电子测量作业(电压)

电子测量作业(电压)
电子测量作业(电压)

5.1 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,读数都为1V ,三种信号波形的有效值为多少?

解:由于一般的交流电压表是按正弦有效值刻度的,当波形为正弦波时,其有效值也为1V ,其均值为

)(901.011

.11V Kp U U ===

按照“均值相等原则”,当波形为三角波时,其有效值

)(036.1901.015.1V U Kp U =?==

当波形为方波时,其有效值

)(901.0901.01V U Kp U =?==

5.2在示波器上分别观察到峰值相等的正弦波、方波和三角波,V P =5v ,分别用都是正弦有效值刻度的、三种不同的检波方式的电压表测量,试求读数分别为多少?

解:

(1) 使用峰值检波器

根据“峰值相等则读数相等”原则,三种波形的峰值相等,其读数也相等。 因为仪表示按照正弦波有效刻度的,其读数为:

)(536.3414

.15

V K Up U P ===

(2)使用均值检波器

根据“均值相等则读数相等”原则,先要确定各种波形的平均值,再按照正弦刻度分别转换为具有相应的均值的正弦波的有效值

正弦波: 均值

~

~~/F F K Kp

Up K U U =

=

读数

)(53.3414

.15

~~~~V K U U K U p P F ===

==α 方波: ∏

∏∏∏∏

=

=F p p F K K U K U U /

读数

)(55.51

1

/511.1/~

~~V X

K K U K U K U F p p F F =====∏

∏α

三角波: Λ

Λ

ΛΛΛ=

=

F p p F K K U K U U / 读数

)(2.7915

.173

.1/511.1/~

~~V X

K K U K U K U F p p F F =====Λ

Λ

Λα

(3)使用有效值检波器

根据“有效值相等则读数相等”原则,各波形的有效值也就是仪表的读数值

正弦波:

)(54.3414

.15

/~~~V K U U p p ==

==α

方波:

)(51/5/V K U U p p ====∏∏∏α 三角波: )(89.273.1/5/V K U U p p ====ΛΛΛα

电子测量技术离线作业分析

电子测量技术 第一次作业 四、主观题(共12道小题) 17.示值相对误差定义为( 绝对误差 )与( 被测量示值)的比值,通常用百分数来表示。 18.测量值的数学期望,就是当测量次数n趋近无穷大时,它的各次测量值的( 算术平均值)。 19.测量误差按性质和特点的不同,分为(随机)误差、( 系统)误差和(粗大)误差。 20.有界性、对称性、( 抵偿)性、( 单峰 )性是随机误差的重要特性,我们可通过(多次测量取平均值 )的办法来削弱随机误差对测量结果的影响。 21.在测量数据为正态分布时,如果测量次数足够多,习惯上采用( 莱特)准则判别异常数据。 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 电压/mV 10.32 10.28 10.21 10.41 10.25 10.52 10.31 10.32 10.04 试用格拉布斯检验法判别测量数据中是否存在异常值。 23.不确定度是反映被测量之值( 分散性)的参数,其大小可利用(标准差)或其倍数表示,也可以用(置信区间)的半宽来定量表征。 24. (扩展)不确定度等于合成标准不确定度与一个数字因子的乘积,该数字因子称为(包含因子)。 25.已知某被测量X的9次等精度测量值如下: 52.953,52.959,52.961,52.950,52.955,52.950,52.949,52.954,52.955 求测量列的平均值、实验标准差以及测量列的A类标准不确定度。

26.某校准证书说明,标称值为10 W的标准电阻器的电阻R在20°C时为10.000 742 W ±29 mW(p=99%),求该电阻器的标准不确定度,并说明是属于哪一类评定的不确定度。 27.测量某电路的电流I=22.5mA,电压U=12.6V,I和U的标准不确定度分别为u(I)=0.5 mA,u(U)=0.3V,求所耗功率及其合成标准不确定度。(I和U互不相关)

电子测量技术作业答案2

一、单项选择题(只有一个选项正确,共5道小题) 1. 某台测量仪器说明书中列出一项性能指标为±0.1μV,该性能指标是指仪器的( )。 (A) 示值误差 (B) 引用误差 (C) 随机误差 (D) 最大允许误差 你选择的答案:未选择 [错误] 正确答案:D 解答参考: 2. 极差法确定测量值的实验标准差的公式为s(xk)=R/C ,其中C表示( )。 (A) 自由度 (B) 极差 (C) 极差系数 (D) 相关系数 你选择的答案:未选择 [错误] 正确答案:C 解答参考: 3. 若B类标准不确定度的评定是已知扩展不确定度情况下的评定且没有特别说明,则包含因子按( )确定。 (A) 正态分布 (B) 均匀分布 (C) 三角分布 (D) 梯形分布 你选择的答案:未选择 [错误] 正确答案:A 解答参考: 4. 当y=x1+2x2,且x1与x2完全正相关,u(x1)=17mm,u(x2)=3mm ,则uc(y) 为( )。 (A) 20mm (B) 18mm (C) 17mm (D) 23mm 你选择的答案:未选择 [错误] 正确答案:D 解答参考:

