基于模拟电路的电子测量技术相关探索

(天津市河西区职工大学，天津 300203)

科学技术不断深入，电子测量技术得到了广泛的应用，成为推动社会生产生活发展的重要技术。电子测量技术主要是应用于精密仪器的测量过程中，具有比较精准的测量效果。经过多年的发展，基于模拟电路的电子测量技术已经得到了成熟的发展，但是，仍然存在着诸多发展障碍，这就表明该领域具有比较大的研究价值。下面就模拟电路的电子测量技术展开全面研究，以便为电子测量技术的创新提供理论支撑。

一、电子测量技术的相关概述

电子测量技术是一项比较系统的技术工程，它与多个技术领域都存在着紧密的联系，尤其是通信领域、计算机领域、软件领域等，这些都能够进行比较完美的结合。在电子测量技术高度发展的基础上，催生出了电子测量仪器的开发与应用，这就使电子测量技术成为一种比较优质的机械测试体系。当前在电子测量技术的发展过程中，模拟电路是最为普遍的技术核心，这也是未来电子测量技术的发展方向。所以，我们对电子测量技术的研究不能仅仅局限于某一特定领域，要站在国家安全、经济产业、科技进步等多个层面，要将其作为多元化的工程来看待。总之，电子测量技术中的模拟电路技术具有比较关键的作用，这也与电子测量仪器的研究产生了密切联系，并且有效的促进了模拟电路技术在其他行业中的应用。我们大力发展电子测量技术，就是要大力的促进我国电子测量仪器产业的极大创新，还要为电子测量仪器提供发展方向，最终能够全面推进电子测量技术的通用化、模块化、智能化等。

二、基于模拟电路的电子测量技术的创新点

(一)能够与计算机技术进行有机的结合

我国已经进入互联网信息时代，计算机技术已经在各个行业中得到了应用。所以，电子测量技术也就能够与计算机技术进行有机的结合，从而达到联用的效果。在这一过程中，我们可以充分借助D/A与A/D的变换性能，在电子测量仪器测得数据基础上，通过特定的传输路径传送至计算机终端，这样就能够使电子测量数据进行一定的保存，极大程度上避免了数据丢失的情况发生。在这一基础上，电子测量技术与计算机技术进行互通互联，充分利用了计算机终端的平台基础，提升了测量数据传输的精准化。另外，计算机的发展也呈现出诸多新特点，尤其是微型计算机的研发，这就为电子测量仪器微型化和电子测量数据便携化提供了支撑。在微型计算机的平台支撑下，电子测量数据完全可以随身携带，有效的提升了测量数据的应用水平，同时，对测量数据库的改进也提供了发展方向，有效提升了测量技术的性能发挥，使电子测量技术和模拟电路技术的性能得以充分发挥。

(二)测量频率具有更为宽泛的范围、更为广泛的量程

电子测量技术与传统意义层面的测量技术具有比较大的差异性，这也是电子测量技术对其的重要改进。将其两者进行差异化对比，以模拟电路为基础的电子测量技术具有更为宽泛的范围、更为广泛的量程，这是其最突出的优势。所以，我们可以充分借助对电子测量技术的应用，借助对电子测量仪器的使用，对各项环境条件比较恶劣的测试任务进行测量，比如深海压力的测量、高温锅炉温度的测量等。总之，对电子测量技术的应用后，我们可以极大的降低测量人员的工作难度和强度，全面提升其基本的工作效率。

(三)测量的速率和精度都有明显的提升

我们都知道，电子测量技术对传统测量技术有了很大的创新，有效的规避了传统测量的技术缺陷。利用电子测量技术进行测量，这会具有比较精准的特性，并且其工作效率是非常高的，也就是其具测量的速率比较迅速。基于模拟电路的电子测量技术之所以能够在社会生产生活的各个领域有所应用，这主要是电子测量技术在速率和精度方面都有比较良好的优势，这是其基本性能有效发挥的基础条件。电子测量技术主要是依靠电磁波进行工作，这也就凸显了电子运动理论的作用，所以，这就为电子测量技术测量速率的提升产生比较大的推力。再者，电子测量技术在很大程度上降低了测量误差，为测量精准化提供了条件。

