科目四、电子测量技术.docx

1 叙述电子测量的主要内容。答：电子测量内容包括：（1）电能量的测量如：电压，电流电功率等；（2）电信号的特性的测量如：信号的波形和失真度，频率，相位，调制度等；（3）元件和电路参数的测量如：电阻，电容，电感，阻抗，品质因数，电子器件的参数等：（4）电子电路性能的测量如：放大倍数，衰减量，灵敏度，噪声指数，幅频特性，相频特性曲线等。2名词解释：叙述直接测量、间接测量、组合测量。答：直接测量：它是指直接从测量仪表的读数获取被测量量值的方法。间接测量：利用直接测量的量与被测量之间的函数关系，间接得到被测量量值的测量方法。组合测量：当某项测量结果需用多个参数表达时，可通过改变测试条件进行多次测量，根据测量量与参数间的函数关系列出方程组并求解，进而得到未知量，这种测量方法称为组合测量。3 按照表示方法的不同，测量误差分成哪几类?答：1、绝对误差： 定义为：xxA02、相对误差（1）实际相对误差： （2）示值相对误差： （3）满度相对误差： （4）分贝误差： Gx20 lgAu（d B）2.4 有一个100V的被测电压，若用0.5级、量程为0-300V和1.0级、量程为0-100V的两只电压表测量，问哪只电压表测得更准些？为什么？解： 要判断哪块电压表测得更准确，即判断哪块表的测量准确度更高。（1）对量程为0-300V、0.5级电压表，根据公式最大相对误差为（2）对量程为0-100V、1.0级电压表，同样根据公式最大相对误差为从计算结果可以看出，用量程为0-100V、1.0级电压表测量所产生的最大相对误差小，所以选用量程为0-100V、1.0级电压表测量更准确。3.2、低频信号发生器主要由哪几部分组成？各部分的作用是什么?答：低频信号发生器主要由主振器、电压放大器、输出衰减器、功率放大器、阻抗变换器、指示电压表和稳压电源组成。主振器产生低频等幅振荡信号；电压放大器放大对主振器产生低频等幅振荡信号进行电压放大，同时还起缓冲隔离作用；输出衰减器控制输出信号电压的大小；功率放大器对输出衰减器的输出信号进行功率放大；阻抗变换器变换输出阻抗使之与被测电路实现阻抗匹配；指示电压表输出信号电压的大小；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。4.4 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。Y通道的作用是：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通道的作用是：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通道的作用是：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。示波管的作用是：将电信号转换成光信号，显示被测信号的波形。幅度校正器的作用是：用于校正Y通道灵敏度。扫描时间校正器的作用是：用于校正x轴时间标度，或用来检验扫描因数是否正确。电源的作用是：为示波器的各单元电路提供合适的工作电压和电流。4.7 示波器Y通道内为什么既接入衰减器又接入放大器？它们各起什么作用？答：为适应Y通道输入的被测信号的大幅度的变化既接入衰减器又接入放大器。放大器对微弱的信号通过放大器放大后加到示波器的垂直偏转板，使电子束有足够大的偏转能量。衰减器对输入的大幅度信号进行衰减。4.8 什么是连续扫描和触发扫描？如何选择扫描方式？答：连续扫描：扫描电压是周期性的锯齿波电压。在扫描电压的作用下，示波管光点将在屏幕上作连续重复周期的扫描，若没有Y通道的信号电压，屏幕上只显示出一条时间基线。触发扫描：扫描发生器平时处于等待工作状态，只有送入触发脉冲时才产生一次扫描电压，在屏幕上扫出一个展宽的脉冲波形，而不显示出时间基线。被测信号是连续的周期性信号时，选择连续扫描方式。被测信号是短短暂的周期性脉冲信号时，选择触发扫描方式4.12 用示波器正弦电压，H = 8 cm、Dy1V/cm、若K=101，求被测正弦信号的峰-峰值和有效值。解：正弦信号的峰-峰值为正弦信号的有效值为5.1 与其他物理量的测量相比，时频测量具有哪些特点？答：（1）测量的精度高； （2）测量范围广 （3）频率的信息传输和处理比较容易并且精确度也很高。5.8 简述示波器上用李沙育图形法进行测频、测时间间隔的原理。答：用李沙育图形法进行测频的原理是：示波器荧光屏上的李沙育图形与水平轴的交点nX以及与垂直轴的交点nY来决定频率比，即：若已知频率信号接于X轴，待测频率信号接于Y轴，则： 7.2 交流电压的峰值、幅值、平均值、有效值、波形因数和波峰因数的定义。答：周期性交变电压u(t)在一个周期内偏离零电平的最大值称为峰值Up。平均值的数学定义为：在电子测量中，平均值通常指交流电压检波(也称整流)以后的平均值，全波平均值定义为 某一交流电压的有效值等于直流电压的数值U，当该交流电压和 数值为U的直流电压分别施加于同一电阻上时，在一个周期内两者产生的热量相等。则数学式可表示为 波形因数KF，定义为该电压的有效值与平均值之比：波峰因数，定义为该电压的峰值与有效值之比： 7.5 用正弦有效值刻度的均值电压表测量正弦波、方波和三角波，读数都为1V，三种信号波形的有效值为多少？解：（1）正弦波的有效值 （2）方波的有效值（3）三角波的有效值7.6 甲、乙两台DVM，甲的显示器显示的最大值为9999，乙为19999，问：（1）它们各是几位的DVM，是否有超量程能力？（2）若乙的最小量程为200mV，其分辨率为多少？（3）若乙的固有误差为，分别用2V和20V档测量电压时，绝对误差和相对误差各为多少？答：（1）超量程能力是DVM的一个重要的性能指标。1/2位和基本量程结合起来，可说明DVM是否具有超量程能力。甲是4位DVM，无超量程能力；乙为4位半DVM，可能具有超量程能力。（2）乙的分辨率为： （3）用2V挡测量绝对误差： 相对误差： 用20V挡测量绝对误差： 相对误差： 数字直接合成法DDS的基本原理 直接合成法分为模拟直接合成法和数字直接合成法. 数字直接合成法则是利用ROM和DAC结合，通过控制电路，从ROM单元中读出数据，再进行数/模转换，得到一定频率的输出波形。基本锁相环是个闭环相位负反馈环路，由鉴相器(PD)、低通滤波器(LPF)及压控振荡器(VCO)三大部分组成。2.5 用电阻表、电压表、电流表的组合来测量电阻消耗的功率，已知电阻的阻值R，电阻上的电压V，流过电阻的电流I，其相对误差分别为R=2%,V=2%，I=3%，试确定最佳测量方案。解 有三种测量方法，即P=UI、P=U2/R、P=I2R，现分别计算每种方案的最大测量误差。(1)P=UI：（2）P=U2/R：（3）P=I2R：用全波式均值表测量测量三角波电压，读数为20V，问被测电压的平均值、有效值、峰值为多少？ 该被测三角波电压的平均值为18V，有效值为20.7V，峰值为36V。用全波式均值表测量正弦波、方波电压，电压表示数均为100V，求(1) 求两种被测信号的有效值和平均值？(2) 若改用峰值电压表，若读数不变，两种被测信号的有效值和峰值各为多少答：正弦波： U=Uo=100V(有效值) UP=0.9*Uo =100*0.9=90均值方波 U=0.9*Uo=90V(有效值) UP=Uo=90V均值用量程为200mA的电流表测量100mA的电流时，若测量值为99.0mA，则绝对误差、实际相对误差、修正值各为多少？如