电子测量与仪表习题集(含答案)

321页《电子测量与仪表》课程习题集习题〔编号为08013〕共有单项选择题,简答题,计算题1,计算题2,计算题3,填空题等多种试题类型，其中，本习题集中有[简答题]等试题类型未进入。一、单项选择题以下测量中属于电子测量的是 。A、用天平测量物体的质量 B、用水银温度计测量温度C、用数字温度计测量温度 D、用游标卡尺测量圆柱体的直径以下测量中属于间接测量的是 。A、用万用欧姆挡测量电阻 B、用电压表测量电阻上消耗的功率C、用规律笔测量信号的规律状态 D、用电子计数器测量信号周期以下测量中属于直接测量的是 。A、测量晶体管的集电极电流 B、用弹簧秤测量物体的质量C、用万用欧姆挡测量电阻 D、用电压表测量电阻上消耗的功率以下各项中不属于测量根本要素的是 。A、被测对象B、测量仪器系统C、测量误差D、测量人员仪器通常工作在 状态，可满足规定的性能。A、基准条件B、极限工作条件C、额定工作条件D、储存与运输条件以下各项中不属于国际单位制根本单位的是 。A、坎德拉(cd) B、开尔文(K) C、摩尔(mol)D、千米(km)以下各项中不属于国际单位制根本单位的是 。A、千克(Kg) B、秒(s) C、千米(km) D、安培(A) 是考虑了元件寄生参数影响的试验者需要知道的量值。A、真值 B、有效值 C、指示值 D、额定值用连续刻度的仪表进展测量时，一般应使被测量的数值尽可能在仪表满刻度值的 以上。A、1/4 B、1/3 C、1/2 D、2/3被测量真值是 。A、都是可以准确测定的 B、客观存在的，但很多状况下不能准确确定；C、全部不能准确测定； D、客观上均不存在，因而无法测量。修正值是与确定误差确实定值 的值。A、相等但符号相反；B、不相等且符号相反；C、相等且符号一样；D、不相等但符号一样。测量的正确度是表示测量结果中 大小的程度。A、系统误差 B、随机误差 C、粗大误差 D、标准偏差通常在一样的条件下屡次测量同一量时误差确实定值和符号保持恒定或在条件转变时，按某种规律而变化的误差称为 。A、随机误差 B、系统误差 C、影响误差 D、固有误差 。A、随机误差 B、偶然误差 C、疏失误差 D、系统误差以下几种误差中，属于随机误差的是 。A、仪表未校零所引起的误差 B、测频时的量化误差C、测频时的标准频率误差 D、读数错误。以下几种误差中，属于粗大误差的是 。A、仪表未校零所引起的误差 B、测频时的量化误差C、测频时的标准频率误差 D、读数错误。下述方法中，能减小系统误差的有 。A、统计平均； B、屡次测量方法； C、加权平均；D、经高一级计量标准检定后以表格等方式加以修正。在一样条件下屡次测量同一量时，随机误差的 。A、确定值和符号均发生变化 B、确定值发生变化，符号保持恒定C、符号发生变化，确定值保持恒定 D、确定值和符号均保持恒定依据测量误差的性质和特点，可以将其分为 三大类。A、确定误差、相对误差、引用误差 B、固有误差、工作误差、影响误差C、系统误差、随机误差、粗大误差 D、稳定误差、根本误差、附加误差被测电压真值为100V，用电压表测试时，指示值为80V，则示值相对误差为 。A、+25% B、-25% C、+20% D、-20%F沟通电压的波形因素K定义为 。FA、峰值/平均值 B、有效值/平均值C、峰值/有效值 D、平均值/峰值K沟通电压的波峰因素Kp

