準(zhǔn)單位。國際單位制包括基本單位、導(dǎo)出單位、輔助單位基本單位：有七個(gè) 二、單位制輔助單位：國際單位制只有兩個(gè)輔助單位，即平面角的單位-弧度（rad）和立體角的單位-球面角(sr)。導(dǎo)出單位：是由SI基本單位或輔助單位按定義公式導(dǎo)出的，其數(shù)量很多。其中，具有專門名稱的SI導(dǎo)出單位總共有19個(gè)。有17個(gè)是以杰出科學(xué)家的名字命名的，如牛頓、帕斯卡、焦耳、庫侖、歐姆、伏特 等，以紀(jì)念他們在本學(xué)科領(lǐng)域里作出的貢獻(xiàn)。它們本身已有專門名稱和特有符號(hào)，這些專門名稱和符號(hào)又可以用來組成其他導(dǎo)出單位（電

45、感單位亨利、磁通量單位韋伯、磁感應(yīng)強(qiáng)度單位特斯拉 等） ，從而比用基本單位來表示要更簡單一些。同時(shí)，為了表示方便，這些導(dǎo)出單位還可以與其他單位組合表示另一些更為復(fù)雜的導(dǎo)出單位。 三、計(jì)量基準(zhǔn) 基準(zhǔn)是指用當(dāng)代最先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和工藝水平，以最高的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性建立起來的專門用以規(guī)定、保持和復(fù)現(xiàn)物理量計(jì)量單位的特殊量具或儀器裝置等。根據(jù)基準(zhǔn)的地位、性 質(zhì)和用途，基準(zhǔn)通常又分為主基準(zhǔn)、副基準(zhǔn)和工作基準(zhǔn)，也分別稱作一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)基準(zhǔn). 1主基準(zhǔn) 主基準(zhǔn)也稱作原始基準(zhǔn)，是用來復(fù)現(xiàn)和保存計(jì)量單位，具有現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)所能達(dá)到的最高準(zhǔn)確度的計(jì)量器具，經(jīng)國家鑒定批準(zhǔn)，作為統(tǒng)一全國計(jì)量單位量值的最高依據(jù)。因此主基準(zhǔn)

46、也叫國家基準(zhǔn)。 例如時(shí)間的主基準(zhǔn)：指定國家天文臺(tái)保存的銫鐘組所產(chǎn)生的特定條件下銫-133原子基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)能級(jí)之間躍遷所對(duì)應(yīng)輻射9192631770個(gè)周期的持續(xù)時(shí)間為1s等。 2. 副基準(zhǔn) 通過直接或間接與國家基準(zhǔn)比對(duì)，確定其量值并經(jīng)國家鑒定批準(zhǔn)的計(jì)量器具。它在全國作為復(fù)現(xiàn)計(jì)量單位的副基準(zhǔn)，其地位僅次于國家基準(zhǔn)，平時(shí)用來代替國家基準(zhǔn)使用或驗(yàn)證國家基準(zhǔn)的變化。 副基準(zhǔn)主要是為了維護(hù)主基準(zhǔn)而設(shè)置的， 副基準(zhǔn)一般也不用于日常計(jì)量。 3工作基準(zhǔn) 是指經(jīng)與主基準(zhǔn)或副基準(zhǔn)校準(zhǔn)或比對(duì)，并經(jīng)國家鑒定批準(zhǔn)，實(shí)際用以檢定下屬計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)量器具。它在全國作為復(fù)現(xiàn)計(jì)量單位的地位僅在主基準(zhǔn)和副基準(zhǔn)之下。設(shè)置工作基準(zhǔn)的

47、目的是不使主基準(zhǔn)和副基準(zhǔn)因頻繁使用而喪失原有的準(zhǔn)確度。 四、量值的傳遞與跟蹤，檢定與比對(duì) 首先介紹幾個(gè)有關(guān)的概念。 計(jì)量器具 ：復(fù)現(xiàn)量值或?qū)⒈粶y量轉(zhuǎn)換成可直接觀測的指示值或等效信息的量具、儀器、裝置。 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具 ：是指按國家“計(jì)量檢定系統(tǒng)表”規(guī)定的準(zhǔn)確度等級(jí)，用于檢定較低等級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)或工作計(jì)量器具的計(jì)量器具。其準(zhǔn)確度低于計(jì)量基準(zhǔn)，它可按其準(zhǔn)確度等級(jí)來分類，如標(biāo)準(zhǔn)砝碼有1級(jí)、2級(jí)、3級(jí)、4級(jí)、5級(jí)。 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具按其法律地位可分為三類： 部門使用的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)是省級(jí)以上政府有關(guān)主管部門組織建立的統(tǒng)一本部門量值依據(jù)的各項(xiàng)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。 社會(huì)公用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)指縣以上地方政府計(jì)量部門建立的，作為統(tǒng)一本地區(qū)量值

48、的依據(jù)，并對(duì)社會(huì)實(shí)施計(jì)量監(jiān)督具有公證作用的各項(xiàng)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。 企事業(yè)單位使用的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)是企業(yè)、事業(yè)單位組織建立的作為本單位量值依據(jù)的各項(xiàng)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。 工作計(jì)量器具 ：工作崗位上使用，不用于進(jìn)行量值傳遞而是直接用來測量被測對(duì)象量值的計(jì)量器具。 比對(duì) ：在規(guī)定條件下，對(duì)相同準(zhǔn)確度等級(jí)的同類基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)或工作計(jì)量器具之間的量值進(jìn)行比較，其目的是考核量值的一致性。 檢定 ：是用高一等級(jí)準(zhǔn)確度的計(jì)量器具對(duì)低一等級(jí)的計(jì)量器具進(jìn)行比較，以達(dá)到全面評(píng)定被檢計(jì)量器具的計(jì)量性能是否合格的目的。一般要求計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確度為被檢者的l3 到l10。 校準(zhǔn) ：指被校的計(jì)量器具與高一等級(jí)的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)相比較，以確定被校計(jì)量器具的示值誤差(有時(shí)也包括確定被校器具的其他計(jì)量性能)的全部工作。一般而言，檢定要比