5. 某功率的测量结果为5.778W,其扩展不确定度为0.24W(置信概率为95%),有效自由度为10,则该功率的完整测量结果为( )。 (A) P=5.778W,U95=0.24W,νeff=10 (B) P=5.778W,U95=0.3W,νeff=10 (C) P=5.78W,U95=0.24W,νeff=10 (D) P=5.8W,U95=0.2W,νeff=10 你选择的答案:未选择 [错误] 正确答案:C 解答参考: 二、不定项选择题(有不定个选项正确,共4道小题) 6. 下面哪些情况会产生系统误差? [不选全或者选错,不算完成] (A) 测量设备有缺陷。 (B) 测量环境条件不合要求。 (C) 测量方法不完善。 (D) 测量人员的不良习惯及生理条件限制。 你选择的答案:未选择 [错误] 正确答案:A B C D 解答参考: 7. 在实际测量中,下列哪些因素会引入粗大误差? [不选全或者选错,不算完成] (A) 测量操作失误。 (B) 测量方法错误。 (C) 测量仪器缺陷。 (D) 测量条件突然变化。 你选择的答案:未选择 [错误] 正确答案:A B C D 解答参考: 8. 在实际测量中,下列因素哪些是测量不确定度的来源?[不选全或者选错,不算完成] (A) 被测量的定义不完善。 (B) 对测量过程受环境影响的认识不恰如其分或对环境的测量与控制不完善。 (C) 对模拟式仪器的读数存在人为偏移。 (D) 测量标准或标准物质的不确定度。 (E) 在相同条件下被测量在重复测量中的变化。 (F) 测量方法和测量程序的近似和假设。

北京交通大学电子测量大作业

电子测量大作业二----7-14 姓名:王自胜 学号:12212162 班级:铁道信号1204 2014年12月

7-14查阅网络分析仪的技术资料,说明网络分析仪的功能和基本原理,比较网络分析仪和频谱分析仪的异同点 一、网络分析仪的功能 现代网络分析仪已广泛在研发,生产中大量使用,网络分析仪被广泛地应用于分析各种不同部件,材料,电路,设备和系统。无论是在研发阶段为了优化模拟电路的设计,还是为了调试检测电子元器件,矢量网络分析仪都成为一种不可缺少的测量仪器。网络分析仪是一种功能强大的仪器,正确使用时,可以达到极高的精度。它的应用也十分广泛,在很多行业都不可或缺,尤其在测量无线射频(RF)元件和设备的线性特性方面非常有用。现代网络分析仪还可以应用于更具体的场合,例如,信号完整性和材料的测量。随着业界第一款PXI 网络分析仪—NI PXIe - 5630的推出,你完全可以摆脱传统网络分析仪的高成本和大占地面积的束缚,轻松地将网络分析仪应用于设计验证和产线测试。 二、网络分析仪的基本原理 一个任意多端口网络的各端口终端均匹配时,由第n个端口输入的入射行波an将散射到其余一切端口并发射出去。若第m个端口的出射行波为bm,则n口与m口之间的散射参数Smn=bm/an。一个双口网络共有四个散射参数S11、S21、S12和S22。当两个终端均匹配时,S11和S22就分别是端口1和2的反射系网络分析仪数,S21是由1口至2口的传输系数,S12则是反方向的传输系数。当某一端口m终端失配时,由终端反射回来的行波又重新进入m口。这可以等效地看成是m口仍是匹配的,但有一个行波am入射到m口。这样,在任意情况下都可以列出各口等效入射、出射行波与散射参数之间关系的联立方程组。据此可以解出网络的一切特性参数,如终端失配时的输入端反射系数、电压驻波比、输入阻抗以及各种正向反向传输系数等。这就是网络分析仪的最基本的工作原理。单端口网络可视为双口网络的特例,在其中除S11之外,恒有S21=S12=S22。对于多端口网络,除了一个输入和一个输出端口之外,可在其余一切端口都接上匹配负载,从而等效为一个双端口网络。轮流选择各对端口作为等效双口网络的输入、输出端,进行一系列测量并列出相应的方程,即可解得n端口网络的全部n2个散射参数,从而求出n端口网络的一切特性参数。图左为四端口网络分析仪测量S11时测试单元的原理示意,箭头表示各行波的路径。信号源u输出信号经开关S1和定向耦合器D2输入到被测网络的端口1,这就是入射波a1。端口1的反射波(即1口的出射波b1)经定向耦合器D2和开关传到接收机的测量通道。信号源u的输出同时经定向耦合器D1传到接收机的参考通道,这个信号是正比于a1的。于是双通道幅度-相位接收机就测出b1/a1,即测出S11,包括其幅值和相位(或实部和虚部)。测量时,网络的端口2接上匹配负载R1,以满足散射参数所规定的条件。系统中的另一个定向耦合器D3也终接匹配负载R2,以免产生不良影响。其余三个S 参数的测量原理与此类同。图右为测量不同Smn参数时各开关应放置的位置。 在实际测量之前,先用三个阻抗已知的标准器(例如一个短路、一个开路和一个匹配负载)供仪器进行一系列测量,称为校准测量。由实测结果与理想(无仪器误差时)应有的结果比对,可通过计算求出误差模型中的各误差因子并存入计算机中,以便对被测件的测量结果进行误差修正。在每一频率点上都按此进行校准和修正。测量步骤和计算都十分复杂,非人工

最新电子测量作业

第一章 1.12 数字电压表测量,且R 1、R 2都在30 K 可忽略电压表接入对输出电压的影响,则有: 1 11R U E R r = + 222R U E R r =+ 所以:12121221 () R R U U RU R U -r = - 1.13 用题1.l0所示的测量电路,现分别用MF -20晶体管电压表的6 V 档和30V 档测量负载R L 上电阻U o ,已知电压表的电压灵敏度为20kΩ/V(由此司算出各档量程电压表输入电阻R v =电压灵敏度×量程),准确度等级为 2.5级(准确度等级s 表示仪表的满度相对误差不超过s %,即最大绝对误差为Δx m =±s%·x m 。试分别计算两个量程下的绝对误差和相对误差。 解:6V 档时: Rv 1=120K Ω R 外1=30//120=24 K Ω 124 5 2.22230x U V ?= =+24 Δx 11=Ux 1-A =2.222-2.5=-0.278V Δx 12=±2.5%×6=±0.15V 111120.482x x x V ???=+= 110.428 2.5 x y A ???= 100%=100%=17% 30V 档时:

