现代电子测量中最佳测量方案的选择

杜春玲

（陕西职业技术学院，陕西西安，710100）

现代电子测量中最佳测量方案的选择

杜春玲

（陕西职业技术学院，陕西西安，710100）

现代科技的发展对于电子测量提出了新的要求，如何才能根据实际需求选择出适合科学实验的最佳测量方案是目前电子测量行业中最为关键的问题，本文首先介绍了电子测量的基本内容与技术，并简要介绍了电子测量最佳测量方案的选择原则，就电子测量在实际应用中比较高端的应用进行了简单介绍。

电子测量；最佳测量方案；选择原则；应用

1 电子测量技术简介

所谓电子测量是以电子技术理论为基础，利用电子测量设备，对电量或者是非电量进行测量的行为称为电子测量。随着我国科学技术的发展，电子测量在诸多领域都已经取得广泛的应用，比如工业、运输业以及农业等，甚至是国防领域都已经开始逐渐应用电子测量技术。电子测量技术是基于电子技术之上与测量统计学相结合的一门实用技术，电子测量技术是电子技术中进行信息检测的重要途径。电子测量是我国职业院校中必不可少的专业课，其理论课具有内容广泛、实践性强以及发展更新速度快等特点，在现代科学技术中具有重要的地位。从一定程度可以说，电子测量代表着一个国家科学技术发展水平的高低，是一个国家科学实验现代化建设的重要标志。电子测量技术在国土资源管理工作中凭借其先天的技术优势得到了及其广泛的应用，本文主要通过分析目前过去资源电子测量技术应用现状，简要分析了在国土资源管理监测工作中未来发展态势，进一步了解国土资源中电子测量技术的应用。实际需求要求电子测量必须满足高精度、高效率的条件，因此在实际应用中，选择最佳测量方案是非常有必要的。

2 电子最佳测量方案选择原则

2.1 测量方法要合理

电子测量的种类和方法有很多，按照不同的分类标准，可以有不同的分类类型，比如按照测量手续分类，可以分为直接测量方法、间接测量法以及组合测量法。直接测量法在具体中的应用比如利用万用表测量电阻阻值，间接测量法在实际中的应用比如利用电流表或者是电压表测量电阻，而组合测量在实际中的应用比如利用电阻器来测量电阻温度系统。而按照测量方式分类，可以分为偏压式测量法、零位式测量法以及微差式测量法。所谓的偏压式测量法在实际中的应用比如利用万用表测量电压电流，零位式测量法在实际中的应用比如惠斯登电桥测量电阻，而微差式测量法主要是零位式测量法与偏差式测量法相结合。按照测量的性质可以分为时域测量、频域测量、数据域测量以及随机测量等，时域测量比如利用示波器观察脉冲信号的上升沿与下降沿等，频域测量在实际中的应用比如利用频谱分析仪分析信号的频谱，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。还可以按照测量精度的要求分为精密测量与工程

测量两种；按照操作者对测量行为的干预程度可以分为自动测量与人工测量等，接触式测量与非接触式测量主要区别在于是否利用传感器来引导测量行为。面对如此多的测量方法，选择合适的方法是比较困难的。对于测量方法的选择，要考虑以下几个方面的因素，首先就是被测量对象本身的性质，再者就是实验所要求的测量精确度，其次是测量环境客观条件，最后就是实验操作者所具备的测量设备等，比如要测量点亮的白炽灯的电阻，则需要利用间接法来测量。

2.2 综合误差要最小

在实际测量工作中，由于人们对于自然界客观规律的认识不够，存在较大的局限性，加之仪器设备本身的局限性以及测量方法的欠缺等客观因素，往往会产生较大的测量误差，这其中还包含着测量实验者本身的主观因素比如测量经验少以及工作态度不认真等。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有很多，本文主要从性质上将误差分为系统误差、粗大误差以及随机误差三类。如果误差超过实验精度允许的范围，则实验本身就没有了应用的意义。如果没有及时意识到误差的产生和程度，就会根据误差作出比较错误的决定和分析，影响争产工作的进度和效率，甚至造成严重的经济损失。从这个角度来说，最佳测量方案应该能够做到整个测量过程中综合误差最小，而综合误差最小需要实验涉及到的每项测量误差都要最小。但是实验中并不是所有的误差都可以人为地控制，一些客观因素比如测量仪器精密度、测量环境等，都是不能够改变的，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。

2.3 测量花销要经济实惠

在电子测量中，高精度的仪器设备能够有效地降低实验的综合误差，换句话说就是仪器的综合误差越小，实验精度越高，并且反映越灵敏的实验设备，越能够适应多方面的实验要求，设备的灵敏度和精确度是衡量实验器材的重要性能，但是我们在选择实验器材时不能一味的追求实验精度而忽略实验成本，从另一个方面讲，高精度的实验器材并不一定是我们实验所需要的，要从个人实际出发，来选择比较经济的又能完成实验测量要求的测量方案，比如在测量电阻时，普通万用表能够达到实验要求，就不要用精度更高的实验设备。

