电气与电子测量技术(罗利文)课后习题答案
第3章常用传感器及其调理电路
3-1 从使用材料、测温范围、线性度、响应时间几个方面比较，Pt100、K 型热电偶、热敏电
阻有什么不同？解：
Pt100
K 型热电偶热敏电阻使用材料铂
镍铬镍硅（镍铝）半导体材料测温范围200℃～+850℃-200℃～+1300℃-100～+300℃线性度线性度较好线性度好
非线性大响应时间
10s~180s 级别
20ms ～400ms 级别
ms 级别
3-2在下列几种测温场合，应该选用哪种温度传感器？为什么？
（1）电气设备的过载保护或热保护电路；（2）温度范围为100～800℃，温度变化缓慢；（3）温度范围为100～800℃，温度波动周期在每秒
5～10次；
解：
（1）热敏电阻；测量范围满足电力设备过载时温度范围，并且热敏电阻对温度变化响应快，
适合电气设备过载保护，以减少经济措施
（2）Pt 热电阻；测温范围符合要求，并且对响应速度要求不高（3）用热电偶；测温范围符合要求，并且响应时间适应温度波动周期为100ms 到200ms
的情况
3-3 热电偶测温为什么一定做冷端温度补偿？冷端补偿的方法有哪几种？解：热电偶输出的电动势是两结点温度差的函数。T 为被测端温度，0T 为参考端温度，热电偶
特性分度表中只给出了
0T 为0℃时热电偶的静态特性，但在实际中做到这一点很困难，于是产
生了热电偶冷端补偿问题。目前常用的冷端温度补偿法包括：
0℃恒温法；
冷端温度实时测量计算修正法；补偿导线法；自动补偿法。
3-4 采用Pt100的测温调理电路如图3-5所示，设Pt100的静态特性为：R t =R 0(1+At)，
A=0.0039/℃，三运放构成的仪表放大电路输出送0～3V 的10位ADC ，恒流源电流
I 0= 1mA ，
如测温电路的测温范围为0～512℃，放大电路的放大倍数应为多少？可分辨的最小温度是多
少度？解：
V
AT R I u R
19968.0512
0039.01001013
00024.1519968.03V
V
u u k
R
out ，放大倍数应为
15倍。
可分辨的最小温度为
C
Ak R I u T T
out
5.01
2150039.010010
13
1
2
1
2
103
10
0010
max 3-5 霍尔电流传感器有直测式和磁平衡式两种，为什么说后者的测量精度更高？解：霍尔直测式电流传感器按照安培环路定理，只要有电流I C 流过导线，导线周围会产生磁场，磁场的大小与流过的电流
I C 成正比，由电流
I C 产生的磁场可以通过软磁材料来聚磁产生磁通
=BS ，那么加有激励电流的霍尔片会产生霍尔电压U H 。通过放大检测获得U H ，已知k H 、H ＝B/、磁芯面积
S 、磁路长度
L 以及匝数N ，由H H U k IB
，可获得磁场B 的大小，由安培
环路定律H ·L ＝N ·IC ，可直接计算出被测电流I C 。不过由于k H 与温度有关，难以实现高精度的测量；而磁平衡式传感器利用磁平衡原理，N P I P ＝ISNS ，因此只要测得
I S 便可计算出被测电流
I P ，没有依赖性，精度更高。
3-6 某磁平衡式霍尔电流传感器的原边结构为穿孔式（N 1=1），额定电流为25A ，二次侧输出
额定电流为
25mA ，二次侧绕匝数为多少？用该传感器测量
0～30A 的工频交流电流，检流电
阻R M 阻值为多大，才能使电阻上的电压为0～3V ？
解：由
2211N I N I ，1000
10
251253
2
112
I N I N 当原边电流在0-30A 变化时，副边电流变化范围为
0-30mA ，
故100
303mA
V I
U R M
3-7 影响电涡流传感器等效阻抗的因数有哪些？根据这些影响因数，推测电涡流传感器能测量哪些物理量？
解：传感器线圈受电涡流影响时的等效阻抗
Z 的函数关系式为
(,,,)Z
f f x 由此可见，等效阻抗与电阻率、磁导率
以及几何形状有关，
还与线圈的几何数、线圈中
激磁电流频率
f 有关，同时还与线圈与导体间的距离
x 有关。
2
2
2
2
eq
1
2
12
eq eq
22
22
2
22
2j
j ()
()
M
M
Z R R L L R L R
L R
L 由此可知
M 与距离x 相关，可用于测量位移、振幅，厚度等。R 1、R 2与传感线圈、金属导体的电导率有关，且电导率是温度函数，可用于测量表面温度、
材质判别等。
L 1、L 2与金属导体的磁导率有关，可用于测量应力、硬度。
3-8 压电传感器的等效电路是什么？为什么用压电传感器不能测量静态力？
解：压电元器件电极表面聚集电荷时，它又相当于一个以压电材料为电介质的电容器，其电容量为
0r
a
A A C h
h
式中，A ——压电片的面积；
r
——压电材料相对介电常数；0
——真空介电常数；
h ——压电元器件厚度；——压电片的介电常数；a C ——压电元器件的等效电容。当压电元器件受外力作用时，两表面产生等量的正、负电荷Q ，压电元器件的开路电压（认
为其负载电阻为无穷大）
U a 为
a
Q U
C 这样，可以把压电元器件等效为一个电压源U 和一个电容器C a 串联的等效电路。当压
电传感器接入测量仪器或测量电路后，必须考虑连接电缆的寄生等效电容c C ，后续测量电路
的输入电容
C i 以及后续电路（如放大器）的输入电阻
i R 。所以，实际压电传感器在测量系统
中的等效电路如下图
3.1所示。
图3.1压电传感器的等效电路
由于外力作用而在压电材料上产生的电荷只有在无泄漏的情况下才能保存，即需要测量回
路具有无限大的输入阻抗，这实际上是不可能的，因此压电式传感器不能用于静态测量。压电
材料在交变力的作用下，电荷可以不断补充，以供给测量回路一定的电流，
故适用于动态测量。
3-9 分析为什么压电传感器的调理电路不能用一般的电压放大器，而要用电荷放大器？解：由于压电材料等效电路中
C a 的存在，压电传感器的内阻抗很高且输出的信号非常微弱，因
此对调理电路的要求是前级输入端要防止电荷迅速泄漏，减小测量误差。前置放大器的作用是将压电式传感器的高输出阻抗经放大器变换为低阻抗输出，并将微弱的信号进行放大。
由图3.1压电传感器的等效电路，电压放大器输出电压与电容C= Ca + Ci +Cc
密切相关，
虽然Ca 和Ci 都很小，但Cc 会随连接电缆的长度与形状而变化，因此放大器的输出电压与连
接传感器与前置放大器的电缆长度有关。从而使所配接的压电式传感器的灵敏度将随电缆分布电容及传感器自身电容的变化而变化，而且电缆的更换将引起重新标定的麻烦，
所以很少使用，
基本都采用便于远距离测量的电荷放大器。
3-10 使用电场测量探头应注意什么？为什么？解：当进行电场强度测量时，检测者必须离探头足够远，以避免使探头处的电场有明显的畸变。
探头的尺寸应使得引入探头进行测量时，产生电场的边界面（带电或接地表面）上的电荷分布
没有明显的畸变。
3-11 磁阻传感器的基本原理是什么？
解：置于磁场中的载流金属导体或半导体材料，其电阻值随磁场变化的现象，称为磁致电阻变化效应，简称为磁阻效应。利用磁阻效应制成的元器件称为磁敏电阻，在磁场中，电流的流动路径会因磁场的作用而加长，使得材料的电阻率增加。
3-12 光电二极管的基本原理是什么？在电路中使用光电二极管时，与普通二极管的接线有何不同？
解：光敏二极管是基于半导体光生伏特效应原理制成的光电元器件。光敏二极管工作时外加反向工作电压，在没有光照射时，反向电阻很大，反向电流很小，此时光敏二极管处于截止状态。当有光照射时，在
PN 结附近产生光生电子和空穴对，从而形成由
N 区指向P 区的光电流，此
时光敏二极管处于导通状态。所以与普通二极管不同，光敏二极管需要反向介入电路。3-13 增量式光电编码器的输出脉冲有何特点？分析辨向电路是如何工作的？解：增量式光电编码器的特点是每产生一个输出脉冲信号就对应于一个增量位移，但是不能通