Rv 2=30×20=600K Ω R 外2=30 //600=28.57 K Ω 228.57 5 2.24430x U V ?= =+28.57 Δx 21==2.244-2.5=-0.06V Δx 22=±2.5%×30=±0.75V Δx 2=0.81V 20.86 2.5 y ?= 100%=32.4% 第二章 2.10 现校准一个量程为100 mV ,表盘为100等分刻度的毫伏表,测得数据如下: 求:① 将各校准点的绝对误差ΔU 和修正值c 填在表格中; ② 10 mV 刻度点上的示值相对误差r x 和实际相对误差r A ; ③ 确定仪表的准确度等级; ④ 确定仪表的灵敏度。 解:② r x =0.1/10×100%=1% r A =0.1/9.9×100%=1.01% ③ 因为:Δx m =-0.4 mV r m =-0.4/100=-0.4% 所以:s =0.5 ④ 100/100=1 mV 2.14 某1 4 2 位(最大显示数字为19 999 )数字电压表测电压,该表2V 档的工作误差为 ±

电子测量与仪器作业答案

第二章 2.3 误差按性质分为哪几种?各有何特点? 答:误差按性质可分为系统误差、随机误差和粗大误差三类。各自的特点为: 系统误差:在同一条件下,多次测量同一量值时,绝对值和符号保持不变,或在条件改变时,按一定规律变化; 随机误差:在同一条件下,多次测量同一量值时,绝对值和符号以不可预定方式变化; 粗大误差:在一定条件下,测量值显著偏离其实际值。 2.4 何谓标准差、平均值标准差、标准差的估计值? 答:标准差是指对剩余误差平方后求和平均,然后再开方即∑=-=n i i x x n 1 21)(σ; 平均值标准差是任意一组n 次测量样本标准差的n 分之一,即n x s x s )()(=; 标准差的估计值即∑=--= n i i x x n x s 1 2)(11)( 2.10用图2.23中(a )、(b )两种电路测电阻R x ,若电压表的内阻为R V ,电流表的内阻为R I ,求测量值受电表影响产生的绝对误差和相对误差,并讨论所得结果。 图2.23 题2.9图 解:(a)v X v x v x x R R R R I I R R I V R +===)//(' ? R=V X X x x R R R R R +-=-2' R r =% 100111001000000?+-=?+-=??X V V X X X R R R R R R 在R v 一定时被测电阻R X 越小,其相对误差越小,故当R X 相对R v 很小时,选此方法测量。 (b)I x I x x R R I R R I I V R +=+?==)(' I x x R R R R =-=?' R r 0000100100?=??=X I X R R R R 在R I 一定时,被测电阻R X 越大.其相对误差越小,故当R X 相对R I 很大时,选此方法测量。 2.11 用一内阻为R I 的万用表测量图示电路A 、B 两点间电压,设E =12V ,R 1=5k Ω ,R 2=20k Ω,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)如果万用表内阻R I =20k Ω,则电压U A 的示值相对误差和实际相对误差各为多大? (3)如果万用表内阻R I =lM Ω,则电压U A 的示值相对误差和实际相对误差各为多大? (a ) (b ) R 5K Ω

电子测量大作业

电子测量大作业 -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

电子测量大作业 实验名称:一种基于DDFS的正弦信号源班级: 姓名: 学号:

题目: 5-11在multisim环境下,参考图5-3-1,设计一种基于DDFS的正弦信号源,给出原理图和仿真实验结果。 原理:DDFS-Direct Digital Frequency Synthesizer 直接数字频率合成。在时钟脉冲的控制下,相位累加器输出线性递增的相位吗,相位吗作为地址信息来寻址波形寄存器,讲波形寄存器中存放的正弦波形样点数据输出,然后经过模数变换器得到对应的阶梯波形,最后经过低通滤波器对解题波进行平滑,得到正弦波形。波形储存器中也可以存放其他波形,实现任意波形产生的功能。频率控制字K在时钟的控制下控制每次相位累加器累计的相位增量,从而实现对输出信号频率的控制。 实验思路:由于不知道是否有可记忆是的芯片,故使用简单的数电所学的芯片进行仿真,首先产生三角波,再通过对波形进行减法运算产生书中波形存储器输出的波形,然后使用低通滤波器滤去高频分量,留下来的便是正弦波。 具体的电路图: (1)进行步长为1,范围为0~10的加减法电路图

如图所示,74283用来进行加法运算,下面的两个74161用来控制频率控制字K的大小,加减计数范围为0~10,当第一个计数器计数到10以后,由逻辑关系,把第一个计数器清零,同时第二个74161计数一次,当第二个74161的低位输出为零的时候,控制74283加法,当输出为1的时候控制74283进行减法运算,实现了从74273输出的数字从0递增到10,再递减到0的过程(输出的正弦频率为时钟信号的20分之一) (2)数模转换部分: (3)把数字信号通过数模转换转换成模拟信号,即产生了三角波 仿真结果图如下所示: 但是此时的三角波是含有直流分量的,需要通过运放进行减法运算 (4)去除直流分量 使用运算放大器去除其直流分量

