电子测量技术基础复习指导(有解答)

第一章1.1名词说明：测量；电子测量。答：测量是确定被测量对象强度的实验过程。在此过程中，使用专门的设备比较测量对象和标准类似单位的数量，确定测量对象和单位数之间的数值关系，最后以数值和单位显示测量结果。广义上，使用电子技术的测量可以说是电子测量；狭义上，电子测量是指电子中有关电的强度的测量。1.2名词说明：描述直接测量、间接测量、组合测量。答：直接测量：直接从测量设备的读数中获取正在测量的测量值的方法。间接测量：间接测量使用直接测量的量和测量的函数关系测量的强度的方法。组合测量：如果测量结果必须用多个参数表示，则可以通过根据测量数量和参数之间的函数关系列出并解决等式，更改称为组合测量的测试条件来执行多个测量。1.3说明电子测量的主要内容。答：电子测量包括：(1)电能计量，如电压、电流和功率；(2)信号信号特性测量：信号波形和失真、频率、相位、调整系统等；(3)组件和电路参数测量：电阻、电容、电感、阻抗、质量系数、电子设备参数等：(4)电子电路性能测量：放大、衰减、灵敏度、噪声指数、幅频特性、相位-1.4列出电子测量的主要特征。A: (1)宽测量频率范围；(2)广泛的测试动态范围；(3)测量精度高。(4)测量速度快。(5)轻松实现遥测和长期不间断测量。(6)易于实现测量过程的自动化和测量设备的智能化。(7)影响因素很多，处理复杂的错误。测量1.5放大器直流输出电阻的测量方法设计(电阻估计为30k左右)。解法：设计已采用，以减少测量错误，如右图所示用数字电压表测量，R1和R2都是30k左右。电压表接入对输出电压的影响可以忽略。于是：第二章2.1描述true、actual、标记、测量错误和修正值等术语的含义。A: true:在特定条件下，一个物理量提供的客观大小或实际值。指定值：尽可能不变的物理标准(或基准)将作为度量的指定值反映的强度指定为法令。实际值：在实际衡量标准中，在每个层比较中，以上一层标准中表示的值均被视为正确值(通常称为实际值或相对实际值)。标称值：测量设备上修正的数值。修正值：与绝对错误绝对值相同但符号相反的值。2.2根据显示方法，测量误差分为哪几类？定义为A: 1，绝对错误： x=x-A02、相对误差(1)实际相对误差：(2)显示相对错误：(3)总体相对误差：(4)分贝错误：GX=20 lgau (d b)2.3介绍了系统误差、随机误差和总误差的主要特征。答：系统误差的主要特点是误差是正确的值，除非测量条件发生变化，用多次测量平均值的方法不能改变或消除系数差异，如果条件发生变化，误差也将按照一定的规律波动和重复。随机错误的特征如下：警戒；对称；补偿性。总误差的主要特征是测量值大大偏离了实际值。2.4有限子测量数据处理方法。答：对于有限测量数据，首先根据不大于3的原则删除不好的值，然后编写计算、测量单位表达式。2.4是使用100V的测量电压表(测量范围为0.5级、0-300V和1.0级、0-100V范围内的两个电压表)更准确地测量的电压表。怎么了？解决方案：判断哪些电压表测量得更准确，即哪些表测量得更准确。(1) 0-300V，0.5电压表的范围根据公式如下(2) 0-100V，1.0电压表的范围根据公式如下计算结果表明，用0-100V，1.0电压表测量的电压比较误差小，所以选择范围用0-100V，1.0电压表测量的比较准确。2.6wq-1类型桥在测量f=1khz下的0.1 pf到110pF电容时允许误差为1.0%(读取值)0.01%(总范围值)，该桥在lpF、10pF和100pF下分别测量的绝对误差、相对误差解决方案：XM=0.01 0=0.011 pfx1=1 . 0 . 011=0.021 pfx2=1 . 0 0 . 011=0.11 pfx3=1.0 00.011=1.011 pf2.7两种电阻都是R1=20 2%，R2=(1000.4) ，Guo:两种电阻串联和并联两种连接方式的总电阻和相对误差。