摘 要： 随着经济社会的发展, 测量工作在社会生产中的应用越来越重要, 电子测量仪器作为其中不可或缺的测量设备, 如何提高其测量效果已成为当前重要的研究课题, 本文就数字信号处理对电子测量与仪器的影响展开了探讨, 希望为测量性能的提高提供一定借鉴。
关键词： 数字信号处理; 电子测量; 仪器;
Abstract： With the economic and social development, the application of measurement work in social production is becoming more and more important, electronic measuring instruments as one of the indispensable measuring equipment, how to improve its measurement effect has become an important research topic. In this paper, the impact of digital signal processing on electronic measurement and instrumentation is discussed, hoping to provide some reference for the improvement of measurement performance.
Keyword： Digital signal processing; Electronic measurement; Instrumentation;
0、 引言
数字信号处理 (DSP) , 就是利用计算机或者其它设备来对信号进行有效的处理, 也即是通过相应的处理来对信号进行识别分析, 使其满足一定使用需要的过程。当前, 社会生产的多个领域都需要进行测量工作, 其中应用最多、效果最好的就是电子测量, 通过数字信号处理技术的应用, 能够进一步改善测量效果。
1、 电子测量的重要意义
在我们的生产生活中, 都离不开对测量的应用, 并进一步推动着我们社会的向前发展。而数字信号处理技术的应用又促进了电子测量的发展, 可以有效地增强测量过程的准确性, 所以说数字信号处理对电子测量的影响是非常大的。
1.1、 测量的应用
一方面, 通过测量, 使得某些抽象的事物变得具体化。比如, 在生产一项产品时, 假如想要实现批量生产, 就需要完全的掌握这一产品的各个目标参数, 而这就要用到测量技术。
另一方面, 测量技术的应用可以使得生产过程更加的标准化、制度化, 比如, 在生产某个零件时, 对与其有关的各项数据进行准确的测量, 能够为生产人员提供该零件的准确生产数据, 如此一来, 就能够使得后续的生产过程得到尽快的实现。
1.2、 数字信号处理的应用
随着对测量精度要求的不断提高, 以及技术上的进一步改进, 电子测量取得了越来越多的应用。依据其运行原理, 通过电子测量完成后, 得到的数值结果是以电信号的形式来输出的, 这样的结果很难被工作人员所读取, 也就难以快速的对测量结果进行分析、应用。
这时候, 我们就可以用到数字信号处理技术, 它能够把得到的电信号迅速的转化为数字信号, 或者是将其呈现为人们能够容易辨识的形式, 这样工作人员就能够迅速的分析处理得到的测量结果, 并为其后面工作的开展提供了更大的方便。例如, 在测量电压的过程中, 就需要用到信号的转换, 如果是测直流, 有时候还会用到交流到直流的进一步转换, 最终再通过数字转换, 得到一个较为容易应用的数字结果。通过对实例的分析能够证明, 数字信号处理的应用可以将测量过程中的某些复杂性问题变得简单化, 并尽可能的降低了其他因素对于所得结果准确性的干扰。
2、 数字信号处理对电子测量的影响
2.1、 对信号源的影响
信号源, 是一类在生产过程中应用较多的测量仪器, 其原理是应用频率合成手段来实现测量。不过, 无论是应用哪一种信号合成技术, 都要用到低通滤波, 而这恰恰是数字信息处理中的一项关键内容。所以, 利用信号源技术, 一方面可以有效的避免晶振仅能提供某一特殊频率的缺陷, 另一方面还可以进一步提高信号的稳定性, 以及最终数值的准确性。同时, 这也就证明了数字信号处理的应用, 能够有效地提高信号源的测试性能。
2.2、 对电业测量的影响
电业测量, 是当前较为常见的一项测量工作, 其涉及到了有关电参数的多项测量工作。其使用原理是, 先将信号转变为直流信号, 接着再对其实施测量。经过多年的发展, 在当前的测量工作中, 电业测量已实现很大程度的数字化。在这一过程中, 对于数字信号技术的应用, 可以有效地提高测量数据的准确度、以及信号的抗干扰能力, 所以说, 数字信号技术对电业测量的影响也是非常大的, 对于测量结果的准确程度有着很大的提升作用。
2.3 对示波器的影响
对于模拟示波器的应用, 仅仅能探测到触发点以后的信号, 而且是仅能在触及到信号后, 才能形成波形。与之相比, 数字示波器使用更加方便且准确度高, 得到的信号能够及时存储, 并直观的呈现到窗口上。基于外差式频谱分析仪进行数字化处理, 就可以得到更加有效的实时频谱分析仪, 它可以实现数字化的处理, 还可以通过DSP进行信息方面的分析, 进而实现了各个信号域的分析, 如此就能够进行频域、时域以及调制域的不同显示。此外, 数字滤波式频谱分析仪也是一类有着较好应用前景的测量仪器, 优点较多, 包括滤波性能强、稳定性好、携带方便、易于推广应用等, 发展潜力巨大。它的应用, 可以有效地对多个频率进行即时的检测与处理, 这是其他分析仪所难以实现的。不过, 对它的使用会在一定程度上受到一定的制约, 使其工作范围内的频段达不到更高。
3、 数字信号处理在电子测量中的应用
3.1、 在电业测量中的应用
对于当前的测量领域来说, 电业测量是较为常用的, 也是比较基础的一种测量方法。其运行原理就是将需要检测的电压值转化为直流值之后再进行相关的测量。当前, 电业测量实现了数字化, 其中包括两种情况:一种情况是, 交流值与直流值首先进行转换, 然后再实现A/D转换;另一种情况是, 在获得了直流值后实现A/D转换。不过, 不管是何种情况, 其中所涉及到的量化、取样处理都属于数字信号处理中的相关环节。在实际测量过程中, 将其灵活的使用在电压表上, 就能有效的提高电压表测量数值的准确性, 同时也增强了相应的检测范围以及抗干扰性能。
3.2、 在示波器中的应用
示波器作为一种较为常用的测量仪器, 是应用波形来表现最终的测量结果的, 这就要求被检测的信号要将相应的电子束射在对应的屏幕上, 从而显现出用户所需要的图像, 并由专门的人员对其实施进一步的处理。假如采用的是正常的电量, 那么就可以进行正常的展示。示波器虽然是一种较为常用的测量仪表, 但在其实际应用过程中需要满足特定的使用条件, 并符合相应的标准, 假如不能满足相应的使用条件, 就会使得测量值不那么准确, 得到的最终数值出现差值。一般来说, 只要严格按规范测量, 就能精确的反应出被检测的信号。
4、 结束语
数字信号处理对电子测量结果有着很大的影响, 有助于增强信号源的可用性, 电业测量的准确度, 以及示波器的探测性能等。
参考文献：
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