东南大学电子测量作业答案

东南大学电子测量作业 答案 集团档案编码:[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]

第2章 作业答案 2-2 已知CD-4B 型超高频导纳电桥在频率高于时,测量电容的误差为pF 5.1)%(5±±读数值 求用该电桥分别测200pF 、30pF 、2pF 时,测量的绝对误差和相对误差,并以所得绝对误差为例,讨 论仪器误差的相对部分和绝对部分对总测量误差的影响。 【解】 200x=5%*200 1.511.5pF x 1.5==5% 5.75% x 200 30x=5%*30 1.5 3.0pF x 1.5 ==5%10% x 30 2pF x=5%*2 1.5 1.6pF x 1.5==5%80% x 2 pF pF γγγ?±±≤±?±±≤±?±±≤±?±±≤±?±±≤±?±±≤±时,时,时, 以绝对误差为例,可以看出,测量值越大,仪器误差的相对部分对总测量误差的影响越大;测量值越小,仪器误差绝对部分对总误差的影响越大。 2-3对某电感进行了14次等精度测量,测得的数值(mH )为 L 1=,L 2=,L 3=,L 4=,L 5=,L 6=,L 7=,L 8=,L 9=,L 10=,L 11=,L 12=,L 13=,L 14=。试用莱特准则判断有无异常数据。 【解】 141120.51(),()0.054()14i i L L mH s L mH =====∑ 各测量值的残差分别为v 1=,v 2=,v 3=,v 4=,v 5=,v 6=, v 7=,v 8=,v 9=,v 10=,v 11=0,v 12=0,v 13=,v 14=。 按莱特检验法,|v 13|>3s=,故可判断L 13为异常值,应加以剔除,剔除后 '20.497,()0.023L mH s L ==,剩下的数据的残差均符合3s 准则,为正常数据。 2-4 对某信号源的输出频率x f 进行了10次等精度测量,结果为 ,,,,,,,,,(kHz) 试用马利科夫及阿卑-赫梅特判据判断是否存在变值系差。 【解】 )(060.110101101kHz f f i i x ==∑= )(0276.0)(1101)(101 2kHz f f f s i x i x =--=∑= 马利科夫: 023.010 6 51 ≠=-=∑∑==i i i i D νν 所以存在累进性系差。 阿卑-赫梅特: 002283.09004850.021 9 1 ==+=∑s i i i >ν ν所以存在周期性系差。 2-6 对某信号源的输出频率x f 进行了8次测量,数据如下:

电子测量技术大作业

电子测量技术大作业 目录 题目一测量数据误差处理 (1) (1)提供测试数据输入、粗大误差判别准则选择等的人机界面; (1) (2)编写程序使用说明; (1) (3)通过实例来验证程序的正确性。 (1) 题目二时域反射计 (1) (1)时域反射计简介 (1) (2)时域反射计原理 (2) (3)时域反射计(TDR)组成 (2) (4)仿真与结果 (2) 附录 (2)

题目一测量数据误差处理 2-21 参考例2-2-6的解题过程,用C语言或Matlab设计测量数据误差处理的通用程序,要求如下: (1)提供测试数据输入、粗大误差判别准则选择等的人机界面; 图 1 测试数据误差处理的输入 (2)编写程序使用说明; 本题用的是C语言编写的数据误差处理的通用程序,调试编译借助了CodeBlocks软件。运行exe文件后,只需输入所需测试数据的数目、各数值大小并选择误差处理方式与置信概率即可得出处理结果。在程序的子函数中已经将t a值表、肖维纳准则表及格拉布斯准则表的所有数据存入,无需人工查表填入。其他具体程序内容可见附录。 图 2 程序运行流程图 (3)通过实例来验证程序的正确性。 例2-2-6中的原始数据如下表1 计算所得结果与图3显示结果近似相等,说明程序编译无误。 图 3 数据处理后的结果显示 题目二时域反射计 6-14 在Multisim环境下,基于Tektronix TDS204虚拟示波器设计一种时域反射计,给出电路原理图和实验仿真结果。(本题设计以时域反射计测量阻抗为例) (1)时域反射计简介 时域反射计(TDR)用来测量信号在通过某类传输环境传导时引起的反射,如电路板轨迹、电缆、连接器等等。TDR仪器通过介质发送一个脉冲,把来自“未知”传输环境的反射与标准阻抗生成的反射进行比较。TDR 显示了在

电子测量大作业资料

电子测量技术大作业 班级: 通信1109 学号: 11211105 姓名: 单赟吉 专业: 通信工程 指导老师: 朱云 二零一三年十二月

第一题: 一.研究题目: 4-19:在Multisim 环境下,设计一种多斜积分式DVM ,给出原理图和仿真实验结果。 二.积分型A/D 转换电路 2.1 双积分型A/D 转换电路 双积分型ADC 是1种V —T 型A/D 转换器,原理电路如图12.2.2-1(a)所示,由积分器、比较器、计数器和部分控制电路组成。工作过程如下: (1)平时(即A/D 转换之前),转换控制信号v C =0,计数器和触发器FFc 被清零,门G1、G2输出低电平,开关S 0闭合使电容C 完全放电,S 1掷下方,比较器输出 v B =0,门G3关闭。 (2)v C =1时,开关S 0断开,开关S 1掷上方接输入信号V I ,积分器开始对V I 积分,输出电压为 ? - =- =t t RC V dt V RC v 0 I I O 1 (2.1) 显然v O 是1条负向积分直线,如图12.2.2-1(b)中t =0~T 1段实线所示。与此同时,比较器输出v B =1(因v O <0),门G3开启,计数器开始计数。 (3)当积分到t =T 1=2n T cp 时(其中T cp 是时钟CP 的周期),n 位计数器计满2n 复0,FFc 置1,门G2输出高电平,开关S 1掷下方接基准电压(-V REF ),积分器开始对(-V REF )进行积分。 设t =T 1时,v O 下降到v O =V O1,由式(3.1) 1I O1T RC V V - = (2.2)

