测量仪范文

测量仪范文第1篇

这名发明“爱情测量仪”的俄罗斯科学家名叫斯塔尼斯拉夫•布格罗夫，布格罗夫称，他在一次和女朋友发生争吵后，发明了一种基于测谎机的仪器，目的是为了用来测量恋人之间感情的浓厚度。

这一被称做“爱情拱门”的爱情测量仪由两个带着金属盘的圆柱组成，右边的金属盘用带有负电荷的锌制成，左边的金属盘则用带有正电荷的银制成。当两个人需要测试彼此的爱情浓度时，只需一个人和左边的圆柱接触，另一个人和右边的圆柱接触，当两个人握手、接吻、拥抱时，就会形成电流回路。在圆柱拱门上方的仪表就会显示出放电数量。只要两人之间爱情越浓厚，那么显示的电流强度就会越高。据布格罗夫称，他认为通过使用他的“爱情测量仪”，就可以大大减少离婚和不幸婚姻的数量。

当然，我们得说这位科学家的初衷是好的，他想让人们对爱情有更清楚更透彻的了解，但是，我一直有个疑问，那就是，究竟会有哪些人会去选择用这种仪器情测试呢？

我想对于刚陷落在浓情蜜意里的情侣们来说，恐怕没有时间和必要来做什么测试，他们爱还爱不够呢，哪里有时间去考察对方？对于在一起生活了多年的夫妻来说，他们恐怕比仪器本身更清楚对方到底爱自己够不够深，更何况爱得不那么深又准备怎样呢？已经在一起度过了那么多的岁月，为了深不深这么个看似可笑的理由就分手吗？有多少人有这样的勇气和胆量？罢了，还是睁只眼闭只眼过日子吧。

如此看来，最有可能情测量的就是那些谈了一阵恋爱或者说结婚时间不长的爱人们了，在度过了感情的甜蜜期之后，开始不能适应感情的平淡期，于是有了抱怨和疑问，如果这时候有这么个爱情测量仪粉墨登场，你猜他们会不会利用那个爱情拱门，一起来个放电数量测试呢？

我问过很多男人，他们大多一笑置之，觉得爱就是爱，不爱就是不爱，测什么测呢？这符合男人喜欢痛快的心理。而女人就不同了，我身边不少女性朋友对此挺感兴趣，尤其是那些对所爱的男人不那么有把握的女人就更有兴趣，这符合女人好奇心重且对感情容易多疑的特点。

而如果你问我，对此有何看法，我得说，我不会拉着我爱的那个男人做这种过电游戏，首先我爱他，我付出了自己应该付出的，如果仍然不能得到对方永远的爱，仍然对他的爱没有信心，那说明我们确实无缘，也说明自己魅力不够，那就愿赌服输吧，何必还要拉着他逼着他和自己测情，那不是自取其辱是什么？其次，如果一对男女到了要测情的地步，也许他们的情感之路已经快到了尽头；再其次，即使有一对男女肯去测量爱情，按照仪器的原理，两个人要通过握手、接吻、拥抱等方式来形成电流回路，然后通过仪表读出两人之间的放电数量，数量越高，说明感情越厚。但是且慢，类似接吻拥抱之类的如此私密、如此情绪化的亲热动作本是随心而为，如今却要在一台冷冰冰仪器的控制下，按照它发出的指令完成，我们可想而知，对于一对真正相爱的人来说是件多么尴尬的事，而最后显示出来的放电数量是如何的不够真实！搞不好，原本相爱的两个人因为这测试而分道扬镳。

测量仪范文第2篇

系统通过A叨1SAM9260控制DAC输出士6.7V的锯齿波信号，经PA42功率放大器电路输出士looV的锯齿波。自清洗时，改变DAC的输出幅值为士10V，使得PA42输出士巧OV。硬件设置PA42限流至60mA。用户可以通过上位机界面配置所需的工作方式及相应的扫描电压信号。输出锯齿波（图略）。

信号采集模块该部分包括探针电压信号检测模块和电流信号检测模块。两部分电路原理基本类似，区别只是电流信号的检测采用了高边检流的方法。下面以电流信号检测模块来说明为了检测该电流信号，在锯齿波电压扫描信号输出端和探针之间加上取样电阻，得到相应的取样电压，通过选择相应的量程，经过滤波、放大、光祸隔离后输出0.5一4.SV的信号，经低通滤波进人灯D转换器。为了提高测量精度，采用双通道同步采样灯D转换器AD7866，实现电压电流信号的同步采样。

高边检流取样电阻检测电流信号有两种方式，低边检流和高边检流。取样电阻放在负载和地之间，这种方法称为低边电流检测，此时电阻的共模电压接近地电平。与之对应的是高边电流检测，即取样电阻放在电源和负载之间，电阻的共模电压接近电源电压〔’)。

传统的检测方法是将取样电阻放在探针和电路地之间，即低边检流。对于单探针测量，低边检流时，一般情况下，用户现场很难解决好系统统一接地的问题，这就会在测量输出信号中引人接地误差，造成测量结果非常不准确。本文引人高边电流检测的方法，即锯齿波电压经过取样电阻再接单探针构成回路，（图略），有效地解决了由于接地混乱而产生的测量误差问题。

浮地在高边检流中，由于取样电阻两端存在高达士150V的锯齿波共模信号，而一般放大器的共模电压范围是在其供电电源值左右。为了解决这个问题，提出了浮地的方案。即在电流检测模块，将PA42输出的锯齿波电压信号作为电流检测部分的地(AGND)，（图略），这样后级的放大滤波电路就不存在高共模干扰问题。

本测量仪在设计中，针对性地采取诸如滤波、模拟地与数字地间的隔离、电源隔离等一些抗干扰措施，增加灵活的量程切换网络、短路保护等功能电路，大大提升了测量水平;通过采用高边检流、浮地等技术手段，很好地解决了接地干扰的问题，提高了单探针测量的准确度。实际使用测试表明，该测量仪功能完备，使用安全可靠。本文介绍的一些技术手段和方法，对于相似功能测控仪器的设计，具有很好的参考价值。

测量仪范文第3篇

【关键词】倾角测量仪；MSP430；加速度传感器；低功耗

1.引言

本超低功耗倾角测量仪的设计中，使用了TI公司的MSP430、TPS61070、TPS61040和TPS54331等器件和加速度传感器，实现了超低功耗高精度角度测量仪的制作。首先，我们使用MSP430单片机，此单片机不仅具有处理能力强、运算速度快、片内资源丰富等优点，而且具有超低功耗和间歇工作的优势。其在工作时工作电流只有200uA左右，当处于休眠状态时其工作电流在1uA左右，较好的满足了超低功耗和控制运算的需求。在实际使用中，我们让它工作在2.5V，省电模式下RAM数据保持在低功耗模式，消耗电流仅0.1μA。其次，设计中还使用了TI公司的芯片TPS61070和TPS61040组成两级BOOST升压电路，相对于反激式升压电路相比，该方案不但效率高，而且有利于降低电源损耗。在选择降压电路方案中，使用了TI公司的TPS54331芯片组成BUCK降压电路。当25V将至2.5V时普通的线性降压芯片效率只有10%，但是这块芯片在轻载情况下效率也可达到30%以上，而且功耗低。此次设计中，主要使用TI的芯片，性能很好，对制作的实现起到了促进作用。

