第1章
電子測(cè)量的基本知識(shí)

1-1 什么是測(cè)量？

測(cè)量是人類(lèi)認(rèn)識(shí)自然、改造自然的重要手段。從土地的丈量、時(shí)間的計(jì)量乃至對(duì)微觀現(xiàn)象的研究、化學(xué)成分的分析及物理定律的發(fā)現(xiàn)，都離不開(kāi)測(cè)量技術(shù)。

測(cè)量是通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)的方法，把被測(cè)量與同類(lèi)的單位量進(jìn)行比較的過(guò)程，或者說(shuō)是為確定被測(cè)對(duì)象的量值而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。

測(cè)量，就是將被測(cè)量與一個(gè)性質(zhì)相同的充當(dāng)測(cè)量單位的已知標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，確定被測(cè)量對(duì)此標(biāo)準(zhǔn)量的倍數(shù)（或若干分之一），并用數(shù)字表示。例如，用米尺測(cè)量物體的長(zhǎng)度，就是將被測(cè)物體的長(zhǎng)度與標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度（米尺）進(jìn)行比較，最后得出物體的長(zhǎng)、寬、高是幾米零幾厘米（毫米）長(zhǎng)。所以說(shuō)，測(cè)量是一個(gè)比較的過(guò)程，用來(lái)實(shí)現(xiàn)被測(cè)量與量具（度量器）之間相互比較的技術(shù)工具（儀器儀表），稱(chēng)為電工測(cè)量?jī)x表。

一般來(lái)說(shuō)，測(cè)量結(jié)果既可表現(xiàn)為一定的數(shù)字，也可以表現(xiàn)為一條曲線(xiàn)，或顯示出某種圖形，還可以表示為某種反饋形式的控制信號(hào)。但不管用何種形式表示，測(cè)量結(jié)果總包含一定的數(shù)值（絕對(duì)值大小及其符號(hào)）以及相應(yīng)的單位兩部分，即測(cè)量結(jié)果是有名數(shù)。例如：1.0186V，-40℃和55.6kg等。

由于各種因素的影響，測(cè)量結(jié)果中不可避免地存在著誤差。為了說(shuō)明測(cè)量結(jié)果可信賴(lài)程度，在表示測(cè)量結(jié)果時(shí)，必須同時(shí)闡明測(cè)量誤差數(shù)值或誤差范圍。

現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)都離不開(kāi)測(cè)量技術(shù)。從宇宙航行、原子彈爆炸及制造大規(guī)模集成電路等尖端科學(xué)，一直到機(jī)械制造工業(yè)中的零件加工和機(jī)器裝配、調(diào)整，無(wú)一不需要統(tǒng)一和精確的測(cè)量。所以，從某種意義上講，沒(méi)有近代的測(cè)量技術(shù)，就沒(méi)有當(dāng)今的科學(xué)技術(shù)。

隨著科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的需要，測(cè)量技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為一門(mén)較完整的技術(shù)學(xué)科。

測(cè)量技術(shù)這門(mén)技術(shù)科學(xué)所涉及的內(nèi)容比較廣泛，它包括信號(hào)檢測(cè)與轉(zhuǎn)換，信號(hào)傳輸與信號(hào)處理等內(nèi)容。一個(gè)完整的測(cè)量過(guò)程不僅僅是將被測(cè)參數(shù)檢取出來(lái)，還包括在上述基礎(chǔ)上進(jìn)一步運(yùn)用電工和電子技術(shù)將被測(cè)信號(hào)進(jìn)行放大，以及用模-數(shù)轉(zhuǎn)換或數(shù)-模轉(zhuǎn)換等方法進(jìn)行處理和傳輸，然后研究如何將這些經(jīng)過(guò)加工和處理的信號(hào)與儀表或計(jì)算機(jī)配接成自動(dòng)測(cè)量裝置。在近代工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，還要求測(cè)量人員掌握測(cè)量技術(shù)的基本理論與方法，以及數(shù)據(jù)處理和抗干擾等相應(yīng)技術(shù)。

近年來(lái)，自動(dòng)化理論及電子技術(shù)的發(fā)展使得上述測(cè)量過(guò)程能自動(dòng)進(jìn)行，測(cè)量工具從帶伺服系統(tǒng)的自動(dòng)測(cè)量?jī)x表進(jìn)展到應(yīng)用微處理機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)了測(cè)量的高度自動(dòng)化。