过输出脉冲区别出在哪个位置上的增量。
辨向原理如图3-2所示。外缝隙B 接至D 触发器的D 端，内缝隙A 接到触发器的CP 端。当A 超前于B 时，触发器Q 输出为0，表示正转；而B 超前于A ，触发器输出Q 为1，表示反
转。A 、B 两路信号相与后，经适当的延时送入计数器。触发器的输出
Q ，可用来控制可逆计数
器，即正转时做加法计数，反转时做减法计数。
图3-2增量编码器辨向原理图
3-14电容传感器有哪几类？为什么变间隙式的电容互感器器多采用差动结构？
解：电容传感器分为变气隙间隙式电容传感器、变面积式电容传感器、变介电常数式电容传感器。与非差动测量系统相比，差动测量系统的静态特性获得了很大改善，主要反映在提高灵敏度和减少非线性化误差两个方面，同时对减小外界干扰的影响也有较好的作用。3-15 采样变介电常数式电容传感器测量液体位置的原理是什么？
解：当电容极板之间的介电常数发生变化时，电容量也随之发生变化，在被测介质中放入两个同心圆筒形极板，大圆筒内径为2R ，小圆筒内径为1R 。当被测液面在同心圆筒间变化时，传感器电容随之变化：
C
C kx
0C ——空气介质的电容量（F ）；
X ——液体高度（m ）。
由上式可见传感器电容量C 随液位高度x 呈线性变化，k 为常数，
)(
1越大，灵敏度
越高。
3-16 自感式传感器有哪几类？各自什么应用特点？
解：自感式传感器分为变间隙型自感传感器、变面积型自感传感器、螺管型电感传感器。
变间隙型灵敏度较高，但非线性误差较大；变面积型灵敏度较小，但线性较好，量程较大；螺管型灵敏度较低，但量程大且结构简单。
3-17 试给出采用同步分离法测量复阻抗的原理框图并分析其工作原理。解：
图3-3阻抗的数字化测量原理框图
该方法采用基于乘法器的相敏检波技术，把被测信号的实部和虚部分离出来，然后取平均
值，以便得到代表实部（对应
R ）和虚部（对应
X ）的两个电压输出。
图3-3中Z 为被测阻抗，参考电源信号
U ref 经移相
/2后获得两路正交信号：
U m cos t 和
U m cos （t+/2）。通过U
I 变换，参考电压信号变换为参考电流流过被测阻抗
Z=R+jX=|Z|e j
，则测阻抗Z 两端的电压为
U Z =U zm cos(t+)，通过乘法器有
zm m zm m zm m cos()cos [cos()cos ]
1[cos(2)
cos ]
2
U t U t
U U t t U U t
滤去2t 项，有
R
zm m 1cos
2
U U U 同理通过乘法器有
zm m zm m zm m cos()cos(π/2)[cos()cos π/2]
1[cos(2π/2
)
cos(
π/2)]
2
U t U t
U U t
t
U U t 滤去2t 项，有
zm m 1sin
2
X
U U U 可见R U 和X U 正比于被测阻抗的实部R 和虚部X 。该测量方法能测量复阻抗，
当然也能测
量电感和电容的电抗。
3-18 采用差动结构的传感器和测量电桥有什么好处？画出单臂电桥、差动半桥、差动全桥的电路图，并讨论说明三种电桥的灵敏度和线性度。
解：与非差动测量系统相比，这种差动测量系统的静态特性获得了很大改善，主要反映在提高灵敏度和减少非线性化误差两个方面，同时对减小外界干扰的影响也有较好的作用。
图3-4单臂电桥
图3-5差动半桥
图3-6差动全桥
而测量电桥的灵敏度大小为
S
Δ/U K Z Z 由电桥的输入/输出特性，恒压源供电时测量电桥的灵敏度如下。单臂电桥：
S
1const
412E K Z Z 差动半桥：
S
2E K 差动全桥：
S
K E
由此可知，差动半桥的灵敏度近似为单臂电桥的两倍，差动全桥的灵敏度是差动半桥的两倍，近似为单臂电桥的四倍；单臂电桥的灵敏度不为常数，具有非线性；差动半桥的灵敏度和
差动全桥的灵敏度与
Z 无关且为常数，是理想的直线。根据电路理论分析，由电压源供电时，不同测量电桥的输入
/输出特性如下。
单臂电桥：
14231
2
3
4
Z Z Z Z U
E
Z Z Z Z 差动半桥：
2Z U
E
Z 差动全桥：
0Z U
E
Z
由电流源供电时，单臂电桥：
141+4I U
Z Z Z 差动半桥：
2
I U
Z
差动全桥：
U
I Z
由测量电桥的输入/输出关系可知，无论电流源供电和电压源供电，差动半桥和差动全桥
的Z U 特性为理想直线，故线性度为零。3-19 为什么差动全桥对同符号干扰量有补偿作用？解：电压源供电时，差动全桥：
T 0
Δ11
Z U
E Z Z Z 电流源供电时，差动全桥：
ΔU
I Z
由上可见，差动电桥分子中没有Z T ，消除了Z T 对被测作用量
Z 的影响；分母中存在干
扰量Z T ，但比值Z T /Z 很小，对输出影响很小；恒流源供电的差动全桥输入
/输出特性中没有
干扰量
Z T ，理论上无温度误差，所以对温度干扰量有补偿作用。
3-20 差动测量的交流电桥为什么要采用相敏整流电路？它的工作原理是什么？解：
图3-7变压器式交流电桥
图3-7的交流电桥图中，当衔铁向上移动和向下移动相同距离时，其输出大小相等，方向相反。由于电源电压是交流，所以尽管式中有正负号，还是无法加以分辨。可采用带有相敏整流的交流电路，如图
3-8所示。
图3-8相敏整流交流电路
当衔铁处于中间位置时，Z 1=Z 2=Z 0，电桥处于平衡状态，输出电压
o
0U ；当衔铁上移，
使上线圈阻抗增大，
Z 1=Z 0+Z ，而下线圈阻抗减少，Z 2=Z 0Z 。
设输入交流电压U 为正半周，即A 点为正，B 点为负，则二极管1VD 、4VD 导通，2VD 、
3VD 截止。在A →E →C →B 支路中，C 点电位由于1Z 的增大而比平衡时低；在
A →F →D →B
支路中，D 点电位由于2Z 的减小而比平衡时高，即D 点电位高于C 点电位，此时直流电压表
正向偏转。
设输入交流电压
U 为负半周，即A 点为负，B 点为正，则二极管2VD 、3VD 导通，1VD 、
4VD 截止。在B →C →F →A 支路中，C 点电位由于2Z 的减小而比平衡时低。在B →D →E →A
支路中，D 点电位由于1Z 的增加而比平衡时的电位高。所以仍然是D 点电位高于C 点电位，
直流电压表正向偏转。因此只要衔铁上移，不论输入电压是正半周还是负半周，电压表总是正
向偏转，即输出电压
o U 总为下正上负。
第4章
4-1.
(1).输入级：差分输入放大级，完成共模抑制，差模信号放大。
(2).中间级：进一步放大和相位补偿。
(3).输出级：为推挽输出结构，有利于减小输出电阻，增强带负载能力。
4-2.
(1).运放输入级差分放大电路结构或参数的不对称。
(2).输入失调电压：为了纠正由参数不对称所造成的非零差动输出，可以在运放的两个输
入端之间加上一个直流偏置电压，通过调整这个电压使得运放的输出为零，这个直流偏置电压就被称为输入失调电压。输入失调电流：在运放差模输入电压为零时，放大器两个输入端平均
偏置电流的差值。
(3).集成运放的输入失调电压一般在1~10mV。
4-3.
(1).共模抑制比（CMRR）：是指运算放大器的差模电压增益与共模电压增益之比K。
(2).影响因素：gain，放大器的差模增益；V CM,输入端的共模电压；V OUT，输入共模电压在输出端的反应。
4-4.
在-3dB带宽范围内，不同电压增益下该增益与带宽的乘积为一个常数，称为增益带宽积，他实际上就等于单位增益带宽。
4-5.
电压摆率：指集成运放在额定负载条件下，输入一个大幅度的阶跃信号时，输出电压的最
大变化率，单位为V/us。
电压摆幅：集成运放的输出电压范围总是在运放的正负电源电压所规定的上下限以内。运放输出电压的最大值与最小值之间。
4-6.