2.方案设计与论证

本设计要求通过测量重力加速度进行角度测量，并保证精度达到±1度以内，用2200uF电容供电，在工作情况下能持续工作60秒以上，并用1.5V干电池给电容充电。

2.1 控制系统的比较与选择

方案一：采用DSP，具有高精度，运算速度快的优点，但DSP功耗高，不满足本设计低功耗要求。

方案二：采用ATML的12C5A16AD，这款单片机价格便宜，但是运算速度比较慢，功耗大，不符合本设计的要求。

方案三：采用TI公司的MSP430单片机为控制系统。此单片机不仅具有运算速度快的特点而且具有间歇工作的优势。在工作时其电流在200uA左右，当处于休眠状态时其电流在1uA左右，较好的满足了超低功耗的要求和控制运算需求。

综上论证选取方案三。

2.2 测角传感器比较与选择

方案一：MMA7455，它是10位精度三轴数字加速度传感器，具有I2C，SPI通信接口，但是测量结果偏差较大，需要校正。

方案二：MMA8452加速度传感器，此传感器是一款智能、低功耗、三轴、电容式微机加速度传感器，具有体积小，重量轻和丰富嵌入式的特点，可以减少整体功耗，有利于实现系统的超低功耗运行。此传感器具有12位高精度，偏差小，不需要校正的优点，而且能够返回数字信号，有利于信号采集与功能实现。

综上论证选取方案二。

2.3 供电降压电路选择

方案一：用7805组成线性降压电路。选用7805虽然能将电压降到要求值，但是，7805的工作原理就是将额外的压降加在了芯片上，当电压由25V降到5V时，7805会严重发热，功耗很大，在超低功耗下很难工作。

方案二：用TPS54331芯片构成开关型BUCK降压电路。TI的TPS54331芯片集成了MOSFET与控制系统的功能，可以实现25v到3.3v的稳压。用此芯片实现的开关型BUCK降压电路功能，比功耗小，效率也高。

综上论证选择方案二。

2.4 充电升压电路选择

方案一：用反激击式升压电路，此电路虽然实现输入输出隔离，但是此方案工作效率低，功耗大，不利于1.5v蓄电池长期使用。且反激式电路需绕制高频变压器，占用空间较大，不利于使用。

方案二：用TI公司的芯片TPS61070和TPS61040组成两级boost升压电路，相对反激式升压电路相比，该方案效率高，易于低功耗设计的实现。

综上论证选择方案二。

2.5 系统总体结构设计

通过以上方案选取我们的系统总体结构为通过boost升压电路，将1.5V电压升到充电电压25V给电容充电。用充好电的电容通过BUCK电路降压对测量仪进行供电，通过测试按键发出信号后测量仪进行测量后显示。系统设计框图如图1。

3.理论分析和计算

3.1 倾角的计算方法

低功耗单片机控制，通过MMA8452加速度传感器将加速度在X、Y、Z轴上（芯片坐标轴如图2）的分量通过I2C通信传到单片机里，根据几何关系进行角度计算后由HT1621驱动的4位LCD角度显示。显示分辨率为0.1度，精度达±1V，测角范围为0-90度。

从倾角传感器输出到单片机的是重力加速度的XYZ轴分量，通过以下公式计算出：设X轴与水平面仰角α度，将坐标系投影到XZ平面，可得一平面坐标系，由此可求得各轴上的静态加速度值：

经传感器采集后输送给单片机Ax、Ay、Az三个数字量，其中，，，角度值。

3.2 理论功耗分析

3.2.1 单片机功耗

MSP430此单片机不仅具有运算速度快的特点而且具有间歇工作的优势，在工作时其电流在200uA左右，当处于休眠状态时其电流在1uA左右，较好的满足了超低功耗的要求和控制运算需求。

我们选用的MSP430单片机在典型的200KHZ时钟、2.5V电压下工作时，仅消耗2.5μA，在1MHZ时钟、2.5V电压下工作时有250μA，在RAM数据保持在低功耗模式下消耗电流仅0.1μA。它具有5种工作模式，不同模式下消耗在0.1～400μA间，待机模式下消耗仅0.8μA。将CPU置为省电模式，可以大大减小能耗。

3.2.2 显示器功耗

HT1621驱动的段位显示屏，此显示屏虽然屏幕比较小，显示内容有限，但是此显示屏可以在极低功耗下工作，外接32KHZ晶振，而不用内置时钟源，可以将工作电流控制在60μA以下。与普通的LCD显示屏相比，此显示屏不用背光，断码显示，用I2C总线传值，功耗更低。此显示器驱动芯片有间歇模式，处理完指令后可以进入间歇模式，等待激活后继续处理数据。这样可以大大降低功耗。

3.2.3 加速度传感器功耗

我们用的MM8452加速度传感器可以低功耗和正常两种模式。

如图3所示，此传感器开启后可以工作在唤醒和休眠2种模式下，当可以设定工作时长，节省能耗。低功耗模式下工作电流仅为14μA，正常模式下工作电流为24μA。

3.2.4 供电电路功耗

用TPS54331芯片构成开关型BUCK降压电路。TI的TPS54331芯片集成了MOSFET与控制系统的功能，可以实现25v到0.8-5v的稳压。用此芯片实现的开关型BUCK降压电路功能，比线性电源功耗小，效率也高。

我们为了进一步降低功耗，将单片机供电调整到2.5V，可以使MSP430工作在极低功耗下。

4.电路与程序设计

4.1 电路设计

4.1.1 Buck降压电路

由于电容电压为25V，所以必须采用降压电路将电压降到2.5V后对电压和加速度传感器供电。为了减小功耗采用TI公司的的TPS54331芯片组成buck电路。此芯片组成的Buck电路最大极限是由28V降到0.8V，且该芯片稳定性好，精度准，功耗低等优点。Buck电路图如图4。

4.1.2 充电装置电路

用1.5V干电池对电容进行充电，要求充电到25V。所以要将1.5V电压经过升压电路升到25V。我们采用TI公司的TPS61040和TPS61070芯片组成两个Boost电路，分两级将1.5V升到5V再生到25V。TPS61040芯片最大升压范围是由1.8V到28V。TPS61070芯片最大的升压范围是由0.9V到5.5V。所以由单独一片芯片不能制成由1.5V到25V的Boost升压电路，故采用两级升压。这两种芯片都具备稳定好，精度高，功耗低等特点，对充电稳定有重要意义。充电装置电路图如图5-1。

TPS16070芯片将电池1.5V电压升至5V，参数R1，R2及确定：根据芯片要求R2取180KΩ，R1=R2（Vo/VB-1）=180k*（5/0.5-1）=1.62MΩ，电容C2=3pF（200k/R2-1）=0.33pF。TPS61040芯片将上级输出升至25V，通过调节电位器R5来调节输出，其中输出Vout=1.233（1+R4/R3），通过调节R3与R4值可以改变输出电压。