2.4 测量方法要简便易行

在科学技术高速发展的现在，高效率是任何一个行业所追求的行业目标，对于电子测量行为来说也是如此，实验测量方案要尽量的简便易行，简便易行就是指测量仪表或者是测量方法要便于操作，实验测量步骤要尽量少，实验结果要能够在较短的时间内读取出来。

3 电子测量技术的应用

3.1 遥感测量

遥感技术由于最初的技术限制，一开始只是应用在土地测绘图方面，后来随着遥感技术的发展，其应用领域也相应得到了一定程度的拓展，其中在土地资源调查方面就取得了较好的应用。遥感技术是一种信息获取手段，其特点是就是获取的信息量丰富、并且信息获取时间短、效率高，而且还具有多光谱的效应。从上个世纪八十年代开始，卫星遥感技术就已经在我国土地资源监测中投入使用，后来随着应用需求的增加，促使了遥感技术的更新，其分辨率以及应用准确度得到了极大程度的提升，并且由最初的单时段卫星遥感技术发展成为多时段卫星遥感技术，全国土地资源监测管理开始大范围应用遥感技术，并且相应的建立了我国土地资源监测遥感体系。目前遥感技术在国土资源管理中的应用已经日趋标准，相应的应用规范和流程也相继出台。2005年国土资源部开始建设“规模化高效土地资源遥感业务运行系统”。最近几年又相继研究出许多新的遥感技术以及实施方法，进一步推动了遥感技术在我国土地资源监测方面的应用。通常情况下，国土资源部每年都会对我国中型以上城市进行土地资源利用情况进行监测，随着遥感技术在土地资源调查中进一步应用，势必会实现遥感技术在我国土地资源监测的产业化经营。但是也存在一定的限制因素制约着遥感技术的进一步普金，比如在外界天气条件不太好的情况下，传统的遥感技术在数据接受上就会受到一定程度的干扰，因此遥感技术必须要强化恶劣天气环境的影响，要具备全天候穿透能力，这样才能保证其在未来土地资源监测方面取得更为广泛的应用。

3.2 远程监测

在矿产资源调查的利用中主要是应用远程监测中的光谱特性，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，并且随着远程监测技术的发展，目前在矿产资源调查中的应用已经由最初的多光谱的定性监测转变为定量监测。经过多年的实际应用实践，目前远程监测技术在矿产资源的调查中已经取得了较为广泛的应用，对矿产资源的开发能够起到长久有效的促进作用。在资源开放方面，远程监测技术还会向着光谱信息处理技术方向发展，光谱信息技术具有的波段窄、高分辨率等先天优势能够准确的测量到矿物的储藏程度，因此远程监测技术将会继续给予光谱技术来开展资源监测，未来在资源开发和管理方面远程监测技术势必会成为主要的技术手段。远程监测技术在地质环境的监测中也具有极其重要的作用，利用远程监测技术能够对地质灾害频发区进行持续定点监测，并且远程监测技术对于地质监测势必会向着定量化方向发展，并且在灾害发生前的预测会逐渐准确和可靠，实现全天候全

方位的处理，有效提高地质灾害的监测工作。电子测量在国土资源管理工作中的应用就是信息的调查获取以及整合，在今后的应用中要注意新技术与传统技术的结合，强化计算机信息技术在国土资源监测工作中的应用，相信随着计算机网络技术以及信息技术的进一步发展，电子测量在我国国土资源中的应用将会更加的广泛和可靠，势必会极大的提高国土资源管理工作效率。

3.3 图像处理

所谓的图像检测技术就是通过一定的电子测量技术手段对于图像中有价值信息进行获取，实现图像的高效利用，对于图像的分析和使用更准确以及更具针对性，图像检测技术现阶段主要有两个方面的应用，其一就是图像边缘检测技术，再者就是图像中具体有价值信息技术检测。比如交通管理中交管局对于交通状况的分析，都是通过对于图像中车辆以及行人数量和通行情况进行图像检测处理，还有必须在地理检测中对于某地段的土壤分析、大气气候条件分析等都是通过卫星遥感技术获取对应的图像，在由图像检测技术获取相关的信息来实现。利用并行处理量在处理图像检测技术时提取图像的边缘信息，在图像小模块中利用并行处理估计技术综合分析其非对称分布的信息。再有就是利用HOS技术在生物医学中对于病变组织实行检测，其关键是要先对生物组织进行扫描确定，然后利用数字射频技术对扫描空间的HOS进行分析。并行处理量在图像检测中的较为常见的应用还有对于乳腺的检测，现阶段乳房X线图像都是通过子带分解滤波器进行处理，然后将带子的图像分解成为交替叠加的正方形区域，利用并行处理量中的并行处理矩估计各个区域的偏态数据，这些由并行处理量算出来的技术参数都能够作为确定区域的非对称性和脉冲幅度，实际应用效果表明并行处理量在检测微钙化方面有着较为明显的效果。还有较为常见的利用是在机动车的检测中，并行处理量在机动车检测中，能够通过扫描产生的HOS信号对于机动车进行车身进行检测，并且在检测前期并不需要了解待检机动车的型号，就算检测条件比较复杂，也能够实现对于待检车辆的检测。

