电子测量与仪器.doc

贵州电子信息职业技术学院电子测量与仪器复习资料一 填空题 1电子测量是泛指一切以 电子技术 为手段的测量。即以 电子技术理论 为依据， 电子测量仪器 和设备为手段，对各种电量，电信号以及电子元器件的特性和参数进行的测量。2. 在电子测量的各项内容中，具有重要意义的是 频率; 电压；时间 和阻抗的测量。3. 根据测量误差的性质替特点，可将误差分为 随机误差；系统误差 和 粗大误差 。4. 测量结果通常用 准确度；精密度 和精确度三个参数来评定。5. 信号发生器按输出波形分为 正弦信号发生器；脉冲信号发生器；函数信号发生器 和噪声信号发生器。6. XD-22A 型低频信号发生器的主振级采用 RC文氏电桥振荡 电路，由热敏电阻R1组成的负反馈支路的作用是 稳幅该热敏电阻的类型是 负 温度系数。7. 影响高频信号发生器频率稳定度的主要原因是 外界条件；电路及元件内部的噪声 和 元件老化等产生的寄生相移 。8. 函数信号发生器产生信号的方法有 先产生正弦波再得到方波和三角波；用施密特电路产生方波，然后经变换得到三角波和方波；先三角波再转换为方波和正弦波 三种。9. 示波器的示波管一般由 电子枪；偏转系统 和荧光屏三部分组成。10. 普通示波器一般由示波管 垂直系统；水平系统 和 三部分组成。11. 数字储存示波器的采样方式分为 实时采样 和非实时采样，后者又分为 顺序采样 和随机采样两种。12. 示波器在使用过程中，若使用的探头置于10：1位置，则结果应该是 10 若使用了5倍扩展，结果应该是 5 。13 电流；电压 和功率是集总电路中表征电信号能量的三个基本参数。14. 直流电流的测量方法有 直接测量法；间接测量法 和 。15. 某模拟电压表的电压灵敏度为“20K/V”,则用100V电压档位时，电压的内阻为 2M 。16. 电子电压表按其电路组成形式可分为放大一检波式 检波一放大式 和 外差式 三种类型。17. 用峰值电压测量某一正弦电压，若读数为10V，则该电压的峰值为 14.14 V有效值为 10 V18. 某数字电压的最大计数容量为19999，通常称该表示为 41/2 位数字电压表，若其最小量程为0.2V，则其分辨力为 10uV 。19. 在高频电路中，电感线圈的电抗XL= 无穷大 ,电容器元件的电抗XC= 无穷小 。20. 在串联谐时，电感线圈和电容器两端的 电压模值 相等，且等于外加电压的 Q 倍。此时Q值电表上的读数乘以其倍率即为待测线圈的Q值。21. YD2810B型LCR数字电桥的“清零”功能的作用是 清除存在于测量电缆或测量夹具上的杂散电抗 以提高测试的精度。测试电容时，使用 开路清零 测电感和电阻时，使用 短路清零 。22. 晶体管特性图示仪主要是由 基极阶梯信号发生器 ， 集电极扫描电压发生器 ，测试转换开关和显示单元等组成。23. 通用电电子计数器主要有 测量频率；测量周期 和 测量时间 三个功能。24. 时基信号一般由 石英晶体振荡器 来产生。为得到各种不同的时标，可对同一时基信号进行 分频 和 倍频 。25. 电子计数测量器周期时，若时标信号周期为T0，计数数据为N，则T x = NT o 。26. 用计数器直接测周期的误差主要有三项 时标误差；计数误差 和 触发 误差。27. 电路幅频特性的测量方法通常有 点频（静态）测量法和； 扫频（动态 测量法。28. 扫频仪器的主要功能是测量 电路网络的幅频特性 ，而频谱仪的主要功能是测量 电信号的频率响应 。29. 按频率轴刻度的不同，频谱仪可分为 恒带宽分析式频谱仪 和 恒百分比带宽分析式频谱仪 两种类型。30. 谐波失真度的测量方法有多种，目前最常用的方法是 基波抑制 法。 