(完整版)电子测量原理习题第七章-信号波形测量

电子测量原理习题第七章-信号波形测量 一、填空题 1: 示波管由____、偏转系统和荧光荧三部分组成。 答案: 电子枪 2: 示波器荧光屏上,光点在锯齿波电压作用下扫动的过程称为____。 答案: 扫描 3: 调节示波器“水平位移”旋钮,是调节____的直流电位。 答案: X偏转板 4: 欲在x=10cm长度对的信号显示两个完整周期的波形,示波器应具有扫描速度为_____。 答案: 20ms/cm 5: 取样示波器采用_____取样技术扩展带宽,但它只能观测_____信号。 答案: 非实时,重复 6: 当示波器两个偏转板上都加_____时,显示的图形叫李沙育图形,这种图形在_____和频率测量中常会用到。 答案: 正弦信号相位 7、示波器为保证输入信号波形不失真,在Y轴输入衰减器中采用_______ 电路。 答案: RC分压(或阻容分压) 8、示波器的“聚焦”旋钮具有调节示波器中________极与________极之间电压的作用。 答案: 第一阳(或A1) 第二阳(或A2,或G2) 9、在没有信号输入时,仍有水平扫描线,这时示波器工作在________状态,若工作在_____状态,则无信号输入时就没有扫描线。 答案: 连续扫描触发扫描

10、双扫描示波系统,采用A扫描输出________波,对B扫描触发,调节________来实现延迟扫描的延时调节。 答案: 锯齿延迟触发电平 二、判断题: 1、双踪示波器中电子开关的转换频率远大于被测信号的频率时,双踪显示工作在“交替”方式。( ) 答案: 错 2、示波器的电阻分压探头一般为100∶1分压,输入阻抗很高,一般用来测量高频高电压。( ) 答案: 错 3、用示波器测量电压时,只要测出Y轴方向距离并读出灵敏度即可() 答案: 错 4、电子示波器是时域分析的最典型仪器。() 答案: 对 5、用示波法测量信号的时间、时间差、相位和频率都是以测量扫描距离D为基础的。() 答案: 对 三、选择题: 1: 通用示波器可观测()。 A:周期信号的频谱;B:瞬变信号的上升沿 C:周期信号的频率;D:周期信号的功率 答案: C 2: 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 答案: A

电子测量作业(电压)

5.1 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,读数都为1V ,三种信号波形的有效值为多少? 解:由于一般的交流电压表是按正弦有效值刻度的,当波形为正弦波时,其有效值也为1V ,其均值为 )(901.011 .11V Kp U U === 按照“均值相等原则”,当波形为三角波时,其有效值 )(036.1901.015.1V U Kp U =?== 当波形为方波时,其有效值 )(901.0901.01V U Kp U =?== 5.2在示波器上分别观察到峰值相等的正弦波、方波和三角波,V P =5v ,分别用都是正弦有效值刻度的、三种不同的检波方式的电压表测量,试求读数分别为多少? 解: (1) 使用峰值检波器 根据“峰值相等则读数相等”原则,三种波形的峰值相等,其读数也相等。 因为仪表示按照正弦波有效刻度的,其读数为: )(536.3414 .15 V K Up U P === (2)使用均值检波器 根据“均值相等则读数相等”原则,先要确定各种波形的平均值,再按照正弦刻度分别转换为具有相应的均值的正弦波的有效值 正弦波: 均值 ~ ~~/F F K Kp Up K U U = = 读数 )(53.3414 .15 ~~~~V K U U K U p P F === ==α 方波: ∏ ∏∏∏∏ = =F p p F K K U K U U / 读数 )(55.51 1 /511.1/~ ~~V X K K U K U K U F p p F F =====∏ ∏ ∏α

三角波: Λ Λ ΛΛΛ= = F p p F K K U K U U / 读数 )(2.7915 .173 .1/511.1/~ ~~V X K K U K U K U F p p F F =====Λ Λ Λα (3)使用有效值检波器 根据“有效值相等则读数相等”原则,各波形的有效值也就是仪表的读数值 正弦波: )(54.3414 .15 /~~~V K U U p p == ==α 方波: )(51/5/V K U U p p ====∏∏∏α 三角波: )(89.273.1/5/V K U U p p ====ΛΛΛα

电子测量大作业4-19题解析

电子测量技术大作业 班级: 学号: 姓名: 专业: 指导老师: 二零一三年十二月