定义为 。A、峰值/平均值 B、有效值/平均值C、峰值/有效值 D、平均值/峰值以下类型的表中 电压表有很高的灵敏度，频率范围也较宽。A、检波—放大式B、放大—检波式 C、调制式 D、外差式外差式电平表的输入阻抗选择150Ω时，测得电压电平为 时，其功率电平为0dBm。A、+6dB B、0dB C、3dB D、-6dB在150Ω的电阻上，测得其电压电平为+20dBv，其对应的功率电平应为 。A、+26dBm B、+23dBm C、+14dBm D、+17dBm将XD-22A型低频信号发生器的“输出衰减”旋钮置于60dB时，调整“输出细调”旋钮使指示电压表的读数为5V，则实际输出电压为 。A、5mV B、50mV C、5V D、500mV用全波均值电压表测量某三角波信号，读数为 10V，则该三角波的峰值电压为 。A、10V B、9V C、18V D、14.13V沟通电压表都依据正弦波电压 进展定度的。A、峰值 B、峰—峰值 C、有效值 D、平均值 电压表的一个缺点是对信号波形的谐波失真所引起的波形误差格外敏感。A、平均值 B、有效值 C、峰值 D、选频电平在标准温度290Ｋ时，放大器的输入信噪比与输出信噪比的比值，定义为该放大器的 。A、等效噪声温度B、等效噪声带宽C、等效噪声电阻D、噪声系数应用电桥法测量沟通阻抗，以下四点中 是错误的。A、假设相邻两臂为纯电阻，则另外两臂的阻抗性质必需同为容性B、假设相邻两臂为纯电阻，则另外两臂的阻抗性质必需同为感性C、假设相对两臂为纯电阻，则另外两臂必需一为容性阻抗、另一为感性阻抗D、假设相对两臂为纯电阻，则另外两臂的阻抗性质必需一样可得到很高阻抗值的测量方法是 。A、电桥法B、电压电流法C、谐振法D、网络分析法xDVM的固有误差表示为△U=±(a%•Ux+b%•Um)，其中第一项a%•U称为 。xA.满度误差B.读数误差C.量化误差D.零漂误差一台5位半DVM，其根本量程为2V，则其区分力 mV。A．0.01B．0.1 C．1 D．10mDVM的固有误差表示为△U=±(a%•Ux+b%•Um)，其中其次项b%•U 称为 。mA.满度误差B.读数误差C.量化误差D.零漂误差5位DVM10V，则其区分力A．0.01B．0.1 C．1 D．10

mV。双斜积分式DVM中引人自动校零是为了抑制DVM的

误差。A．满度B．积分元件C．积分电路非线性 D．基准电压漂移用计数器测频的误差主要包括 。A．量化误差、触发误差B．量化误差、标准频率误差C．触发误差、标准频率误差 D．量化误差、转换误差用于电子计数器中的高精度晶体振荡器，通常实行了 措施。A．周密稳压 B．选择电路元件C．恒温或温补 D．消退寄生振荡通用计数器在测量频率时，当闸门时间选定后，被测信号频率越低，则 误差越大。A．±1 BCD．触发滞后在目前的电子测量中的测量准确度是最高的因此也成为其他量测量的重要手段。A.电压B.频率C.时间D.电流一台3位半DVM，其根本量程为2V，则其区分力 mV。A．0.01B．0.1 C．1 D．10转变示波器输入衰减器的分压比即可转变示波器的 。A.偏转灵敏度 B.Y轴位移C.扫描速度 D.X轴位移为了在示波器荧光屏上得到清楚而稳定的波形应保证信号与扫描电压同步即扫描电压的周期应等于被测信号周期的 倍。ABCD．2/3在示波器上表示亮点在荧光屏上偏转1cm时，所加的电压数值的物理量是 。A．偏转灵敏度 B．偏转因数C．扫描速度D．频带宽度设示波器水平和垂直偏转灵敏度一样，在X、Y输入端加的电压分别为：VX=Asin(ωt+450°)，VY=Asinωt，则荧光屏上显示的X-Y图形是 。A.圆B.椭圆C.斜线D.水平直线当示波器的扫描速度为20s/cm时，荧光屏上正好完整显示一个的正弦信号，假设显示信号的4个完整周期，扫描速度应为 。A.80s/cmB．5s/cm C．40s/cm D10s/cm在示波器垂直通道中设置电子开关的目的是 。A.实现双踪显示B.实现双时基扫描C.实现触发扫描D.实现同步用示波器测量某直流电压时，觉察测得电压值与实际值相差较远，此时应检。A．灵敏度粗调 B．扫描速度粗调C．灵敏度微调通用示波器可观测 。