3.4 图像检测

所谓的图像检测技术就是通过一定的技术手段对于图像中有价值信息进行获取，实现图像的高效利用，对于图像的分析和使用更准确以及更具针对性，图像检测技术现阶段主要有两个方面的应用，其一就是图像边缘检测技术，再者就是图像中具体有价值信息技术检测。比如交通管理中交管局对于交通状况的分析，都是通过对于图像中车辆以及行人数量和通行情况进行图像检测处理，还有必须在地理检测中对于某地段的土壤分析、大气气候条件分析等都是通过卫星遥感技术获取对应的图像，在由图像检测技术获取相关的信息来实现。利用并行处理量在处理图像检测技术时提取图像的边缘信息，在图像小模块中利用并行处理估计技术综合分析其非对称分布的信息。再有就是利用HOS技术在生物医学中对于病变组织实行检测，其关键是要先对生物组织进行扫描确定，然后利用数字射频技术对扫描空间的HOS进行分析。并行处理量在图像检测中的较为常见的应用还有对于乳腺的检测，现阶段乳房X线图像都是通过子带分解滤波器进行处理，然后将带子的图像分解成为交替叠加的正方形区域，利用并行处理量中的并行处理矩估计各个区域的偏态数据，这些由并行处理量算出来的技术参数都能够作为确定区域的非对称性和脉冲幅度，实际应用效果表明并行处理量在检测微钙化方面有着较为明显的效果。还有较为常见的利用是在机动车的检测中，并行处理量在机动车检测中，能够通过扫描产生的HOS信号对于机动车进行车身进行检测，并且在检测前期并不需要了解待检机动车的型号，就算检测条件比较复杂，也能够实现对于待检车辆的检测。

3.5 图像的特性识别和提取

图像特性识别和提取技术的发展是基于超光谱图像的自动目标识别技术基础上进一步深入而产生的，图像处理学者通过结合并行处理量和数字虚拟维，将二维傅里叶精确的转化为了图像的一维投影，以此实现了对图像平移和尺度的测量。而在对图像进行旋转系数测定时，由于图像旋转造成的图形特性紊乱使得其并行处理矩在并行处理时失去常数的稳定性，进而造成图像的特定发生变化，无法实现有效的图像特性识别和提取。为有效维护图像特性的稳定性，在对图像内容进行分析时通常采用图像内容识别技术，通过并行处理量和PCA技术相结合，加强图并行处理技术中的线性判别能力，以此实现对图像特性的识别和提取。

4 总结语

电子测量是现代科学实验中重要的实验内容，电子技术是不断向前发展的，电子测量技术也是出于动态变化的，随着电子技术的发展，电子测量技术在工业及其他领域的应用更加广泛，我们要基于现有的电子测量技术，不断的丰富和完善电子测量技术的准确度和效率，为我国其他领域的实际应用提供更为准确的数据服务。

[1] 赵富宝.现代电子测量中最佳测量方案的选择[J].电子世界.2013

[2] 李月红.电子测量中最佳测量方案的选择[J].黑龙江科技信息.2007

[3] 陈华清.电子测量技术的应用与发展[J].电子测试.2012

[4] 张雪侠.电子测量技术教学方法的改革与探讨[J].科技世界.2013

[5] 李婷婷.利用构件技术开发虚拟电子测量仪器[J].科技创新导报.2012

Thebestmeasurementschemeselectioninmodernelectronicmeasure ment

Du Chunling
(Shaanxi Vocational and Technical College,Xi'an City,Shaanxi Province,710100)

The development of modern science and technology put forward new requirements for electronic measurement according to the actual demand,how tochoose the best measurement scheme suitable for scientific experiments is the electronic measurement industry the most crucial question,this paper first introduces the basic content and the technology of electronic measurement,and briefly introduces the selection principle of the best measurement scheme of electronic the application of electronic measurement, measurement in the practical application of high-end introduced.

electronic measurement;optimum measurement scheme selection principle;application