1.2 电子测量的内容和特点

1.电子测量的意义

随着测量学的发展和无线电电子学的应用，诞生了以电子技术为手段的测量，即电子测量。

电子测量涉及极宽频率范围内所有电量、磁量及各种非电量的测量。目前，电子测量不仅因为其应用广泛而成为现代科学技术中不可缺少的手段，同时也是一门发展迅速、对现代科学技术的发展起着重大推动作用的独立学科。从某种意义上说，近代科学技术的水平是由电子测量的水平来保证和体现的。电子测量的水平是衡量一个国家科学技术水平的重要标志之一。

2.电子测量的内容

本课程中，电子测量的内容是指对电子学领域内电参量的测量，主要有以下几项。

（1）电能量的测量，如电流、电压、功率等的测量。

（2）电路、元器件参数的测量，如电阻、电感、电容、阻抗的品质因数、电子器件参数等的测量。

（3）电信号特性的测量，如频率、波形、周期、时间、相位、谐波失真度、调幅度及逻辑状态等的测量。

（4）电路性能的测量，如放大倍数、衰减量、灵敏度、通频带、噪声指数等的测量。

（5）特性曲线的显示，如幅频特性、器件特性等的显示。

上述各种待测参数中，频率、电压、时间、阻抗等是基本电参数，对它们的测量是其他许多派生参数测量的基础。

另外，通过传感器可将很多非电量，如温度、压力、流量、位移等转换成电信号后进行测量，但这不属于本书讨论的范围。

3.电子测量的特点

同其他测量相比，电子测量具有以下几个突出优点。

1）测量频率范围宽

电子测量除可以测量直流电量外，还可以测量交流电量，其频率范围可低至10-4Hz，高至1012Hz左右。但应注意，在不同的频率范围内，即使测量同一种电量，所需要采用的测量方法和使用的测量仪器也往往不同。

2）量程宽

量程是仪器所能测量各种参数的范围。电子测量仪器具有相当宽广的量程。例如，一台数字式电压表可以测出从纳伏（nV）级至千伏（kV）级的电压，其量程达9个数量级；一台用于测量频率的电子计数器，其量程可达17个数量级。

3）测量准确度高

电子测量的准确度比其他测量方法高得多，特别是对频率和时间的测量，误差可减小到10-13量级，是目前人们在测量准确度方面能达到的最高指标。电子测量的准确度高是它在现代科学技术领域得到广泛应用的重要原因之一。

4）测量速度快

由于电子测量是通过电磁波的传播和电子运动来进行的，因此可以实现测量过程的高速化，这是其他测量所不能比拟的。只有测量的高速度，才能测出快速变化的物理量。这对于现代科学技术的发展具有特别重要的意义。例如，原子核的裂变过程、导弹的发射速度、人造卫星的运行参数等的测量，都需要高速度的电子测量。

5）易于实现遥测

电子测量的一个突出优点是可以通过各种类型的传感器实现遥测。例如，对于遥远距离或环境恶劣的、人体不便于接触或无法到达的区域（如深海、地下、核反应堆内、人造卫星等），可通过传感器或通过电磁波、光、辐射等方式进行测量。

6）易于实现测量自动化和测量仪器微机化

由于大规模集成电路和微型计算机的应用，使电子测量出现了崭新的局面，如在测量中能实现程控、自动量程转换、自动校准、自动诊断故障和自动修复，对于测量结果可以自动记录，自动进行数据运算、分析和处理。目前已出现了许多类型带微处理器的自动化示波器、数字频率计、数字式电压表及受计算机控制的自动化集成电路测试仪、自动网络分析仪和其他自动测试系统。

电子测量的一系列优点，使它获得了极其广泛的应用。今天，几乎找不到哪一个科学技术领域没有应用电子测量技术。大到天文观测、宇宙航天，小到物质结构、基本粒子，从复杂的生命、遗传问题到日常的工农业生产、商业部门，越来越多地采用电子测量技术与设备。