第一题: 一.研究题目: 4-19:在Multisim 环境下,设计一种多斜积分式DVM ,给出原理图和仿真实验结果。 二.积分型A/D 转换电路 2.1 双积分型A/D 转换电路 双积分型ADC 是1种V —T 型A/D 转换器,原理电路如图12.2.2-1(a)所示,由积分器、比较器、计数器和部分控制电路组成。工作过程如下: (1)平时(即A/D 转换之前),转换控制信号v C =0,计数器和触发器FFc 被清零,门G1、G2输出低电平,开关S 0闭合使电容C 完全放电,S 1掷下方,比较器输出 v B =0,门G3关闭。 (2)v C =1时,开关S 0断开,开关S 1掷上方接输入信号V I ,积分器开始对V I 积分,输出电压为 ? - =- =t t RC V dt V RC v 0 I I O 1 (2.1) 显然v O 是1条负向积分直线,如图12.2.2-1(b)中t =0~T 1段实线所示。与此同时,比较器输出v B =1(因v O <0),门G3开启,计数器开始计数。 (3)当积分到t =T 1=2n T cp 时(其中T cp 是时钟CP 的周期),n 位计数器计满2n 复0,FFc 置1,门G2输出高电平,开关S 1掷下方接基准电压(-V REF ),积分器开始对(-V REF )进行积分。 设t =T 1时,v O 下降到v O =V O1,由式(3.1) 1I O1T RC V V - = (2.2)

)()(1 1REF O11 REF O1O T t RC V V dt V RC V v t T -+ =-- =? (2.3) v O 波形如图3.5(b)中t =T 1~(T 1+T 2)段实线所示。 (4)当t =T 1+T 2时,v O 上升到v O =0V ,v B =0,门G3被关闭,计数器停止计数,此时计数器中保存下来的数字就是时间T 2。由图可知,输入信号V I 越大,|V O1|越大,T 2就越大。将式(3.2)、t =T 1+T 2和v O =0V 代入式(3.3)中,得 2REF 1O =+- =T RC V T RC V v I (2.4)

电子测量作业

电子测量作业 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

第一章 试设计一个测量方案,测量某放大器的直流输出电阻(阻值估计在30k Ω左右)。 采用 数字电压表测量,且R 1、R 2都在30 K 右, 有: 1 11R U E R r = + 222R U E R r =+ 所以:12121221 () R R U U RU R U -r = - 选择测量仪器时,通常要根据被测量的大致大小选择合适的测量量程。例如仍采用题所示的测量电路,现分别用MF -20晶体管电压表的6 V 档和30V 档测量负载R L 上电阻U o ,已知电压表的电压灵敏度为20k Ω/V(由此司算出各档量程电压表输入电阻R v =电压灵敏度×量程),准确度等级为级(准确度等级s 表示仪表的满度相对误差不超过s %,即最大绝对误差为Δx m =±s%·x m 。试分别计算两个量程下的绝对误差和相对误差。 解:6V 档时: Rv 1=120K Ω R 外1=30//120=24 K Ω

124 5 2.22230x U V ?= =+24 Δx 11=Ux 1-A =-=- Δx 12=±%×6=± 111120.482x x x V ???=+= 110.428 2.5 x y A ???= 100%=100%=17% 30V 档时: Rv 2=30×20=600K Ω R 外2=30 //600= K Ω 228.57 5 2.24430x U V ?= =+28.57 Δx 21==-=- Δx 22=±%×30=± Δx 2= 20.86 2.5 y ?= 100%=32.4% 第二章 现校准一个量程为100 mV ,表盘为100等分刻度的毫伏表,测得数据如下:

电子测量大作业

《电子测量技术》课程研究性作业 姓名 : 学号 : 班级: 指导教师 : 日期 :

目录 一、6-14 在Multisim环境下,基于Tektronix TDS204虚拟示波器设计一种时域反射计,给出电路原理图和实验仿真结果。 (2) 1.1时域反射计简介 (2) 1.2时域反射计原理 (2) 1.3电路原理图 (5) 1.4实验仿真结果 (6) 二、7-14查阅网络分析仪的技术资料,说明网络分析仪的功能和基本原理,比较网络分析仪和频谱分析仪的异同点。 (6) 2.1网络分析仪的功能 (6) 2.2网络分析仪的基本原理 (7) 2.3频谱分析仪与网络分析仪的异同点 (7)

一、6-14 在Multisim环境下,基于Tektronix TDS204虚拟示波器设计一种时域反射计,给出电路原理图和实验仿真结果。 1.1时域反射计简介 时域反射计(TDR)用来测量信号在通过某类传输环境传导时引起的反射,如电路板轨迹、电缆、连接器等等。TDR仪器通过介质发送一个脉冲,把来自“未知”传输环境的反射与标准阻抗生成的反射进行比较。TDR 显示了在沿着一条传输线传播快速阶跃信号时返回的电压波形。波形结果是入射阶跃和阶跃遇到阻抗偏差时产生的反射的组合。 1.2时域反射计原理 时域反射计TDR是最常用的测量传输线特征阻抗的仪器,它是利用时域反射的原理进行特性阻抗的测量。 图1是传统TDR工作原理图。 TDR包括三部分组成: 1) 快沿信号发生器: 典型的发射信号的特征是:幅度200mv,上升时间35ps,频率250KHz方波。 2) 采样示波器: 通用的采样示波器. 3) 探头系统: 连接被测件和TDR仪器。 测试信号的运行特征参考图2所示。由阶跃源发出的快边沿信号注入到被测传输线上,如果传输线阻抗连续,这个快沿阶跃信号就沿着传输线向前传播。当传输线出现阻抗变化时,阶跃信号就有一部分反射回来,一部分继续往前传播。反射回来的信号叠加到注入的阶跃信号,

第七章电子测量大作业

