2025年电子测量自考试题及答案

2025年电子测量自考试题及答案一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在电子测量中，若多次测量同一量值时，误差的绝对值和符号保持恒定，或在条件改变时按某一确定规律变化，此类误差属于（）。A.随机误差B.系统误差C.粗大误差D.引用误差2.某数字示波器垂直灵敏度设置为5mV/div，当前被测信号在垂直方向占据3.2格，则该信号的峰峰值为（）。A.16mVB.32mVC.8mVD.24mV3.用指针式万用表测量正弦交流电压时，其表头显示的是信号的（）。A.峰值B.有效值C.平均值D.峰峰值4.电子计数器测量频率时，若闸门时间为1s，被测信号频率为10kHz，则计数脉冲数为（）。A.1000B.10000C.100D.1000005.频谱分析仪的显示参数“RBW”指的是（）。A.参考电平B.分辨率带宽C.视频带宽D.扫描时间6.测量高频信号源的频率稳定度时，通常采用的方法是（）。A.直接测频法B.差频法C.李沙育图形法D.平均频率法7.四端法测量低电阻时，两根电流端引线的主要作用是（）。A.减小接触电阻影响B.提高测量灵敏度C.隔离外界干扰D.平衡电桥参数8.数字存储示波器（DSO）的关键技术是（）。A.实时采样B.等效采样C.模数转换与存储D.触发电路设计9.测量某电容器的损耗因数（tanδ）时，最适宜的仪器是（）。A.万用表B.电桥C.示波器D.频谱分析仪10.测量不确定度评定中，A类评定的依据是（）。A.统计方法B.经验公式C.仪器说明书D.理论推导二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.绝对误差是测量值与______之差。2.示波器的时基（扫描时间因数）单位通常为______。3.数字万用表的分辨率表示为______，例如3位半表的最小分辨电压为______mV（假设量程为2V）。4.电子计数器测周期时，为减小误差，通常采用______技术。5.标准信号源的基本技术指标包括频率范围、频率稳定度、______和输出电平范围。6.阻抗测量中，电桥平衡的条件是______和相位平衡。7.频谱分析仪的核心功能是将______信号转换为______域显示。8.测量放大器噪声系数时，常用的方法是______法。9.数字存储示波器的存储深度决定了______和______的关系。10.测量误差的表示方法包括绝对误差、相对误差和______误差。三、简答题（本大题共5小题，每小题8分，共40分）1.简述电子计数器测量频率和测量周期的基本原理及主要误差来源。2.说明数字存储示波器（DSO）与模拟示波器的主要区别，并列举DSO的三个典型应用场景。3.阻抗测量中，为什么低阻测量常用四端法，而高阻测量常用三端法？4.频谱分析仪采用扫频超外差原理时，其信号处理流程包括哪些关键步骤？5.简述测量不确定度评定的基本步骤，并举出两个A类评定和B类评定的实例。四、综合题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）1.设计一个实验方案，测量某放大电路（输入阻抗10kΩ，输出阻抗50Ω，通频带10Hz~10MHz）的幅频特性。要求：（1）列出所需仪器设备（至少4种）；（2）画出实验连接框图；（3）写出主要测试步骤及注意事项。2.某数字万用表（3位半，直流电压量程200mV~1000V）测量10V直流电压时，显示值为9.95V。已知该表的基本误差表达式为：ΔU=±（0.1%×读数+0.05%×量程），量程取10V档。（1）计算绝对误差和相对误差；（2）分析可能导致该误差的3个原因；（3）提出2项减小测量误差的改进措施。答案一、单项选择题1.B2.B（5mV/div×3.2格×2=32mV，峰峰值为垂直幅度×2）3.C（指针表测交流基于平均值整流）4.B（10kHz×1s=10000脉冲）5.B6.D（平均频率法更适用于稳定度测量）7.A（电流端承担大部分电流，电压端测低阻两端电压）8.C（模数转换与存储是数字存储的核心）9.B（电桥可精确测损耗因数）10.A（A类基于统计）二、填空题1.真值2.s/div（秒每格）或ms/div、μs/div等3.最小显示单位；1（2V量程下，3位半表分辨率为2V/2000=1mV）4.多周期同步测量5.输出信号纯度（或谐波失真、信噪比）6.阻抗模值相等7.时间；频率8.噪声源9.采样点数；采样速率10.引用三、简答题1.原理：测频时，计数器在闸门时间内对被测信号脉冲计数，频率=计数值/闸门时间；测周期时，对标准时基脉冲在被测信号一个周期内计数，周期=计数值×时基周期。误差来源：测频的主要误差是闸门时间误差（±1误差）和标准频率误差；测周期的主要误差是时基误差和触发误差（被测信号噪声引起的过零检测不准）。2.区别：模拟示波器通过电子束扫描荧光屏直接显示波形；DSO通过ADC采样、存储数字信号，再经数模转换显示，可存储、分析波形。应用场景：观测单次或非重复信号（如瞬态脉冲）、波形数据回放与对比、自动测量参数（如上升时间、占空比）。3.低阻测量时，引线和接触电阻（约mΩ级）与被测电阻（μΩ~mΩ级）可比，四端法中电流端引线承担电流，电压端引线仅测被测电阻两端电压，避免接触电阻影响；高阻测量时，被测电阻（MΩ~GΩ级）易受杂散电容（pF级）分流影响，三端法通过屏蔽端将杂散电流引至地，减少分流误差。4.流程：输入信号经衰减器调理→与本振信号混频产生固定中频→中频信号经带通滤波器（RBW）筛选→检波器检测包络→视频滤波器平滑→最后由显示器按频率-幅度显示。5.步骤：①明确被测量和测量模型；②识别不确定度来源；③A类评定（统计方法，如多次测量取标准差）；④B类评定（非统计方法，如仪器说明书给出的误差）；⑤合成标准不确定度；⑥扩展不确定度（取包含因子k=2或3）。实例：A类（10次测量电压的标准差）；B类（仪器最大允许误差转换为均匀分布的标准不确定度）。四、综合题1.（1）仪器：函数信号发生器（提供正弦输入）、数字示波器（观测输入/输出波形）、交流毫伏表（测电压有效值）、频谱分析仪（验证谐波失真）。（2）连接框图：信号发生器→放大电路输入→示波器通道1（监测输入信号）；放大电路输出→示波器通道2（监测输出信号）、交流毫伏表→频谱分析仪（可选）。（3）步骤：①设置信号发生器输出正弦波（幅度0.1V，避免放大器饱和）；②从10Hz开始，逐步增加频率至10MHz，每decade取5~10个测试点；③在每个频率点，用毫伏表测输入电压Ui和输出电压Uo，计算增益Av=20lg(Uo/Ui)；④记录频率f与Av，绘制幅频特性曲线。注意事项：输入信号幅度需远小于放大器饱和电压；屏蔽测试线缆，避免外界干扰；高频段需考虑线缆分布参数影响，使用50Ω同轴电缆。2.（1）绝对误差ΔU=±(0.1%×9.95V+0.05%×10V)=±(0.00995V+0.005V)=±0.01495V≈±0.015V；相对误差=ΔU/真值≈0.015V/10V=0.15%（注：真值近似为10V）。（2）可能原因：①万用表内部基准电压漂移（如温度变化导致基准源偏差）；②A