摘要：近年来，我国经济社会快速发展，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；电子仪器；影响
数字信号处理和电子测量与仪器有重要联系，不管是因为信号处理能对信息进行处理，还包括数字测量能够采集信息、利用技术手段对信息进行获取，并且最终能将信息进行重要装置。所以，在现实应用中，数字信息处理对电子测量与仪器有着极其重要影响。将数字信号处理中包含的理念与技术应用到电子测量与仪器中，能够更好推动电子测量与仪器的发展。
1 电子测量与仪器的概念
1.1 电子测量的概念
测量作为一种手段，是人们对客观世界不断进行获取相关数据并对其进行分析的过程。它能够将信号特征、相关参数、系统特征等各方面进行测量。并且在对其 进行测量这个过程中，人们将电子科学作为测量的基础进行指导。通过使用电子技术主要方式和相关设备，使人们获得想要的数据从而达到测量最终目的。人们以往对信号的概念就是电信号，但是实际在进行测量过程中，其中的信号包含多个方面，比如光、生物、机械等等。所以，电子测量是在各种领域都被广泛利用。
1.2 电子测量仪器的概念
电子仪器作为电子测量过程中主要使用工具之一。在多数情况下，电子仪器测量主要包括三个方面，首先，是在测量时能够具备处理能力，包括放大、缩小、减弱、增强以及对滤波进行处理等；其次，是在测量过程中能将被测量信号转换为方便测量的标准信号这个能力；最后，能够对整个测量结果进行分别显示的能力。除了上述几点，还需要根据不同标准对进行测量的仪器进行分类。目前，我们最常见几种仪器分别是测量信号参数和特征的仪器、测量系统特点及参数的仪器。这两种仪器所涉及的范围与内容有所不同，前一种仪器是主要是对时域、频域等进行测量，后一种仪器则是运用到各种信号源和多种特性的参数进行测量。
2 数字信号处理对电子测量与仪器的实际作用
测量对人类社会快速发展起到推动作用，具体来看测量有以下几点作用：一是在运用测量技术时，能够将客观世界一些抽象物体描述更为具象化。二是测量能够对生产活动中具体行为进行规范。比如，在生产制造机器零件过程时，需要对生产零件的各项参数提前进行测量。而科技的不断进步，数字信号处理作为一种新兴手段，使传统电子测量技术进一步提高，它能够增加测量的有效性、及时性以及准确性。所以数字信号的出现对电子测量发展起到极大推进作用。测量技术也随着科技不断发展在技术上有所突破。所以，电子测量仪器也在测量工作中得以具体应用。通常情况下，在运用电子测量仪器对物品进行测量时，测量结果往往是借助电信号进行表示，这就会增加测量工作人员进行度数的难度，从而使工作人员无法对该物品整个测量结果进行有效分析与处理。
数字信号处理则是将测量中得到的电信号直接转化为数字信号，或者将其转化为工作人员可以直接识别的信号，使工作人员能够对所得测量结果直接进行比较与分析。如，在测量电压时，需要对直流电压进行测量，然后将测量结果进行数模转换。这样做通常无法直接得到具体电压情况，所以需要对其进行直流电压转换，最后再进行数字转换，从而得到一个准确的测量结果。通过实例我们可以发现，数字信号处理能够将测量过程中能够将遇到的复杂问题变得简单。
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3 数字信号处理对电子测量与仪器产生的影响及具体应用
3.1 信号源性能方面
信号源作为在进行电子测量过程中使用到的一种关键性测量仪器。目前，频率合成技术作为高质量信号源应用最广泛的一项技术。除了频率合成技术之外，滤波也是数字信号处理处理的关键之一。晶振通过只提供自身所具备的特定频率，不过在某些实际操作时候，也能提供变化的频率，这就会显露出晶振存在的特点。而合成信号的出现能够更好解决这个问题，通过保持基准频率保持在同一水平上，从而提高信号源的性能。
3.2 提升示波器性能
在初步定性测量上，示波器成为目前世界上最精密的定量测量仪器。在逐步实现数字化、半智能化同时，也出现多种类型，比如，处理数字储存示波器、模拟和数字混合示波器、多处理数字储存示波器等。不管哪种类型的示波器，能够对性能进行明确的都是使用技术水平，并且技术与理论的相互扶持使其得到发展。理论知识在技术使用上起到指导作用，而技术则是在理论论证过程中逐步被证实。数字化相关采样技术能够让示波器型性能得以提升，并且示波器的发展使采样技术也得到相应提升。
在进行信号采集过程中，数字储存示波器是根据奈奎斯特采样相关理论进行采样。因此，对于示波器而言，波形显示需要适应显示相关要求，通过改变扫描等方法对采样速度及西宁改变。不过，在实际操作工程中，这种方式存在很大难度及问题。比如，低频信号经常会出现采样点冗余的现象，这样会增加储存成本；对于一些高频信号采样就会出现波形失真现象，这样就导致采集到的采样点太少。在面对这些问题时，数字信号在进行处理过程中，运用内插和抽取方法对数字储存示波器存在的问题进行及时解决。防止混叠失真和峰值点标定的抽取器均是采用数字储存示波器进行专门抽取。除了上述几点之外，内插技术方面的也被广泛应用，最常见的是有正弦内插和线性内插。在信号发出之后扫面通常会出现锯齿波，因此，模拟示波器能够提前检测到信号波形，并将其收集到的信号储存到采样储存器内，然后根据实际需求将储存器储存到的特定信号发送到显示口，最终通过显示口将整个信息显示出来，这就是所谓的正延迟与负延迟的触发。最后就能根据显示的数据，对任何位置的波形进行观测。在观测过程中，如果要对观测出发点之前的波形进行观测就采用负延迟触发，而对要观测出发点之后的波形则要运用到正延迟触发。
3.3 提升频谱分析仪的性能
当人们对信号中各个频率主要成分进行分析时，需要运用到频谱分析仪，这就是在频域测量中需要用到的关键仪器之一。频谱分析仪不仅能够扩大测量范围，还能够增加测量频率，所以人们也称之为射频万用表。在实际操作中，运用离散傅里叶算法和数字滤波技术等相关信号处理技术在频谱分析中进行运用，能够促进整个信号朝着数字化方向发展。目前，世界上大多数国家在这个领域已经取得很大成绩。快速傅里叶变换式仪器与模拟式频谱分析仪进行对比发现，快速傅里叶变换式分析仪在实际应用中经常会受到模数转换的制约，因此其工作频段相对较低。在扫描外差技术与快速傅里叶变化结束的有效结合形成的频谱分析仪能够拓宽整个频谱分析范围，从而提高频谱分辨力、如果防止频段遭受制约，则需要运用到数字和模拟相融合的频谱分析仪，这种分析仪具有很高性能。所以，数字处理技术的运用在很大程度上提升了频谱分析仪的相关性能。
结束语：综上所述，随着科技不断进步，电子测量已经成为测量中最高级的手段，并且它是将高级测量完全展现的一种设备。它的出现使人们在进行测量师得到的数据更为准确，从而提高人们工作效率。
参考文献：
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[3] 李冰冰.数字信号处理对电子仪器测量的影响研究 [J].淮北职业技术学院学报，2017，16（03）：131-132.
论文作者:李洋,曹媛媛,杨波
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/11
标签：测量论文; 示波器论文; 仪器论文; 信号论文; 电子论文; 技术论文; 数字信号处理论文; 《电力设备》2018年第21期论文;