4.1.3 加速度传感器电路

测试按键与单片机相连控制是否进行测试，单片机与MMA8452加速度传感器通过I2C通信，由单片机与显示器连接进行显示，加速度传感器电路图如图6。

4.1.4 总体设计电路图（如图7、8）

4.2 程序结构与设计

程序流程判断图如图9所示。

系统供电后，单片机启动首先进入休眠状态，并实时监测是否有键按下，若无键按下，继续等待；若有键按下则根据按键功能进入测量状态或模式转换显示，然后由液晶显示新测量的数值，单片机重新进入休眠状态，继续检测是否有键按下。

5.测试方案和结果

5.1 测试方案

调整好水平台，将斜坡放在水平台上，将电容充好电后尽快的接入测量仪中，然后调整斜坡进行测试观察电容能工作时间和测量的角度。

5.2 测试结果

如表1、表2所示，2200uF电容供电，以每5秒一次的频率进行测量时，测量仪工作时间约3分钟。

100uF电容供电，可工作时间约为20秒。

6.结论

本超低功耗倾角测量仪由于设计合理，结构简单，方案选取恰当，单片机、芯片和电阻电容等参数选取合适，所以很好的满足基本和发挥要求，真正实现超低功耗的功能。本设计以超低功耗为目标，设计制作，较好的完成了超低功耗工作的目标，并实现了较高的精度，成功的完成了设计目。该作品可用于实际测量，在实验室及工业生产中可作进一步推广。

参考文献

[1]马光.单片机原理及应用[M].北京：机械工业出版社，2006（1）.

[2]马淑华，王凤文，张美金.单片机原理与接口技术（第二版）[M].北京：北京邮电大学出版社，2007.

[3]张加胜，张磊.电力电子技术[M].东营：中国石油大学出版社，2004（6）.

[4]刘润华，李震梅.模拟电子技术基础（第二版）[M].东营：中国石油大学出版社，2007（1）.

[5]段晓敏，李杰，李文怡.基于MEMS加速度计的数字倾角测量仪的设计[A].电子设计工程，2009，17（8）：71-72.

[6]周庆飞，徐明龙.基于MSP430的高精度倾角测量系统设计与实现[B].自动化与仪器仪表，2011，153：40-42，48

[7]郭俊杰，赵维谦，邱丽荣等.基于差动电容的高精度倾角测量系统设计[B].传感器与微系统，2009，28（8）：96-98.

[8]唐原广，赵曙东.基于单片机的倾角测量系统[B].微计算机信息，2007，23（3-2）：95-97.

[9]谢浩元，喻言，欧进萍.基于无线倾角传感器的桥梁扰度测量研究[A].防灾减灾工程学报，2010，30（增刊）：31-34.

[10]王志辉，康绍峥，李宁等.无线数字式倾角测量系统设计[J].

基金项目：国家大学生创新创业训练项目（编号：20111080）。

作者简介：穆伟平（1990—），男，山东青岛人，大学本科，现就读于中国石油大学（华东）信控学院2009级电气工程及其自动化专业。

测量仪范文第4篇

瑞典XTZ Room Analyzer房间声学测量仪,让您变成声学专家,轻易的找到房间声音问题所在。

样机提供:C&K影音器材专卖店

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参考售价:2000元

您是否花大钱买了高级音响,却总觉得就是没别人家好听?您是否试过各种喇叭摆位,却总是不满意效果呢?这也许不是器材的问题,更多的是房间声学条件引起的,即使有好器材,却依旧发不出好声音,典型的混响时间过长或过短、驻波、频谱曲线不够平直等都会严重影响器材的发挥。虽然经验丰富的朋友通过耳朵能判断出一个大概,针对问题做出调整,但光凭耳朵效率太低,精确度不足,能力有限,并且还有可能被欺骗。

经历五年的研究与开发,全新问世的房间声学测量仪Room Analyzer,将带来完全不同的解决方案。傻瓜化的操作模式,轻易的量化皇帝位听到的声音,通过数据和图标找出问题所在,有针对性的做出解决。

Room Analyzer内含XTZ精准校正麦克风以及USB声卡,有别于其它免费软件,需自备USB声卡与精确的麦克风,而麦克风又需校正文件才能正确测量,大幅影响操作性且设定复杂。Room Analyzer内含USB声卡跟调校过的麦克风,操作简便,性能强大。

用途:

分析家中视听室的空间

聆听位响应频率测量

实时的聆听位响应频率分析

声音反射时间/完整时域声谱图

扩大机PEQ参数调整推荐

安装示范

由于Room Analyzer没有内置安装光盘,在这里示范如何安装。

1.首先登陆www.xtz.se官方网站,然后点击转换右上角的英语设置,然后在PRODUCTS下面的Software找到Room Analyzer,然后先下载右边的PRO v2.0小工具。

2.点击刚才下载的小工具,选定正式软件的下载保存路径,然后点击下载。

3.安装过程要输入姓名、地址、电话号码等,最关键的就是正确输入USB声卡座或包装盒上面的序列号。

4.下载完成后,到下载目录找到安装软件,点击安装。目前Room Analyzer软件升级到2.0,往后应该还会继续更新。

5.安装成功,运行软件,就可以看到这个主界面了。

主要功能

Room Analyzer空间低频分析

1.分析房间声学特性。蓝色曲线就是所

在皇帝位测量出的16-314.11Hz频段频响曲线。右上角还有对应的残响和声压强度表。还可查看不同时间的残响曲线,如红色曲线就是在100ms的残响情况。

2.只要用鼠标双击图标,就可和右上角

的表格相互切换。还可以通过Result和Modes+EQ给出参考曲线,根据曲线调整AV功放的EQ或者改变音箱摆位。在右角的红色曲线就是在200ms的残响曲线;白色是Result给出的参考曲线。

RTA(Real Time Analyzer)实时分析

通过粉红噪音,可以实时分析皇帝位听到的频响曲线。频响曲线图下面还有各个频段的建议加减值提供,可以根据此值调整AV功放的EQ。

Full Range全频率响应分析

在这里可以测量20-20KHz的频谱曲线和RT60,下面还有3D的图表对应,非常具有参考价值。本软件最多可以临时存储5组数据进行比较。

实战Room Analyzer

最近有一位朋友Tony邀请我做影音顾问,帮他还在装修的视听室把把脉,这种环境下Room Analyzer可以发挥威力了。负责视听室装修的是一般的家装公司,装修前没有经过专业的声学设计,因此考察的重点是低频的混响时间和驻波情况,以及由此引起的环境异响等,好让Tony知道此视听室的优缺点,对不足的地方进行改造。

该视听室81m3(5.8×4.9×2.85),根据实际情况,低音炮准备放置在前面的两个边角:左A、右B,因此分别对两个炮位进行测量,看哪个位置更适合。首先把麦克风放置在将来的皇帝上,把声卡的信号线接到SVS PC-13-Ultra低音炮,然后进行测试。