(四)有效的提升了测量的远程操控能力

我们在上文中已经提到，电子测量技术主要是应用于复杂的环境中，比如深海压力的测量、高温锅炉温度的测量等。所以，这些区域的测量工作具有很大的难度，这可能会对工作人员造成人身威胁。但是，电子测量技术就有效的避免了不利因素的出现，这主要是源于其具有远程操控能力。基于模拟电路的电子测量技术具有良好的远程操控能力，它能够在很多情况下帮助工作人员进行高难度工作的进行，这可以体现在测量的时间和空间角度方面，电子测量技术能够长时间的进行作业，并且其自身的作业面也是比较广泛的，这也就会保证了电子测量数据的实时动态性。同时，电子测量技术具有比较全面的表现方式，直观、简便等都是其特征的基本反映。下面我以测量发光二极管为例，在实际的测量过程中，我们就可以通过电子测量技术将其所包含的各种数据进行展现，展现的媒介主要是数字和示波的形式，这样我们的测量人员就会借助数据展现图，对各种测量数据进行全面的分析，以便后期工作的进行。

三、电子测量最优方案的选择原则分析

(一)合理性

电子测量技术的种类是比较多的，这也就表明电子测量方法具有多元化特征。所以，在此基础上，我们可以依据多元化的分类标准，将其划分为不同的类别。比如按照测量手续分类可以划分为直接测量方法、间接测量法、组合测量法。在测量电阻的过程中，所谓直接测量法就是在实际应用过程中，利用相关的电子测量仪器进行测量，最为突出的就是万用表的使用；间接测量法则是没有直接对电阻值进行测量，而是借助电流表和电压表，进而通过相关的换算规则进行转换；组合测量法则是在对相关数值的测量中，利用电阻器来测量电阻温度系统。同时，按照电子测量的性质，我们就可以将其划分为时域测量、频域测量、数据域测量、随机测量等，时域测量就是借助示波器对脉冲信号的上升沿与下降沿进行观察，最终得出结论；频域测量就是在实际应用的过程中，借助频谱分析仪从而对信号频谱进行相关的分析，数据域的测量在实际中的应用比如利用逻辑分析仪对数字量进行测量，而随机测量法在实际中的应用比如对各类噪声信号进行动态测量与分析。总之，我们在对电子测量方法的选择过程中，需要遵循好合理性的特点。一般来讲，我们需要从以下几个方面入手，进而加强对电子测量合理性的提升。第一方面，被测量对象的本质是什么，这是选择电子测量类型的直接因素。第二方面，我们在后期工作中，需要的电子测量精度是什么。第三方面，测量人员从事测量工作的外界环境是什么样子。第四方面，在实际的测量过程中，我们会使用到的测量设备主要有哪些等。

(二)简易性

基于科学技术的快速发展，其对行业发展提出了更高的要求。工作速率的高效化则成为科学技术发展重要标志。工作高效化则意味着工作环节的简易化，这对于模拟电路在电子测量技术中的应用中尤为凸显。所以，我们在进行测量方案的拟定过程中，一定要遵循简易性的原则，尽可能的减少繁琐的工作环节，选择简便易行的测量仪表和测量方法，全方位的减少实验测量的步骤。同时，还要在一定程度上确保实验结果能够在短时间内进行读取和存储。

