电子测量复习总结.doc

1.电子测量的内容：电能量测量,电信号特性测量,电路元器件参数测量,电子设备性能测量,非电量测量。2.电子测量的方法：按过程：直接,间接,组合。按测量方式：偏差式,零位式,微差式。按测量的性质：时域,频域,数据域,随机。测量方法的选择原则：被测量本身的特性,所要求的测量准确度,测量环境,现有测量设备。3.误差的来源：仪器，使用，人身，影响，方法4.误差的分类：系统误差，随机，粗大5.信号发生器的基本构成：振荡器（是信号发生器的核心部分），变换器（放大振荡器的输出信号，电压放大器，功率放大器，调制器，整形器），输出级（调节输出信号的电平和输出阻抗），指示器（监视输出信号），电源（提供各部分的工作电压）6.合成信号发生器的核心是频率合成器。7.噪声信号发生器的核心是噪声源，提供一定频率范围内有足够高电平和噪声统计特性的噪声信号。8.示波器的核心部件是示波管（阴极射线管）。9.示波管的组成：电子枪（发射电子并形成很细的高速电子束），荧光屏（显示偏转电信号的波形），偏转系统（水平垂直偏转板构成，决定电子束怎样偏转）10.为了在示波管上得到稳定的显示波形，要求每次扫描的锯齿波信号的起点，应对应于周期性被显示信号的同一点。11.线性时基扫描方式：连续扫描,触发扫描12.高速示波器：显示NS,PS级脉冲信号。他区别与普通示波器在于：示波管（要求Y轴放大器必须有更大的放大倍数），Y轴放大器（是宽带放大器）和时基发生器(扫描速度高)13.电子技术法测频率构成：由时间基准T产生电路（提供准确的计数时间T）计数脉冲形成电路（将被测的周期信号转换为可计数的窄脉冲）计数显示电路（计数被测周期信号重复次数，显示被测信号的频率）14.电子测量的特点:测量频率范围宽,测量量程宽,测量准确度高,测量速度快,可以进行遥测,易于实现测试智能化和测试自动化,影响因素众多，误差处理复杂.15.测量仪器的分类：电平测量仪器,电路参数测量仪器,频率时间相位测量仪器,波形测量仪器,模拟电路特性测试仪器,数字电路特性试仪器,测试用信号源16.测量仪器的主要性能指标：精度：(精密度,正确度,准确度),稳定性,输入阻抗,灵敏度,线性度,动态特性17.消弱系统误差的方法：零示法，代替法，补偿法，对照法，微差法，交叉读书法18.信号发生器的分类：按频率：超低频,低频,视频,高频,甚高频,超高频。按输出波形：正弦，非正弦。按性能：一般，标准19.低频信号发生器的振荡器：RC振荡器，LC振荡器，差频式振荡器20.射频信号发生器按频率产生方法分类：调谐（信号发生器的振荡器通常为LC振荡器，根据反馈方式，分为变压器反馈式、电感反馈式及电容反馈式）锁相信号发生器,合成信号发生器(区别在于振荡器，即产生高频正弦波的方法不同)。21.双踪示波器也称双迹示波器。双线示波器采用双线示波管构成。22.记忆示波器：又称模拟存储示波器，记忆功能由记忆示波管完成。将记忆信号存储于示波管的栅网上。23.示波器的触发方式：常态，自动，高频23.标准时频的传递：本地比较法，发送接受标准电磁波法24.测量频率范围的扩大：外差法扩频测量25. 减小测量周期误差：可以减小Tc，把Tx扩大m倍。26.提高频率测量的准确度：提高晶振频率的准确度和稳定度以减小闸门时间误差，扩大闸门时间T或倍频被测信号频率fx以减小误差，被测信号频率较低时，采用测周期的方法27.测量相位差的方法:用示波器测量(直接比较法,椭圆法);把相位差转换为时间间隔,先测量出时间间隔再换算为相位差(模拟式直读相位计,数字式相位计);把相位差转换为电压,先测量出电压再换算为相位差(差接式相位检波电路,平衡式相位检波电路);零示法测量等。27.椭圆法：为了消除系统固有误差，通常在一个通道前接移相器。28.电压测量特点：频率范围宽；测量范围宽；不同波形的电压测量方法及对测量精度的影响有差异；被测电路的输出阻抗不同对测量精度有影响；测量精度，测量直流电压精度较高，交流电压精度较低；测量易受外界因素干扰。29.测量交流电压的方法：检波法，热电转换法（根据AD转换器的类型）30.检波法分为：平均值检波，有效值检波，峰值检波。31.模拟交流电压表的类型：检波放大式，放大检波式，调制式，外差式，热偶变换式32.低频交流电压测量：一般采用放大检波式。检波器多为平均值检波器，有效值检波器33.