A
B
C
D
E
4-7.
否
4-8.
用集成运算放大器能构成：比较器，加法器，减法器。
用集成乘法
第5章电气测量技术
5-1常用的大电流传感器有哪几种？常用的高电压传感器有哪几种？
解：大电流传感器三种：电磁式电流互感器、罗哥夫斯基线圈、光学电流传感器
高电压传感器：电磁式电压互感器、电容式电压互感器、光学电压传感器
5-2实际使用中，电磁式CT副边不能开路，电磁式PT副边则不能短路，为什么？
解：
a)电磁式电流互感器在使用时二次侧不允许开路。当运行中电流互感器二次侧开路后，一
次侧电流仍然不变，二次侧电流等于零，则二次电流产生的去磁磁通消失。这时，一次
电流全部变成励磁电流，使电流互感器铁芯的峰值磁密在磁化曲线中的位置从正常情况
下很低的a点上移到b点甚至饱和区的c点，如图5-1所示，
图5-1电磁式CT磁芯峰值磁密不同的工作点
则可能产生以下后果。
①变高的磁密将在开路的二次侧感应出很高的电压，如果峰值磁密进入饱和区（如图
5-1中的c点），输出电流波形波峰附近将发生畸变，对人身和设备造成危害。
②由于铁芯饱和，使铁芯损耗增加，温度急剧升高并损坏绝缘。
③将在铁芯中产生剩磁，使互感器比差和角差增大，准确性大大降低。
所以电磁式电流互感器二次侧是不允许开路的。
b)电压互感器在使用时要注意二次绕组不能短路。电压互感器在正常运行中，二次负载阻
抗很大，电压互感器是恒压源，内阻抗很小，容量很小，一次绕组导线很细，当互感器
二次发生短路时，一次电流很大，若二次熔丝选择不当，保险丝不能熔断时，电压互感
器极易被烧坏。
5-3 简述罗氏线圈的自积分和外积分方式的基本原理和应用条件。
解：自积分法在空心罗氏线圈输出端并联一小采样电阻R，Rogowski线圈等效电路如图5-2所示。图中M为线圈的互感，L s为线圈的自感，R s为线圈绕线的等效电阻，R为线圈积分电阻（与电感L s构成积分电路），u i(t)为互感产生的电势，u o(t)为线圈积分电阻上产生的电压，i为线圈感应产生的感应电流。
图5-2 Rogowski 线圈等效电路图
根据图5-2所示的等效电路，可以列出回路方程为
1i s
s o d ()d ()()
()
()
d d i t i t u t M L R i t u t t t o ()()
u t i t R
式中，M 为线圈的互感，
NS M
u l
，N 为线圈匝数。当s
s o ()d ()
()d i t L R i t u t t
（即
s
s L R R ）时，上式可近视为
1s
()d ()d d d i t i t M
L t t
o()()
u t i t R 两边同时对t 积分得到：
1o s
()
()
R u t M
i t L 输出电压与被测电流成比例关系，这种利用线圈本身的结构参数实现了与i 1呈线性关系且同相位的方式称为自积分方式，其中
s
s
L R R 称为罗氏线圈的自积分条件。
由该条件可见，
这种测量方法适用于自积分式空心罗氏线圈对高频信号的测量，即罗氏线圈的传统应用领域。
当时，Rogowski 线圈近似处于开路工作状态，罗氏线圈附边感应电压几乎
全部加在R 上，进一步简化得到
此时，取样电阻上的电势即为Rogowski 线圈的感应电势，其大小正比于被测电流对时间的微分，为了测得电流的实际大小，需要引入积分电路，这种应用方式称为外积分式
Rogowski
线圈电流互感器。外积分可分为有源积分和无源积分两种，有源积分方式信噪比较高，增益灵
活可调，是现在普遍采用的Rogowski 线圈信号处理方法。有源积分方式又可分为模拟积分方
法和数字积分方法，模拟积分器容易饱和，数字积分器的暂态性能有限。外积分方式较适用于
中低频段的应用。
5-4简述电磁系、磁电系和电动系测量仪表电磁机构的结构特点以及主要用途。解：a)
电磁系仪表结构有吸引式和排斥式两种形式。以排斥式为例，固定部分不是永久磁铁，而是一个筒状的固定线圈，当固定线圈通入被测电流
i 后产生磁场。该磁场同时磁化固
定铁片和另一块固定在表轴上的可动铁片，由于两铁片同一侧被磁化为同一极性，于是互相排斥，使可动片因受斥力而带动指针转动。即使在固定线圈通入交流电，两铁片仍然在相互排斥。所以这种类型的表是交直流两用；可以用来测交直流电压和电流值有效值。b)磁电系仪表的主要用途是测量直流电压、直流电流及电阻；利用永久磁铁的磁场和载流线圈相互作用产生转动力矩的原理而制成。
c)
电动系仪表内有两个线圈：固定线圈和可动线圈，可动线圈与指针及空气阻尼器的活塞都固定在轴上；电动系仪表的主要用途是来测量交流和直流的电流、电压和功率
s
s R
L R 1
o d ()
()
d i u t
e t M
t
5-5在三相三线制系统中，可以只用两只功率表测量三相负载的有功功率，画出接线图，并证明两表的读数之和等于三相负载的有功功率。解：
图5-3两表法测三相功率接线图
W 1的读数为
式中，
为U AC 和I A 之间的相位差。
W 2的读数为
式中，
为U BC 和I B 之间的相位差。
两功率表读数之和为
1
2
AC A BC B cos
cos
P P P U I U I 根据两表法测三相功率的原理，其相量图如图
5-35所示，由相量图有：
2
BC B l l cos
cos(30
)
P U I U I 两功率表读数之和为
当< 60o 时，P 1和P 2均为正值，总的功率P 等于P 1读数加上P 2读数。
当
> 60o 时，P 1为正值，P 2为负值，会反转，因此总的功率
P 等于P 1读数减去P 2读数。
5-6 频率和周期数字化测量误差的主要来源是什么？什么是中介频率？解：频率和周期数字化测量的误差主要来源于相对误差，
一个是计数器计数时的量化误差
dN N
，
最大存在±1个字的量化误差，与主闸门开启时间相关；一个是主闸门开启时间的相对误差00
d ，
取决于晶体振荡器的频率稳定度和整形电路、分频电路以及主闸门的开关速度等。对于同一信号当直接测量频率和直接测量周期的误差相等时，那么此时输入信号的频率被称为
中介频率f c 。
1
AC A cos
P U I 2
BC B cos
P U I 1AC A l l cos cos(30
)
P U I αU I 1
2
l l l l l l cos(30
)
cos(30
)
3cos
P
P P U I U I U I
第6章数字化电气测量技术
6-6试说明快速傅里叶变换（FFT ）的基本思路和原理。解：有限长序列可以通过离散傅里叶变换（DFT ）将其频域也离散化成有限长序列。例如，对于N 点序列()x n ，其DFT 变换定义为
1
()
()N nk
N
n X k x n W
,0,1,,1
k
N …式中，2πj
e N
N
W 。
而快速傅里叶变换（FFT ）是计算离散傅里叶变换（
DFT ）的快速算法，将DFT 的运算量减少了几个数量级。FFT 的基本思想是：将大点数的
DFT 分解为若干个小点数
DFT 的组合，
从而减少运算量。
N W 因子具有以下两个特性，可使
DFT 运算量尽量分解为小点数的
DFT 运算：
①周期性：
()k N n
nk
n N k
N
N
N
W W W (+)②对称性：
(2)
k
N k
N
N
W W /利用这两个性质，可以使DFT 运算中有些项合并，以减少乘法次数。例如，求当
N ＝4
时，X(2)的值为
3
20
2
4
6
44444
024
4
04
(2)
()(0)(1)(2)(3)[(0)(2)][(1)
(3)](){[(0)
(2)][(1)
(3)]}()
n
n X x n W x W x W x W x W x x W
x x W
x x x x W 周期性＝－对称性通过合并，可以使乘法的次数由
4次减少到1次，运算量减少。
6-7什么是离散傅里叶变换的频谱泄漏？如何解决这一问题？解：设单一频率信号为
00
()
sin(2π)
x t A f t
式中，00
A f 、、
为信号的幅值、频率和初相位。
由傅里叶变换理论可知，若要对信号进行频谱分析，则该信号的持续时间应为无限长。信号的傅里叶变换为
j
j
j2π00()
()e d [e
()e
()]
2j
ft
A X f x t t
f f f f ∞
∞
按上式求得的信号
()x t 的频谱是频点
0f 处的两根线谱。但在实际工程中只能选择一段时间信号进行分析，这就相当于用窗函数
()w t 对信号进行截断，即
()
()()
w x t x t w t 由卷积定理可知，截断后的信号频谱为
j
j
00()
()()
[e
()e
()]
2j
w A X f X f W f W f f W f f 式中，()W f 为窗函数()w t 的频谱，“”代表卷积。
由上式可知，截断后的信号频谱由原来的线谱变为以0f 为中心向两边扩展的连续谱。
谱
能量泄漏到整个频带，这种现象称为频谱泄漏（泄漏效应）
。
在频点
0f 的频谱形状()w X f 与信号截断所加的窗函数
()W f 的形状一致。所以，通过
改变窗的长度和类型可以有效地抑制频谱泄漏；增大采样（截断）长度、保证采样长度是信号
周期的整数倍也可以对频谱泄漏起到抑制作用。
6-8试说明IIR滤波器和FIR滤波器的应用特点。
解：IIR滤波器虽然设计简单，但主要用于设计具有分段常数特性的滤波器，如低通、高通、
带通及带阻等滤波器；FIR滤波器则要灵活得多，尤其能适应某些特殊的应用，如构成微分器
或积分器
第8章
8-1.
