1.1.1 测量与测量方法

测量是人们借助专门的技术和设备，通过实验的方法，把被测量与作为单位的标准量进行比较，以确定被测量是标准量的多少倍数的过程。所得的倍数就是测量值，其大小可以用数字、曲线或图形表示，测量结果包括数值大小和测量单位两部分。

检测是意义更为广泛的测量。例如在自动化领域中，检测的任务不仅是对成品或半成品的检验和测量，而且为了检查、监督和控制某个生产过程或运动对象并使之处于给定的最佳状态，需要随时检查和测量各种参量的大小和变化等情况。在如图 1.1所示的电炉控制系统中，为了使电炉内的温度按照预先设定的规律变化，计算机通过电炉内的温度传感器采集信息，根据设定的温度时间曲线变化要求进行运算，运算结果送给加热器控制装置，以控制电加热器产生最佳热量，实现预定的控制策略。同时，计算机可对电炉内的温度进行实时显示和绘图等。

为了获得精确可靠的数据，选择合理的测量方法非常重要。测量方法多种多样，从不同的角度有不同的分类方法。

1.电测法和非电测法

电测法在现代测量中被广泛采用。电测法是指在检测回路中含有测量信息的电信号转换环节，可以将被测的非电量转换为电信号输出。电测法可以获得很高的灵敏度和精确度，输出信号可实现远距离传输，便于实现测量过程的自动化、数字化和智能化。例如，电容式传感器中的交流电桥，将被测参数所引起的电容变化量转换为电压信号输出。除电测法以外的测量方法都属于非电测法，如丈量土地、体温计测体温、弹簧管压力表测压力等。

2.直接测量和间接测量

直接测量是用预先标定好的测量仪表直接读取被测量的测量结果，如用万用表测量电压、电流、电阻等，简单且快速。间接测量则需要先测出中间量，利用被测量与中间量的函数关系再计算出被测量的数值，过程较为复杂。例如，用伏安法测量电阻值，通过测量导线的电阻、直径和长度求导线电阻率等都属于间接测量。

3.静态测量和动态测量

根据被测量是否随时间变化，将测量方法分为静态测量和动态测量。静态测量是测量不随时间变化或变化很缓慢的物理量；动态测量则是测量随时间变化的物理量。例如，用光导纤维陀螺仪测量火箭的飞行速度和方向就属于动态测量，而超市中物品的称重则属于静态测量。应注意的是，静态与动态是相对的，可以把静态测量看成动态测量的一种特殊方式。

4.接触式测量和非接触式测量

根据测量时测量仪器是否与被测对象相互接触而划分为接触式测量和非接触式测量。例如，用热电偶测量温度属于接触式测量，不破坏被测对象的温度场，测量精确度高；利用辐射式温度传感器测量则属于非接触式测量，这种方法不会影响被测对象的运行工况，检测速度快。

5.模拟式测量和数字式测量

根据测量结果的显示方式不同，测量方法可分为模拟式测量和数字式测量。模拟式测量是指测量结果可根据仪表指针在标尺上的定位进行连续读取的方法；数字式测量是指测量结果以数字的形式直接给出的方法。精密测量时多采用数字式测量。

此外，测量结果还可以用计算机屏幕画面的方式显示。例如，连续变化的曲线、数据表格、工艺流程图及各种动态数据等，可通过屏幕画面提供信息，实现对整个生产过程的监视与控制。