解决方案：连接时：R=R1 R2 r字符串=1200.66%=0.8 总阻力：1200.8 并行时：如果符号包含负数：r和=20/100=16.7 r和=16.71.77%=0.3 平行时总电阻为16.7 0.3 2.8将以下数据舍入到小数点后两位：12.434412.43 63.7350163 . 740 . 694990.6925.325025.32 17.695517 . 7013 . 115123.12第三章3.1，信号发生器的功能是什么？将输出信号添加到测量目标设备、设备，通过用其他测量设备观察和测量测量测量目标设备的输出响应来确定它的性能参数。3.2、低频信号发生器主要由哪些部分组成？各部分的作用是什么？答：低频信号发生器主要由主振动器、电压放大器、输出衰减器、功率放大器、阻抗转换器、指示电压表和电压调节器电源组成。主振动器产生低频等效振荡信号。电压放大器放大与主振动器产生的低频等角振荡信号的电压放大同时起缓冲隔离作用。输出衰减器控制输出信号电压的大小。功率放大器将输出衰减器的输出信号功率放大。阻抗转换器转换输出阻抗与被测试电路的阻抗相匹配。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中的每个单位电路提供适当的工作电压和电流。3.3锁相环的基本工作原理。答：由于某种原因，电压控制振荡器输出频率F2发生变化，相应相位也发生变化。相位变化可以与相位检测器中基准确定频率f1的稳定相位相比较，通过与相位差成比例的电压ud(t)、低通滤波器，使用直流分量uc(t)、uc(t)来控制电压控制振荡器电压控制元件值(例如，可变容量二极管电容)。这将调整VCO输出频率F2，以使其不仅与基准确定振动相匹配，还使相位同步。在这种情况下，称为相位锁定，因此最终VCO的频率输出稳定性由确定频率f1确定。3.4显示了图3.4-1高频信号发生器每个设备的主要作用。答：振荡器产生高频等角振荡信号，FM设备产生高频FM信号，内部调制信号振荡器产生低频等角振荡信号，缓冲放大器在放大高频等角振荡信号或高频FM信号的同时进行缓冲隔离，调制计显示调制系数器的大小，电子电压表显示缓冲放大器输出电压的大小，步进衰减输出电平衰减缓冲放大器输出电压对输入电压大小的输入电路要求3.5调谐高频振荡器的三种主要类型是什么？答：调谐信号发生器中的振荡器通常是LC振荡器，根据反馈方法，可以分为三种振荡器形式：变压器反馈、电感反馈(也称为电感三点或hart方式)和电容反馈(也称为电容三点或科比兹)。3.6描述了频率合成、相干频率合成、非相干频率合成等术语。答：频率合成是通过加、减、乘、除和组合运算高稳定性频率源fs，在一定频率范围内以恒定频率间隔(或频率跳跃)生成一系列离散频率的信号。相干频率合成器：与通过修改生成基准频率，然后通过分频、倍频等添加混频器的频率之间相关。非干涉直接合成器：通过多个修正生成基准频率和生成混合的两个基准频率相互独立。介绍了3.7点频率法和扫描法测量网络频率特性的原理。答：点频率方法以“点到点”方式测量振幅-频率特性或相位-频率特性。用切换法测量网络频率特性是在测试过程中，根据特定规律自动连续、周期性地重复信号源输出信号的频率，利用探测器将输出包络检出示波器，得到所指示电路的幅频特性曲线。3.8扫频器如何产生扫频信号？如何从示波器屏幕上获取网络的幅频特性？答：实现扫频振动的方法有多种，一般包括磁调制电感方法、变容二极管方法和用于微波波段的回波管方法、YIG谐振方法等。在磁电感方法中，L2，c谐振电路的谐振频率f 0为：根据电磁学理论，带磁芯线圈的电感量与磁芯的传导系数0成正比。也就是L2= 0 l随着扫描电流随时间的变化，核心的有效传导系数0度的变化，扫描电流的变化导致L2和谐振频率F0的变化，从而实现“扫描”。在测试过程中，可以根据特定规律自动连续地重复信号源输出信号的频率，使用检测器将输出包络检出到示波器，在示波器上显示，并获得在示波器屏幕上测量的电路的幅频特性曲线。