D．扫描速度微调周期信号的频谱C．周期信号的频率

瞬变信号的上升沿D．周期信号的功率Y0.5V/div，被测信号经衰减10倍的探头接入，屏幕上的光迹向上偏移5格，则被测电压为 。A、25VB、15VC、10VD、2.5VY0.5V/div，被测信号经衰减1倍的探头接入，屏幕上的光迹向上偏移5格，则被测电压为 。A、5V B、1V C、0.5VD、2.5V不能作为扫频源的扫描信号的是 。A.锯齿波 B.正弦波C.方波D.三角波频谱仪可用来测量和图示 。A．被测信号源的幅频特性B．被测网络的幅频特性C．被测信号的波形 D．被测网络的相频特性扫频仪按频率划分可分为三种，以下 不属于按频率划分的扫频仪。A．低频扫频仪 B．高频扫频仪 C．电视扫频仪 D．宽带扫频仪频谱仪能区分的最小谱线间隔称为 。AB．频率区分力

C．灵敏度

D．中心频率频谱仪在一次分析过程中所显示的频率范围称为 。AB．频率区分力

C．灵敏度

D．中心频率 表征频谱仪测量微小信号的力量。AB．频率区分力

C．灵敏度

D．中心频率1示波器的偏转因数Dy=0.5V/cm10cm。(7分)当时基因数为0.02ms/cm-峰值；10个周期波形，时基因数应取多大？示波器时间因数、偏转灵敏度分别为0.5ms/div和10mV/div，试绘出方波、频率为500Hz20mV的波形。(7分)用示波器测量某一方波信号频率。测量时将示波器扫描“微调”旋钮置于“校准”位〔10倍10ms/div时，屏幕上刚好显示两个周期的波形〔占8格。问该方波信号的频率是多少？〔7分〕用示波器测量某一方波信号频率。测量时将示波器扫描“微调”旋钮置于“校准”位置，并且将扫描“微调”旋钮拉出〔即使扫描扩展1倍。当将“扫描”旋钮置于1ms/div时，屏幕上刚好显示两个周期的波形〔占8格。问该方波信号的频率是多少？〔7分〕用示波器测量某一方波信号频率。测量时将示波器扫描“微调”旋钮置于“校准”位置，并且将扫描“微调”旋钮拉出〔10倍。当将“扫描”旋钮置于5ms/div时，屏幕上刚好显示一个周期的波形〔占8格。问该方波信号的频率是多少？〔7分〕521页2在测量电压时，假设测量值为100V，实际值为95V，则测量确定误差和修正值分别100V，修正值是-10V，则实际值和确定误差分别是多少？(8分)50mA40mA的电流，假设读数为38mA，试求测量确实定误差、实际相对误差、示值相对误差各是多少？(8分)Q=0.24I2Rt。测量电流I的相对误差为±1.5%，测量电阻R的相对误差为±2%，测量时间t的相对误差为±1%，试求测量发热Q量的相对误差γQ为多大？(8分)用间接法测量电阻所消耗的功率，可承受两种方案：P=IVP=V2/R来计算功率。设所测电阻、电压和电流的相对误差分别为γR=±1%、γV=±1.5%γI=±2%，分别求两种(8分)l8V左右，现有两只电压表，一只量程0～l0V，准确度s＝1.5，另一种量程0～50Vs2＝l.0?〔说明理由〕(8分)l1.0100V30V29.3V，问在这一点上电压表是否合格？假设要测一个10V左右的电压，手头除这只表外，另有一只515V电压表，问选用哪一块表适宜？〔说明理由〕(8分)3利用有效值电压表测量正弦、方波的电压，电压表读数均为5V，问：(1)对每种波形来说，读数各代表什么意义?(2)两种波形的峰值、平均值各为多少?(10分)用以正弦刻度的均值电压表测量正弦波和方波，读数均为2.5V。问这两种波形信号的峰值、平均值和有效值是多少？(10分)利用有效值电压表测量正弦、方波的电压，电压表读数均为10V，问：对每种波形来说，读数各代表什么意义?两种波形的峰值、平均值、有效值各为多少?(10分)Z如以下图所示，某沟通电桥平衡时有以下参数：Z1