(三)精准性

在实际的测量过程中，受多方面因素的影响，我们会不可避免的受到外界环境的影响，并且这些影响多表现为负面。再就是，电子测量的仪器也会具有一定的缺陷，测量的方法也会具有一定的不足等，综合以上原因，这就可能会导致我们所获取的测量数据是不科学的，存在较大的误差。当然，这其中还会包含测量人员的问题，比如测量方法选择不合理、测量技术不过关等。理论上测量误差主要是因为系统本身存在一定的误差，再者就是实验方法本身存在不确定性，造成测量误差的因素是多方面的。下面我将主要从测量的性质入手，将测量的综合误差划分为系统误差、粗大误差以及随机误差这三个类型。在实际的测量中，如果测量的误差与实际结果偏离过大，或者是超出规定的范围，那么，这些测量数据则无法得到应用。同时，我们在很多情况下，并不会及时的意识到测量数据存在偏差，这就会在此基础上做出错误的决定，最终就会直接影响到测量工作的进程，这样甚至会造成比较严重的经济损失。基于此，我们在进行最佳测量方法的选择过程中，必须要始终将测量方法的选择作为工作重点，确保整个测量过程中的综合误差最小，并且综合误差最小需要实验涉及到的每项测量误差都要最小。但是测量过程中并不是所有的误差都可以进行人为地控制，一些客观因素比如测量仪器精密度、测量环境等，这些都是不可控的，我们无法将其改变，这就要求在实际操作中，要从可以主管控制的因素入手，来减少误差，比如对于系统误差来说，要选择精度比较高的仪器来进行测量，对于操作环境的选择要尽量选择符合实验要求的测量环境等。

(四)经济性

在对模拟电路的电子测量技术应用中，我们会使用到精度比较高的测量仪器，这能够在一定程度上提升测量结果的精度，从而有效降低测量过程中的误差。另一方面讲，测量仪器的测量误差越小，其性能就越丰富，这也就决定了测量过程的成本增加。所以，我们为了保证测量过程的经济性，可以适当的将经济性原则引入到实际测量中，不能单纯的为了精准化忽略了成本性。很多情况下，我们并不需要高精度的测量数据，这必须要结合相关的工作性质和测量需求。但是，不可否认的是，电子测量仪器与测量综合误差试具有紧密联系的，反之，要想不断降低测量数据的综合误差，我们就需要选用更为精准的测量仪器和实验设备，这是比较直接的路径。基于此，我们在遵循测量精准化的基础上，可以适当地降低数据测量的精度，进而选择经济且又符合标准的电子测量技术。比如，我们在对电路中电阻进行测量过程中，我们完全可以适用普通的万用表，这是完全能够符合相关工作要求的，这就可以不使用精度更高的测量仪器。

四、电子测量技术中模拟电路的实际应用案例

在电子测量的过程中，会具有比较多的应用实例，比如带有极性的交直流两用电子电压表、 测级直流电流的电流电压变换器等。下面我们就以直流电流电压变换器作为基本案例，对其技术要点进行阐述。如图1所示，这是直流电流电压变换器的工作原理图，其主要是应用于测量直流电流lx电路，其基本的测量方法就是事先测定电路中的电流量，然后根据相关的定理、规则，进而换算成相对应的电压，最终能够确保测定数据以电压形式展现。

在对相关数据进行测量前，我们需要对电压表进行事先的校准，校准过程中遵循严格的技术要领，我们需要确保开关S处于断开的状态，即电压表不接任何的量程，然后将RP电位器调整到最小阻值的状态，这主要是指下图所示的滑动端处于的最左端。同时，在红表笔(正极)与黑表笔(负极)之间添加100MV的标准电压，通过调节电位器的RP，能够使电压表指示达到满量程SV。

对于下图中的四个电流量程(分别为10mA、50mA、100mA、1A)，我们可以由此推算出电流取样的电阻R1、R2、R3、R4的阻值大小。经过实际案例的实践证明，电子测量技术具有比较好的应用效果，尤其是在电路测量电流的值比较大时，这样就会使取样电阻也比较小，最后使整体的测量误差业比较小。

