电子技术实验离不开电子测量,在电子电路中需要测量电子元器件参数和电路的主要技术指标等多种有关电的量值。而电子测量仪器的种类繁多,常用的测量仪器(仪表):万用表、示波器、信号发生器、交流毫伏表、直流稳压电源、晶体管特性图示仪、频率计、电桥、Q表等。根据不同测量对象和仪器的适用范围,实验者应合理选择测量仪器。当测量仪器选定之后,实验者应通过一定方法对目标进行测量,然后对测量数据进行处理、分析。
在实验中,选择正确的测量方法是非常重要的。它直接关系到测量工作能否正常进行和测量结果的有效性。测量方法主要可分为3种:直接测量、间接测量和组合测量。
1.直接测量
直接测量是指借助于测量仪器等设备可以直接获得测量结果的测量方法,例如,用电压表测电压、电流表测电流、欧姆表测电阻等。
2.间接测量
间接测量是指对几个与被测量有确定函数关系的物理量进行直接测量,然后通过公式计算、绘制曲线和表格或查表等求出被测量的测量方法。伏安法测量电阻R的方法即间接测量法,也就是先测出流过电阻的电流I及电阻两端的电压V后,再利用公式计算出电阻值R。
3.组合测量
组合测量是建立在直接测量和间接测量基础上的测量方法,无法通过直接测量或间接测量得出被测量的结果,需要改变测量条件进行多次测量,然后按被测量与有关未知量间的函数关系组成联立方程组,求解方程组得出有关未知量,最后将未知量代入函数式而得出测量结果。例如,测量在任意环境温度t℃时某电阻的阻值,已知任意温度下电阻阻值的计算式为
R t =R 20 +α(t-20)+β(t-20) 2
式中:R t 、R 20 分别为环境温度为t℃、20℃时的电阻值; α 、 β 为电阻温度系数, α 、 β 与R 20 为不受温度影响的未知量。
显然,可以利用直接测量或间接测量的方法测出某温度下的电阻阻值,而以直接测量或间接测量法测出任意温度下的电阻阻值是不现实的。如果改变测试温度,分别测出3种不同测试温度下的电阻值,代入上述公式,求解由此得到的联立方程组得出未知量 α 、 β 、R 20 后,代入上式即可得出任意温度下的电阻阻值。
电子测量的方法还有很多,如人工测量和自动测量;动态测量和静态测量;精密测量和工程测量;低频测量、高频测量和超高频测量;模拟测量(分为时域测量和频域测量)和数据域测量等。
测量时应对被测量的物理特性、测量允许时间、测量精度要求以及经费情况等方面进行综合考虑,结合现有的仪器、设备条件,择优选取合适的测量方法。