为了方便比较,左边测量图有两组参数,蓝色曲线为A测得的参数,绿色曲线为B测得的参数。

Room Analyzer分析

A.当低音炮放置在左边的时候,左边的柜子墙带来了更多的低频驻波,在63Hz和34Hz特别明显,与实际听感吻合,声音有比较明显的隆隆声。

B.相对与左边,右边虽然也有驻波,同样是在60Hz和30Hz附近,但驻波的混响时间明显减短,低频的层次感比较强。

RTA分析

A.受到左边柜子的影响,低频驻波有所增强,部分频段声压升高。

B.大房子对低频就是有先天优势,20-500Hz都比较平坦。

Full Range分析

A.受左边墙面和柜子的影响,混响时间明显加长。

B.右边窗口泄露了部分低频,因此混响时间有所降低。

案例总结:通过Room Analyzer测量,掌握了这个非专业声学设计的视听室,目前的声学数据,对接下来的改造和挑选器材都有重大的帮助。总的来说,右边的低音炮位更有利,能减少低频驻波,缩短混响时间,不过右侧的玻璃窗和中央空调出风口有谐振,发出异响,已通知施工队进行改造。

结论

测量仪范文第5篇

关键词： 网络测量；网络性能指标；网络流量测量仪

0 引言

随着现代科学技术的发展，人们的生活越来越依赖于计算机网络，借助于网络人们可进行工作、娱乐、购物等等，渗入到生活的各个方面。同时，计算机网络的发展也是日新月异，网络的复杂度也越来越高，所以网络性能的测量，有助于对网络性能有效的预报和控制，及时发现网络出现的问题并找到解决方法。网络测量可以这样理解，使用的软、硬件测量工具或者软硬件结合的工具，对网络性能的的各项指标进行测量，并对网络性能的状况作出客观的分析。

1 网络测量分类和主要研究领域

目前，对网络测量的分类有很多。根据测量的内容可以分为拓扑测量与性能测量；根据测量方式可以分为主动测量和被动测量；根据测量点的多少可分为单点测量与多点测量；根据测量采用的协议可分为基于BGP（Border Gateway Protocol，边界网关协议）协议的测量、基于TCP/IP协议的测量以及基于SNMP协议的测量。在主动测量方式中，需要短暂断网，向网络中发送数据，通过观察收到的数据，对网络性能进行分析。被动测量不需要断网，通过镜像或者串接的模式连接到网络中，记录网络中产生的数据，并进行分析。

一般的网络测量的主要参数包括RTT（往返时延）、路径数据、带宽、延迟、拥塞程度、吞吐量、带宽利用率、丢包率、服务器和网络设备的响应时间、最大的网络流量、网络服务质量QoS等。

2 网络流量测量

目前，上网用户日益增多，随之而来的是用户对自己上网产生的流量并不透明，上网产生的流量精度与否，用户也是不甚明了，由此而产生的争议不断上演。通过对网络流量的测量，不仅可以对计算机网络的动态使用情况进行掌握，而且对流量的准确监测，对用户的合法权益维护也具有重要的意义。对网络流量性能可以通过网络流量模型进行预测，流量测量不仅仅是用在流量的测量上，还能够应用在安全管理、性能管理、计费管理等方面。

3 网络流量测量仪的设计

3.1 网络流量测试仪的设计思路

针对目前没有一款网络流量测量仪是从计量方面来进行网络流量监控，此款网络流量测量仪主要是从用户端进行流量计量，能够在一定时间内对用户产生的流量进行精确统计，精度是现行电信运营商的精度的0.3倍。

网络流量测试仪采用串联的方式连接在线路中，仪器的一个端口连接电信运营商的网络，另一个端口连接用户电脑，连接方式。

3.2 网络流量测量仪的硬软件结构

网络流量测量仪是由一块FPGA，在物理层有两个RJ45网卡接口、存储器、LCD和控制面板等组成，其硬件结构。

网络流量测量仪依据的标准是IEEE802.3以太网络通讯协议，通过计算MAC层的数据来统计流量大小。网络流量测量仪的软件结构三个模块组成：实时数据处理和分析模块、流量统计和计量模块和LCD显示模块。

3.3 网络流量测量仪的工作流程

网络流量测量仪的主要功能就是对上网流量进行计量，这也是设计此仪器的核心所在，所以仪器的首要功能是精确可靠的统计上网产生的数据，通过帧的接收、验证、计算，数据包括上下行流量，然后通过查询功能对得到的数据在LCD上显示出来。

4 结论

网络流量测量仪采用软硬件结合的方法，在用户端进行网络流量统计，从模拟验证来看，可以精确对用户的上网流量进行测量，填补了我国在网络流量计量方面的空白，维护了消费者的合法权益，具有一定的社会和经济效益。

参考文献：

[1]王宁、罗军勇，一种关于重叠服务网络的可用带宽测量技术[J].微计算机信息，2005（23）.

[2]王存立、吴捷，服务质量测量技术及其应用[J].中兴通讯技术，2003（04）.

[3]NetFlow Service and Applications（an introduction and overview），2002.

测量仪范文第6篇

关键词 热铺层；厚度测量仪；设计方法；成本控制

中图分类号：U418.6

文献标志码：B

文章编号：1000—033X（2012）07—0065—03

0 引言

在公路养护与工程施工工艺的沥青混凝土路面摊铺过程中，沥青混凝土厚度的控制对施工成本控制、路面平整度、路面质量和验收都具有非常重要的影响。目前，对沥青混凝土热铺层的厚度测量一般采用十字螺丝刀套一个矿泉水瓶盖插入热铺层，再用刻度尺测量螺丝刀插入深度来获得测量数据。这种方法存在很大的测量误差，精确度不高，使工程成本难以控制，且很容易因人为因素造成路面平整度下降（沥青摊铺机自动调平系统中的手动旋转找平仪滑杆一圈可调整厚度范围为0.2cm）。

如果用深度游标卡尺进行测量，由于沥青混凝土热铺层温度高（普通沥青混凝土温度达150℃，改性沥青混凝土达170℃），而且混凝土中沥青具有强粘性，现有游标卡尺在使用过程中容易因发热引起安全隐患。主标尺容易在测量过程中因磨损而造成测量误差，主标尺粘上沥青后滑动困难，深度测量零位不可调节，使用不方便，因此深度游标卡尺实用性不强。

申请日为2007年5月22日，公告号为CN201045574的中国实用新型专利公开了一种便携式保温层厚度测量仪。该测量仪主体为带有刻度的圆柱尺体，尺体头部设为平头圆锥体，尾部设为握柄，尺体外设有护帽。由于所设护帽是为了使用完毕后套入尺体方便携带，因而在测量温度较高的沥青混凝土热铺层时无法隔热。且所述测量仪仅包括一个尺体，使其测量的精度受到了限制。

1 厚度测量仪设计

如图1所示，厚度测量仪包括主尺、动尺、隔热手柄、自动复位弹簧、零位调节螺母和零位调整锁紧螺母等部件。动尺设置在主尺中部，并与其通过滑动间隙配合；隔热手柄套在主尺一端外部，并与其紧固连接。与现有技术相比，本设计提供了一种能够精确测量沥青混凝土热铺层厚度的厚度测量仪。

1.1主尺（含隔热手柄）

主尺设计如图2所示，外部包裹隔热手柄，隔热手柄采用耐高温材料制作而威，方便摆放、作业和携带，主尺上标有标准刻度，测量范围根据动尺移动距离来确定。主尺设计要求应方便加工制作，可采取整体车加工或者铸造加工而成。

