數字信號處理對電子測量與儀器的影響

徐航

（長春工程學院，吉林長春，130021）

數字信號處理對電子測量與儀器的影響

徐航

（長春工程學院，吉林長春，130021）

隨著經濟社會的發展，測量工作在社會生產中的應用越來越重要，電子測量儀器作為其中不可或缺的測量設備,如何提高其測量效果已成為當前重要的研究課題，本文就數字信號處理對電子測量與儀器的影響展開了探討,希望為測量性能的提高提供一定借鑒。

數字信號處理;電子測量;儀器

0 引言

數字信號處理(DSP)，就是利用計算機或者其它設備來對信號進行有效的處理,也即是通過相應的處理來對信號進行識別分析,使其滿足一定使用需要的過程。當前，社會生產的多個領域都需要進行測量工作,其中應用最多、效果最好的就是電子測量,通過數字信號處理技術的應用,能夠進一步改善測量效果。

1 電子測量的重要意義

在我們的生產生活中,都離不開對測量的應用,并進一步推動著我們社會的向前發展。而數字信號處理技術的應用又促進了電子測量的發展,可以有效地增強測量過程的準確性,所以說數字信號處理對電子測量的影響是非常大的。

1.1 測量的應用

一方面,通過測量,使得某些抽象的事物變得具體化。比如，在生產一項產品時,假如想要實現批量生產,就需要完全的掌握這一產品的各個目標參數,而這就要用到測量技術。

另一方面,測量技術的應用可以使得生產過程更加的標準化、制度化，比如，在生產某個零件時，對與其有關的各項數據進行準確的測量,能夠為生產人員提供該零件的準確生產數據,如此一來，就能夠使得后續的生產過程得到盡快的實現。

1.2 數字信號處理的應用

隨著對測量精度要求的不斷提高，以及技術上的進一步改進,電子測量取得了越來越多的應用。依據其運行原理,通過電子測量完成后,得到的數值結果是以電信號的形式來輸出的,這樣的結果很難被工作人員所讀取,也就難以快速的對測量結果進行分析、應用。

這時候，我們就可以用到數字信號處理技術，它能夠把得到的電信號迅速的轉化為數字信號,或者是將其呈現為人們能夠容易辨識的形式，這樣工作人員就能夠迅速的分析處理得到的測量結果,并為其后面工作的開展提供了更大的方便。例如，在測量電壓的過程中,就需要用到信號的轉換,如果是測直流，有時候還會用到交流到直流的進一步轉換,最終再通過數字轉換,得到一個較為容易應用的數字結果。通過對實例的分析能夠證明,數字信號處理的應用可以將測量過程中的某些復雜性問題變得簡單化,并盡可能的降低了其他因素對于所得結果準確性的干擾。

2 數字信號處理對電子測量的影響

2.1 對信號源的影響

信號源，是一類在生產過程中應用較多的測量儀器,其原理是應用頻率合成手段來實現測量。不過，無論是應用哪一種信號合成技術,都要用到低通濾波,而這恰恰是數字信息處理中的一項關鍵內容。所以，利用信號源技術，一方面可以有效的避免晶振僅能提供某一特殊頻率的缺陷,另一方面還可以進一步提高信號的穩定性，以及最終數值的準確性。同時，這也就證明了數字信號處理的應用,能夠有效地提高信號源的測試性能。

2.2 對電業測量的影響

電業測量，是當前較為常見的一項測量工作,其涉及到了有關電參數的多項測量工作。其使用原理是，先將信號轉變為直流信號,接著再對其實施測量。經過多年的發展，在當前的測量工作中，電業測量已實現很大程度的數字化。在這一過程中，對于數字信號技術的應用,可以有效地提高測量數據的準確度、以及信號的抗干擾能力,所以說，數字信號技術對電業測量的影響也是非常大的，對于測量結果的準確程度有著很大的提升作用。

2.3 對示波器的影響

對于模擬示波器的應用,僅僅能探測到觸發點以后的信號,而且是僅能在觸及到信號后,才能形成波形。與之相比，數字示波器使用更加方便且準確度高,得到的信號能夠及時存儲,并直觀的呈現到窗口上。基于外差式頻譜分析儀進行數字化處理, 就可以得到更加有效的實時頻譜分析儀，它可以實現數字化的處理,還可以通過DSP進行信息方面的分析,進而實現了各個信號域的分析,如此就能夠進行頻域、時域以及調制域的不同顯示。此外，數字濾波式頻譜分析儀也是一類有著較好應用前景的測量儀器，優點較多，包括濾波性能強、穩定性好、攜帶方便、易于推廣應用等,發展潛力巨大。它的應用,可以有效地對多個頻率進行即時的檢測與處理,這是其他分析儀所難以實現的。不過，對它的使用會在一定程度上受到一定的制約,使其工作范圍內的頻段達不到更高。

3 數字信號處理在電子測量中的應用

3.1 在電業測量中的應用

對于當前的測量領域來說，電業測量是較為常用的，也是比較基礎的一種測量方法。其運行原理就是將需要檢測的電壓值轉化為直流值之后再進行相關的測量。當前，電業測量實現了數字化，其中包括兩種情況：一種情況是，交流值與直流值首先進行轉換，然后再實現 A/D 轉換；另一種情況是，在獲得了直流值后實現 A/D 轉換。不過，不管是何種情況，其中所涉及到的量化、取樣處理都屬于數字信號處理中的相關環節。在實際測量過程中，將其靈活的使用在電壓表上，就能有效的提高電壓表測量數值的準確性，同時也增強了相應的檢測范圍以及抗干擾性能。

3.2 在示波器中的應用

示波器作為一種較為常用的測量儀器，是應用波形來表現最終的測量結果的，這就要求被檢測的信號要將相應的電子束射在對應的屏幕上，從而顯現出用戶所需要的圖像，并由專門的人員對其實施進一步的處理。假如采用的是正常的電量，那么就可以進行正常的展示。示波器雖然是一種較為常用的測量儀表，但在其實際應用過程中需要滿足特定的使用條件，并符合相應的標準，假如不能滿足相應的使用條件，就會使得測量值不那么準確，得到的最終數值出現差值。一般來說，只要嚴格按規范測量，就能精確的反應出被檢測的信號。

4 結束語

數字信號處理對電子測量結果有著很大的影響，有助于增強信號源的可用性,電業測量的準確度,以及示波器的探測性能等。

[1]李冰冰.數字信號處理對電子儀器測量的影響研究[J].淮北職業技術學院學報,2017, 16(3):131-132.

[2]王達.數字信號處理對電子測量與儀器的影響研究[J].數字化用戶,2017, 23(1):45.

[3]劉明亮,朱江淼.數字信號處理對電子測量與儀器的影響研究[J].電子測量與儀器學報, 2014(10):1041-1046.

The influence of digital signal processing on electronic measurement and instrument

Xu Hang
(Changchun Institute of Technology, Changchun Jilin,130021)

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.

Digital signal processing; Electronic measurement; Instrumentation