为电阻R

1=1000Ω与电容C

1=0.2μF2为电阻R2，4为电阻R，信号源角频率4rad/Z3的元件值(按串联考虑)。(10分)某沟通电桥如以下图：在电桥平衡时，C1=0.5μF，R2=2kΩ，C2=0.047μF，R3=1kΩ，621页C3=0.47μF，信号源Us1kHz，求阻抗Z4元件值。(10分)75.ω=104rad/s时平衡并有以下参数：Z1为电阻R1=500Ω与电容C1=0.4μF相串联，Z2为电阻R2=500Ω，Z4为电容C4=0.2μFZ3(按串联考虑)。(10分)xf=800Hz(10s)和测周(取0.1μs)两种方法，比较这两种方法由±1误差引起的测量误差。(10分)xxf=1kHz的信号，承受测频(10s)和测周(选时x0.1ms)两种方法，试比较两种方法由量化误差产生的测量误差？(10分)用一块四位半DVM的10V量程测量8V电压。该电压表的固有误差ΔU=±0.025%读数±0.01%满度，试求由于固有误差产生的测量误差是多少？它的满度误差相当于几个字？(10分)某四位半数字电压表，问：它的最大显示数为多少？假设它的最小量程为20mV，其分辩力等于多少？10V100V档固有误差分别为±0.025%Ux±10.03%Ux±1个字，10V100V档测量Ux=5V电压时，问：两种状况下由固有误差引起的测量误差各位多少?(10分)3位半的DVM给出的精度为：±〔0.1%读数+1字DVM的0~20VDC5.00V15.00V的电源电压，试分别计算其DVM测量的固有误差。(10分)五、填空题721页1321页电信号特性测量包括波形、 、周期、相位、失真度、调幅度、调频指数及数字信号的 等的测量。计量的三个主要特征是 、准确性和 。测量的目的是准确地猎取被测参数的 。电子测量是指利用 进展的测量。测量仪表一般具有物理量的 信号的 和测量结果的显示等三种最根本的功能。测量方法按被测量性质可分为 、频域测量、 、随机测量。在国际单位制中，单位可分为 单位，关心单位和 单位。计量基准的划分，可分为 、副基准、 。测量方法按测量过程分类，可分为： 、 和组合测量。测量目的是取得用 和 共同表示的被测量的结果。电子测量的特点有测量频率范围宽测量速度快易于实现遥测、易于实现测量过程的自动化和测量仪器智能化。电子测量的根本参量有 、时间、 、相位、阻抗等。测量仪器的进展经受了模拟式仪器、 、 、虚拟仪器四个阶段。指针偏转式电压表和数码显示式电压表测量电压的方法分别属于 测量和 测量。精度是指测量仪器的读数(或测量结果)与被测量真值相全都的程度。精度又可用周密度、 和 三个指标加以表征。随机误差的大小，可以用测量值的 来衡量，其值愈小，测量值愈集中，测量的 越高。随机误差的特点有：对称性、 、 。满度相对误差定义为 与 的比值，通常用百分数表示。分贝误差是用 形式表示的 误差。测量信号源在10Hz档100Hz档其周期分别为9.9349ms和99.456ms，保存三位有效数字时，其周期分别为 ms和 ms。用四位半的DVM36.245V36.355V，其值分别为 V和 。31.0kΩ1.5kΩ0.935kΩ和1.452kΩ。当保存两位有效数字时，此两电阻分别为 kΩ和 kΩ。正态分布的随机误差，其确定值 3σ的概率为 ，因此定义∆=3σ为极限误差。对测量数据进展修约多余数值的舍入规章可简洁概括为小于５舍大于５ ，等于5 。选用一个良好的电压表其输入阻抗应当相对于被测电路的等效输出阻抗越 ，对被测电路工作状态的影响越 。沟通电桥平衡必需同时满足两个条件平衡条件和 平衡条件。沟通电压V(t)的 的表达式为U 1Tu2dt而 通常指经过全波或T 0 i半波整流后的波形。承受伏安法测量电阻当测量 电阻时应承受电压表并联方案当测量 电阻时，应承受电流表串联方案。模拟电压表的两个重要指标： 和 。承受某电压表〔正弦有效值刻度〕测量峰值相等〔Vp=5V〕的正弦波、方波、三角波，觉察读数一样，则该表为 检波方式，读数 。均值电压表的工作频率范围主要受宽带放大器 的限制而灵敏度受放大器 的限制。在有效值电压表中，通常承受 和 电路来实现有效值电压的测量。电压表的根本组成形式为 式和放大—检波以及 。峰值电压表的根本组成形式为 式，而平均值压表的根本组成形式为 式。在标准温度290Ｋ时，放大器的 与 的比值，定义为该放大器的噪声系数。某数字电压表的最大计数容量为19999，通常称该表为 位数字电压表；假设其最小量程为0.2V，则其区分力为 。电子计数器的测频误差包括 误差和 误差。DVM的固有测量误差通常用 误差和 误差共同表示。DVM是将被测的 量自动地转换成 量,并将其结果用数字形式显示出来的一种测量仪器。DVM能够显示被测电压的最小变化值，称，即最小量程时显示器末位跳一个字所需要的最小输入电压值。 是示波器的核心器件。示波管由 、 和 三局部组成。示波器的五项主要性能指标为： 、时域响应、偏转灵敏度、 、扫描速度。示波器的垂直系统主要由输入电路、 、 、后置放大器等组成。示波器的X通道包括扫描电路、 电路及 电路等。取样示波器承受非实时取样技术扩展带宽，但它只能观测 信号。扫频仪按用途可分为：通用扫频仪、 、 、阻抗图示仪、微波综合测量仪。扫频仪把调频和扫频技术相结合，能显示 与 关系曲线。扫频所掩盖的频率范围内的最高频率与最低频率之差成为 。频率特性测试仪〔扫频仪〕由 及 组成。频谱的主要工作特性包括： 、频率区分力、 、中心频率误差、剩余调频。自动测试系统由 、程控仪器设备、测试软件和被测对象五局部组成。通常把以计算机为核心，在程控指令的指挥下，能自动完成某种测试任务而组合起来的测量仪器和其他设备的有机整体称为 系统。国际公认并广泛使用的 接口通常被称为通用接口总线。 是指在通用计算机上添加一层软件和必要的仪器硬件模块，使用户操作这台通用计算机就像操作一台自己特地设计的传统电子仪器一样。规律由两局部组成，包括数据的 局部和数据的显示局部。六、简答题〔略〕……答案一、单项选择题CBCCCDCADBAABDBDDACDBCDDAACCADDABAABDBCABCACBAAAACADCBDBAC159.(7分)解：被测信号的周期为：被测信号的频率为：被测信号的峰－峰值为：