1.2动尺

动尺设计如图3所示，包括动尺基部和动尺测量头两部分为方便测量头拆卸。动尺基部和动尺测量头之间采用螺纹连接，动尺测量头的宽度比动尺基部窄。动尺测量头与零位调整螺母滑动间隙配合；动尺基部与主尺之间滑动间隙配合。

1.3零位调节系统

零位调节系统由零位调整螺母和零位调整锁紧螺母组成，二者均通过螺纹联接固定在主尺尾部。外部设置有隔热套，隔热套采用耐高温材料制作而成。零位调节系统能有效消除因测量头磨损带来的测量误差，零位调节范围可根据主尺尾部螺纹范围来确定。

1.4自动复位弹簧

自动复位弹簧设置在主尺和动尺测量头之间的空隙中。弹簧设计要求耐疲劳、耐高温，且具有较强的弹性零位复位功能，设计时应充分考虑适合的弹簧弹力来确保测量简便。

1.5测量仪装配

测量仪装配如图4所示，动尺基部与主尺之间是滑动间隙配合，动尺测量头穿出主尺，和零位调整螺母之间采用滑动间隙配合，并可滑动，从该零位调整螺母中间孔穿出。在主尺和动尺测量头之间的空隙中，设置有自动复位弹簧。两个动尺锁紧与拨动螺栓固定连接在该动尺基部上。该动尺基部的正面标有与主尺配合的长度刻度值；动尺测量头采用耐磨合金制作成，呈圆锥平头型，可拆卸更换。此外，为了降低加工难度，本设计的动尺基部还包括刻度部分和基尺部分，并采用螺丝连接固定成一体。动尺锁紧与拨动螺栓固定连接在所述动尺基部上。

2 厚度测量仪的具体实施方式

测量时，测量人员手握隔热手柄，推动动尺锁紧与拨动螺栓，将动尺测量头推出并垂直插入沥青混凝土热铺层，在动尺测量头顶住热铺层下层路面或基层，且零位调整螺母下表面刚好顶到热铺层上层时，拧紧动尺锁紧与拨动螺栓，从而固定动尺。之后拔出测量仪，结合主尺和动尺的刻度读出沥青混凝土热铺层的测量厚度，即可简单、方便、安全地得到精确的测量数据。测量结束后，直接用纸巾或毛巾将测量仪上粘有的沥青和杂物擦净（事先可涂抹油减少沥青料的粘结），松开动尺锁紧与拨动螺栓，动尺在自动复位弹簧的作用下自动复位。

当厚度测量仪被多次使用后，动尺测量头会因磨损而变尖或者变短，此时可以将动尺测量头推出，采用机加工或者砂纸打磨成一定的圆锥平头，并将其复位，调节零位调整螺母进行调零设置，调零设置后用零位调整锁紧螺母锁紧。当动尺测量头磨损到一定程度时，可以单独更换动尺测量头，并重新进行调零设置。这样可以有效节约材料资源，降低购置成本。此外，如果沥青混凝土热铺层下面为多孔隙面层时，为减少测量误差，应采取多次测量来对比取值，同时测量仪器还可设计采用三连杆测量系统，这样就能大大减少因底面层空隙对测量厚度造成的影响误差。同时，本测量仪数据显示方式也可以加载位移传感器，通过数据转换后采用数显方式进行数据读取。

3 结语

本设计为实用新型专利，专利号为ZL200920264979.8，属于一种公路养护与工程施工测量仪器，产业化后可广泛应用于沥青混凝土、水泥混凝土、碾压混凝土、水泥稳定土等材料新铺层铺层厚度的测量。本实用新型测量仪能克服现有技术中的缺点与不足，提供一种能够精确测量沥青混凝土热铺层厚度的厚度测量方式。

测量仪范文第7篇

【关键词】虚拟仪器 测量 LabVIEW

1 虚拟仪器概述

虚拟仪器（Virtual Instrumentation）是一种计算机控制的仪器系统，以通用化计算机作为核心的硬件平台，由使用者自己设计定义，具有计算机操作界面，测试功能由软件来实现。它通过应用程序，将通用化计算机与功能化硬件相结合，这样使用者可以通过友好图形界面，自己操作计算机，完成对被检测量的采集、判断、分析、显示、存储数据等功能。

1.1 虚拟仪器与传统仪器的比较

虚拟仪器是以计算机为基础的软硬件测试平台，它可代替传统测量仪器并自由构建专有仪器系统。传统的测量仪器受到硬件的限制不能发挥很大的互联。而虚拟仪器将仪器硬件搭载到计算机平台，再加上应用软件，将计算机硬件资源与仪器硬件有机的融合，大大缩小硬件成本和体积，通过软件实现对数据的显示、存储及分析处理。

1.2 虚拟仪器系统的构成

虚拟仪器系统由硬件和软件构成，硬件是基础，软件是核心。基本硬件是计算机和信号采集调理部件。计算机自身包括微处理器、储存器、显示器等部件；信号采集调理部件为GPIB仪器控制模块，VXI/PXI，仪器模块/总线标准模块以及数据采集卡。软件构成主要有开发平台软件和用户应用软件。目前使用最多的计算机语言是美国国家仪器公司（national instruments，NI）的LabVIEW。LabVIEW全称laboratory virtual instrument engineering workbench（验室虚拟仪器集成环境），是功能强大灵活的仪器和分析软件应用开发工具，图形化，用图标来代替文本行，创建应用程序。

LabVIEW具有以下主要特点：图形化的仪器编程环境；高效内置的程序编译器；灵活的程序调试手段；数据采集与仪器通信应用的支持；数据处理和分析函数库；支持多种系统平台；开放式的开发平台等。LabVIEW程序包括三个部分：前面板、框图程序、图标和接线端口。前面板模拟真实仪器前面板；框图程序利用图形语言控制前面板上的对象；图标和接线端口把LABVIEW程序定义成子程序，实现模块化编程。

2 虚拟电子测量仪器概述

2.1 传统仪器测量系统概述

传统电子测量仪器，如信号发生器、逻辑分析仪、示波器、频谱分析仪等，都是硬件化的技术方案，因其结构上的先天局限性，决定了相互之间没有令人满意的互联与通信机制，不能实现充分的信息与资源共享，所以在不改变设计思路的情况下，难以组建成综合测试系统或电子测量平台，也就不能完成对被测系统的综合分析、评估，进而得出准确判断。

2.2 虚拟电子测量仪器集成系统设计概述

虚拟仪器技术是以计算机为核心的测试测量仪器组建技术，由计算机操纵，利用高性能的软硬件平台及模块化硬件板卡，结合高效灵活的应用软件，完成各种测量、测试任务；除信号的输入输出外，测量、控制、分析、变换、显示等功能均由软件来实现。