二 选择题1、 在电子测量中，测量精度最高的测量（ A ）A 频率 B 电压 C 电流 D 功率2、下列各选项是不属于国际单位制基本单位的是（ D ）A 坎德拉（cd） B 开尔文（K） C 摩尔（mol） D 千米（km）3、下列几种误差中，属于粗大误差的是（ D ）A 仪表未校零所引起的误差 B 没频时的量化误差C 测频时的标准频率误差 D 读数错误4、被测电压真值为100V，用电压表测量时，指示值为80V，则示值相对误差为（ B ）A +25% B -25% C +20% D -20%5能够输出多种信号波形的信号发生器是（ B ）A 锁相频率合成信号源 B 函数发生器C 正弦波形发生器 D 脉冲发生器6、将XD22A型低频信号发生器 的“输出衰减”旋钮置于60dB时，调节“输出细调”，旋钮使指示电压的读数为5V，则实际输出电压为（ A ）A 5mV B 50mV C 5V D 500mV7、矩形脉冲信号与方波信号的区别，在于以下（ C ）不同A 周期 B 上升时间 C 占空比 D 幅度8、用示波器观察波形，线条太粗时应调节（ B ）A 标尺亮度 B 聚焦钮 C 辉度钮 D XY灵敏度钮9、通用示波器显示被测信号波形时，时基信号是（A ）A 锯齿波 B 正弦波 C 方波 D 阶梯波10、扫描信号发生器产生故障而无扫描信号时，在Y轴加入正弦信号，示波器将显示（ B ）A 一条水平亮线 B 一条垂直亮线 C 只有一个亮点 D 正弦波11、交流电压的波形因数KF定义为（ B ）A 平均值与有效值之比 B 有效值与平均值之比C 峰值与平均值之比 D 峰值与有效值之比12、交流电压的波峰因数Kp定义为（ C ）A 峰值与平均值之比 B 有效值与平均值之比C 峰值与有效值之比 D 平均值与有效值之比13、在直流功率的测量中，电流表和电压表的连接方式有两种。通常，“先并联后串联”的连接方式适用于负载RL( B )的情况，“先串联后并联”则适用于负载RL（ B ）的情况。A 较大 、较大 B 较大 、较小 C 较小 、较大 D较小 、较小14、用模拟万用表测量二极管，在正向导通时，红表笔、黑表笔所接极性分别为（ B ）A + 、 B 、+ C + 、+ D 、15、Q表所用依据的测量原理是（ A ）A 谐振法 B 交流电桥法 C 转换法 D 通用仪器搭配法16、用电桥法测量电阻，电桥平衡的表现为（ C ）A 相对两臂为电阻性 B 相邻两臂为电阻性C 检流计指示为零 D 无法确定 17、为了方便计数，输入通道的作用是将任意输入信号整形为读数器所需的（ C ）A 三角波信号 B锯齿波信号 C 脉冲波信号 D 正弦波信号18、电子读数器的测量精度主要由（ D ）的精度决定A 闸门 B 显示电路 C 输入通道 D 晶体振荡器19、用读数器测频时，测量高频、低频信号分别采用的测量方法是（ B ）A 测周、测频 B 测频、测周 C 测周、测周 D 测频、测频20、在通用电子读数器中，施密特电路的主要功能是（ D ）A 控制输入信号的幅度 B 控制主控门的开启与关闭C 产生时基信号 D 将输入信号整形为脉冲信号21、以下各种电路中，不属于频率特性测试仪内部组成部分的是（ D ）A 扫描电路 B 稳幅电路 C 频率标志电路 D 检波探头22、以下关于扫频信号的叙述正确的是（ B ）A 幅度随时间变化 B 频率随时间变化 C 调幅波 D 锯齿波23、在多通道频谱仪中，用于将输入信号按频率成分分离的电路部件是（ C ）A 检波器 B 扫描发生器 C 带通滤波器 D 电子扫描开关24、频率特性测试仪中，扫频信号发生器的核心部件是（ B ）A扫描发生器 B 扫频振荡器 C 输入衰减器 D 稳幅电路三. 简答题1. 简述测量误差的来源、分类及其常用表示方法。答：测量误差是由于电子测量仪器及测量辅助设备、测量方法、外界环境、操作技术水平等多种因素共同作用的结果。产生测量误差的主要原因有：仪器误差、影向误差、理论误差和方法误差、人身误差、测量对象变化误差。按照误差的性质和特点，可将测量误差分为随机误差、系统误差、粗大误差三大类。