电气测量技术期末复习题

《电气测量技术》复习资料

一、填空题

1.电测量和磁测量统称为电磁测量或电气测量。

2.根据被测量数据取得的途径不同可将测量方式分为直接测量、间接测量和组合

测量三类，根据读取数据的方法不同可将测量方法分为直读法和比较法两种。

3.电磁测量用的模拟指示仪表按其结构组成，可划分为测量线路和测量机构两

大部分。

4.电磁测量用的数字仪表，其典型结构包括测量线路和模数转换和数字显示

等几个部分。

5.A/D 转换器的任务是把模拟量转换为数字量。

6.按照测量误差产生的原因及误差的性质，可以把误差分为系统误差、随机误差

和疏忽误差三类。

7.仪表使用时偏离规定的工作条件而造成的误差称为附加误差。

8.由测量人员的粗心疏忽造成的严重歪曲测量结果的误差成为疏忽误差。

9.偶然误差又称为随机误差。

10.用测量值与被测量真值之间的差值所表示的误差称为绝对误差。

11.绝对误差与被测量真值之比称为相对误差。

12.衡量误差对测量结果的影响，通常用相对误差更加确切。

13.以绝对误差与仪表上量限的比值所所表示的误差称为引用误差。

14.最大引用误差可以用来评价仪表性能，实用中就用他表征仪表的准确度等级。

15.随机误差通常呈正态分布，具有有界性、单峰性和对称性三个特性。

16.电动系功率表有两个线圈。

12、用电流表测电流必须将电流表与电路串联。

13、用电压表测电压必须将电压表与电路并联。

14、磁电系仪表广泛地用于直流电流和直流电压的测量。

15、磁电系电压表，要扩大其量程，可以串联一个附加电阻。

16、磁电系电流表，要扩大其量程，就要加接分流器。

数称为电压灵敏度。

17、习惯上常把电压表的

V

18、由于电动系仪表中没有铁磁性物质，所以不存在磁滞和涡流效应，准确度

可达0.5级以上。

17.电度表和一般指示仪表的主要区别在于它使用了计算总和的积算机构。

18.交流电桥分为阻抗比率臂电桥和变压器比率臂电桥两大类。

19.接地电阻测量仪是最常用的接地电阻测量设备。

20.测量功率时采用电动式仪表，测量时将仪表的固定线圈与负载串联联，反映负载中的电流，因而固定线圈又叫电流线圈；将可动线圈与负载并联，反映负载两端电压，所以可动线圈又叫电压线圈。

21.测量仪器一般应具备三种功能，即数据的采集、数据的处理和结果的表达。

22.磁电系检流计是一种高灵敏度电流计，用于测量极微小的电流或电压。检流计的标尺不注明电流或电压数值，所以一般只用来检测电流的有无。

23.测量用互感器一般分为电压互感器和电流互感器两种，在接线过程中，电压互感器不允许短路，电流互感器不允许开路。

24.工程上用符号?表示电路的电压与电流之间的相位差角，用?

cos表示功率因数。

25.我国一般将50 Hz范围的频率称为工频。

26.精确测量电路参数可以使用电桥，测量电阻的直流电桥分为单电桥和双电桥两种。

27.普通示波管由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成。

28.示波器Y通道的作用是将被测电压信号传送至显示器，控制显示器垂直方向的偏转。X通道有两种结构，一种为连续扫描方式，另一种为触发扫描方式。29.磁的测量是电工测量技术的一个重要方面，他包括磁场的测量和磁性材料的测量。

30.磁通φ的单位为韦伯Wb ，磁感应强度B的单位为特斯拉T 。

31.高斯计是利用半导体在磁场中的霍尔效应直接测出空间的磁感应强度的。

32.交流电路功率是指一个周期内瞬时电压和瞬时电流乘积的平均值，即P=

1 T ∫TTTT

T

。

33.液晶显示模块由液晶屏、驱动电路和控制器三部分组成。

34.晶体本来是固体的一种形态，某些高分子有机物的液体具有各向异性，也具有晶体的特征，所以称为液晶，它的发光方式有透射型和反射型两种。

二、单项选择题（1分×15=15分）

1、在三相功率测量中，用二表法测三相功率，适用于（B ）交流电。

A．单相 B．三相三线制C．三相四线制D．三相五线制。

2、下列功率表电路接线图，正确的是（C ）。

A．B．

C．D．

3、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。（A ）

A.连续扫描触发扫描

B.触发扫描连续扫描

C.常态自动

D.内触发扫描外触发扫描

4、根据测量误差的性质和特点，可以将其分为（C ）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、疏忽误差

D．稳定误差、基本误差、附加误差

5、整步表是用来检测待接入的发电机与已经运行的电网的哪项参数是否相同？（C ）A．有功功率和电流; B.电抗与相位;

C.相位和频率;

