试验仪器的基本知识(海达)

一、试验仪器的定义

仪器是一种设备，它能将需要测量的物理量，或者是对应传感器的信号转变成人(或者计算机)能够接受、处理的形式。

二、仪器的功能组成

1、 测量部分

一般是将需要测量的物理量，或者是对应传感器的信号转变成为仪器能够处理的机械量、电量或者数字量等。

2、 指示部分

将所测得的物理量按照人需要的形式显示。

三、传感器和仪器

传感器是一种能够把非电输入信息转换成电信号输出的器件或装置。

        传感器的精度表示了它把非电输入信号转换成电信号的转换误差的大小。一般是用转换误差比上传感器量程来计算的。

       仪器和传感器的关系：很多情况下，仪器是和传感器一起使用的。有的情况下，仪器含有传感器。

四、仪器的精度

仪器的测量范围称为量程。

仪器的精度，表示它的输入量(需要测量的物理量，或者是对应传感器的信号)和输出量，即人(或者计算机)能够接受、处理的形式的对应量之间的误差。通常，这个误差除以仪器的测量范围(量程)来表示精度。

       仪器的分辨率指的是仪器能够分辨的zui小量值和能够转换的zui大值之比。

五、现代仪器的功能组成

1、 传感器接口

通常，仪器具有外接传感器的电气接口。

2、 信号的调理(放大、滤波等)

传感器的输入信号往往需要经过一定的调理，比如信号放大、滤波等，然后才能够进行处理。

3、 模拟数字转换

数字信号比模拟信号的优势：

(1)       减少噪声的影响

(2)       便于信号的传输

(3)       便于信号的处理、存储

4、 数字信号处理功能是现代仪器zui大优势。

A/D分辨率指的是A/D能够分辨的zui小量值和A/D能够转换的zui大值之比。

通常用2的几次方表示这个值。如：一个24bit的A/D转换器，分辨率为2的24次方分之一。

5、 人和仪器的界面，包括按键、屏显、声光报警、打印等等。

六、仪器发展的历程

*代    指针式仪表，特点是指针显示。主要是机械类和模拟电子类仪表。

第二代    数字式仪表，特征是带有A/D转换器件，将模拟信号转换为数字信号显示。

第三代    智能仪器，主要特征是含有微处理器。因此，具有一定的智能判断、分析功能。

第四代    虚拟仪器

实际上就是一种基于计算机的自动化测试仪器系统，即采用计算机开放体系结构取代传统的单机测量仪器，对各种各样的数据进行计算机处理、显示和存储。虚拟仪器的突出优点在于能够和计算机技术结合，从而开拓了更多的功能，具有很大的灵活性，极大提高了测试系统的处理能力。