电子测量技术大作业.docx

电子测量技术大作业目录题目一 测量数据误差处理1(1)提供测试数据输入、粗大误差判别准则选择等的人机界面；1(2)编写程序使用说明；1(3)通过实例来验证程序的正确性。2题目二 时域反射计2(1)时域反射计简介2(2)时域反射计原理2(3)时域反射计（TDR）组成2(4)仿真与结果2附录2题目一 测量数据误差处理2-21 参考例2-2-6的解题过程，用C语言或Matlab设计测量数据误差处理的通用程序,要求如下：(1) 提供测试数据输入、粗大误差判别准则选择等的人机界面；图 1 测试数据误差处理的输入(2) 编写程序使用说明；本题用的是C语言编写的数据误差处理的通用程序，调试编译借助了CodeBlocks软件。运行exe文件后，只需输入所需测试数据的数目、各数值大小并选择误差处理方式与置信概率即可得出处理结果。在程序的子函数中已经将ta值表、肖维纳准则表及格拉布斯准则表的所有数据存入，无需人工查表填入。其他具体程序内容可见附录。图 2 程序运行流程图(3) 通过实例来验证程序的正确性。例2-2-6中的原始数据如下表1表 1 测量电压原始数据测量序号i1234567891011电压/U2.722.752.652.712.622.452.622.702.672.732.74由书上计算可得：计算所得结果与图3显示结果近似相等，说明程序编译无误。图 3 数据处理后的结果显示题目二 时域反射计6-14 在Multisim环境下，基于Tektronix TDS204虚拟示波器设计一种时域反射计，给出电路原理图和实验仿真结果。（本题设计以时域反射计测量阻抗为例）(1) 时域反射计简介时域反射计(TDR)用来测量信号在通过某类传输环境传导时引起的反射，如电路板轨迹、电缆、连接器等等。TDR仪器通过介质发送一个脉冲，把来自“未知”传输环境的反射与标准阻抗生成的反射进行比较。TDR 显示了在沿着一条传输线传播快速阶跃信号时返回的电压波形。波形结果是入射阶跃和阶跃遇到阻抗偏差时产生的反射的组合。(2) 时域反射计原理时域反射计TDR是最常用的测量传输线特征阻抗的仪器，它是利用时域反射的原理进行特性阻抗的测量。图 4 TDR原理图(3) 时域反射计（TDR）组成快沿信号发生器：典型的发射信号的特征是：幅度200mv，上升时间35ps，频率250kHz方波。 采样示波器：通用的采样示波器； 探头系统：连接被测件和TDR仪器。(4) 仿真与结果图 5 时域反射计仿真电路图 6 信号发生器设置选项图 7 信号发生器上升沿时间设置图 8 示波器仿真显示结果在图8中，第一条黄线为终端开路（反射系数为1）时的结果；第二条蓝线为终端有负载阻抗时的结果；第三条为终端短路（反射系数为-1）时的结果。图 9 TDR测试信号理论运行特征图图 10 被测传输线特征阻抗的计算附录#include #include /求绝对值的函数，因为“abs”只适用于整数float Abs(float a) if(a0.0) return a; return-a;/计算平均值的子函数float Average(float a,int n) int i; float sum=0.0; for(i=0; i=n-1; i+) sum+=ai; return sum/n;/计算方差的子函数float Variance(float a,int n) int i; float sum=0.0; float xi=Average(a,n); for(i=0; i=n-1; i+) sum+=(ai-xi)*(ai-xi); return (float)sqrt(sum/(n-1);/删除数组中指定位置的子函数void Delete(float a,int n,int i) int j; for(j=i; j=n-2; j+) aj=aj+1; /粗大误差处理1/莱特检验法，出口参数为所剔除坏值的个数int Laite(float a,int n) int t=0; /t用来装粗大误差的个数 int i; int z; int flag=1; float aver; float var; while(flag) z=n; aver=Average(a,n); var=Variance(a,n); for(i=0; i3*var) printf( %f是坏值！n,ai); Delete(a,n,i); n-; t+; if(n=z) flag=0; return t;/粗大误差处理2/肖维纳准则int Xiaown(float a,int n) float ch38= 0,0,0,0,0,1.65,1.73,1.79,1.86,1.92,1.96,2.00,2.04,2.07, 2.10,2.13,2.16,2.18,2.20,2.22,2.24,2.26,2.28,2.30, 2.32,2.33,2.34,2.35,2.37,2.38,2.39,2.45,2.50,2.58, 2.64,2.74,2.81,3.02 ; /肖维纳准则表 int t=0; /t用来装粗大误差的个数 int i; int z; int flag=1; float aver; float var; while(flag) z=n; aver=Average(a,n); var=Variance(a,n); for(i=0; ichn*var) printf( %f是坏值！n,ai); Delete(a,n,i); n-; t+; if(z=n) flag=0; return t;/粗大误差处理3/格拉布斯准则/格拉布斯准则表1：95%float Ge95(int n) float Ge30= 0,0,0,1.15,1.46,1.67,1.82,1.94,2.03, 2.11,2.18,2.23,2.29,2.33,2.37,2.41, 2.44,2.47,2.50,2.53,2.56,2.58,2.60, 2.62,2.64,2.66 ; if(n=25) return Gen; switch (n) case 30: return 2.74; case 35: return 2.81; case 40: return 2.87; case 50: return 2.96; case 100: return 3.17; default: printf( 输入n值错误！); return 0.0; /格拉布斯准则表2: 99%float Ge99(int n) float Ge30= 0,0,0,1.16,1.49,1.75,1.94,2.10,2.22, 