試驗儀器的基本知識(海達)

一、試驗儀器的定義

儀器是一種設備，它能將需要測量的物理量，或者是對應傳感器的信號轉變成人(或者計算機)能夠接受、處理的形式。

二、儀器的功能組成

1、 測量部分

一般是將需要測量的物理量，或者是對應傳感器的信號轉變成為儀器能夠處理的機械量、電量或者數(shù)字量等。

2、 指示部分

將所測得的物理量按照人需要的形式顯示。

三、傳感器和儀器

傳感器是一種能夠把非電輸入信息轉換成電信號輸出的器件或裝置。

        傳感器的精度表示了它把非電輸入信號轉換成電信號的轉換誤差的大小。一般是用轉換誤差比上傳感器量程來計算的。

       儀器和傳感器的關系：很多情況下，儀器是和傳感器一起使用的。有的情況下，儀器含有傳感器。

四、儀器的精度

儀器的測量范圍稱為量程。

儀器的精度，表示它的輸入量(需要測量的物理量，或者是對應傳感器的信號)和輸出量，即人(或者計算機)能夠接受、處理的形式的對應量之間的誤差。通常，這個誤差除以儀器的測量范圍(量程)來表示精度。

       儀器的分辨率指的是儀器能夠分辨的zui小量值和能夠轉換的zui大值之比。

五、現(xiàn)代儀器的功能組成

1、 傳感器接口

通常，儀器具有外接傳感器的電氣接口。

2、 信號的調理(放大、濾波等)

傳感器的輸入信號往往需要經(jīng)過一定的調理，比如信號放大、濾波等，然后才能夠進行處理。

3、 模擬數(shù)字轉換

數(shù)字信號比模擬信號的優(yōu)勢：

(1)       減少噪聲的影響

(2)       便于信號的傳輸

(3)       便于信號的處理、存儲

4、 數(shù)字信號處理功能是現(xiàn)代儀器zui大優(yōu)勢。

A/D分辨率指的是A/D能夠分辨的zui小量值和A/D能夠轉換的zui大值之比。

通常用2的幾次方表示這個值。如：一個24bit的A/D轉換器，分辨率為2的24次方分之一。

5、 人和儀器的界面，包括按鍵、屏顯、聲光報警、打印等等。

六、儀器發(fā)展的歷程

*代    指針式儀表，特點是指針顯示。主要是機械類和模擬電子類儀表。

第二代    數(shù)字式儀表，特征是帶有A/D轉換器件，將模擬信號轉換為數(shù)字信號顯示。

第三代    智能儀器，主要特征是含有微處理器。因此，具有一定的智能判斷、分析功能。

第四代    虛擬儀器

實際上就是一種基于計算機的自動化測試儀器系統(tǒng)，即采用計算機開放體系結構取代傳統(tǒng)的單機測量儀器，對各種各樣的數(shù)據(jù)進行計算機處理、顯示和存儲。虛擬儀器的突出優(yōu)點在于能夠和計算機技術結合，從而開拓了更多的功能，具有很大的靈活性，極大提高了測試系統(tǒng)的處理能力。