佳木斯大学2010年通信工程系电子测量试题.doc

一、填空1.测量是为确定被测对象的量值而进行的实验过程，用数值和单位共同表示测量结果。2.真值是在一定时空下客观存在的一个确定值。3.测量误差是测量值与真值之间的差别。4.绝对误差又叫做绝对真误差，它可以表示为x=x-x0。5.相对误差又叫相对真误差，它是绝对误差与真值的比值，通常用百分数表示，若用r表示r=xx0100%。6.当一个仪表的等级S选定后，所选仪表的满度值不应比实测值x大的太多，使被测量的数值应尽可能大于仪表满刻度的23以上，至少不要差的太多。7.在测量中应该根据被测量的大小，兼顾仪表的满刻度值和级别，合理的选择仪表。8.按测量误差的性质和特点，常把测量误差分为系统误差、随机误差和粗大误差三类。9.算术平均值x=1nx1+x2+xn=1ni=1nxi，实际测量中常用x代替真值u。10.n个测量值的平均值x亦为随机变量x的一个取值，它的数学期望和方差与单次测量时的关系如下M（x）=M（x）、2x=2（x）/n、x=（x）/n。11.处理系统误差的一般方法：马利科夫判据和阿卑赫梅特判据，前者是常用的判别累进性系差的方法，后者常用来判别周期性系统误差，亦可用来发现累进性系差。12.测量不确定度是表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数。13.已知x的三个非等权测量值分别为x1=10.2，x2=10.0，x3=10.4，它们的权分别为3，5，2，则x的估计值为10.14。（x=j=1mwjxjj=1mwj=10.23+10.05+10.423+5+2=10.14）14.示波管由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成。15.模拟示波器的基本组成是示波管、X通道和Y通道。16.Y通道通常包括输入耦合及衰减器、Y前置放大器、延迟线、Y输出放大器等部分。17.X通道主要由扫描发生器环、触发电路和X放大器组成。18.存储深度是示波器存储采样点多少的量度。19.上升时间表达式tR=tR2-tr2。20.频率稳定度是信号源的重要指标，它是指经过一定的预热时间之后，信号源在规定时间内频率的相对变化。21.当信号外部负载等于输出电阻时称为阻抗匹配。22.输出频率的相对误差称为频率准确度，r=（f0-fc）/fc100%。23.锁相环的基本组成鉴相器PD、压控振荡器VCO、低通滤波器LPF。24.测频误差由计数误差、时基误差和测频的总相对误差组成。25.测周误差由基本误差、触发误差和采用周期倍乘后的测周总误差组成。26.有效值U=1T0Tu2（t）dt;平均值V=1T0Tu（t）dt27.波形因数KF=VrmsVav;波峰因数KP=VPVrms28.电子电压表可分为检波放大式和放大检波式两类。29.示波器可观测的信号有幅度、时间、XY图示仪。30均值表、峰值表、有效值表。二、简答：1、触发耦合方式有哪几种，分别用于什么信号。答：DC：直流耦合，用于接入直流缓慢变化的信号，或频率较低且有直流成分的信号；AC：交流耦合，常用于观察由低频到较高频率的信号；HF：高频耦合，观察高频（一般5MHZ）的信号；AC低抑：低频抑制耦合，观察含有低频干扰噪声的信号，抑制信号中大约2KHZ以下的低频成分。2.低频信号发生器（1HZ20HZ频率范围）的组成框图和各部分功能。功能：（1）主振器：是低频信号发生器的核心，产生频率可调的正弦信号，它决定输出信号的频率范围和稳定度；（2）放大器：它一般包括电压放大器、功率放大器，实现输出一定的电压幅度和功率的要求；（3）输出衰减器：它用于改变信号发生器的输出电压或功率；（4）功率放大器：对电压信号进行功率放大，使信号发生器达到额定功率输出，功率放大器与阻抗变换器相接，这样可以得到失真较小的波形和最大功率输出并实现不同负载的匹配；（5）阻抗变换器：只有在功率输出时才使用；（6）指示电压表：用于监测输出电压或外部输入电压进行测量。3.测频的基本原理框图，工作波形图，并简述原理。波形图：原理：被测信号1通过脉冲形成电路变成脉冲2，时基信号发生器产生周期为T的稳定时基信号3，该信号经门控电路形成开启时间为T的闸门信号4，它用来控制闸门的开闭，在时间T内通过闸门的信号为5，这个闸门截取的信号由十进计数器计数并予以显示。4、画出双积分式A/D的原理框图和两次积分过程，并画出波形图。三、计算1.若要测一个10V左右的电压，手头有两块电压表，其中一块量程为150V，1.5级，另一块是量程为15V，2.5级，问选用那一块表合适？解：（1）若用150V1.5级电压表VVmS%=1501.5%=2.25V10V测量值被测真值为10V2.25V的范围内，误差范围是相当大的（2）若用15V2.5级电压表V=152.5%=0.375V 10V测量值被测真值为10V0.375V的范围内，误差范围小多了因此应选用15V的2.5级电压表2.已知下列各函数中x的绝对误差、相对误差，求y的绝对误差、相对误差。（1）y=x1+x2-x3（2）y=x1x3/x2（3）y=x1mnx2解：（1）y=(x1+x2-x3)x1x1+(x1+x2-x3)x2x2+(x1+x2-x3)x3x3=x1+x2-x3(2)ry=ln(x1x3/x2)x1x1+ln(x1x3/x2)x2x2+ln(x1x3/x2)x3x3=x1x1+x3x3-x2x2=r1+r3-r2(3)ry=ln(x1mnx2)x1x1+ln(x1mnx2)x2x2=mx1x1+1nx2x2=mr1+1nr23.通过测电阻上电压电流值间接测电阻上消耗的功率已测出电流为100m A，电压为3V，算出功率为300mW，若要求功率测量的系统误差不大于5%，随机误差标准偏差不大于5mW，问电压和电流的测量误差多大时能保证上述功率误差的要求。解：（1）功率系统误差P3005%=15mW按等作用分配I=jP2UII=15mW23mV=2.5mAU=P2UIU=15mW2100mA=75mV验证：PII=7.5mW PUU=7.5mW(2)分配随机误差IP2PI=5mW23mV1.2mAUP2PU=5mW2100mA=35mV验证：PI22(I)12.96mW ，PU22(U)12.2mW所以方案一最好4.如图，信号周期的x=7cm，扫描速度开关置于10ms/cm，扫描扩展置于“拉出10”，求被测信号周期。解：T=XDx/N=7cm10ms/cm/10=7ms5.如图双环合成单元，其中内插振荡器的输出频率为30KHZ40KHZ，环1的分频比N变化范围为200500，输入参考频率为10KHZ，问该合成单元的输出频率范围是多少？解：环1：f01/N =fi1 环2：f0-f01=fi2，f0=fi2+Nfi1=20305040KHZ6.欲用计数器测量一个fX=200HZ左右信号的频率，可采用测频和测周两种方法，若测频闸门时间取1s，测周时标选0.1us，周期倍乘选102，比较两种方法的量化误差。解：测频：NN=