电气测量中主要的干扰源可以概括为以下4类：
1高电压；
2快速变化的电压（du/dt很大）；
3大电流；
4快速变化的电流（di/dt很大）。
8-2.
抑制电容或电场耦合：避免长距离的平行走线。采用静电屏蔽层来隔离电场耦合的干扰。
8-3.对。
8-4.
针对磁场或互感耦合的对策有： 1.尽可能减小感应回路的面积S；2.增加耦合距离r；3.测量仪器放置在磁场较弱的区域； 4.采用磁屏蔽切断磁耦合路径。
8-5.回路的面积越大，产生的磁通量越大，回路的面积越小，磁通量越小。尽量减小回路
面积。
8-6.
共模信号是由电路的结构特点所决定的，共模信号分量并不一定就会向后传递，不一定就是干扰信号。
共模信号在不平衡的差动放大电路中会演变成串模形式的干扰，这类干扰常被称为共模干扰。
8-7.
一般数字集成电路产生的高频纹波电流幅值一般不在mA级，简易方法就是使用电容去耦。由这些电容提供数字集成电路内门电路翻转时所需的部分电流，减少对电源的依赖，从而削弱与其他电路的耦合。
8-8.
在数字电路和模拟电路分别使用独立的直流稳压电源供电。
8-9.
如果传感器和前置放大电路都分别接地，两个接地点之间的阻抗不可能为零，这样不同接地点之间就会出现一定的电位差。当这个电位差与被测量的小信号相比，在大小幅度上不能忽略时，它就会以共模信号的形式表现出来，并耦合到前置放大电路的输入端，这时就又得考验
前置放大电路的共模抑制能力。
8-10.
若果传感器不接地，则屏蔽层随测量仪器外壳接地；如果传感器也接地，则屏蔽层一端随
传感器接地，另一端随测量仪器外壳接地。
浮地设计更好。
电测试题与答案1.doc
《电子测量技术》模拟试题一 考试时间120分钟 试题 题号一二三四五六七八九十总分 分数 1. 考试形式：开卷； 2. 考试日期：年月日； 3. 本试卷共 4 大部分，满分100 分。 班级学号姓名 注：三角波：K P = 3 、K F =1.15 ；正弦波：K P = 2、K F =1.11 。 一、填空（每空 1 分，共20 分） 1、电子测量的内容包括电信号能量的测量、___________、电路元件参数的测量及电子设 备的性能测量。 2、电子测量的特点是测量频率范围宽、测量量程宽、测量准确度高、__________ 及可以进行遥测等。 3、按测量的手续分类，电子测量的技术方法有：直接测量、__________ 和组合式测量。 4、测量的过程也是信号变换的过程，电子测量常用的几种变换有：量值变换、__________、参量变换、能量变换和波形变换等。 5、用 1.5级、50mA的电流表测量某个电流值，则有可能产生的最大电流绝对误差为 __________mA。 6、电子测量的误差来源主要有仪器误差、__________、影响误差和理论误差等。 7、有效数字反映了数据本身极限（最大）绝对误差，某数字为15.30mV，其极限误差为 __________ 。 8、在时频测量中，为了提高测量的准确度，对于高频信号的测量应采用测频率的方法， 对于低频信号的测量应采用 __________ 的方法。 9、用电子计数器测量信号的周期，其误差的主要来源除了计数器计数误差和时间基准误差 外，还包括闸门产生的__________ 误差。 10、在交流电压测量中，根据电压表和被测信号参数的对应关系，常用的交流电压表有峰 值电压表、 __________ 和有效值电压表。 11、若两个交流电压的峰值相同，当用峰值电压表分别测量时，表的读数__________ 。 12、某电压值为7.75V ，其电压电平为__________dB。 13、数字电压表按A/D 变换的不同方法和特点可分为积分式DVM和__________DVM两大类。 14、测量电流的方法有：电流表直接测量法、电流/ 电压转换法和__________ 等。 15、示波器的Y（垂直）通道主要由输入电路、__________ 和延迟线等部分组成。 16、阴极射线示波管（CRT）主要由电子枪、偏转系统和__________ 组成。 17、用示波器测量某信号的周期，若选择的扫描速度越低，则屏幕显示的波形周期个数越 __________ 。 18、正弦信号发生器的频率特性包括频率范围、__________ 和频率稳定度。 19、在正弦信号发生器中，高频信号发生器的主振级采用__________ 振荡器。 20、锁相环的工作过程是一个从失锁状态、__________ 到锁定状态的过程。
电子测量技术基础课后习题答案上1,2,5,6,7,8
习题一 1.1 解释名词：①测量；②电子测量。 答：测量是为确定被测对象的量值而进行的实验过程。在这个过程中，人们借助专门的设备，把被测量与标准的同类单位量进行比较，从而确定被测量与单位量之间的数值关系，最后用数值和单位共同表示测量结果。从广义上说，凡是利用电子技术进行的测量都可以说是电子测量；从狭义上说，电子测量是指在电子学中测量有关电的量值的测量。 1.2 叙述直接测量、间接测量、组合测量的特点，并各举一两个测量实例。 答：直接测量：它是指直接从测量仪表的读数获取被测量量值的方法。如：用电压表测量电阻两端的电压，用电流表测量电阻中的电流。 间接测量：利用直接测量的量与被测量之间的函数关系，间接得到被测量量值的测量方法。如：用伏安法测量电阻消耗的直流功率P，可以通过直接测量电压U，电流I，而后根据函数关系P＝UI，经过计算，间接获得电阻消耗的功耗P；用伏安法测量电阻。 组合测量：当某项测量结果需用多个参数表达时，可通过改变测试条件进行多次测量，根据测量量与参数间的函数关系列出方程组并求解，进而得到未知量，这种测量方法称为组合测量。例如，电阻器电阻温度系数的测量。 1.3 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。 1.4 叙述电子测量的主要内容。 答：电子测量内容包括：（1）电能量的测量如：电压，电流电功率等；（2）电信号的特性的测量如：信号的波形和失真度，频率，相位，调制度等；（3）元件和电路参数的测量如：电阻，电容，电感，阻抗，品质因数，电子器件的参数等：（4）电子电路性能的测量如：放大倍数，衰减量，灵敏度，噪声指数，幅频特性，相频特性曲线等。 1.5 列举电子测量的主要特点.。 答：（1）测量频率范围宽；（2）测试动态范围广；（3）测量的准确度高；（4）测量速度
电子测量技术基础题库
电子测量技术基础 题库 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的作为检定依据用的或， 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，的测量以及的 测量。 7、目前利用电子仪器对进行测量精确度最高。 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。 9、智能仪器的核心是。 10、仪器中采用微处理器后，许多传统的硬件逻辑可用取代，其实质 是实现了。 11、智能仪器有两个特点：其一是，其二是。 12、虚拟仪器实质上是和相结合的产物。 13、虚拟仪器的硬件部分通常应包括及和变 换器。 14、虚拟仪器的软、硬件具有、、及等 特点。 15、LabVIEW是一种软件开发平台。 16、测量电信号的仪器可分为仪器、仪器及仪 器三大类。 17、数据域测试仪器测试的不是电信号的特性，而主要是。 二、名词解释 1、电子测量 2、计量
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、纳伏；千伏；12 9、微处理器 10、软件；硬件软化 11、操作自动化；具有对外接口功能 12、软件；硬件 13、微型计算机；A/D；D/A 14、开放性；模块化；重复使用；互换性 15、虚拟仪器图形化 16、时域；频域；调制域 17、二进制数据流 二、名词解释(略) 第二章误差理论与测量不确定性 一、填空 1、测量值与之间的差别称为测量误差。 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ΔX和仪器满度值X m之 比，记为。 8、满度相对误差给出的是在其量程下的的大小。 9、满度相对误差适合用来表示电表或仪器的。 10、电工仪表是按的值来进行分级的。
《电子测量技术》练习题参考答案
《电子测量技术》CH1-CH5 习题参考答案 第 1 章 一、选择题 1 2 3 4 B C A B 11 12 13 14 C C C C 二、填空题参考答案 1、恒定系差 2、国家、工作 3、绝对误差、真值 4、标准偏差（或 σ（X ） 、精密度 ） 5、 ± 0 . %（三级） 5 电子测量的基本知识 5 6 7 8 9 10 C C B B B C 15 16 17 18 19 20 C B A B 6、实际值相对误差、示值相对误差、满度相对误差 7、±0.25 8、对称性、单峰性、有界性、抵偿性 9、 ± 1 . mA 10、15.12 三、判断题参考答案 1 √ 11 × 2 √ 12 × 3 × 13 × 4 √ 5 √ 6 7 8 9 10 √ × × √ √ 四、综合题 1、用准确度 S=0.5 级（γ m =±0.5%） 时的绝对误差和相对误差。 解：绝对误差： ? x = γ m ? x = ± 0 . % ? 10 = ± 0 05 A m m ? x 0 05 . m ①示值为 8A 时，相对误差： γ x 1 = x 1 ? x m ②示值为 2A 时，相对误差： γ x 1 = x 1 ? 100 = ± % ? 100 = ± 0 625 % . % 8 0 05 . ? 100 = ± % ? 100 = ± 2 5 % . % 2 2、按有效数字的舍入规则，将下面各个数据保留四位有效数字进行凑整，写出结果。