2.32,2.41,2.48,2.55,2.61,2.66,2.71, 2.75,2.79,2.82,2.85,2.88,2.91,2.94, 2.96,2.99,3.01 ; if(n=25) return Gen; switch (n) case 30: return 3.10; case 35: return 3.18; case 40: return 3.24; case 50: return 3.34; case 100: return 3.58; default: printf( 输入n值错误！); return 0.0; /格拉布斯执行函数int Glbs(float a,int n,int m) int t=0; /t用来装粗大误差的个数 int i; int z; float aver; float var; int flag=1,flag1=1,flag2=1; while(flag) if(m=1) while(flag1) z=n; aver=Average(a,n); var=Variance(a,n); for(i=0; iGe95(n)*var) printf( %f是坏值！n,ai); Delete(a,n,i); n-; t+; if(z=n) flag1=0; flag=0; return t; else if(m=2) while(flag2) z=n; aver=Average(a,n); var=Variance(a,n); for(i=0; iGe99(n)*var) printf( %f是坏值！n,ai); Delete(a,n,i); n-; t+; if(z=n) flag2=0; flag=0; return t; else printf( 输入有错！请重新输入：n); /误差处理子函数int Wucha(float a,int n,int x,int m) int pa=1; int t; int i; while (pa) if(x=1) pa=0; t=Laite(a,n); n=n-t; printf( 处理后的数据如下：ntt); for(i=0; i=n-1; i+) printf(%ft,ai); return n; else if(x=2) pa=0; t=Xiaown(a,n); n=n-t; printf( 处理后的数据如下：ntt); for(i=0; i=n-1; i+) printf(%ft,ai); return n; else if(x=3) pa=0; t=Glbs(a,n,m); n=n-t; printf( 处理后的数据如下：ntt); for(i=0; i=n-1; i+) printf(%ft,ai); return n; else printf( 输入错误，请重新输入！n); /判断有无累进性误差的子函数float Max(float a,int n) int i; float f=Average(a,n); float x,y; x=Abs(a0-f); for(i=0; i=x) x=Abs(ai-f); return x;void Mlkf(float a,int n) int i; float sum1=0.0,sum2=0.0; float f=Average(a,n); if(n%2=0) /偶数个 for(i=0; i=n/2-1; i+) sum1=sum1+(ai-f); for(i=n/2; i=Max(a,n) printf( 测量中存在累进性系统误差。n); else printf( 测量中不存在累进性系统误差。n); if(n%2=1) /奇数个 for(i=0; i=(n-1)/2-1; i+) sum1=sum1+(ai-f); for(i=(n+1)/2; i=Max(a,n) printf( 测量中存在累进性系统误差。n); else printf( 测量中不存在累进性系统误差。n); /判断有无周期性误差的子函数void Zwc(float a,int n) float sum=0.0; int i; float f=Average(a,n); for(i=0; isqrt(n-1)*Variance(a,n)*Variance(a,n) printf( 测量中存在周期性系统误差。n); else printf( 测量中不存在周期性系统误差。n);/置信区间子函数float Zhi05(int n) float z15= 0,0,1.000,0.816,0.765,0.741,0.727,0.718,0.711,0.706, 0.703,0.700 ; if(n=11)return zn; switch (n) case 15: return 0.691; case 20: return 0.687; case 25: return 0.684; case 30: return 0.683; case 40: return 0.681; case 60: return 0.679; case 120: return 0.677; case 999: /在这里把999作为无穷大！ return 0.674; default: printf( 输入n值错误！); return 0.0; float Zhi06(int n) float z15= 0,0,1.376,1.061,0.978,0.941,0.920,0.906,0.896, 0.889,0.883,0.879 ; if(n=11)return zn; switch (n) case 15: return 0.866; case 20: return 0.860; case 25: return 0.856; case 30: return 0.854; case 40: return 0.851; case 60: return 0.848; case 120: return 0.845; case 999: /在这里把999作为无穷大！ return 0.842; default: printf( 输入n值错误！); return 0.0; float Zhi07(int n) float z15= 0,0,1.963,1.386,1.250,1.190,1.156,1.134,1.119, 1.108,1.100,1.093 ; if(n=11)return zn; switch (n) case 15: return 1.074; case 20: return 1.064; case 25: return 1.058; case 30: return 1.055; case 40: return 1.050; case 60: return 1.046; case 120: return 1.041; case 999: /在这里把999作为无穷大！ return 1.036; default: printf( 输入n值错误！); return 0.0; float Zhi08(int n) float z15= 0,0,3.078,1.886,1.638,1.553,1.476,1.440,1.415, 1.397,1.383,1.372 ; if(n=11)return zn; switch (n) case 15: return 1.341; case 20: return 1.325; case 25: return 1.316; case 30: return 1.310; case 40: return 1.303; case 60: return 1.296; case 120: return 1.289; case 999: /在这里把999作为无穷大！ return 1.282; default: printf( 输入n值错误！); return 0.0; float Zhi09(int n) float z15= 0,0,6.314,2.920,2.353,2.132,2.015,1.943,1.895, 1.860,1.833,1.812 ; if(n=11)return zn; switch (n) case 15: return 1,753; case 20: return 1.725; case 25: return 1.708; case 30: return 1.697; case 40: return 1.684; case 60: return 1.671; case 120: return 1.658; case 999: /在这里把999作为无穷大！ return 1.645; default: printf( 输入n值错误！); return 0.0; float Zhi095(int n) float z15= 0,0,12.706,4.303,3.182,2.776,2.571,2.447,2.365, 2.306,2.262,2.228 ; if(n=11)return zn; switch (n) case 15: return 2.131; case 20: return 2.086; case 25: return 2.060; case 30: return 2.042; case 40: return 2.021; case 60: return 2.000; case 120: return 1.980; case 999: /在这里把999作为无穷大！ return 1.960; default: printf( 输入n值错误！); return 0.0; float Zhi098(int n) float z15= 0,0,31.821,6.965,4.541,3.747,3.365,3.143,2.998, 2.896,2.821,2.764 ; if(n=11)return zn; switch (n) case 15: return 2.602; case 20: return 2.528; case 25: return 2.485; case 30: return 2.457; case 40: return 2.423; case 60: return 2.390; case 120: return 2.358; case 999: /在这里把999作为无穷大！ return 2.326; default: printf( 输入n值错误！); return 0.0; float Zhi099(int n) float z15= 0,0,63.657,9.925,5.841,4.604,4.032,3.707,3.499, 3.355,3.250,3.169 ; if(n=11)return zn; switch (n) case 15: return 2.947; case 20: return 2.845; case 25: return 2.787; case 30: return 2.750; case 40: return 2.704; case 60: return 2.660; case 120: return 2.617; case 999: /在这里把999作为无穷大！ return 2.576; default: printf( 输入n值错误！); return 0.0; float Zhi0999(int n) float z15= 0,0,636.619,31.598,12.924,8.610,6.859,5.959,5.405, 5.041,4.781,4.587 ; if(n=11)return zn; switch (n) case 15: return 4.073; case 20: return 3.850; case 25: return 3.725; case 30: return 3.646; case 40: return 3.551; case 60: return 3.460; case 120: return 3.373; case 999: /在这里把999作为无穷大！ return 3.291; default: printf( 输入n值错误！); return 0.0; /计算置信区间的子函数void Zhix(float a,int n,int t) float p=Average(a,n); float f=Variance(a,n); int flag=1; float pa; f=f/(sqrt(n); while(flag) switch(t) case 1: pa=Zhi05(n); flag=0; break; case 2: pa=Zhi06(n); flag=0; break; case 3: pa=Zhi07(n); flag=0; break; case 4: pa=Zhi08(n); flag=0; break; case 5: pa=Zhi09(n); flag=0; break; case 6: pa=Zhi095(n); flag=0; break; case 7: pa