电子测量技术基础练习

1、电子测量技术根底练习第一章绪论一、填空1、计量的主要特征是、和。2、计量器具按用途可分为、和。3、计量基准一般分为、和。4、计量标准是按国家规定 作为检定依据用的，它的量值由传递。5、计量标准有两类：一类是，一类是。6、电子测量通常包括的测量，的测量以的测量。7、目前利用电子仪器对进展测量准确度最高。8、目前，电压测量仪器能测出从级到的电压，量程达个数量级。第一章答案 一、填空1、统一性；准确性；法制性2、计量基准；计量标准；工作用计量器具3、国家基准；副基准；工作基准4、准确度等级；计量器具；物质；工作基准5、标准器具；标准物质6、电能量；信号特性及所受干扰；元件和电路参数7、频率和时间8、

2、纳伏；千伏；12第二章误差理论与测量不确定性一、填空1、测量值与之间的差异称为测量误差。2、计量标准的三种类型分别是、和。3、绝对误差在用测量值与真值表示时，其表达式为；在用测量值与约定真值表 示时，其表达式为。4、在绝对值相等的情况下，测量值越小，测量的准确程度；测量值越大，测量 的准确程度。5、相对误差是和之比，表示为。6、通常相对误差又可分为、和。7、满度相对误差又称为引用误差，它定义为绝对误差A X和仪器满度值Xm之比,8、9、1011、12、1314151617、181920212223242526记为。满度相对误差给出的是在其量程下的的大小。满度相对误差适合用来表示电表或仪器的。电

3、工仪表是按的值来进展分级的。常用电工仪表分为七个等级，它们是。1.0级的电表说明rm。根据满度相对误差及仪表等级的定义，假设仪表等级为 S级，那么用该 表测量所引起的绝对误差| AX| ;假设被测量实际值为 X。，那么测量的相对 误差| ZX| 0当一个仪表的等级选定以后，所产生的最大绝对误差与量程成。在选择仪表量程时，一般应使被测量值尽可能在仪表满量程值的以上。误差分成三类：、和。测量的精细度决定于，测量的正确度决定于。测量的准确度表征测量结果与被测量真值之间的。随机误差造成测量结果的，一般用定量表达。系统误差表示了测量结果的程度。处理随机误差的方法主要是。不确定系统误差导致的产生。粗大误差

4、表现为统计的异常值，常称为，应按一定规那么剔除。随机误差具有的特点是、和。测量中随机误差的分布大多数接近于。随机误差的统计处理就是要根据和的方法研究随机误差对测量数据的影27、28293031、32、3334353637、3839响以及它们的。在有限次测量中，通常用的方法减小随机误差的影响。随机变量的数字特征是反映随机变量的某些特征的数值，常用的有和。在统计学中，期望与是同一概念。方差描述了测量数据的。假设被测量的真值是N ,等精度测量值为 Xi,X2, ,X,可以证明其算术平 均值的数学期望E X =。表示平均值的比总体测量值的小倍，它反映了随机误差的抵消性，n越大，抵消程度，平均值离散程度

5、。变值系差包括系差和系差，对应的判据那么分别是判据和判据。消除和减弱系统误差的典型测量技术是：，和。在估计系统误差大体围时，假设能找到系差的上限2 a及下限2b,那么系差的恒定局部数值为，变化局部的变化幅度为。不确定度作为测量误差的数字指标，表示由于测量误差的存在而对测量结果的准确性的。不确定度是与测量结果相联系的一种参数，这个参数可以是，也可以是具有某置信概率的。89000V写成三位有效数字应为，其绝对误差的绝对值不超过。1、以下数字保存三位有效数字：45.8; 36.3; 43.1; 3.80X 104； 47.2; 4.0045.77 ,36.251 ,43.149 ,38050 , 4

6、7.15 , 3.995二、名词解释1、 真值2、 实际值3、 不确定度4、 满度相对误差三、简单计算1、现有两块电压表，其中一块表量程为 150V, 1.5级，另一块表量程15V, 2.5级，用它们测10V左右电压，选哪一块表更适宜？2、检定一个1.5级100mA的电流表，发现在50mA处误差最大，为1.4mA, 其他刻度处的误差均小于1.4mA,问这块电流表是否适宜？3、采用微差法测量未知电压 Vx,设标准电压的相对误差不大于 5/10000, 电压表的相对误差不大于1%,相对彳散差为1/50,求测量的相对误差。4、某电阻30次测量值之和为1220Q,系统的不确定度为测量值的±