2.3 虚拟仪器与传统仪器测量系统比较的优点

虚拟仪器技术的优势是，使用者可以自定义专用仪器系统，功能灵活容易构建，应用面广。它符合“硬件软件化”发展趋势，被称作“软件仪器”。它的功能齐全且多样化，价格合理，因此具有很强的竞争力，在仪器计量领域有很大的发展空间。它主要有以下特点：软件是虚拟仪器的核心；性价比高；缩小仪器厂商与使用者之间的距离；扩展性强，开发维护费用低，可配置性强；有良好的人机交互界面；信息量大，测试过程完全自动化，数据可编辑、打印、存储，有完整的时间记录和测试说明；通过软、硬件的升级，可便捷地提升测试系统的水平和能力；信号电缆少，故障率低，有操作保护；系统开放、灵活，功能可更改，技术更新快；可以和其他设备互联；软、硬件都具有模块化、开放性、可重复使用及互换性等特点。

3 虚拟电子测量仪器设计原理

虚拟电子测量仪器的软件应用程序，由LabVIEW编程环境开发，动态链接库通过CLF节点调用，达到与USB控制器的互联通信。LabVIEW程序编写分为前面板和后面板，前面板有登陆界面和各个虚拟仪器界面。后面板是编程程序框图，对前面板的各个模块进行编程，再把它们整合在一起，组成一个大的、整体的程序框图。

程序设计中，使用软件模板提供的旋钮、按钮、开关、数字显示、图表、图形等控件，在前面板设置输入输出对象，按照使用者的实际需求，设计图形化交互界面。框图程序设计是图形化程序的源代码，与前面板一一对应，使用软件提供的结构控制、数值运算、字符串运算、数组运算、布尔运算、信号分析、波形处理、文件输入输出、仪器控制等控件，按照使用者的需求，控制和分配前面板的输入输出。程序中的数据信号根据程序逻辑关系，沿数据线流动，满足“数据流驱动”。

在虚拟电子测量仪器中，硬件部分由USB控制卡，信号发生卡和信号采集卡组成。12V电源供电，通过USB2.0连接到计算机，与软件连接相通。

参考文献

[1]林君，谢宣松等.虚拟仪器原理及应用[M]. 北京：科学出版社，2006.

[2]李江全等.虚拟仪器设计测控应用典型实例[M].北京：电子工业出版社，2010.

[3]李江全，李玲，刘媛媛.案例解说虚拟仪器典型控制应用[M].北京：电子工业出版社，2011.

[4]林继鹏，茹锋.虚拟仪器原理及应用[M].北京：中国电力出版社，2009.

[5]石博强.虚拟仪器设计基础教程[M].北京：清华大学出版社，2008.

[6]张崇雄.虚拟仪器技术分析与设计[M].北京：电子工业出版社，2007.

作者单位

测量仪范文第8篇

关键词：凸轮分割器；精度测量仪；VB

中图分类号：TG87 文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2012）06－0041－02

凸轮分割器又称间歇分割器、凸轮分度器，它已成为当今世界上精密驱动的主流装置。它具有运转平稳、传递扭矩大、定位时自锁、结构紧凑、体积小、噪声低、寿命长等显著优点，是代替槽轮机构、棘轮机构、不完全齿轮机构等传统间歇机构的理想产品，产品广泛应用配套于各种组合机械、机床加工中心、烟草机械、化工灌装机械、印刷机械、电器制造装配自动生产线等需把连续运转转化为步进动作的各种自动化机械上的必备的理想功能部件。国内机械制造行业对凸轮需求量日益增大。相对于美国、日本等发达国家，我国研究凸轮分割器的时间较短，其产品还没有实现标准化和系列化，对于该机构的检测在国内已经研究出了一种用三坐标测量机测量其面误差的方法。从精度分析和实际操作的角度论证了这种测量方法的可行性和准确性。三坐标测量机的出现，在一定程度上对凸轮分割器轮廓面的误差有了直观测量，使凸轮分割器的轮廓精度提高有了理论依据，但由于其主从动件割器的传动精度，只能靠工人的现场经验或一些简单缩紧装置来判断或提高弧面凸轮分度机构的传动精度。因此凸轮分割器的传动精度是否符合要求，是我们必许面对的一个现实。凸轮分割器传动精度测量仪正是针对以上的背景而提出的一种可行的研究。配合方面的原因，凸轮分割器传动精度必然存在误差。然而无论作为凸轮分割器的生产厂家，还是凸轮分割器的使用者，目前仍然缺少必要的测量手段来准确描术凸轮分割器的传动精度。VB开发的测量软件是整个测量系统的核心部分，其强大的图形图像技术、SQL应用、数据库开发技术、数据库控件以及网络编程技术保证了此测量仪器的研究与开发。

1 设计概述

现在，我国已可以设计制造出各种规格的凸轮分度机构。为了增强产品的市场竞争力，凸轮分度机构轮廓精度的控制成为各个厂家的重中之重，国内对精度测量仪的研究也随之掀起，三坐标测量机的出现为产品精度的保证提供重要的测量依据，但由于其主从动件配合方面的原因，凸轮分割器传动精度势必也存在误差，而对于传动精度要求严格的使用厂家来说，国内还缺乏必要测量仪器来测量凸轮分割器传动的准确性。但作为国内外日益成熟的机械技术、传感器技术、数据采集信息传输技术、计算机辅助测试技术为本测量仪的研究与开发提供了重要的保证。

2 设计方案分析

现有三坐标测量机的技术，我们完全可以对其结构变更设

计，制造出本测量仪适用的三坐标测量机构。传感器是信号检测的器具，精度高、灵敏度高且测量范围大及小型化是传感器的发展方向。光电编码器是本研究中非常重要的传感器，其最大的优点是没有接触磨损、码盘使用寿命长、允许转速高、精度高，作为测量系统中重要的组成部分，以上特点在一定程度上保证了本测量系统的测量准确性与稳定性。近年来，随着计算机和数据采集卡技术的不断提高，越来越多的企业以计算机和数据采集卡为平台，实现生产监测与控制，这一系统比传统的PLC系统具有更低的成本、更灵活的配置、更短的开发周期。数据采集卡通过ISA或PCI总线连接到PC机中，把采集的模拟、数字信号通过A/D转换输入计算机进行分折、处理、显示等，并可通过D/A转换实现控制命令输出。还可加入信号调理和实时DSP等硬件模志。在精密测试领域，计算机辅助测试技术使复杂工件的测量，不仅能完成尺寸、曲线、曲面的精密测量，还能进行形位误差的精确评定，其最典型的代表是三坐标测量机（CMM）的出现，标志着计量仪器从传统的手动测量向现代化的自动测试技术过渡的一个里程碑。三坐标测量机（CMM）的出现也为凸轮分割器传动精度的测量提供了重要的研究思路，使得凸轮分割器传动精度的测量成为可能，促进了自动化的快速发展。

3 设计的实施

基于以上国内外对凸轮分割器精度测量研究现状的分析对凸轮分割器传动精度测量仪的设计与开发进行研究。以VB6.0为平台，借助现有成熟的机械技术、传感器技术、数据采集及接口技术、计算机辅助测试技术，具体内容如下：基于VB语言，利用VB强大的图形图像技术、SQL应用、数据库开发技术、数据库控件以及网络编程技术开发凸轮分割器传动精度的检测软件。利用传感器技术、数据采集及接口技术，来完成数据的检测、采集、信号变换，最后将信息传输至计算机，通过凸轮分割器传动精度的检测软件进行分析得出检测数据。

4 结束语

输入轴及输出轴均采用光电编码器对凸轮分割器传动情况进行测量，其测得的数据（脉冲信号）通过数据采集卡传入到PC机，在VB语言开发的测试系统中按修正正弦加速度运动规律描绘出输入、输出曲线，根据输出曲线对输入曲线跟随情况来判断凸轮分割器传动误差，从而通过一定措施来提高凸轮分度机构的传动精度。

Cam Split the Design and Development of the Precision of the Measuring Instrument Mou Wenwen

Abstract: cam splitter has become a mainstream device for precision drive in the world today, within the machinery manufacturing industry, increasing demand on the cam. The article is based on the VB language, using sensor technology and network communication data transmission technology, with the coordinate measuring machine research and development of computer test system to measure cam splitter transmission accuracy.