图1 直流电流电压变换器工作原理图

五、模拟电路在电子测量技术中云应用分析

伴随着社会的不断发展，需要测量的项目不断增加，测量的内容也不断深化，尤其是对于电参数的相关测定，基于模拟电路对的电子测量技术具有比较高的利用价值。基于模拟电路对的电子测量技术的理论基础就是电子技术理论，再就是，其基本效用发挥就需要借助相关的电子测量仪器，从而能够对各方面进行相对应的测量。一般来讲，模拟电路在电子测量技术中云应用主要包括以下几个方面。第一方面，对电能量的相关测定，这一部分主要包括电气系统的电流、电压等指标；第二方面，对电路元件参数的测量，这主要包括元器件的电阻、电容等元器件参数：第三方面，对特性曲线的测定，涵盖了电子电路、器件的幅频特点、输入及输出特性曲线等；第四方面，对电信号特点的相关测定，者主要包括了电信号的波形、频率、时间、失真度等层面；第五方面，对电子电路特点的相关测定，这主要包括了电压放大倍数、功率增益、灵敏度、频带宽度等方面的指标。总之，在电子测量技术的应用过程中，模拟电路一直扮演着重要的角色，这也就为模拟电路提供了运行平台。同时，我们借助相关的转换原则和标准，可以通过对各种元器件参数的测定，最终转换成对电压的测定。一般来讲，主要有电流与电压之间的变换、电阻与电压之间的变换、电容与电压之间的变换等。所以，模拟电路在电子测量技术中具有比较显著的作用，这对其应用创新也具有积极作用。

六、基于模拟电路的电子测量技术发展策略

(一)加强对模拟电路电子测量技术的改进

基于模拟电路的电子测量技术表现出了比较多的优势，比如涉及频率范围比较广、测量速率比较快、操作方式比较简单等，这就决定了以模拟电路为核心的电子测量技术必然会成为社会生活生产的应用重点，必然也会带来良好的社会效益和经济效益。但是，由于受多方面因素的影响，模拟电路技术或多或少的存在一些缺陷，比如电子管的体积比较大，所以，以此制作成的电子测量仪器也会具有较多的缺陷，尤其是在耗电量方面，成本损耗尤为突出。所以，我们必须要结合电子测量技术的最新发展方向，积极融入新型的软件开发和测量技术，推进模拟电路电子测量技术的改进，更好的满足社会发展的需求。

(二)加强对远程操控电子测量技术的应用

电子测量技术具有其特定的测定范围，尤其是在特殊的工作环境中，我们需要加强电子测量技术远程操控能力的开发。比如在后期的矿产调查中，我们就可以利用光谱的特性，充分发挥其远程的性能，再就是，我们可以利用成像光谱仪来监测各个地区物质的光谱特性，以此来推断该地区的物质分布，从而获取资源分布。所以，我们在后期的使用过程中，一定要注重对电子测量技术与应用环境的协调，这样就可以在一定程度上实现信息的获取和整合，加强对新技术与传统技术之间的优势互补，推动模拟电路电子测量技术的改进。

(三)拓展模拟电路电子测量技术的应用范畴

一般来讲，只要是能够使用模拟电路进行测量的对象，都可以纳入到电子测量的范畴。但是，从狭义上来讲，模拟电路电子测量技术具有其独特的应用范围，其中涉及到电子测量、还要符合模拟电路的使用规则，这才能够称之为模拟电路电子测量技术。目前来讲，模拟电路电子测量技术的应用范畴还是比较狭窄的，这要求我们必须融合最新的技术要点，推动其应用范围的快速拓展。

结语

综上所述，基于模拟电路的电子测量技术应用是一项系统化工程，这就要求我们必须从全方位入手，采取全面的发展策略。本文主要是从电子测量技术的相关概述入手，进而就基于模拟电路的电子测量技术的创新点进行分析，这主要是从能够与计算机技术进行有机的结合、测量的速率和精度都有明显的提升等方面进行分析的，再就是，对电子测量最优方案的选择原则展开研究，主要涉及到精准性、经济性、简易性、合理性等。总之，我们要基于现有的电子测量技术，推进电子测量技术准确度的提升，为我国其他领域的发展提供数据支持。