3.9间接频率合成器原理方框图找出相位锁定时输出信号的频率f是多少。问题3.9间接频率合成器原理方框图第四章4.1电子示波器的特性是什么？答：电子示波器的基本特点是：能显示信号波形，能即时测量值，很直观。输入阻抗高，对测量的信号影响不大。工作频率带宽快，很容易观察到高速变化的波形的细节。示波器的荧光屏上绘制了两个电压或电流量的函数关系。4.2电子枪的结构由几个部分组成，每个部分的主要用途是什么？答：电子枪由灯丝(h)、阴极(k)、浇口(G1)、前端加速极(G2)、第一个阳极(A1)和第二个阳极(A2)组成。灯丝h用于加热阴极k，加热后阴极释放电子。栅极G1电位低于阴极k，形成对电子的斥力，使电子轴向运动，形成交叉F1，调节栅极G1的电位，控制荧光屏的电子流密度，改变荧光屏的高光亮度。G2、A1、A2构成了电子束的控制系统。这三个板块都添加了高正电势，G2连接到A2。通过栅极交点F1的电子束因电子间的相互排斥而再次分散。进入由G2、A1、A2组成的静电场时，由于阳极正电压的作用，荧光屏运动加快，而由A1和G2、A1、A2形成的电子透镜的作用轴聚集在一起，形成了非常细微的电子束。4.3为了稳定地显示重复波形，扫描的锯齿波和测试的信号之间的时序和时间关系是什么？A: tx=n ty4.4电子示波器由多少部分组成？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、示波器、振幅校正器、扫描时间校正器和电源组成。y通道的作用是检测观察到的信号，并将其传输到示波器的垂直偏转板上，而不发生扭曲或失真。x通道的作用是生成与时间线性相关的电压，并将其添加到示波器的x偏转板上，使电子射线沿水平方向线性偏移，从而形成时间基线。z通道在基于时间的生成器输出的正向时间内，在显示管控制闸上生成高光信号，起到扫描正向显示管使光线变亮，在扫描回程期间使光线消失的作用。示波器将电信号转换为光信号，起到显示测量信号波形的作用。振幅校正器的作用是修改y通道灵敏度。扫描时间校正器用于校准x轴时间刻度或验证扫描元素是否正确。电源的作用是为示波器中的每个单元电路提供适当的工作电压和电流。4.5什么是内部同步？什么是外部同步？从A: y通道获取的同步信号称为内部同步。同步信号从装置外部获取的同步信号称为外部同步。4.6延迟线的作用是什么？延迟线后内部触发信号能否触发基于时间的电路？怎么了？答：示波器工作时触发状态，为了触发水平偏转系统，使用垂直通道输入的测试信号产生扫描电压波。此时，测试的信号到达y偏转板，扫描信号没有到达x偏转板，为了正确显示波形，必须稍微延迟访问y通道的测试信号，以便与水平系统的扫描电压相匹配。内部触发信号不能在延迟线后触发基于时间的电路。在延迟线之后，水平系统的扫描电压相对于垂直通道以时间输入的测试信号没有延迟。为什么在4.7示波器y通道中同时访问衰减器和接入放大器？他们各自扮演什么角色？答：为适应y通道输入而测试的信号的大变化是接入衰减器和接入放大器。放大器的微弱信号通过放大器放大，由添加到示波器的垂直偏转板使电子束有足够的偏转能量。衰减器衰减输入的大信号。4.8什么是连续扫描和触发器扫描？如何选择扫描方法？答：连续扫描：扫描电压是周期性锯齿波电压。在扫描电压下，示波器光点在屏幕上进行连续的重复周期扫描，没有y通道的信号电压，屏幕上只显示一条时间基线。扫描触发器：扫描生成器正等待正常操作，仅当送入触发脉冲时才会产生扫描电压，在屏幕上扫描扩展脉冲波形，而不显示时间基线。当被测试的信号是连续的周期性信号时，选择连续扫描方法。如果正在测试的信号是短而周期性的脉冲信号，请选择触发器扫描方法。如何进行4.9示波器的振幅校正和扫描时间校正？答：振幅校正将校正器输出电压振幅设置为1V，添加到y输入区，将灵敏度开关放在“1”文件中的校正位置，然后调整y轴灵敏度电位器，使波形在y轴上显示为1厘米或1div。将校正器输出电压的频率设置为1KHz，添加到y输入部，将扫描时间开关放