7、1%,如 果在测量过程中没有系统误差，随机误差的影响也可忽略，写出测量结果。5、直流稳压电源的输出电压为18V,稳压电源白微小变动A=0.5V,利用微 差法测量电源稳定度。设标准电压为 18V,准确度为土 0.05%6、测量某电阻得一组数据：2.20, 2.21, 2.22kQ求该电阻的算术平均值以及 标准偏差估计值。7、用间接法可测量电阻上消耗的功率。利用公式 P=I U测量时，问功率的误差?8、分别利用P=I U, P=I2, P=U2/R来测量电阻上消耗的功率。假设电阻、 电流、电压的测量误差分别不大于1%, 2.5%, 2.0%,问选择那种测量方 案好？9、用电压表测得三组数据，其平均

8、值分别为：21.1V, 21.3V, 21.5V,且其算术平均值标准差依次为：0.20V, 0.10V, 0.05V,求它们的权和加权平 均值。10、用两种方法测某电压，第一种方法测得V1=10.3V,标准偏差6M)=0.2V,第二种方法测得 V2=10.1V,测量值的标准偏差6 (V2)=0.1V, 求该电压的估计值及其标准偏差。第二章答案一、 填空2、真值3、真值；指定值；实际值4、AX=X-A 0； AX=X-A5、越低；越高6、绝对误差；被测量真值；r 100%A07、实际相对误差；标称相对误差；分贝误差；满度相对误差8、引用误差；绝对误差A X;仪器满度值Xm； rm 100% Xm

9、9、绝对误差10、 准确度11、 满度相对误差12、0.1, 0.2, 0.5,1.0, 1.5, 2.5 和 5.013、<1.0%14、<XmX S%;Xm S%X。15、 正比16、 2/317、 随机误差；系统误差；粗大误差18、 随机误差；系统误差19、 一致程度20、 分散性；总体标准偏差621、 偏离真值或实际值22、 概率统计法23、 不确定度24、 坏值25、 对称性；抵偿性；有界性；单峰性26、 正态分布27、 概率论；数理统计；分布规律28、 统计平均29、 数学期望；方差30、 均值31、 离散程度32、33、 标准偏差；标准偏差；越大；越小34、 累进性；

10、周期性；马利科夫；阿贝-赫特35、 零示法；替代法；交换法；微差法36、37、1 1 , , 一 , - a ba b可疑程度2 238、 标准偏差；置信区间的半宽39、 890 X 10V； 50V40、 45.8; 36.3; 43.1; 3.80X 104； 47.2; 4.00二、名词解释（H&）三、简单计算1、假设选用150V, 1.5级电压表，测量产生的绝对误差为| AV” < 150 X 1.5% =5V.2表头示值为10V时，被测电压真值在10± 2.25围，误差围很大;假设选用15V, 2.5级电压表，同样测得| AV2I < 15 X 2.5%

11、 = 0.375V表头示值仍为10V,被测电压真值在10± 0.375围，误差围很小;显然，应该选15V, 2.5级电压表。I31 42、rma 1.4% 1.5%,此表合格。ma' Im 1003、根据微差法，测量的相对误差为0.05%501% =0.05%+0.02%=0.07%4、该电阻测量值的平均值12203040.6667由于忽略了随机误差的影响，电阻的不确定度为Ur=40.6667X (±1%)=± 0.40666K ± 0.41Q对电阻测量值做舍入处理后R=40.67± 0.41QB5、标准电压的相对误差为0.05% ,B

12、电压表的相对误差为 5.0% 1V 10%,A 0.5V0.05%0.5V18V10%0.33%即，直流稳压电源的稳定度为土 0.33%6、该电阻的平均值为-2.20 2.21 2.22 kR 2.21k ,3各次测量的残差R1 2.20k2.21k0.01kR22.21k2.21k0R32.22k2.21k0.01k利用贝塞尔公式计算标准偏差估计值为7、8、9、10? R设 P, I,解法解法U的绝对误差分别为U方案rpiruP=I2 , R方案rp 2irP=U2/R方案p 2u U r1XiXiIUln fXiXi2.5% 2.0%220.010.010.01kP, AI ，In Iir

13、uInUIn I InU u4.5%2 2.5% 1%2 2.0% 1%显然，P= I - U方案好。11W1 ： W2 ：W32：2：0.200.100.052加权平均值即电压的最正确估计值V 1 21.1 4 21.3 16 21.5V1 4 166.0%5%1: 4:1621.44V取 1 ,那么两种测量值的权为WiVi110.20.04V2110.120.01该电压的估计值V W1 ?v W2 ?w W2电压估计值的方差10.3 10.1004 诉 1014V11.004讪1110.008V2标准偏差 V 0.089V第三章信号源一、填空1、高频信号源又称为信号源，信号的频率围在之间。