有效值检波器：二极管平方律检波式，分段逼近检波式，模拟计算式34.高频交流电压测量：检波放大式，峰值检波器（串联式峰值检波器，双峰值检波器，并联式检波器，倍压式峰值检波器）35.电压测量仪器按显示方式分为：模拟式电子电压表：准确度和分辨率不及数字式，结构简单，频率范围宽，价格便宜。数字式电子电压表：（直流数字电压，交流数字电压）测量准确度高，速度快，输入阻抗大，过载能力强，抗干扰能力和分辨率优于前者。36.DVM的类型：A/D转换器分:比较式(逐次比较）、积分式(抗干扰能力强,速度慢），复合式37.电子电压表各部分的功能：FET源极跟随器:提高电压表输入阻抗;放大器:提高电压表灵敏度;R0,R1,R2,R3组成分压器.38.测量仪表一般具有:物理量的变换,信号的传输和测量结果的显示等三种最基本的功能39.通常用频率特性,输出特性和调制特性(简称三大指标)来评价正弦信号发生器的性能40.常用的频率标准有晶体振荡时石英钟1.差频式振荡器作低频信号发生器振荡源的原理和优点是什么？答：差频式振荡器的可变频率振荡器和固定频率振荡器分别产生可变频率的高频振荡f1和固定频率的高频振荡f2，经过混频器M产生两者差频信号ff1f2。缺点:电路复杂，频率准确度、稳定度较差，波形失真较大；优点:容易做到在整个低频段内频率可连续调节而不用更换波段，输出电平也较均匀，所以常用在扫频振荡器中。2.高频信号发生器各单元的主要作用？答：振荡器产生高频等幅振荡信号，调频器产生高频调频信号，内调制信号振荡器产生低频等幅振荡信号，缓冲放大器放大高频等幅振荡信号或高频调频信号，同时还起缓冲隔离作用，调制度计显示调制度计的大小，电子电压表显示缓冲放大器输出电压的大小，步进衰减输出级衰减缓冲放大器输出电压使之满足输入电路对输入电压大小的要求，电源的作用是为高频信号发生器各单元电路提供合适的工作电压和电流。3.说明函数信号发生器的工作原理和过程，欲产生正向锯齿波，图中二极管应如何联接？答:原理：积分电路和触发电路产生三角波和方波，通过函数转换器将三角波整形成正弦波 过程：正向锯齿波充电电压增大的时间长，放电电压减少的时间短，在R两端并联的二极管左端为正，右端为负。 t1t2 为正向锯齿波。4.时基发生器由几部分组成？各部分电路起什么作用？为什么线性时基信号能展开波形？答：时基发生器由闸门电路、扫描发生器和释抑电路组成。作用：时基闸门电路：控制扫描电压发生器的工作，它是一个双稳态触发电路，当触发脉冲到来时，电路翻转，输出高电平，使扫描电压发生器开始工作。扫描发生器：产生高线性度的锯齿波电压。释抑电路：保证每次扫描都开始在同样的起始电平上。在水平偏转板上加一线性锯齿波扫描电压ux，该扫描电压将Y方向所加信号电压uy作用的电子束在屏幕上按时间沿水平方向展开。5.说明点频法和扫频法测量网络频率特性的原理和各自特点？答:1点频法原理:逐点测量幅频特性或相频特性.特点:原理简单,需要的设备也不复杂.但由于要逐点测量,操作繁琐费时,并且由于频率离散而不连续，非常容易遗漏掉某些特性突变点,而这常常是我们在测试和分析电路性能时非常关注的问题.另外当我们试图改变电路的结构或元件参数时,任何改变都必然导致重新逐点测量.2扫频法原理：在测试过程中，使信号源输出信号的频率按特定规律自动连续并且周期性重复,利用检波器将输出包络检出送到示波器上显示,就得到了被测电路的幅频特性曲线.特点:可实现网络频率特性的自动或半自动测量不会出现由于点频法中的频率点离散而遗漏掉细节的问题得到的是被测电路的动态频率特性，更符合被测电路的应用实际。6.测量相位差的方法主要有哪些？简述它们各自的优缺点。答：主要有：用示波器测量；把相位差转换为时间间隔，先测量出时间间隔再换算为相位差；把相位差转换为电压，先测量出电压再换算为相位差；零示法测量等。示波器测量相位差：优点：用一部示波器即可解决问题，不需要其他的专用设备。缺点是测量误差较大，测量操作也不方便。相位差转换为时间间隔测量：模拟式相位计的优点是电路间单，操作方便，缺点是不能测出两个信号的瞬时相位差，误差也比较大，约为(13)%。数字式相位计的优点是可以测出两个信号的瞬时相位差，测量迅速，读数直观清晰。缺点是当被测信号的频率改变时，必需改变晶振标准频率，fc可调时准确度难以做高，只能用于测量低频信号的相位差，而且要求测量的精确度越高，能测量的频率越低。