电子测量大作业 【实验题目】查阅网络分析仪的技术资料,说明其功能与工作原理,比较网络分析仪与频谱分析仪的异同点。 目录: 网络分析仪简介................................................2 网络分析仪的功能..............................................2 网络分析仪的原理..............................................2 频谱分析仪简介................................................

3 频谱分析仪的基本原理..........................................3 结论..........................................................4 一.网络分析仪简介 矢量网络分析仪,它本身自带了一个信号发生器,可以对一个频段进行频率扫描.如果是单端口网络分析仪测量的话,将激励信号加在端口上,通过测量反射回来信号的幅度和相位,就可以判断出阻抗或者反射情况. 而对于双端口测量,则还可以测量传输参数. 由于受分布参数等影响明显,所以网络分析仪使用之前必须进行校准 图1网络分析仪 二.网络分析仪的功能 可直接测量有源或无源、可逆或不可逆的双口和单口网络的复数散射参数,并以扫频方式给出各散射参数的幅度、相位频率特性。自动网络分析仪能对测量结果逐点进行误差修正,并换算出其他几十种网络参数,如输入反射系数、输出反射系数、电压驻波比、阻抗(或导纳)、衰减(或增益)、相移和群延时等传输参数以及隔离度和定向度等。 三.网络分析仪的原理 一个任意多端口网络的各端口终端均匹配时,由第n个端口输入的入射行波an将散射到其余一切端口并发射出去。若第m个端口的出射行波为bm,则n 口与m口之间的散射参数Smn=bm/an。一个双口网络共有四个散射参数S11、S

电子测量作业知识讲解

电子测量作业

第一章 1.12 试设计一个测量方案,测量某放大器的直流输出电阻(阻值估计在30kΩ左右)。 数字电压表测量,且R 1、R 2都在30 K 右, 1 11R U E R r = + 222R U E R r =+ 所以:12121221 () R R U U RU R U -r = - 1.13 选择测量仪器时,通常要根据被测量的大致大小选择合适的测量量程。例如仍采用题1.l0所示的测量电路,现分别用MF -20晶体管电压表的6 V 档和30V 档测量负载R L 上电阻U o ,已知电压表的电压灵敏度为20kΩ/V(由此司算出各档量程电压表输入电阻R v =电压灵敏度×量程),准确度等级为 2.5级(准确度等级s 表示仪表的满度相对误差不超过s %,即最大绝对误差为Δx m =±s%·x m 。试分别计算两个量程下的绝对误差和相对误差。 解:6V 档时: Rv 1=120K Ω R 外1=30//120=24 K Ω 124 5 2.22230x U V = =+24 Δx 11=Ux 1-A =2.222-2.5=-0.278V Δx 12=±2.5%×6=±0.15V

111120.482x x x V ???=+= 110.428 2.5 x y A ???= 100%=100%=17% 30V 档时: Rv 2=30×20=600K Ω R 外2=30 //600=28.57 K Ω 228.57 5 2.24430x U V ?= =+28.57 Δx 21==2.244-2.5=-0.06V Δx 22=±2.5%×30=±0.75V Δx 2=0.81V 20.86 2.5 y ?= 100%=32.4% 第二章 2.10 现校准一个量程为100 mV ,表盘为100等分刻度的毫伏表,测得数据如下: 求:① 将各校准点的绝对误差ΔU 和修正值c 填在表格中;

电子系统设计大作业题

电子系统设计大作业题 (2010年) (For 电子光信07) 电子系统设计作业说明书要求逻辑清晰、层次分明、书写整洁。 参考格式如下: 1.标题; 2.设计要求; 3.电路原理设计,包括原理框图和电路图(在PROTEL环境下绘制); 4.驱动程序,包括软件流程和程序清单; 5.设计总结(特点与提高) A类 1. 设计一个能够输出±15V和+5V的稳压电源,每路输出电流不超过1A.画出完整的电源设计图,并标明每个元器件的参数。 2. 设计一个能够输出+6~12V的稳压电源,输出电流不大于1A. 画出完整的电源设计图,并标明每个元器件的参数。 3. 设计一个能够输出+5V电压的稳压电源,要求最大输出电流为3A. 画出完整的电源设计图,并标明每个元器件的参数。 4. 设计一个能够同时输出3.3V 和5V的稳压电源. 画出完整的电源设计图,并标明每个元器件的参数。 B类 (至少完成3个,其中带#的题目至少完成1个) 1#.设计一个数据采集系统,4路模拟电压输入(输入电压分别为DC 0~0.5V、DC 0~-5V;DC 0~50V,AC 0~5V),5位LED输出(其中1位为显示通道号,其余4位显示数值)。要求: (1) 设计硬件电路,画出完整的设计图; (2) (如采用单片机)编写驱动程序。

2#.用8位D/A设计一个信号发生器,能够输出方波、锯齿波和正弦波。要求输出频率范围100~1000HZ,步进值为100Hz; (1) 设计出完整的电路原理图; (2) (如采用单片机)编写驱动程序。 3.设计一个时钟信号发生器,用数码管显示时分,用LED显示秒脉冲。 (1) 设计原理图; (2) (如采用单片机)编写驱动程序。 4.设计十字路口交通灯控制器。要求主干道每次通行45秒,支干道每次通行25秒,从绿灯转为红灯时有5秒黄灯过渡。 (1) 画出设计原理图; (2) 编写驱动程序。 5.设计一个简易电子琴,要求能唱一首简单的歌曲。 (1) 画出设计原理图; (2) 编写驱动程序。 6#.设计一个转速表,能够测量飞轮的转速,要求用4位LED输出转速值; (1) 画出设计原理图; (2) (如采用单片机)编写完整的驱动程序。 7.设计一个防盗报警器。要求:采用红外和无线组成,具有设防延时和撤防功能; 8.设计一个16*16 LED汉字显示屏,能在屏幕上显示汉字和数字。 9.设计并制作简易基带或频带信号的传输系统,要求:(1)声源产生的信号为周期性音频脉冲信号,如图A所示,声音信号频率不限,脉冲周期不限;(2)收部分能够准确地接收到声源发生的音频脉冲信号,并用LED显示。 图1 信号波形示意图 10#.用AD590设计一个温度监测系统,能够实时测量温度。要求测量温度的范围为-55.0+85.0度。要求:

北交电子测量大作业

电子测量技术大作业 实验题目:6-14&7-14 学院:电子信息工程学院专业:自动化 学号: 姓名:— 指导老师:赵会兵

电子测量大作业 6-14.在Multisim 环境下,基于Tektronix TDS204 虚拟示波器设计一种时域反射计,给出电路原理图和实验仿真结果。(本题设计以时域反射计测量阻抗为例) 一. 时域反射计简介 早在60年代就产生了时域反射计TDR( Time-Domain Reflectometry )技术。该技术包括产生沿传输线传播的时间阶跃电压。用示波器检测来自阻抗的反射,测量输入电压与反射电压比,从而计算不连续的阻抗。 时域反射计(TDR)用来测量信号在通过某类传输环境传导时引起的反射,如电路板轨迹、电缆、连接器等等。TDF仪器通过介质发送 一个脉冲,把来自“未知”传输环境的反射与标准阻抗生成的反射进行比较。TDR显示了在沿着一条传输线传播快速阶跃信号时返回的电压波形。波形结果是入射阶跃和阶跃遇到阻抗偏差时产生的反射的组合。 传统TDR可作为定性工具使用,下面列出影响其精度和实用性的限制: 1.有限的上升时间 2.采样示波器的同步抖动 3.差的信噪比 4.大的阶跃电压会损坏有源器件 5.需要直流通路

二. 时域反射计(TDR)原理

时域反射计TDR是最常用的测量传输线特征阻抗的仪器,它是禾U 用时域反射的原理进行特性阻抗的测量。 盼跃信号吹百;200 250 kHz庁垃 上升沿时间七35 D5 图1 TDR原理图 三.时域反射计(TDR)组成 (1)快 沿信号发生器:典型的发射信号的特征 是:幅度 200mv上升时间35ps,频率250kHz方波。 (2)采样示波器:通用的采样示波器; (3)探头系统:连接被测件和TDF仪器 四.仿真与结果 仿真: 倍输被测系统 阶趺信号发宅器 E, Jl示波器显示 when E r /

电子测量大作业-甲醛检测系统设计

华东交通大学 电子测量大作业 题目甲醛检测系统的设计课程名称电子测量 院部名称信息工程学院 专业通信工程 班级 11 通信xx 学生姓名 xxx 学号 2011xxx 指导教师黄德昌

摘要 随着社会的发展,生活质量的提高,越来越多的人们意识到房屋装修所残留的气体对人体的伤害,而房屋装修所残留的气体主要为甲醛。甲醛对人体健康有较大的危害,许多疾病的诱发都与甲醛有关,如哮喘,白血病等。对此我们研究并设计了一种用于检测室内气体中所含甲醛含量的检测系统。该检测系统具有显示甲醛含量以及超标报警的功能。该系统设计方案是基于AT89C52单片机,选择MQ138型甲醛传感器。在系统中传感器模块输出的标准电流经由A/D转换电路转换为单片机能识别的信号,单片机对此信号进行处理,最后将甲醛含量显示在LCD上,并在甲醛含量超标时进行报警。 关键词:甲醛;单片机;传感器 Abstract With the development of social, improved of life, more and more people realize the damage of the housing renovation residual gases on the human body, housing renovation of the residual gas is mainly for formaldehyde. Formaldehyde greater harm to human health, many diseases induced is relevant to formaldehyde, such as asthma, leukemia, etc. We study and design a detection system is used to detect indoor gas contained formaldehyde content. The detection system shows the formaldehyde content and Alarming. The system design based on AT89C52, select MQ138type formaldehyde sensor. Through the A/D converter circuit to convert the signal for the MCU can identify in the standard current output of the sensor module, MCU processing of this signal, finally, the formaldehyde content is displayed on the LCD, and alarm excessive levels of formaldehyde. Key words: Formaldehyde; Singlechip; Sensor

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