14、2、通用脉冲信号源的输出主要是脉冲。3、函数信号发生器实际上是一种信号源， 其输出信号的重复频率可达以上, 而低端可至量级。4、合成信号源实现频率合成的方法有和两种。5、间接合成法是基于锁相环的原理对基准频率进展运算，常见的锁相环技 术有锁相环、锁相环和锁相环。6、在间接频率合成中，通常有三种提高分辨率的方法，即：、和。7、信号源的用途有：、和8、通用信号源如果按调整类型分类，主要有、和信号源。二、简答1、在电子测量号源有哪些作用？2、结合高频信号源的原理方框图，简述在高频信号源中，如何实现调频、调幅作用？ 一个完整的信号源应有几个组成局部？3、在合成信号源中采用几种合成方法？试比拟它们的优缺

15、点。第三章答案一、填空1、射频；30kHz1GHz2、矩形3、多波形；50MHz; pHz4、间接合成法；直接合成法5、倍频式；分频式；混频式6、微差混频法；多环合成法；小数合成法7、鼓励源、信号仿真；校准源8、调幅(AM);调频(FM);脉冲调制(PM);视频调制(VM)三、简答（略）第四章电子示波器一、填空1、信号显示是将被测信号以方式显示在屏幕上。2、模拟示波器中扫描电压是电压，包括线形过程和过程。3、扫描电压必须满足以下三点要求，即：、和。4、在示波器中，扫描发生器输出波。5、在示波器中，扫描电压的起点由决定，终点由决定。6、一般扫描电压周期应包括三个时间段，它们是：扫描时间、扫描时间

16、和时间7、示波器Y通道的带宽表示式为：，一般而言带宽主要取决于 Y通道的频率。8、示波器的触发脉冲的取得方式包括：方式、方式和方式。9、扫描发生器实际上是一个发生器，它在的控制下产生扫描的和。1R在屏幕上同时显示两个信号波形的方法有两种，即和。11、 双踪示波器有三种工作方式，即：、和。12、 双踪示波器有两种不同的时间分割方式，即和。1&通常认为带宽在以上的示波器为宽带示波器。14 示波器的带宽指标随着 Y通道放大器级数的增多而，相应地上升时间要15 在数字存储示波器中，输入的模拟信号首先要经过、变成数字量，然后进展、并显示。16 数字示波器自动测出的时间不仅与有关，还与有关。17

17、、取样技术可分为取样和取样两类。1&DSO有两类重要的指标，其一是，其二是。19 DSO的取样率随扫描速度的下降而。20 DSO的垂直分辨率主要取决于。21 、DSO的扫描速度越高那么测量的时间分辨率就越。22 、在DSO的时基因数确定后，要提高取样率，就必须增加二、名词解释1、偏转灵敏度2、双扫描3、释抑时间4、时间和事件延迟触发三、简答1、结合扫描发生器环原理框图及时间波形图简述扫描电压产生过程。2、运用原理框图和时间波形图简述双扫描原理。3、什么是交替方式？4、什么是断续方式？5、画出双踪示波器原理框图并简述双踪显示。四、简单计算1、一示波器的荧光屏的水平长度为10cm,现要求在

18、上面显示10MHz正弦信号两个周期（幅度适当），问该示波器的扫描速度为多少?2、某示波器的Y偏转因数为Df=8V/div ,用其构成一示波器。要求该示波器的最小偏转因数DYmin=50mV/div ,试估算Y通道放大器的放大倍数。假设荧光屏的有效高度为8div,那么Y通道末级放大器的输出电压幅度为多少？3、一示波器屏幕的水平有效长度为10cm,垂直有效长度为6cm,示波器的偏转因数 DY=0.2V/cm ,、假设时基因数为0.05mS/cm时观察到两个完整的正弦信号波形，求被测信号的峰-峰值和频率。、假设要在屏幕上显示该信号的10个周期波形，时基因数应取多大？4、某示波器的扫描时基围是0.26

19、/div1S/div ,扫描扩展为“X 10，光点在X方向可用长度为10div,试估算该示波器能观察正弦波的上限频率（以观察到 一个完整周期波形计算）。5、某示波器扫描速度校准为0.5div/£当测试250kHz的方波电压信号时荧光 屏上的图形在X方向上的长度为10div,问能显示多少个完整周期的波形？第四章答案一、填空1、波形2、周期线形；斜升；下降 3、周期性；线形；同步性4、锯齿5、触发脉冲；电压比拟器6、正程；回程；等待7、BW=fh-fe；高端8、触发；外触发；电源触发9、锯齿波；时基闸门；正程；回程10 双束显示；双踪显示11 、A状态；B状态；（A±B）状态1