误差的常用表示方法有绝对误差和相对误差两种。2. 简述高频信号发生器的基本组成及各组成部分的功能。答：高频信号发生器主要由主振级、调制级、内调制振荡器、输出级、监视器和电源等六部分组成。各部分功能是：（1）主振级。其作用是产生高频等幅载波信号，也叫高频振荡器。（2）调制级。将主振级产生的高频等幅载波信号与调制信号发生器产生的音频调制信号（400Hz或1KHz）同时送到调制级后，从调制级输出的就是载有音频信号的已调波了。（3）内调制振荡器。其作用是产生内调制信号的，也叫内调制振荡器，一般的高频信号发生器产生的内调制信号有没有400Hz和1KHz两种。（4）输出级。其作用主要是对已调信号进行放大和滤波，然后 在此基础上通过衰减器对输出电平进行较大范围的调节和输出阻抗的变换，以适应各种不同的需要。（5）监视器。监视器主要用来测量输出信号的载波的电平和调幅系数，显示输出信号的频率、幅度、波形等，对输出信号进行监视。（6）电源。电源供给各部分所需要的直流电压。3. 频率合成的实现方法有哪几个基本组成部分？各起什么作用？为什么可以把锁相环看成是一个以输入频率为中心的窄带滤波器？答：频率合成的方法一般有两种：直接合成法与间接合成法。直接合成法的优点是频率的稳定度高，频率转换速度快，频谱纯度高，频率间隔小，可以做到0.1Hz以下。缺点是它需要大量的混频器、滤波器、分频器及倍频器等，电路单元多，设备复杂，体积大而显得笨重，造价贵。间接合成法也称为锁相合成法，它通过锁相环来完成频率的加、减、乘、除（即完成频率合成）。锁相环具有滤波作用，其通频带可以做得很窄，且中心频率易调，又能自动跟踪输入频率，因而可以省去直接合成法中所使用的大量滤波器、混频器及分频器等，有利于简化结构，降低成本，易于集成。4. 示波器中探头的作用主要有哪些？答：探头的主要作用有两个，即提高示波器的输入阻抗，降低分布电容对波形的影响。5. 双踪示波器中交替和断续两种工作方式有什么不同？答：双踪示波器中电子开关在每一次扫描结束时转换。若第一扫描周期显示A波形，则第二扫描周期显示B波形，第三次显示A波形. 这种方式称为交替工作方式，它适用于被显示波形频率较高的情况。如此交替地断续扫出A、B波形的方式称为断续工作方式，它适用于被显示波形频率较低的情况。，6. 使用示波器观察波形时，调节哪些旋钮可以做到：（1）显示波形的位置在示波器屏幕上下移动及左右移有能力答：垂直移位、水平移位旋钮（2）使显示波形清晰，扫描线均匀，亮度适中。答：聚焦、辅助聚焦、亮度旋钮。（3）波形的幅度大小适中。答：Y轴偏转因数选择（V/div）（4）显示15个完整的小波形。答：扫描速度微调旋钮或同步调节。1、 一个交流电压可用哪些参数来表征？它们之间有何相互联系？答：一个交流电压的幅度特性可用峰值、平均值、有效值三个基本参数和与之相关的波形因数、波峰因数两个派生参数来表征。对于理想的交流电压，Up=Um, U（有效值）=（2/）Up，U=Up/2对于理想的正弦交流电压，有Kf=U/U（有效值）=（Up/2）/（2Up/）=/22=1.11Kp=Up/U=Up/（Up/2）=2=1.412、 用指针式万用表的欧姆档检测三极管，测定结果如下，请问当（1）R.B-E=低，RE-B=低，RB-C=低，RC-B=高，RC-E=高，RE-C=高。晶体管能正常工作吗？为什么？答：RB-E=低，RB-C=低，故管为NPN型，则RC-E=低；而题目条件为RC-E =高，故不能正常工作。（2）RB-E=高，RE-B=低，RB-C=低，RC-B=高，RC-E=高，RE-C=低。晶体管能正常工件吗？为什么？答：RB-E=高，RC-E=高，故为PNP型管，则RC-B=低，RB-C=高，这与题目条件相反，故，管子不能正常工作。3、 电子计数器中的时基信号有什么特点？它是如何实现的？答：电子计数器的标准时基信号，具有两个显著的特点：一是有很高的精度，因为在电子计数器中总是采用高精度的石英晶体振荡器来产生标准时间信号；二是多值性，即能够产生多种不同的频率。