原有数据 3.14159 舍入后 3.142 2.71 729 2.717 4.51050 4.510 3.21550 3.216 6.378501 6.379 7.691499 7.691 5.43460 5.435 3、有一个 100V 的被测电压，若用 0.5 级、量程为 0-300V 和 1.0 级、量程为 0-100V 的两只 电压表测量，问哪只电压表测得更准些？为什么？ 解： 要判断哪块电压表测得更准确，即判断哪块表的测量准确度更高。 （1）对量程为 0-300V 、±0.5 级电压表，根据公式有 x ? s ? 100 = 300 ? 0 . 5 ? 100 % = 1 . 5 % x x 100 （2）对量程为 0-100V 、±1.0 级电压表，同样根据公式有 x ? s ? 100 ≤ m x x 100 从计算结果可以看出，用量程为 0-100V 、±1.0 级电压表测量所产生的示值相对误差小， 所以选用量程为 0-100V 、±1.0 级电压表测量更准确。 4、准确度为0.5 级、量程为 0-100V 的电压表，其最大允许的绝对误差为多少？ 解：最大允许的绝对误差为： ?x ≤ x s = 100 ? 0 5 = 0 5 m % 5、测量上限为 500V 的电压表，在示值 450V 处的实际值为 445V ，求该示值的： （1）绝对误差（2）相对误差（3）引用误差（4）修正值 解： （1）绝对误差 ? x = x - A = 450 V - 445 V = 5 ? x （2）相对误差 γ x = ? 100 % = x ? x （3）引用误差 γ m = ? 100 % = x m （4）修正值 c = - ? x = - 5 V 5 ? 100 % = 1 12 % . 450 5 ? 100 % = 1 00 % . 500 6． 求： （1）如 E 、R 1、R 2 都是标准的，不接万用表时 A 、B 两点间的电压实际值 U A 为多大？ （2） （3） R 1 5KΩ A R V E R 2 12V 20KΩ B V
电子测量技术基础期末试题(张永瑞)(第二版)
1 电子测量试题 一、填空题(每空1分，共25分) 1.测量误差就是测量结果与被测量________的差别，通常可以分为_______和_______两种。 2.多次测量中随机误差具有________性、________性和________性。 3.412 位DVM 测量某仪器两组电源读数分别为5.825V 、15.736V ，保留三位有效数字分别应为________、________。 4.示波器Y 轴前置放大器的输出信号一方面引至触发电路，作为________信号；另一方面经过________引至输出放大器。 5.示波器X 轴放大器可能用来放大________信号，也可能用来放大________信号。 6.在示波器中通常用改变________作为“扫描速度”粗调，用改变________作为“扫描速度”微调。 7.所谓触发极性不是指触发信号本身的正负，而是指由它的________或________触发。 8.测量频率时，通用计数器采用的闸门时间越________，测量准确度越高。 9.通用计数器测量周期时，被测信号周期越大，________误差对测周精确度的影响越小。 10.在均值电压表中，检波器对被测电平的平均值产生响应，一般都采用________电路作为检波器。 11.所有电压测量仪器都有一个________问题，对DVM 尤为重要。 12.________判据是常用的判别累进性系差的方法。 13.________分配是指分配给各分项的误差彼此相同。 14.当观测两个频率较低的信号时，为避免闪烁可采用双踪显示的________方式。 15.频谱仪的分辨力是指能够分辨的________，它表征了频谱仪能将________紧挨在一起的信号区分开来的能力。 二、改错题(每小题3分，共15分。要求在错误处的下方划线，并将正确答案写出) 1.系统误差的大小可用测量值的标准偏差σ(x)来衡量。 2.绝对值合成法通常用于估计分项数目较多的总合不确定度。 3.示波器电子枪中调节A 2电位的旋钮称为“聚焦”旋钮。 4.阴极输出器探头既可起到低电容探头的作用，同时引入了衰减。 5.积分式DVM 的共同特点是具有高的CMR 。 三、单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其号码填在题干的括号内。每小题2分，共10分) 1.根据测量误差的性质和特点，可以将其分为( )三大类。 A.绝对误差、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、基本误差、附加误差 2.用通用示波器观测正弦波形，已知示波器良好，测试电路正常，但在荧光屏上却出现了如下波形，应调整示波器( )旋钮或开关才能正常观测。 A.偏转灵敏度粗调 B.Y 轴位移 C.X 轴位移 D.扫描速度粗调
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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的作为检定依据用的或，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，的测量以及的测量。 7、目前利用电子仪器对进行测量精确度最高。 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。 9、智能仪器的核心是。 10、仪器中采用微处理器后，许多传统的硬件逻辑可用取代，其实质是实现了。 11、智能仪器有两个特点：其一是，其二是。 12、虚拟仪器实质上是和相结合的产物。 13、虚拟仪器的硬件部分通常应包括及和变换器。 14、虚拟仪器的软、硬件具有、、及等特点。 15、LabVIEW是一种软件开发平台。 16、测量电信号的仪器可分为仪器、仪器及仪器三大类。 17、数据域测试仪器测试的不是电信号的特性，而主要是。 二、名词解释 1、电子测量 2、计量 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、纳伏；千伏；12 9、微处理器 10、软件；硬件软化 11、操作自动化；具有对外接口功能 12、软件；硬件 13、微型计算机；A/D；D/A 14、开放性；模块化；重复使用；互换性 15、虚拟仪器图形化 16、时域；频域；调制域 17、二进制数据流 第一章误差理论与测量不确定性 一、填空 1、测量值与之间的差别称为测量误差。 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ΔX和仪器满度值X m之比，记为。 8、满度相对误差给出的是在其量程下的的大小。 9、满度相对误差适合用来表示电表或仪器的。 10、电工仪表是按的值来进行分级的。 11、常用电工仪表分为七个等级，它们是。 12、1.0级的电表表明r m。 13、根据满度相对误差及仪表等级的定义，若仪表等级为S级，则用该表测量所引起的绝对误差|ΔX| ；若被测量实际 值为X0，则测量的相对误差|ΔX| 。 14、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。 15、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。
电子测量技术(第二版)林占江课后答案
电子测量原理 林占江 课后习题答案
