第1章
电子测量的基本知识

1-1 什么是测量？

测量是人类认识自然、改造自然的重要手段。从土地的丈量、时间的计量乃至对微观现象的研究、化学成分的分析及物理定律的发现，都离不开测量技术。

测量是通过物理实验的方法，把被测量与同类的单位量进行比较的过程，或者说是为确定被测对象的量值而进行的实验过程。

测量，就是将被测量与一个性质相同的充当测量单位的已知标准量进行比较，确定被测量对此标准量的倍数（或若干分之一），并用数字表示。例如，用米尺测量物体的长度，就是将被测物体的长度与标准长度（米尺）进行比较，最后得出物体的长、宽、高是几米零几厘米（毫米）长。所以说，测量是一个比较的过程，用来实现被测量与量具（度量器）之间相互比较的技术工具（仪器仪表），称为电工测量仪表。

一般来说，测量结果既可表现为一定的数字，也可以表现为一条曲线，或显示出某种图形，还可以表示为某种反馈形式的控制信号。但不管用何种形式表示，测量结果总包含一定的数值（绝对值大小及其符号）以及相应的单位两部分，即测量结果是有名数。例如：1.0186V，-40℃和55.6kg等。

由于各种因素的影响，测量结果中不可避免地存在着误差。为了说明测量结果可信赖程度，在表示测量结果时，必须同时阐明测量误差数值或误差范围。

现代工业技术和科学实验都离不开测量技术。从宇宙航行、原子弹爆炸及制造大规模集成电路等尖端科学，一直到机械制造工业中的零件加工和机器装配、调整，无一不需要统一和精确的测量。所以，从某种意义上讲，没有近代的测量技术，就没有当今的科学技术。

随着科学技术和生产技术发展的需要，测量技术已经发展成为一门较完整的技术学科。

测量技术这门技术科学所涉及的内容比较广泛，它包括信号检测与转换，信号传输与信号处理等内容。一个完整的测量过程不仅仅是将被测参数检取出来，还包括在上述基础上进一步运用电工和电子技术将被测信号进行放大，以及用模-数转换或数-模转换等方法进行处理和传输，然后研究如何将这些经过加工和处理的信号与仪表或计算机配接成自动测量装置。在近代工业生产和科学实验中，还要求测量人员掌握测量技术的基本理论与方法，以及数据处理和抗干扰等相应技术。

近年来，自动化理论及电子技术的发展使得上述测量过程能自动进行，测量工具从带伺服系统的自动测量仪表进展到应用微处理机，从而实现了测量的高度自动化。