现代电子测量技术复习材料

复习题1、填空题按被测量的性质分类，电子测量可分为（1）时域 测量、（2）频域测量、（3）数据域 测量和（4）随机 测量。在测量中，与绝对误差大小相等但符号相反的值称为（1）修正值 ，一般用符号（2）c来表示测量值与（1）被测量真值之间的差异称为测量误差。根据测量误差的性质和特点，可以将其分为（2）系统误差、（3） 随机误差、（4）粗大误差三大类。测量仪器准确度等级一般分为（1） 7级，其中准确度最高的为（2） 级。测量灵敏度是用于表示测量仪器对测量量变化的敏感程度，也称为（1）分辨力或分辨率，定义为测量仪器能区别的（2）被测量的最小变化量，通常规定其大小为允许绝对误差的（3） 1/3 。频率时间测量时，脉冲计数的相对误差与被测信号频率成（1）反比，与闸门时间成（2）反比。电子示波器主要性能指标有（1）频带宽度、（2）偏转灵敏度、（3） 扫描频率、（4）输入阻抗、（5）示波器的瞬态响应、（6）扫描方式。示波器的核心部件是示波管，它在很大程度上决定了示波器的性能。示波管由（1）_电子枪、（2）偏转系统、（3）荧光屏三部分组成，集总电路中标征电信号能量的三个基本参数为（1）电压、（2）电流、（3） 功率 。2、问答题简答（1）.答:简述原理：电子计数器的测频原理实质上是法为基础的，它将被测信号频率fx和已知信号频率fc相比，将相比的结果以数字形式显示出来。（2） 误差类型：1、量化误差。2、闸门时间误差。（3） 措施：1、提高晶振频率和准确度和稳定度以减小闸门时间误差。2、扩大闸门时间T或者倍频被测信号fx以减小+1误差。3、被测信号频率较低时，采用测周期的方法测量。简答（2）.解释偏差式、零位式和微差式测量法的含义，并列举测量实例。答：偏差式测量法：在测量过程中，用仪器仪表指针的位移（偏差）表示被测量大小的测量方法，称为偏差式测量法。例如使用万用表测量电压、电流等。零位式测量法：测量时用被测量量与标准量相比较，用零示器指示被测量与标准量相等（平衡），从而获得被测量从而获得被测量。如利用惠斯登电桥测量电阻。微差式测量法：通过测量待测量与基准量之差来得到待测量量值。如用微差法测量直流稳压源的稳定度。简答（3）.试说明对示波器进行幅度校正和扫描校正的操作步骤？答：（a）插好示波器的电源线，打开电源开关，电源指示灯亮，待出现扫描线后，调节亮度到适当的位置，调节聚焦控制，使扫描线最细。（b）调节基线旋钮，使扫描线与水平刻度线平行。（c）将微调/扩展控制开关旋钮顺时针旋到校准位置，为了避免测量误差，在测量前应将探极进行检查和校正。校正方法是：将探极接到示波器的校正方波输出端、调整探级上校正孔的补偿电容，直到屏幕上显示的方波为平顶。（d）将伏/度选择开关、工作方式开关、扫描时间选择开关，根据被测信号的大小，需要和频率高低放在适当位置上。（e）将输入耦合开关置于“GND”位置，确定零电平的位置。再置于“AC”位置，由探极输入被测信号，调节同步开关旋钮，使波形稳定，观察屏幕上信号波形在垂直方向显示的幅度，被测信号电压力V/DIV与显示度数的乘积；当使用10:1输入探极时，要将屏幕显示幅度值X10o4•试简述电子计数式频率计的工作原理（画出电路框图）。测量频率时产生误差的类型及减小测量误差的措施。答：Q、频率计使用前充分预热，使机内晶振趋于稳定。Q、合理控制被测信号的电平，使之不超过频率计的输入电平允许范围。⑥、被测信号源阻抗和测试线阻抗要与频率计输入阻抗一致。Q、尽量使用较长的频率测量时间，比如10秒或以上。Q、采取措施，保证频率计有较好的电磁环境。例如，频率计可靠接地，远离强电开关火花源，采用隔离电源等等。3、计算题计（1）、设有两只电阻，R1=200土Q,R2=51Q±1%，试求这两只电阻并联时的总阻值及误差。' R.-R. +=3 . =51-l=iz - —■■-- 禽 万1 121；:二二.2詡-E. 「・R^==1強九乳轴.=：计（2）、用套测量系统测量电压，先后记录了9个测量数据（如表1所示）,判别是否存在异常数据（坏值），求平均值和平均值的实验标准差。表1测量数据测量序号123456789值压>V电<表2 格拉布斯准则系数数值表（置信概率取99%）测量次数789格拉布斯准则系数解=¥均伯：无=丄£曲=£》＞」¥测壓價的实验标准農s(x>=取置信概率为U般.“恃农町律耳=迈Jtwsr（Jr）=2.32xU.I32=U3U*V9个测量数躺的残并的绝对仇均JvjO.3O6V・没仃吕常数据.故=丄£"产丄fH产1叮光V冷ial *jbI■T肉flT的实验标准和㈢=卑=艷=0.044VV93计（3）、设三角波和方波电压的平均值相等，均为20V，现分别用均值表、峰值表、有效值表对两种电压进行测量，试确定三种表的读数。（K’3，K€1，K€1.15，K€1,K二迈，K=1.11）PA P, FA F, P, F,解：均值表读数：a=U=Kf①（QX有效值表读数：a=U=Kf①XA AFA•/UAa=U=Kf/n=1X1OV=1OVQQFQ•/UQ峰值表读数：ap=Up/Kp=（KpXUp）/KpPa Pa PaPa Pa Pqa=U/K=（KXKfXU）/K~Pq Pq Pq、Pq fQ A Pq计（4）.用正弦有效值刻度的均值电压表测量正弦波、方波和三角波电压，读数均为18V,求三种波形电压的均值、有效值和峰值。

解:解:乞為舟*Vjl二MpV%二IxfbC"段民亦胡5如祝山"6）三却吐…峙任川"二屁□/严^申再m叽仆：KpMJL二""亠二3咕二卜2如讨书"用谒"2丄2计（5）.已知示波器偏转灵敏度，荧光屏有效宽度10cm（1） 若扫描速度为0.05ms/cm（放“校正"位置），所观察的波形如下图所示，求被测信号的峰一峰值及频率；（2） 若想在屏上显示10个周期该信号的波形，扫描速度应取多大？解：〔6分）V^Dv-h=0.2X6=1.2V一一 T=s・罠=O.O5X5=o.25msf^l/T=V0.25msMKHzt1OT10X0.25msS=—= = =0.251113'cmxx 10cm计（6）.甲、乙两台数字电压表，甲的显示屏显示的最大值为9999，乙为19999，问：它们各是几位的数字电压表，是否有超量程能力？若乙的最小量程为200mV,是否有超量程能力？其分辨力为多少？若乙的基本误差为，用2V挡测量Ux=1.56V电压时，绝对误差和相对误差各为多大？解；®甲是4位数于电压衣「不具备超苏程能力;乙是4丄位数字电压表.可能具备雄钛程能力口2②最k显小值为：1