为了适应不同频率和时间的测量需要，通用计数器一般都有多种不同的标准时间，这些不同的标准时间信号是石英晶体振荡器通过分频或倍频所得，供时基选择电路选用。分频电路一般采用与十进制相同的电路，倍频电路一般采用非线性LC选频放大器。为了保证分频或倍频后时基信号的精度，可采用门控分频或倍频等方法来改进电路。4、 电子计数器测量频率的基本原理是什么？答：电子计数器测量频率的基本原理如下：（1）被测信号fx经过放大整形后成为计数脉冲，加在主控门的输入端。(2)晶体振荡器产生的振荡信号经过分频后去触发门控电路，使其产生为T0的门控信号（或叫闸门信号）。（3）主控门在T0内打开，使得读数脉冲通过，其余时间关闭，不让读数脉冲通过。(4)通过主控门的读数脉冲列由十进制计数器计数，计数结果N在显示器中显示出来。（5）实质上，电子计数器测频的基本原理是比较法。以Tx与T0相比较，也就是fx同f0相比较：在时间T0内，通过的脉冲数为N，每一个脉冲的周期为Tx，故而T0=N*Tx，即N=T0/Tx。简单地说，计数器得到时间T0内通过的脉冲个数N，而主控门的开启时间T0则确定了计数器所显示数字的单位。两者结合在一起得到被测频率值fx=N/T0。四 综合题1、 测量两个电压，分别得到它们的测量值9V、101V，它们的实际值分别为10V、100V，求测量的绝对误差和相对误差。解：绝对误差 X1=X1A1=910=1V X2=X2A2=101100=1V相对误差rA1= X1/A1100%=1/100=-1% rA1= X2/A2100%=1/100=1%2、 对下列数字进行四舍五入处理，保留三位有效数字。45.77=45.8 86.3724=86.4 500.028=500 38050=3.80104 0.003125=3.1210-3 3.175=3.18 43.52=43.5 3.995=4.003、XD-22A型低频信号发生器的“输出衰减”旋钮置于40dB时，调节“输出细调”旋钮使指示电压表的读数分别为1V、3V、5V，问实际输出电压为多少？若指示电压表指针始终指在5V处，而“输出衰减”旋钮置于20dB、40dB、60dB时，问实际输出电压为多少?解：根据U实=U示/衰减倍数，当“输出旋钮”置于他物之40dB时，衰减倍数为100倍。（1）所以当U示=1V时，U实=U示/衰减倍数=1V/100=10mV U示=3V U实=30mV U示=5V U实=50mV（2）当“输出衰减”旋钮置于20dB、40dB、60dB时，衰减倍数分别为10 倍、100倍、1000倍。所以 U示=5V U实=500mV 、50mV、 5mV4、用双踪示波器观察两个频率正弦波a、b，若扫描速度为0.02ms/div.而荧光屏显示两个周期的水平距离是8div,问：（1）两个正弦波的频率是多少？解:一个周期水平距离为8div2=4div,扫描速度为0，02ms/div,则，一个周期时间为T=0.02ms/div4div=0.8ms则，信号频率f=1/T=1/0.8ms=1.25KHz(2)若正弦波a比b相位超前1.5div,那么两个正弦波相差多少？解:相位差=1.5div4div25、已知示波器的灵敏度微调处于“校正”位置，垂直偏转因数开关置于1V/div,屏幕上峰与峰之间的垂直距离为5div，试求信号峰-峰值。如果再加上一个10：1的示波器探头，结果又是多少？解：Vp-p=1V/div5div=5V 5V10=50V6、假设用正弦有效值刻度的平均值电压表来测量正弦波、方波和三角波，读数都为10V，三种信号波形的有效值为多少？解：正弦波 Ux=10(V) 方波 U（有效值）=0.9Ua=9(V) Ux=Kf U(有效值)=9（V）三角波 U（有效值）=0.9Ua=9（V） Ux=KfU(有效值)=2/39=10