测量仪范文第9篇

关键词：测井仪器；随钻测量；节电设计

中图分类号：TD609文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)18-4486-02

1 概述

随着油田开发进入中后期，油田对随钻测量仪的需求量越来越大，该仪器是将传感器测得的井下参数按照一定的方式进行编码，产生脉冲信号，该脉冲信号控制伺服阀阀头的运动，利用循环的泥浆使主阀阀头产生同步的运动，这样就控制了主阀阀头与下面的限流环之间的泥浆流通面积。在主阀阀头提起状态下，钻柱内的泥浆可以较顺利地从限流环通过；在主阀阀头压下状态时，泥浆流通面积减小，从而在钻柱内产生了一个正的泥浆压力脉冲。定向探管产生的脉冲信号控制着主阀阀头提起或压下状态的时间，从而控制了脉冲的宽度和间隔。主阀阀头与限流环之间的泥浆流通面积决定着信号的强弱，我们可以通过选择主阀阀头的外径和限流环的内径尺寸来控制信号强弱，使之适用于不同井眼、不同排量、不同井深的工作环境。实际上，整个过程涉及到如何在井下获得参数以及如何将这些数据输送到地面，这两个功能分别由探管和泥浆脉冲发生器完成。

而随钻测量仪大多数使用电池来供电，这样一来电池能量的大小就决定了随钻测量仪在井下连续工作的时间。目前大多数使用电池的随钻测量仪在井下连续工作的时间都在150至200小时。但现场对随钻测量仪在井下连续工作的时间要求最好能达到300小时以上。

2 随钻测量仪的能耗分析

我们来分析一下随钻测量仪各部分的能耗情况：

1）电磁阀是泥浆脉冲发生器的最重要的部件，它是把电子编码信号转化为机械动作的桥梁，每吸合一次就能向地面传输半个字节的数据。它也是最大的能耗部件，我们现在用的电磁阀电阻为16至20Ω，给电磁阀供电为24V，每次吸合时电流就为1.2至1.5A，折算成功率为30W左右。

2）电子控制及传感器的耗电是5V供电时70至100mA，折算成功率为0.5W左右。

3 吸力与电磁铁各参数的关系

电磁铁的吸力 F=B2S/2μ0(1)

式中 F――吸力；

B――磁通密度（电磁铁动 、静铁心工作气隙的磁通密度）；

S――铁心极面的截面积；

μ0――真空中的磁导率。

由于B(B=Φ/S)与IW或U（电压）等有关系，因此表现在直流电流或电压线圈上，吸力与电磁铁的参数略有不同。

1）直流电磁铁

电流线圈

F=6.4(IW)2S/δ2（拍合式）(2)

F=3.2(IW)2S/δ2（Π形）(3)

电压线圈的F计算式与式(2)、(3)同（因为U=IR，R=lL/s，线圈电阻中长度L与W等有关，最后仍可化为IW等式）。

各式中 F――电磁铁铁心极面上的吸力；

U――线圈两端施加的电压；

Im――励磁电流的最大值；

W――线圈的匝数；

S――铁心极面的截面积；

δ――工作气隙；

L――铁心的磁路长度；

g――单位长度的漏磁导；

f――交流电的频率。

不论是直流或交流，电压U或等于IR，或U=［E2+（IR）2］1/2

从式(1)～(3)可见：

吸力F与IW或线圈两端的电压的平方成正比，与铁心的截面积S成正比，与静铁心、动铁心(衔铁)间的工作气隙的平方成反比。

IW和U是磁能源，当IW与U值不足时，磁通量中值(Φ=BS)就小，这是因为IW=ΦRm，或U≈E=4.44fWΦ。Rm为磁阻，如果磁阻值一定，Φ值就与IW成正比了。

吸力F与电磁铁的工作气隙δ的平方成反比，气隙大，吸力小。当δ为一定时，电磁铁整个吸合(释放)过程是，δ从某一定值到δ=0，或者从δ=0到δ为某定值(前者为吸合，后者为释放)。工作气隙δ决定在此气隙的磁阻值，因为：

Rm = δ/μ0S

当铁心的尺寸已定，S也成常数，则δ大，Rm大，要保持足够的磁通Φ值，当W不变时，势必增大励磁电流I。反过来，铁心已吸合，δ=0，此时Rm最小，IW中，励磁电流I最小。倘使电磁铁已闭合，由于铁心极面不平，或有尘埃，甚至水蒸气附着于极面，电磁铁就处于未完全吸住，便有因抖动产生的噪声。对于要求极高的电磁式剩余电流保护装置的漏电脱扣器其极面的平整度规定在1个μ以下，极面上任何的灰尘、油迹或因密封不当，潮气吸入，都可能使吸力减小，其根本原因是尘埃、油迹、水汽相当于一个小气隙δ。

反力弹簧是电磁铁的重要元件，有此弹簧，就能使吸力小于弹簧反力时释放，利用此弹簧反力去打掉脱扣片（杆）或释放时，使动铁心一起带动触头（点）脱开与静触点的接触。

反力弹簧不能过小，否则打不掉脱扣板；也不能太大，太大时徒然要增大吸力，通常保持力FB=F吸－F反应在1/F吸左右，以保证在正常振动时不致引起电磁铁动作（跳开）。

4 吸力与电磁铁芯位移的关系

我们利用相同的一个电磁阀进行拉力与位移关系的试验，试验结果如图1。

根据上图1我们得知随着位移的变小拉力在变大，而且是急剧变大，也就是在相同的功率在5mm时只能拉动1kg的砝码，而在2mm时能拉动5kg的砝码。由此我分析在电磁阀吸合后可以减小供电电流，也一样可以保持吸合状态，基于这一理论我对电磁阀控制进行了节能设计。

我们的电磁阀每次吸合大约为750ms，而吸合距离为3mm，经过试验吸合3mm距离用时大约为50到100ms，也就是说有600ms多时间不许要给电磁阀提供30W的功率。

根据图1的显示，我们应该给电磁阀进行如图2所示供电曲线是最科学、最省电的。

但在实际应用中产生如图2所示的电流源是比较复杂的，电路也比较庞大，因此我采用了近似计算加临界值设定的方法，得出如下位移与电流的图形，如图3。

而把上面的关系转化为时间与电压的关系就如图4。

由此就得出电子控制框图如图5，其中用两个电源8V和24V分时给电磁阀供电，从而得到如图4的供电曲线。

按上述框图原理所制成的单元电路经反复试验验证，可以达到节电的要求，并能很好的完成吸合动作，产生泥浆脉冲，传输信号至地面。

5 结束语

此项技术经我们使用验证可以节电20-30%，延长高温电池使用寿命40-50小时。目前我国大多数随钻测量仪都是采用进口的一次性高温电池，每节高温电池的价格为几百元，每支仪器要装6至8节高温电池，如果此项技术能在全国推广每年就可以节约上千万的费用。

参考文献：

[1] 关德新,冯文全.单片及机器件实用手册（电源器件分册）[M].北京:北京航空航天大学出版社,1998.