20、2 、交替方式；断续方式13 100MHz14 变窄；加长15 取样；量化；存储；处理16 取样点的位置；扫速17 、实时；等效时间18 A/D的位数；A/D的转换速率19 下降20 A/D的位数21 、高22 、存储器长度二、名词解释（略）简答（略）四、简单计算1、被测信号的周期（T）为1-T 6 0.1 S10 10 Hz因为每一个周期占5cm,故示波器的扫描速度为2、3、5cmT5cm0.1DfVy1cm0.028 divmV 50 divA? Dy min ?8div、VPP Dy ? yDxDx1TTX1601600.2 cmmS?X 0.05 cm10.25 100.25mS1cm

21、3S4、 Dx(0.2div divDxmV508div 64V div6 cm1.2V5 cm4kHzmS0.25 cm100.020.25mSdiv 0.1SdivS?X (0.02divS0.1)10div 0.2 S 1S div(5 106 1)HzfH=5MHz ,或者储1Tmin115 MHz0.2 SS5、Dx 2 div图形偏转10div所对应的时间为tdx ?x2 10div 20 S div信号周期1 Tvfv1 4 S 250kHzTv20 S4 S第五章 时间与频率的测量一、填空1、目前有三种时间测量尺度：、和。2、在数字式频率计中，被测信号是以信号方法来传递、控制和

22、计数的。3、根据测频原理，其测量误差取决于的准确性和的准确性。4、测频时，计数器的最大计数误差A N=o5、计数器直接测频的误差主要有两项，即：和。6、直接测频的方法适合测量频信号。7、测量低频信号时常采用计数器测量的方法。8、根据测周原理，主门由控制。9、根据测频原理，主门由控制。1R在测周原理方框图中，门控电路输出波。11、在测频原理方框图中，脉冲形成电路将输入信号的一个周期变成个脉冲波12、目前绝大多数实验室用的电子计数器都具有和等两种以上功能，故统称为“通用计数器。1&在测频原理方框图中，主门是由波控制。14电子计数器在直接测频率和测周期时，其量化误差的实质不同，测频时是的&#

23、177;1误差，而测周时是的士 1误差。1S在直接测频和直接测周的量化误差相等时， 存在一个测频和测周分界点频率，这个频率称为。1&当fx>fm时宜测，当fx<fm时宜测。17、电子计数器对两个正弦波形的相位差的测量，实际上是。1&目前，利用通用计数器对微波波段的信号频率进展数字测量，必须采用技术，而广泛采用的两种方法是和。19频率源的频率稳定度有稳定度和稳定度两种。2R是影响长期频率稳定度的主要因素，而是影响短期频率稳定度的主要因素。21、在时域测量中，加上就是示波器；在频域测量中，加上就是频谱分析仪；在调制域测量中，加上就是调制域分析仪。22、在调制域分析仪中，

24、X轴表示测量所经历的，而Y轴线显示的是信号的、或。二、名词解释1、± 1误差2、中界频率三、简答1、结合原理方框图和工作波形图简述电子计数器测频原理。2、结合原理方框图和工作波形图简述电子计数器测周原理。3、简要分析测频误差。4、试画出时间问隔原理方框图和工作波形图，并简述根本测量原理。5、试画出微波计数器变频法方框图，并简述其测频原理。四、简单计算1、假设被测彳S号频率fx=1MHz ,计算当闸门时间T=1ms和1S时由± 1误差产生 的测频误差。2、用一个7位电子计数器测量一个fx=5MHz的信号频率，试分析计算当“闸门 时间置于1S, 0.1S和10mS时，由土 1误

25、差产生的测频误差。3、欲用电子计数器测量一个fx=200Hz的信号频率，采用测频（选闸门时间为1S）和测周（选时标为0.16）两种方法，试比才K两种方法由土 1误差引起的测量误差。第五章答案一、填空1、世界时；原子时；协调世界时2、脉冲3、时基信号所决定的闸门时间；计数器计数 4、± 1个数5、± 1误差；标准频率误差6、高7、被测信号周期8、被测信号9、时基信号1R方11、212、测量频率；测量周期1&方14 fx； fc1S中界频率1&频；周17、时间问隔1&频率变换；变频法；置换法19长期；短期2R晶体老化；晶体部的噪声21、电压表；时间触发；