第1章绪论 1.1 答：电子测量是以电子技术理论为依据，以电子测量仪器和设备为手段，以电量和非电量为测量对象的测量过程。属于电子测量的是（2）、（3）。 1.2 答：见1.2节与1.3节。 1.3 答：主基准、副基准和工作基准。 第2章测量误差分析与数据处理 2.1 绝对误差：0.05V 修正值：-0.05V 实际相对误差：1.01% 示值相对误差：1.00% 电压表应定为0.5级 2.2 15V,2.5级 2.3 ±10% 2.4 绝对误差：-0.2mA；修正值：0.2mA 实际相对误差：0.25% 0.5级 2.5 14.8V,40.8% 2.6 1.15V,0.99V;23%,19.8% 2.7 5%,0.42dB 2.8 200k,266.7k,25% 2.9 200k,199.973k,0.014% 2.10 微差法、替代法、零示法 2.11 2.5级 2.12 1000.82125, 0.047 2.13 0.9926 ±0.0008 2.14 正态分布,1215.01±6.11, 2.15 86.4, 3.18, 0.00312, 5.84E4 2.16 3.3, 38 2.17 mγA+n γB, ±9.5% 2.18 ±4% 2.19 160±0.16%, 9.4±1.0%, 2.20 ±5%, ±5% 2.21 2级 第3章模拟测量方法 3.1 20%, 4.8%, 4V, 4.76 3.2 1.414, 1.11, 1; 1, 1, 1; 1.73, 1.15, 1 3.3 7.07, 10, 5.78 3.4 2格 3.5 输入已知参数的方波、三角波 3.6 不同，波形系数不同 3.7 平均值表,波形系数更接近1 3.8 见P89 3.9见P108 3.10 0.5%, 2%, 5% 3.11 27.4%, 23.1%, 20.2% 第4章数字测量方法 4.1见P115 4.2见P119 4.3见P115 4.4 4位，4位半，3位半，3位半，0.01mV 4.5 0.005%, 4.6 0.0008V, 8个字 4.7 0.000058V, 0.0032%,0.0000418,0.023% 4.8见P135 4.9见P143 4.10 0.00002%, 0.0002%, 0.002% 4.11 1.01s 4.12 100kHz 4.13 75μs 4.1见P115
电子测量技术试题及参考答案
《电子测量技术》课程期末考核试题 1、（10分）某单极放大器电压增益的真值A0为100，某次测量时测得的电压增益A=95，求测量的相对误差和分贝误差。 2、（20分）测量电阻R消耗的功率时，可间接测量电阻值R、电阻上的电压V、流过电阻的电流I，然后采用三种方案来计算功率：(1)请给出三种方案；(2)设电阻、电压、电流测量的相对误差分别为γR=±1%, γv=±2%, γI±2.5%,问采用哪种测量方案较好? 3、（20分）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0.1μs)两种方法。(1)试比较这两种方法由±1误差所引起的测量误差；（2）从减少±1误差的影响来看，试问fX在什么频率范围内宜采用测频方法，什么范围内宜采用测周方法？
4、（15分）利用正弦有效值刻度的均值表测量正弦波、方波和三角波，读数均为1V，试求三种波形信号的有效值分别为多少? 5、（15分）已知示波器偏转灵敏度Dy=0.2V/cm，荧光屏有效宽度10cm。(1)若扫描速度为0.05ms/cm(放“校正”位置)，所观察的波形高度为6div，一个周期的宽度为5div，求被测信号的峰—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? 6、（20分）（1）设计并画出测量电感（采用串联等效电路）的电桥。 （和被测电感相邻两臂分别为R2和R4，标准电容和标准电阻分别为Cs和Rs）（2）写出电桥平衡方程式。（3）推导出被测元件参数（L、R和Q）的表达式。
参考答案 1、解： △A=A-A0=95-100=-5 ν=-5% ν［dB ］=20lg(1+ν)dB =20lg(1-0.05)dB=0.446dB 2、解：(8分) 方案1： P=VI νP=νI+νV=±(2.5%+2%)=±4.5% 方案2： P=V2/R νP=2νV —νR=±(2×2%+1%)=±5% 方案3： P=I2R νP=2νI+νR=±(2×2.5%+1%)=±6% ∴选择第一种方案P=VI 3、解：(5分) ±5×10-3 0.1×10-6×200=±2×10-5 从结果可知，对于测量低频信号，测周比测频由±1误差所引起的测量误差要 4、解：(6分) 正弦波平均值_ U 正=11.11=0.901V 0.901V=_ U 再通过电压的波形系数计算有效值 V 正=KF ×_U =1.11×0.901=1V V 方=KF 方×_U =1×0.901=0.901V V 三=KF 三×_U =1.15×0.901=1.04V
电子测量技术基础课后习题答案_1-8章张永瑞(第二版)_
习题一 1.1 解释名词：① 测量；② 电子测量。 答：测量是为确定被测对象的量值而进行的实验过程。在这个过程中，人们借助专门的设备，把被测量与标准的同类单位量进行比较，从而确定被测量与单位量之间的数值关系，最后用数值和单位共同表示测量结果。从广义上说，凡是利用电子技术进行的测量都可以说是电子测量；从狭义上说，电子测量是指在电子学中测量有关电的量值的测量。 1.2 叙述直接测量、间接测量、组合测量的特点，并各举一两个测量实例。 答：直接测量：它是指直接从测量仪表的读数获取被测量量值的方法。如：用电压表测量电阻两端的电压，用电流表测量电阻中的电流。 间接测量：利用直接测量的量与被测量之间的函数关系，间接得到被测量量值的测量方法。如：用伏安法测量电阻消耗的直流功率P，可以通过直接测量电压U，电流I，而后根据函数关系P＝UI，经过计算，间接获得电阻消耗的功耗P；用伏安法测量电阻。 组合测量：当某项测量结果需用多个参数表达时，可通过改变测试条件进行多次测量，根据测量量与参数间的函数关系列出方程组并求解，进而得到未知量，这种测量方法称为组合测量。例如，电阻器电阻温度系数的测量。 1.3 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。 1.4 叙述电子测量的主要内容。 答：电子测量内容包括：（1）电能量的测量如：电压，电流电功率等；（2）电信号的特性的测量如：信号的波形和失真度，频率，相位，调制度等；（3）元件和电路参数的测量如：电阻，电容，电感，阻抗，品质因数，电子器件的参数等：（4）电子电路性能的测量如：放大倍数，衰减量，灵敏度，噪声指数，幅频特性，相频特性曲线等。 1.5 列举电子测量的主要特点.。 答：（1）测量频率范围宽；（2）测试动态范围广；（3）测量的准确度高；（4）测量速度快；（5）易于实现遥测和长期不间断的测量；（6）易于实现测量过程的自动化和测量仪器的智能化；（7）影响因素众多，误差处理复杂。 1.6 选择测量方法时主要考虑的因素有哪些？ 答：在选择测量方法时，要综合考虑下列主要因素：① 被测量本身的特性； ② 所要求的测量准确度；③ 测量环境；④ 现有测量设备等。 1.7 设某待测量的真值为土0．00，用不同的方法和仪器得到下列三组测量数据。试用精密度、正确度和准确度说明三组测量结果的特点： ① 10.10，l0.07，10.l2，l0.06，l0.07，l0.12，10.11，10.08，l0.09， 10.11；
电子测量技术试卷及答案
1 《电子测量技术》考试卷 专业 年级 学号 姓名 一．填空题 （每空1分，共25分） 1.测量误差就是测量结果与被测量________的差别，通常可以分为_______和_______两种。 2.多次测量中随机误差具有________性、________性和________性。 3.4 12 位DVM 测量某仪器两组电源读数分别为5.825V 、15.736V ，保留三位有效数字分 别应为________、________。 4.示波器Y 轴前置放大器的输出信号一方面引至触发电路，作为________信号；另一方面经过________引至输出放大器。 5.示波器X 轴放大器可能用来放大________信号，也可能用来放大________信号。 6.在示波器中通常用改变________作为“扫描速度”粗调，用改变________作为“扫描速度”微调。 7.所谓触发极性不是指触发信号本身的正负，而是指由它的________或________触发。 8.测量频率时，通用计数器采用的闸门时间越________，测量准确度越高。 9.通用计数器测量周期时，被测信号周期越大，________误差对测周精确度的影响越小。 10.在均值电压表中，检波器对被测电平的平均值产生响应，一般都采用________电路作为检波器。 11.所有电压测量仪器都有一个________问题，对DVM 尤为重要。 12.________判据是常用的判别累进性系差的方法。 13.________分配是指分配给各分项的误差彼此相同。 14.当观测两个频率较低的信号时，为避免闪烁可采用双踪显示的________方式。 15.频谱仪的分辨力是指能够分辨的________，它表征了频谱仪能将________紧挨在一起的信号区分开来的能力。 二．选择题 （每题3分，共15分） 1.根据测量误差的性质和特点，可以将其分为( )三大类。 A.绝对误差、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、基本误差、附加误差 2.用通用示波器观测正弦波形，已知示波器良好，测试电路正常，但在荧光屏上却出现了如下波形，应调整示波器( )旋钮或开关才能正常观测。 A.偏转灵敏度粗调 B.Y 轴位移 C.X 轴位移 D.扫描速度粗调 3.通用计数器测量周期时由石英振荡器引起的主要是( )误差。 A.随机 B.量化 C.变值系统 D.引用 4.DVM 的读数误差通常来源于( )。 A.刻度系数、非线性等 B.量化 C.偏移 D.内部噪声 5.( )DVM 具有高的SMR ，但测量速率较低。 A.逐次逼近比较式 B.斜坡电压式 C.双斜积分式 D.V-f 式 三. 简答题 (每题10分，共40分) 1.对电压测量的几个基本要求是什么? 2.用示波器显示图像基本上有哪两种类型?