相位差转换为电压测量：优点是电路间单，可以直读。缺点是只适用于高频范围，指示电表刻度是非线性的，读数误差较大，误差约为(13)。零示法测量：优点是电路间单，操作方便，缺点是由于高精度的可调移相器难于制作，且刻度与频率有关，因此，测量的精确度不高，且仅适用与中频频率范围。7.电子示波器由哪几个部分组成？各部分的作用是什么？答:电子示波器由Y通道、X通道、Z通道、示波管、幅度校正器、扫描时间校正器、电源几部分组成。作用：Y通道：检测被观察的信号，并将它无失真或失真很小地传输到示波管的垂直偏转极板上。X通道：产生一个与时间呈线性关系的电压,并加到示波管的x偏转板上去，使电子射线沿水平方向线性地偏移，形成时间基线。Z通道：在时基发生器输出的正程时间内产生加亮信号加到示波管控制栅极上,使得示波管在扫描正程加亮光迹,在扫描回程使光迹消隐。示波管：将电信号转换成光信号,显示被测信号的波形。幅度校正器：用于校正Y通道灵敏度。扫描时间校正器：用于校正x轴时间标度，或用来检验扫描因数是否正确。电源：为示波器的各单元电路提供合适的工作电压和电流。（高压，低压整流器）8.双踪与双线示波器的区别是什么？优缺点？答：双踪双线示波器可以在同一个荧光屏上同时显示两个波形，以便于对波形进行观测和比较。双踪示波器的示波管与普通示波器的示波管一样，只有一对XY偏转板，双踪示波器是在两个Y通道信号间加电子开关，对两个波形显示进行分时控制。而双线示波器的示波管内有两对XY偏转板，分别显示两个被测波形。优点：双踪示波器比普通示波器增加的部件不多，可以达到较高的指标。缺点：工作于交替方式时需两次扫描才能显示两个波形，因而无法观察两个快速的单次信号或短时间的非周期信号。双线示波器的两个通道完全独立，可以弥补上述不足，并且两个偏转系统可以用不同的时基发生器，使仪器更为灵活，但由于示波管性能的限制，双线示波器的技术指标较低。9.简述电桥法,谐振法,f-v转换测频率的原理,它们各适用于什么频率范围?这三种测频方法的测频误差分别决定于什么?答:1.电桥法:利用电桥的平衡条件和被测信号频率有关这一特性来测频;仅适用于10khz以下的音频范围;精度取决于电桥中各元件的精确度,判断电桥平衡的准确度和被测信号的频谱纯度.2.谐振法:利用电感,电容,电阻串并联谐振回路的谐振特性来实现测频.一般被测频率为最低谐振频率或几个谐振指示点中电表指示的最大频率.误差决定于频率计算,谐振点,各元件的精度,读数的误差.3.频率电压转换测量频率:先把频率转换为电压或电流,然后用表盘刻度有频率的电压表或电流表指示来测频率.其最高测量频率为几兆赫.测量误差主要决定于um,t的稳定度以及电压表的误差.10.简述两类模拟交流电压表的工作过程？答：检波-放大式：采用超高频检波二极管，对高频信号ux检波，经过分压器分压得到直流信号，在经过放大测量，适用于高频交流电压测量。放大-检波：被测电压过低时，先将其放大再检波和推动直流电压表显示，适用于低频交流电压测量。11. 调制式直流放大器的工作过程及其抑制直流漂移的原理？答：过程：调制器将微弱的电压信号用开关控制，经电容C滤波得到交流信号，再经交流放大器进行放大，解调器中将放大的交流信号用C隔掉直流成分，再经滤波器得到放大后的直流信号。原理：因为解调器中的C隔直流作用，使放大器的零点漂移被阻断，不会传输到后面的直流电压表表头。12.解释下列术语：频率合成，相干式频率合成，非相干式频率合成。答:频率合成是把一个(或少数几个)高稳定度频率源fs经过加、减、乘、除及其组合运算，以产生在一定频率范围内，按一定的频率间隔(或称频率跳步)的一系列离散频率的信号。相干式频率合成器：只用一个石英晶体产生基准频率，然后通过分频、倍频等，加入混频器的频率之间是相关的。非相干式直接合成器：用多个石英晶体产生基准频率，产生混频的两个基准频率之间相互独立。13.说明电子枪的结构由几部分组成，各部分的主要用途是什么？答：电子枪由灯丝(h)、阴极(K) 、栅极(G1)、前加速极(G2)、第一阳极(A1)和第二阳极(A2)组成。灯丝h用于对阴极K加热，加热后的阴极发射电子。栅极G1电位比阴极K低，对电子形成排斥力，使电子朝轴向运动，形成交叉点F1，调节栅极G1的电位可控制射