测量和测量系统：定义、特性和数据处理

测量是指以确定对象属性和量值为目的的全部操作。具体地讲，测量是将被测的参量与同种性质的标准量进行比较，以确定被测量对标准量的倍数。测试或检测是与测量相同或近义的名词，是指具有实验性质的测量，可理解为测量与实验的综合。

测量是人们对客观事物取得定量认识的一种手段。为了定量地获取感知对象或者研究对象的信息需要进行测量，获得有用信息是测量的基本任务。因此，测量总是需要借助专门的设备、仪器等测量工具或测量系统，一般还需采用适当的测量方法并通过对信息的实际载运者——信号的分析处理，才能由测得的信号求得与对象有关的、可供显示或输出的信息量值。

测量系统对表征客观事物属性的物理或化学等参量的测量，与人体获取信息的方式很相似。但从目前的测量理论及技术发展程度来看，测量系统与人体的信息系统相比，在信息传输、信息处理等多个方面都有很大差距，有些甚至是本质上的差别。

测量系统的作用就是以客观和实验的方式对客体或事件的特性、品质加以定量或定性的描述，因此，测量系统必须具备以下2方面的特性。

客观性：即测量结果必须不依赖于观察者。

实验性：即测量结果必须以实验为依据，通过实验方式获取。(www.xing528.com)

例如，比较2个客体对象的某一性质，必须对2个客体对象的同一性质进行相同参数的测量，才能通过对测量数据的计算、分析得到两者品质优劣的比较结果。

测量系统的输入信号一般称为被测量，即所要测量的物理或化学参量，如温度、湿度、压力、浓度等。传感器负责信号检测，其性能好坏会直接影响系统性能。如果传感器不能灵敏地感受被测量，或者不能把感受的被测量精确地转换成电信号，那么其他仪表和装置的精确度再高也无意义。传感器提供准确可靠的信息是现代仪器系统实现高性能的前提，如果传感器的水平与系统中的计算机的水平不相适应，计算机也就不能充分发挥其应有的作用。

信号调理是测量系统的重要组成部分，它将传感器的输出电信号转换为适于传输、显示或记录的信号，以满足后续电路或装置对输入信号的要求。信号调理通常包括信号放大、电平调节、滤波、阻抗匹配、信号调制/解调等。

测量信号的数据处理也是测量系统的重要部分。随着电子电路集成度的不断提升，越来越多的处理算法，包括人工神经网络、遗传算法、人工免疫算法等非线性算法，都可能被集成在测量系统中。在较复杂的情况下，采用各种实用处理方法对测量数据做必要的整理加工和分析处理，才能得出符合客观实际的结论或者提高所得信息的有效性或准确性。