电子测量技术基础期末复习题
一、单项选择题（共15题，每小题2分，满分30分） 1. 电子测量的特点不包括 。 A.测量频率范围窄 B.测量量程宽 C.测量准确度高低相差悬殊 D.测量速度快 2. 电子测量按测量方式分类，不包括 。 A.偏差式测量法 B.零位式测量法 C.微差式测量法 D.等差式测量法 3. 按照误差的的基本性质和特点可以分为三类，不包括 。 A.系统误差 B.随机误差 C.粗大误差 D.小误差 4. 随机误差正态分布标准差越小，则正态分布曲线越 ，说明绝对值大的误差出现的几率 。 A.宽，大 B.窄，小 C.窄，大 D.宽，小 5. 电阻R1=1K 欧，R2=2K 欧，相对误差均为±5%，则串联后的相对误差为 。 A.±5% B.±4% C.±3% D.±2% 解：相对误差=[R1/(R1+R2)*5%]+[R2/(R1+R2)*5%] 6. 低频信号发生器的主振器通常使用 。 A.RC 振荡器 B.LC 振荡器 C.石英晶体振荡器 D.高频振荡器 7. 示波管的组成不包括 。 A.电子枪 B.电子偏转系统 C.荧光屏 D.恒流源 8. 示波管偏转系统水平偏转板X 板上所加锯齿电压称为 。 A.时基信号 或扫描信号 B.电压信号 C.触发信号 D.电流信号 9. 示波器荧光屏的颜色一般选 。 A.红色 B.蓝色 C.黄绿色 D.黄色 10. 根据测量误差的性质和特点，可以将其分为_________三大类。 A. 绝对误差、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、基本误差、附加误差 11.在利用拍频法测频率时，随着被测信号与标准信号频率的接近，在示波器上幅度 。 A.逐渐接近而趋于一条直线 B.趋于两条直线 C.呈周期性变化 D.无规律变化 12.利用李沙育法测量频率时x f 和y f 分别是加在X 通道和Y 通道上的信号，图形与Y 轴交点为4个，与X 轴交点为2个，则x f /y f 等于 。 A.2 B.0.5 C.4 D.1 解：fx/fy=ny/nx 13. 设某待测量的真值为10．00，测量过程中得到下列测量数据（10.10，l0.07，10.l2，l0.06，l0.07，l0.12，10.11，10.08，l0.09，10.11），测量结果的特点为 A ．不精密，不正确，准确度低 B.精密欠正确 C.正确但不精密 D.即精密又正确，准确度高 14.示波器的线性时基扫描方式包括 。 A.触发扫描 或连续扫描 B.间断扫描 C.脉冲扫描 D.直流扫描 15.电子计数法测量频率如果想要减小误差，以下不可行的是 。 A.提高晶振频率的准确度 B.扩大闸门时间T C.倍频被测信号频率 D .减小闸门时间T
电气与电子测量技术(罗利文)课后习题答案
第3章常用传感器及其调理电路 3-1 从使用材料、测温围、线性度、响应时间几个方面比较，Pt100、K 型热电偶、热敏电阻有什么不同？ Pt100 K 型热电偶 热敏电阻 使用材料 铂 镍铬-镍硅（镍铝） 半导体材料 测温围 -200℃～+850℃ -200℃～+1300℃ -100～+300℃ 线性度 线性度较好 线性度好 非线性大 响应时间 10s~180s 级别 20ms ～400ms 级别 ms 级别 3-2在下列几种测温场合，应该选用哪种温度传感器？为什么？ （1）电气设备的过载保护或热保护电路； （2）温度围为100～800℃，温度变化缓慢； （3）温度围为100～800℃，温度波动周期在每秒5～10次； 解： （1）热敏电阻；测量围满足电力设备过载时温度围，并且热敏电阻对温度变化响应快，适合电气设备过载保护，以减少经济措施 （2）Pt 热电阻；测温围符合要求，并且对响应速度要求不高 （3）用热电偶；测温围符合要求，并且响应时间适应温度波动周期为100ms 到200ms 的情况 3-3 热电偶测温为什么一定做冷端温度补偿？冷端补偿的方法有哪几种？ 解：热电偶输出的电动势是两结点温度差的函数。T 为被测端温度，0T 为参考端温度，热电偶特性分度表中只给出了0T 为0℃时热电偶的静态特性，但在实际中做到这一点很困难，于是产生了热电偶冷端补偿问题。目前常用的冷端温度补偿法包括： 0℃恒温法； 冷端温度实时测量计算修正法； 补偿导线法； 自动补偿法。 3-4 采用Pt100的测温调理电路如图3-5所示，设Pt100的静态特性为：R t =R 0(1+At )，A =0.0039/℃，三运放构成的仪表放大电路输出送0～3V 的10位ADC ，恒流源电流I 0= 1mA ，如测温电路的测温围为0～512℃，放大电路的放大倍数应为多少？可分辨的最小温度是多少度？ 解：V AT R I u R 19968.05120039.01001013 00=????==?- 024.1519968.03==?= V V u u k R out ，放大倍数应为15倍。 可分辨的最小温度为
电子测量技术基础试题及答案
电子测量试题 一、填空题(每空1分，共25分) 1.测量误差就是测量结果与被测量________的差别，通常可以分为_______和 _______两种。 2.多次测量中随机误差具有________性、________性和________性。 3.4位DVM测量某仪器两组电源读数分别为5.825V、15.736V，保留三位有效数字分别应为________、________。 4.示波器Y轴前置放大器的输出信号一方面引至触发电路，作为________信号；另一方面经过________引至输出放大器。 5.示波器X轴放大器可能用来放大________信号，也可能用来放大________信号。 6.在示波器中通常用改变________作为“扫描速度”粗调，用改变________作为“扫描速度”微调。 7.所谓触发极性不是指触发信号本身的正负，而是指由它的________或________触发。 8.测量频率时，通用计数器采用的闸门时间越________，测量准确度越高。 9.通用计数器测量周期时，被测信号周期越大，________误差对测周精确度的影响越小。 10.在均值电压表中，检波器对被测电平的平均值产生响应，一般都采用________电路作为检波器。 11.所有电压测量仪器都有一个________问题，对DVM尤为重要。 12.________判据是常用的判别累进性系差的方法。 13.________分配是指分配给各分项的误差彼此相同。 14.当观测两个频率较低的信号时，为避免闪烁可采用双踪显示的________方式。 15.频谱仪的分辨力是指能够分辨的________，它表征了频谱仪能将________紧挨在一起的信号区分开来的能力。 二、改错题(每小题3分，共15分。要求在错误处的下方划线，并将正确答案写出) 1.系统误差的大小可用测量值的标准偏差σ(x)来衡量。 2.绝对值合成法通常用于估计分项数目较多的总合不确定度。 3.示波器电子枪中调节A2电位的旋钮称为“聚焦”旋钮。 4.阴极输出器探头既可起到低电容探头的作用，同时引入了衰减。 5.积分式DVM的共同特点是具有高的CMR。 三、单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其号码填在题干的括
电子测量技术基础课后习题答案_1-8章张永瑞