26、功率计；频率触发；通用计数器；时间门的触发22、时间；频率；时间问隔；相位二、名词解释（略）三、简答（略）四、简单计算1、T=1mS 时fx1mS 1晨 1103fxfx11kHz1mST=1S 时1 10 fxfx1Hz2、当 T=1S 时,fx1S 5106 Hz2 10 71T? fxfx11S1Hz当 T=0.1S时,fxT? fx 0.1S 5 106 Hz2 10 6fx1 10Hz0.1S当 T=10mS 时,1T?fx10mS 5 106Hz2 10 5fx110mS100 Hz2、测频时fx _fT 1s12 102 Hz10 3测周时Tx 1 _1_ tT N Tx fo一

27、 7 _5fx To1 200Hz 1 10 S 2 10第七章电压测量一、填空1、交流电压的测量通常有两种根本方式：和，无论哪一种方式是其核心部件。2、在DVM的构造中是其关键部件。3、所谓41位DVM是指其最大读数为。24、双斜式A/D其转换过程可以分为和两个工作阶段。5、余数循环比拟式A/D的核心电路是，属于型A/D。6、余数循环式A/D的特点是和。7、DVM的测量误差有两项，其一是，其二是。8、电压测量中有两种干扰，即：和。9、电压测量中确定性干扰通常分为和两种。10 常见抑制用模干扰的方法有两种：和。11 、峰值电压表属于电子电压表，一般采用。12 、平均值电压表属于电子电压表，一般

28、采用。13 在实际电压测量中，由于检波器的工作特性，所得结果会有峰值、均值、有效值之别。因此，无论用哪一种特性的检波器做成的电压表，其读数大多按进展刻度。14 在峰值电压表中，当输入任意波形电压的峰值一样时，其读数。15 均值电压表的度盘是按刻度的，当用其测量任意波形的电压时，其读数16 电压测量的下限可达伏级，上限可达伏级。17 、8位比拟式A/D ,最多可将Vref分成份。18 8位比拟式A/D ,变换过程中，当Vref=5.000V时，每等份最少为。19 DVM的A/D变换方法有两大类：和。20 8位比拟式A/D ,其最大分辨力为。21 、8位比拟式 A/D , Vref=5.000V,

29、 Vx=1.25V,转换结果为。22 、DVM的非积分式A/D变换方法可分为和两种。二、名词解释2、分辨率3、抗干扰能力4、波峰因数5、波形因数三、简单计算1、用平均值电压表测量一个三角波电压， 测量值为10V,求有效值及波形误差。2、用峰值电压表测量一个三角波电压，测量值为10V,求有效值及波形误差。3、设三角波和方波电压的平均值相等，均为 10V,现分别用均值表、峰值表、有效值表对两种电压进展测量，试确定三种表的读数。(KP33 , KP 1, Kf 1.15, Kf1, KP, KF 1.11)4、试分析一个6位A/D变换器的变换全过程，假设基准电压满刻度值V0ef=10V, 被测电压V

30、x=3.285V。5、两台DVM，最大计数容量为19999,9999;假设前者的最小量程为200mV, 试问：各是几位 DVM ?第一种表的分辨力是多少？假设第一种表的 工作误差为± 0.02%± 1字，分别用2V档和20V档测量，Ux=1.56V电压时， 问误差各是多少？6、某DVM的误差为 U 0.01%Ux 0.01Um，试求用这台表1V档分别测量 1V和0.1V电压时的误差。第七章答案一、填空1、放大-检波式；检波-放大式；检波器2、模数转换器(A/D)3、 199994、采样期；工作期5、比拟器；反应比拟6、分辨率高；转换速度快7、增益误差；偏移误差8、9、101

31、1、12、1314151617、18192021、22、二、三、1、随机性干扰；确定性干扰用模干扰；共模干扰输入滤波法；积分平均法检波-放大式；二极管峰值检波器放大-检波式；二极管全波或桥式整流电路检波器正弦波有效值一样正弦有效值；没有直接意义微；千25519.60mV积分式；非积分式1/255(40)H比拟式；斜坡电压式名词解释(略)简单计算U 0.90.9 10V 9V三角波的波形因数Kf 1.15,故被测三角波有效值为U KF ?U 1.15 9V 10.35V 10.4V波形误差为rw1 0.9Kf100% 1 1.035 100%4%2、UP<272 10V 14.14V,三角波的波峰因数Kp<3，那么被测三角波的有效值为UpKp14.148.2VU °, Kp °,. 2100% 18%一 100% (1 ) 100% (1)Kp.33、