[2] 陈知今,李永柏,戴辅仁,等.模拟电子技术基础[M].北京:北京航空航天大学出版社,1993.

测量仪范文第10篇

测量仪器的计量特性是指其影响测量结果的一些明显特征,其中包括测量范围、偏移、重复性、稳定性、分辨力、鉴别力〔阈〕和示值误差等。为了达到测量的预定要求,测量仪器必须具有符合规范要求的计量学特性。

确定测量仪器的特性,并签发关于其法定地位的官方文件,称为测量仪器控制。这种控制可包括对测量仪器的下列运作中的一项、两项或三项;即型式批准;检定;检验。

这些工作的目的是要确定测量仪器的特性是否符合相关技术法规中规定的要求。型式批准是由政府计量行政部门做出的承认测量仪器的型式符合法定要求的决定。所谓型式,是指某一种测量仪器的样机及(或)它的技术文件(例如:图纸、设计资料等),实质上就是该种测量仪器的结构、技术条件和所表现出来的性能。检定是查明和确认测量仪器是否符合法定要求的程序,它包括检查、加标记和(或)出具检定证书。检验是对使用中测量仪器进行监督的重要手段,其内容包括检查测量仪器的检定标记或检定证书是否有效、保护标记是否损坏、检定后测量仪器是否遭到明显改动,以及其误差是否超过使用中最大允许误差等。

一、标称范围、量程和测量范围

测量仪器的操纵器件调到特定位置时可得到的示值范围,称为标称范围。此时的示值范围是与测量仪器的整体相联系的,是指标尺所指示的被测量值可得到的范围。标称范围通常以被测量的单位表示,而不管标尺上所标的单位是什么。标称范围的上限与下限之差的绝对值,称为量程。例如:某温度计的标称范围为(-30～80)℃,则其量程为|80-(-30)|℃=110℃;某电压表的标称范围为100V,则其量程为|100-0|V=100V。

测量范围,也称为工作范围,是指测量仪器的误差处于规定的极限范围内的被测量的示值范围。在这一规定的测量范围内使用,测量仪器的示值误差必处在允许极限内;而若超出测量范围使用,示值误差就将超出允许极限。换言之,测量范围就是在正常工作条件下,能确保测量仪器规定准确度的被测量值的范围。

有些测量仪器的测量范围与其标称范围相同,例如体温计、电流表、压力表、密度计等。而有的测量仪器处在下限时的相对误差会急剧增大,例如地秤,这时应规定一个能确保其示值误差处在规定极限内的示值范围作为测量范围。可见,测量范围总是等于或小于标称范围。

注意正确区别和掌握示值范围、标称范围、测量范围和量程的概念。示值范围是指测量仪器标尺或显示装置所能指示的范围,可用标在标尺或显示器上的单位表示;标称范围是对测量仪器整体而言的,通常用被测量的单位表示;测量范围是指能保证规定准确度、使误差处于规定极限内的量值范围;量程则是指标称范围上、下限之差的绝对值。

二、额定操作条件、极限条件和参考条件

额定操作条件是指测量仪器的正常工作条件,也就是使测量仪器的规定计量特性处于给定极限内的使用条件。在这些条件中,一般包括被测量和影响量的范围或额定值,只有在规定的范围或额定值下使用,测量仪器才能达到规定的计量特性或规定的示值允许误差值。例如:工作压力表测量范围的上限为10MPa,则压力的最大值只能加到10MPa;额定电流为10A的电能表,其输入电流不得超过10A。在使用测量仪器时,搞清额定操作条件十分重要,只有满足这些条件,才能保证测量结果的准确性和可靠性。

测量仪器的规定计量特性不受损也不降低,其后仍可在额定操作条件下运行所能承受的极端条件,称为极限条件。极限条件应规定被测量和影响量的极限值。

参考条件是指测量仪器在性能试验或进行检定、校准、比对时的使用条件,即标准工作条件,或称为标准条件。这些条件一般应对作用于测量仪器的影响量的参考值或参考范围做出明确规定,以真正反映测量仪器的计量性能和保证测量结果的可比性。

注意正确区别和掌握额定操作条件、极限条件和参考条件。前者是测量仪器正常使用的条件,后者是为确定测量仪器本身计量性能所规定的标准条件,中者则是仪器不受损坏和不降低准确度所允许的极端条件。在这三者中,参考条件的要求最严,额定操作条件则较宽,而极端条件的范围和额定值为最大。

三、示值误差和最大允许误差

示值就是由测量仪器所指示的被测量值。测量仪器的示值误差是测量仪器示值与对应的输入量的真值之差,它是测量仪器最主要的计量特性之一,本质上反映了测量仪器准确度的大小,即测量仪器给出接近于真值的响应的能力。示值误差大,则其准确度低;示值误差小,则其准确度高。

示值误差是相对真值而言的,由于真值不能确定,实际上使用的是约定真值或实际值。为确定测量仪器的示值误差,当接受高等级的测量标准对其进行检定或校准时,该测量标准器复现的量值即为约定真值,通常称为实际值、校准值或标准值。所以,指示式测量仪器的示值误差=示值-实际值,实物量具的示值误差=标称值-实际值。

测量仪器示值误差,通常简称为测量仪器的误差,可用绝对误差形式表示,也可用相对误差形式表示。确定测量仪器示值误差的大小,是为了判定测量仪器是否合格,并获得其示值的修正值。

对给定的测量仪器,由规范、规程等所允许的误差极限值,称为测量仪器的最大允许误差。通常可简写为mpe,有时也称为测量仪器的允许误差限。

示值误差和最大允许误差均是对测量仪器本身而言的。最大允许误差是指技术规范(例如标准、检定规程、校准规范)所规定的允许的误差极限值,它是一个判定测量仪器合格与否的规定的要求;而示值误差则是指测量仪器某一示值的误差的实际大小,它是通过检定、校准所得到的一个值或一组值,用以评价测量仪器是否满足最大允许误差的要求,从而判断其是否合格,或者根据实际需要提供修正值,以提高测量结果的准确度。

四、灵敏度

测量仪器响应的变化除以对应的激励变化,称为灵敏度。它反映测量仪器被测量(输入)变化引起仪器示值(输出)变化的程度,用被观察变量的增量(即响应或输出量)与相应被测量的增量(即激励或输入量)之商来表示。如果被测量变化很小,而引起的示值改变(输出量)很大,则该测量仪器的灵敏度很高。