一 解释名词：①测量；②电子测量。 答：测量是为确定被测对象的量值而进行的实验过程。在这个过程中，人们借助专门的设备，把被测量与标准的同类单位量进行比较，从而确定被测量与单位量之间的数值关系，最后用数值和单位共同表示测量结果。从广义上说，凡是利用电子技术进行的测量都可以说是电子测量；从狭义上说，电子测量是指在电子学中测量有关电的量值的测量。 叙述直接测量、间接测量、组合测量的特点，并各举一两个测量实例。 答：直接测量：它是指直接从测量仪表的读数获取被测量量值的方法。如：用电压表测量电阻两端的电压，用电流表测量电阻中的电流。 间接测量：利用直接测量的量与被测量之间的函数关系，间接得到被测量量值的测量方法。如：用伏安法测量电阻消耗的直流功率P，可以通过直接测量电压U，电流I，而后根据函数关系P＝UI，经过计算，间接获得电阻消耗的功耗P；用伏安法测量电阻。 组合测量：当某项测量结果需用多个参数表达时，可通过改变测试条件进行多次测量，根据测量量与参数间的函数关系列出方程组并求解，进而得到未知量，这种测量方法称为组合测量。例如，电阻器电阻温度系数的测量。 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。 叙述电子测量的主要内容。 答：电子测量内容包括：（1）电能量的测量如：电压，电流电功率等；（2）电信号的特性的测量如：信号的波形和失真度，频率，相位，调制度等；（3）元件和电路参数的测量如：电阻，电容，电感，阻抗，品质因数，电子器件的参数等：（4）电子电路性能的测量如：放大倍数，衰减量，灵敏度，噪声指数，幅频特性，相频特性曲线等。 列举电子测量的主要特点.。 答：（1）测量频率范围宽；（2）测试动态范围广；（3）测量的准确度高；（4）测量速度快；（5）易于实现遥测和长期不间断的测量；（6）易于实现测量过程的自动化和测量仪器的智能化；（7）影响因素众多，误差处理复杂。 选择测量方法时主要考虑的因素有哪些 答：在选择测量方法时，要综合考虑下列主要因素：①被测量本身的特性； ②所要求的测量准确度；③测量环境；④现有测量设备等。 设某待测量的真值为土0．00，用不同的方法和仪器得到下列三组测量数据。试用精密度、正确度和准确度说明三组测量结果的特点： ①，，，，，，，，，； ② ，，1 ，，，，，．，，；
电子测量试题及答案1
一、填空题(每空1分，共25分) 1. 从广义上说，凡是利用来进行的测量都可以说是电子测量。 答案：电子技术 2. 测量误差就是与被测量的差别。 答案：测量值真值 3. 相对误差又叫相对真误差，它是________与________的比值。 答案：测量值真值 4. 相对误差定义为 ________ 与 ________ 的比值，通常用百分数表示。 答案：误差；真值 5. 3位数字欧姆表，测量标称值为1.0kΩ和1.5kΩ两只电阻时，读数分别为965Ω和1452Ω。当保留两位有效数字时，此两电阻分别为________kΩ和 ________kΩ。 答案：0.96 1.5 6 ．将 15.36 ，43.25和 362.51 保留 3 位有效数字后为 _________ 、、___________. 答案：15.4 ；43.2 ；363 ； 7. 某测试人员在一项对航空发动机页片稳态转速试验中，测得其平均值为20000 转 / 分钟（假定测试次数足够多）。其中某次测量结果为 20002 转 / 分钟，则此次测量的绝对误差△x ＝ ______ ，实际相对误差 ＝ ______ 。 答案：2 转 / 分钟， 0.01 ％。 8 ．用一只 0.5 级 50V 的电压表测量直流电压，产生的绝对误差≤ __ 伏。答案：0.25
9 ．设，且各分项的相对误差分别为 ，则 y 的相对误差 =____ 。
答案： 10. 在测量中进行量值比较采用的两种基本方法是 _______ 和 _______ 。 答案：间接比较法，直接比较法。 11. ________ 是比较同一级别、同一类型测量标准的一致性而进行的量值传递活动。 答案：比对。
电气与电子测量技术罗利文课后习题答案
第3章常用传感器及其调理电路3-1 从使用材料、测温范围、线性度、响应时间几个方面比较，Pt100、K型热电偶、热敏电阻有什么不同 解： 3-2在下列几种测温场合，应该选用哪种温度传感器为什么 （1）电气设备的过载保护或热保护电路； （2）温度范围为100～800℃，温度变化缓慢； （3）温度范围为100～800℃，温度波动周期在每秒5～10次； 解： （1）热敏电阻；测量范围满足电力设备过载时温度范围，并且热敏电阻对温度变化响
应快，适合电气设备过载保护，以减少经济措施 （2）Pt 热电阻；测温范围符合要求，并且对响应速度要求不高 （3）用热电偶；测温范围符合要求，并且响应时间适应温度波动周期为100ms 到200ms 的情况 3-3 热电偶测温为什么一定做冷端温度补偿冷端补偿的方法有哪几种 解：热电偶输出的电动势是两结点温度差的函数。T 为被测端温度，0T 为参考端温度，热 电偶特性分度表中只给出了0T 为0℃时热电偶的静态特性，但在实际中做到这一点很困难， 于是产生了热电偶冷端补偿问题。目前常用的冷端温度补偿法包括： 0℃恒温法； 冷端温度实时测量计算修正法； 补偿导线法； 自动补偿法。 3-4 采用Pt100的测温调理电路如图3-5所示，设Pt100的静态特性为：R t =R 0(1+At )，A =℃， 三运放构成的仪表放大电路输出送0～3V 的10位ADC ，恒流源电流I 0= 1mA ，如测温电路 的测温范围为0～512℃，放大电路的放大倍数应为多少可分辨的最小温度是多少度 解：V AT R I u R 19968.05120039.010*******=????==?- 024.1519968.03==?=V V u u k R out ，放大倍数应为15倍。
电子测量技术试题
《电子测量》期末考试试卷 卷别：A卷命题人：满分：100分考试时间：120分钟班级：姓名：学号：成绩： 一、填空（每空1分，共20分）： 1、电子测量是以为手段的测量。 2、绝对误差是指由测量所得到的与之差。 3、相对误差是指与之比。用表示。 4、MF-47型万用表具有个基本量程和7个附加参数量程。 5、万用表测量的对象包括：、、和等电 参量。同时，可测、、、。 6、指针式万用表的结构包括、转换开关、三部分组成。 7、电阻器按结构分可分为：、半可调式电阻器、。 8、指针式万用表的表头是仪表。 二、判断（每题2分，共10分）： 1、一般直流电表不能用来测量交流电。（） 2、测量时电流表要并联在电路中，电压表要串联在电路中。（） 3、一般，万用表红表笔接正级，黑表笔接负级。（） 4、使用万用表交流电压档测量时，一定要区分表笔的正负极。（） 5、万用表广泛应用于无线电、通信和电工测量等领域。（） 三、简答（每题5分，共15分）： 1、在万用表的使用中，为了能准确读数，我们需注意那些方面？ 2、常用的模拟电压表和数字电表各分为几类？
3、使用万用表的欧姆档测量电阻的操作步骤是？ 四、读图（每空2分，共24分）: 五、计算（共31分）： 1、用量程是10mA的电流表测量实际值为8mA的电流，若读数是8.15mA。试求测量的绝对误差，实际相对误差和引用相对误差。( 6分) 2、有一块电压表，用它去测量一个最大电压为30V的电阻，需串联一个20欧的电阻，已知电压表内阻为10欧，求电压表表头允许流过的最大电压和最大电流。（6分）
3、如下图所示为万用表电流档的原理图，请根据图示的有关参量，计算I＝250mA时的分流电阻Rx。（9分） 4、如下图所示为万用表电压档的电路原理图，请根据图示所标参量，计算Rx1、Rx2、Rx3、Rx4。（10分）