D.电压与无功功率。

6、表征系统误差大小程度的量称为（A）。

A、准确度

B、精确度

C、精密度

D、确定度

7、精密度是表征（ A ）的大小程度。

A、偶然误差

B、疏忽误差

C、附加误差

D、引用误差

8、检流计下量限可达到（B ）。

A、10-3

B、10-11

C、10-5

D、10-7

9、测量电能普遍使用（C ）表。

A、电压

B、电流

C、电度

D、功率

10、直流电度表多为（C ）系

A、磁电

B、电磁

C、电动

D、感应

11、精确测量电路参数可以使用（C ）。

A、电压表

B、电流表

C、电桥

D、万用表

12、直流单电桥适用于测量（B ）电阻。

A、接地

B、中值

C、高值

D、绝缘

13、直流双电桥适用于测量（B ）电阻。

A 、中值

B 、低值

C 、高值

D 、绝缘

14、 兆欧表专用于检查和测量电气设备或供电线路的（ B ）电阻。

A 、接地

B 、绝缘

C 、中值

D 、低值

15、 磁通的单位是（ A ）。

A 、韦伯

B 、特斯拉

C 、焦耳

D 、欧姆

16、 磁感应强度的单位是（ B ）。

A 、韦伯

B 、特斯拉

C 、焦耳

D 、欧姆

17、 2

12位数字万用表的分辨率为（ A ）。 A 、0.5% B 、1% C 、2% D 、5%

18、 2

13位数字万用表的最大显示值为（ D ）。 A 、199 B 、999 C 、9999 D 、1999

19、 示波管又称阴极射线管，简称（ B ）。

A 、LCD

B 、CRT

C 、LE

D D 、CCD

20、 测量各种电磁量的数字仪表，通常按（ C ）进行分类。

A 、仪表结构

B 、工作原理

C 、被测对象

D 、使用环境

四、简答题（共30分）

1.模拟指示仪表由哪两部分组成？它们各自的任务是什么？模拟指示仪表的结构框图是怎样的？P8

答：模拟指示仪表可划分为测量线路和测量机构量大部分。

测量线路的任务是把被测量y转化为可被测量机构接受的过渡量x。测量机构的任务则是把过渡量x再转换为指针角位移α。

结构框图如下：

2.简述数字仪表有哪几部分组成并画出其组成框图。P10

答：数字式仪表包括测量线路、模-数转换和数字显示器等几个部分。

其组成框图为：

3.测量误差有哪三类？它们各自的定义是什么？P11

答：测量误差分为系统误差、随机误差、疏忽误差三类。

系统误差是指在相同条件下，多次测量同一个量时，误差大小和符号均保持恒定，或按某种规律变换的一种误差。

随机误差是由偶发原因引起的一种大小、方向都不确定的误差。

疏忽误差是一种由测量人员的粗心疏忽造成的误差。

4.随机误差通常呈什么分布？画出随机误差的分布曲线，说出随机误差的分布有哪三大特性并给出解释说明。P18

答：随机误差通常呈正态分布。

其分布曲线如下：

第一，在一定条件下，随机误差的绝对值不会超过一定界限，即所谓有界性。

第二，绝对值小的误差出现的寄回多于绝对值大的误差，即所谓单峰性。

第三，当测量次数足够多时，正误差和负误差出现的机会相等，即所谓对称性。

5.什么是伏安法测电阻？他有哪两种接线方法，分别适用于什么场合？伏安法测电阻

的主要优点是什么？P129

答：用电压表和电流表间接测量直流电阻的方法称为伏安法。

有电压表接前和电压接后两种接法。

电压表接前，适用于测量大电阻。

电压表接后，适用于测量小电阻。

伏安法测电阻的主要优点是能让被测电阻在工作状态下进行测量，这在工程上有很大的实用意义。

6.通用示波器有哪两种工作方式？它们各自有什么用途？P180

答：示波器常用工作方式有两种，分为扫描工作方式和X-Y工作方式。

扫描工作方式用于测量随时间变化的波形。

X-Y工作方式，X、Y分别通入两个变化波形，荧光屏显示的则是两个波形的对应函数关系的图像。

7.什么是数字式仪表？它的主要特点有哪些？P207

答：数字式仪表：把被测电磁量转化为数字量并以数字形式显示出来的仪表。

主要特点有：（1）测量结果直接用数字形式显示

（2）数字量在传送过程中抗干扰能力强

（3）数字电路容易集成化

（4）仪器的结构也发生了变革。

8.简述电压型数字式电阻表的原理并画出其结构框图。P249

答：电压型数字电压表先将电阻值转换为模拟电压，再经过A/D转换为数字电压，并以数字形式显示。

结构框图为：

9.什么是智能仪器？P281

答：智能仪表在仪表中引进了单片机或嵌入式系统，使它在测量的同时，能对输入信号进行记忆、分析、判断，从而提高仪表性能、简化仪表电路，达到增加功能提高精度的效果，即把过去仅仅单纯显示被测数据的仪表，转变为能显示也能进行控制、分析、计算、输出的仪表。