T=Dx·l=0.02×10-3×10/2=0.1(ms) 〔2分〕f=1/T=10(kHz) 〔2分〕y=Dy·h=0.5×6=3(V) 〔2分〕10cm，要在屏幕上显示该信号的10个周期波形，时基因数应为：Dx=10T/10=10×0.1×10-3/10=0.1(ms/cm) 〔1分〕60.(7分)解：4div2div。HPP

VPPS

20mV 2div (2分)10mVdiv1f0.5kHz0.5msdiv10mVdiv1f0.5kHz0.5msdiv

4div (2分)T D Dx x(4分)61.(7分)解：

L=8格/2=4格 (2分)T=Dx·L/N=10×4/10=4ms (3分)f=1/T=1/4ms=250Hz (2分)62.(7分)解：L=8格/2=4格(2分)T=Dx·L/N=1×4/1=4msf=1/T=1/4ms=250Hz(3分)(2分)63.(7分)解：L=8格/=8格(2分)T=Dx·L/N=5×8/10=4msf=1/T=1/4ms=250Hz(3分)(2分)264.确定误差：Δx=x-A=100V-95V=5V (2分)修正值： C=-Δx=-5V (2分)真值： A=x+C=100V-10V=90V (2分)确定误差：Δx=-C=10V (2分)65.(8分)解：确定误差：Δx=x-A=38mA-40mA=-2mA (2分)实际相对误差：A

x2mA100%5% (3分)A 40mAx66.(8分)解：

x2mA100%5.3% (3分)x 38mAQ0.24I2Rt 〔1分〕 dQ

2dI

dRdt

〔4分〕Q I R t21.5%)(2%)(1.0%) 〔2分〕6% 〔1分〕867.〔分〕解：由相对误差传递公式，承受两种计算式得到的相对误差γ分别为8p p1 I