10.什么是虚拟仪器？它跟智能仪器的主要区别是什么？P293

答：虚拟仪器是计算机技术与测量技术结合的一种方式。它通过应用程序将通用计算机和必要的数据采集硬件结合起来，在计算机平台上创建的一台仪器。

它跟智能仪器的主要区别是：智能仪器是在仪器内部，引进微处理器，但本身仍然是一台专用的测量仪器。

而虚拟仪器则是在一台通用计算机中，装上虚拟仪器应用软件，作为仪器使用，但它本身还是一台计算机，只是工作在一个测量仪器的应用软件中。

五、分析计算题（共35分）

1、有一磁电系表头，内阻为150Ω，额定压降为30mV ，现将它改为450mA 量程的电流表，问应接多大的分流器，若将它改为60V 的量程的电压表，则应接多大的附加电阻? P303 习题2-1 数值微变

解：改为450mA 量程的电流表，可先求得表头的满偏电流c I

c I =

Ω15030mV =0.2mA 求得扩程倍数 n=2252

.0450==C I I 分流器电阻 Ω=-=-=1503.01

2251501n R R C sh 改为60V 的量程的电压表的扩程倍数 m=200030mV

60V = 附加电阻 Ω=-=-=k R m R C ad 300150)12000()1(

2、用电压表测量实际值为220V 的电压，若测量中该表最大可能有±5％相对误差，则可能出现的读数最大值为多大。若测出值为230V ，则该读数的相对误差和绝对误差为多大。习题1-1

解：可能出现的读数最大值为

220+220×231100

5=V 若测出值为230V ，则该读数的绝对误差为

0A A X -=? =230-220=10 V

相对误差为

γ0A ?=×100%220

10=×100% =4.5% 3、有一磁电系表头，内阻为150Ω，额定压降为45mV ，现将它改为150mA 量程的电流表，问应接多大的分流器，若将它改为15V 的舶电压表，则应接多大的附加电阻? 习题2-1

解：改为150mA 量程的电流表，可先求得表头的满偏电流c I

c I =Ω

15045mV =0.3mA 求得扩程倍数 n=

5003.0150==C I I 分流器电阻 Ω=-=-=3006.01

5001501n R R C sh 改为15V 的舶电压表的扩程倍数 m =3.33345mV

15V = 附加电阻 Ω=-=-=49800150)1333()1(C ad R m R

2. 有一电器属感性负载，已知P=100W 时，I=0.9A ，?cos =0.5。若可供选择的功率表

分别为2.5A ／150V 、2.5A ／300V 、5A ／300V 、10A ／300V ，问选哪一种较为适合。若以上功率表刻度盘都是150格，则测量时指针偏转多少格。P305 习题3-2

解：（1）T =P I ×cosφ=100

0.9×0.5=220T

应选量程为2.5A ／300V 的功率表。 （2）功率表常数格/5150

5.2300150W I U c H

H =?== 则偏转格数格205

100c P ＝==α 2. 有一电炉铭牌标明其功率P=lkW 、U=220V ，要用功率表测量它的功率，若功率表的量程为2.5A ／5A 、150V ／300V ，问测量时选用什么量程比较适合。另外，若功率表刻度盘是150格，则测量时指针偏转多少格？P305 3-1 微变

解：（1）I=P/U ＝1000／220= 4.55A

必须选量程为5A 、300V 的量程才不会过载。

（2）功率表常数格/101505300150W I U c H H =?==

则偏转格数格＝100101000c P

==α

5. 分段型液晶显示器的驱动电路及AB 端的输入波形分别如下图所示，请画出输出端C 的输出波形及ABC 三者的异或门真值表。P257

6. 用准确度为1级、量程为300V 的电压表测量某电压，若读数为300V ，则该读数可

能的相对误差和绝对误差有多大，若读数为200V ，则该读数可能的相对误差和绝对误差有多大。P302习题1-3

解：准确度1级、量程为300V 的电压表,最大绝对误差为

若读数为300V ，则该读数可能的最大绝对误差为V 3±，相对误差为 γx A ?===±300

3%1± 读数为200V 时，则该读数可能的最大绝对误差仍为V 3±，此时的相对误差为 γx A ?===±200

3%5.1± 7、用伏安法测量一个阻值约为2000 ?的电阻，若电压表内阻V R =2k?，电流表内阻A R =0.03?，问采用电压表接前和接后两种方法，其测量误差分别为多大?

解：若电压表接前，按式5-6

若电压表接后，按式5-8

8.一台33

2位，量程为300V 的数字电压表，问该表的分辨力和分辨率。P310 习题8-2 解：33

2位量程为300V 的数字电压表，它的末位一个字所对应电压为0.1V ，所以其分辨力为0.1V 。最小变化量1与最大数字2999之比为

29991，故分辨率为0.033%。 9. 在示波器y 偏转板上加入图A —5a 所示的波形；在X 偏转板上施加附图A —5b 所示

的波形，试绘出荧光屏上显示的图形。P307 6-1

图A—5

解：若y偏转板上加入图a所示的波形；X偏转板上施加图b所示的波形，则荧光屏上显示的图c

图A—5

课后习题

重点复习1-1，1-3，2-1，2-5，3-1，3-2，6-1，6-2，8-2，8-3