(2分)u1.5%1%2.5% (1.5分) 2p2 u

R由于p1

21.5%2%5% (1.5分) ；明显,第一种方案的测量准确。 (1分)p268.〔8分〕解：

x 1100% 〔1.5分〕x1 x1101.5%100%1.875% 〔2分〕8x 2x2 x2

100% 501.0%100%6.25% 〔2分〕8由于x1

；明显,第一支表的测量准确。(1分)x269.〔8分〕解：在这一点上，确定误差为xxA3029.30.7V 〔2分〕x s%xm

1%1001Vx 〔2分〕所以，这一点上电压表是合格的； 〔1分〕2只表的满度误差为x sm2 2

%xm2

5%150.75Vxm1

1V 〔2分〕所以，第2只电压表是适宜的。 〔1分〕3(10分)(2分)对于正弦波 UP

UKp

51.4147.07V (2分)51.11平均值 UUK 51.11F

4.55V (2分)对于方波 UP

UKP

515V (2分)平均值 UUK 5151

5V (2分)〔10分〕解：1〕平均值电压表的度盘是以正弦波的有效值定度的，对正弦波而言，〔1分〕读数代表都是波形的平均值〔1分〕UUK 2.51.112.25V〔2分〕F2〕正弦波的峰值、平均值和有效值分别为U UK 2.51.4143.54V〔2分〕P PU2.25VU2.5V方波的峰值、平均值和有效值分别为U2.25VUK

U12.252.25V 〔分〕2F2U UK 2.2512.25V〔2分〕P P(10分)解：(1)读数代表两种波形的电压有效值都是U=10V〔2分〕2(2)对于正弦波，其峰值和平均值分别为2U KUP P

1014.14V 〔2分〕UUKF

101.119.01V 〔2分〕对于方波，其峰值和平均值分别为U KP

U11010V PUUK 10110V 〔2分〕F13 24(10分)解：由电桥平衡条件ZZ=Z13 24Z3=Z2Z4/Z1 (1) (3分)由条件得ZR1

1

1

2(2分)1Z R2 2

500, Z4

R1000 4将式(2)代入式(1)，得5001000Z35002j400j1042010-3

(4分)RjL3 3Z3为电阻R3=400Ω与电感L3=0.25mH相串联。(1分)24〔10分〕解：由电桥平衡条件Z1Z3=ZZ24Z4=Z1Z3/Z2=Z1Z3Y2 〔4分〕由条件得Z 11 jC

，Y 12 R

jwC21 2 Z R 1 3 3 jwC3则：

1 1 1Z (R )( jwC)4 jwC1RC

3 jwC R 23 21 R C

〔4分〕( 3 2- )-j( 3 2 )C w2CCR

wCC1 1 2 2 2 1 1 3把元件参数及角频率带入上式，解得：Z 40.2j192.8R4

jXC4R 40.24C 1

1 0.83F

〔2分〕4 X C4

190.821031621页13 24〔10分〕解：由电桥平衡条件ZZ=Z13 24Z3=Z2Z4/Z1 〔4分〕由条件得1

jC

jZR1 1

或Y1

1+j1

12501 11

〔2分〕Z R2 2可得

500,Z4

jC j500 4j5002 2j3Z 3

或Z j50023 12502001j2 2001j2R 13 jC3

R3

1jC3

〔2分〕故Z3为电阻R3=200Ω与电容C3=0.25μF相串联。 〔2分〕(10分)解：承受测频方法由±1误差引起的测量误差为1721页 1 11 N fTx1

(4分)=承受测周方法由±1误差引起的测量误差为

80010

1.2510-4T 1 cT2 N T0.10.11061800

(4分) 8105因此，承受测周方法测量该信号的频率，由±1误差引起的测量误差小。(2分)77.(10分)解：1N测频时， fx1N1 fx T 1

1f1fT

1100010

±0.01% (4分)3测周时，

xT

N sTf

0.110

100010% (4分)2 T s xx x可见，因此，测高频信号选用测频方法比较好。(2分)1 278.(10分)解：由于DVM410V

(1分)所以电压表的区分力为：

10V0.001V9999

(2分)读数误差为：0.025%Ux=±0.025%×8V=±0.002V满度误差为：0.01%Um=±0.01%×10V=±0.001V固有误差为：±(0.002V+0