电子测量原理简明教程习题答案-詹惠琴
《电子测量原理》部分习题解答
1 1103 4-7．测频时 1 误差引起的测量误差为： T f 1103 s x
测周时 1误差引起的测量误差为： 1 f xT0 1105 Tx f 0 故测频时 1 误差引起的测量误差要大于测周时 1 误差引起的测量误差。
4-8．中界频率为： f m
R5 R7 R6 R8 R ' 0.19 0.3 0.057 ( )
• 3 . 产生差动变压器零残电压的原因是什么？如 何消除零残电压？
• 产生零点残余电压的具体原因有：① 两个次级线圈的电 气参数、几何尺寸或磁路参数不完全对称；② 存在寄生 参数，如线圈间的寄生电容及线圈、引线与外壳间的分 布电容；③ 电源电压含有高次谐波；④ 磁路的磁化曲 线存在非线性。 • 减小零点残余电压的方法通常有：① 提高框架和线圈的 对称性；② 减小电源中的谐波成分；③ 正确选择磁路 材料，同时适当减小线圈的励磁电流，使衔铁工作在磁 化曲线的线性区； ④ 采用相敏检波电路； ⑤ 串联电 阻用来减小零残电压的基波分量；并联电阻、电容用来 减小谐波分量；加反馈支路用来减小基波和谐波分量。
2
2
2
2
则波形误差为： r
U实 U P UP
3%
• 补充： 在示波器上分别观察到峰值相等的正弦波、 方波和三角波，VP=5V，分别用三种不同的检波方 式，采取正弦波有效值刻度的电压表测量之，试 求读数分别为多少？
峰值电压表 正弦波 3.535(V) 正弦波 3.535(V) 正弦波 3.535(V) 方波 3.535(V) 方波 5.55(V) 方波 5(V) 三角波 3.535(V) 三角波 2.80(V) 三角波 2.89(V)
1 1 106 Ts f x
电子测量与仪器课后习题解答
参考答案第一章习题解答1.1 解：测量是人类认识和改造世界的一种重要手段。
测量是通过实验方法对客观事物取得定量数据的过程。
其实测量和我们每个人都有着密切的联系，人们或多或少都对它有一定的了解。
关于测量的科学定义，可以从狭义和广义两个方面进行阐述。
狭义而言，测量是为了确定被测对象的量值而进行的实验过程。
在测量过程中，人们借助专门的设备，把被测对象直接或间接地与同类已知单位进行比较，取得用数值和单位共同表示的测量结果。
广义而言，测量不仅对被测的物理量进行定量的测量，而且包括对更广泛的被测对象进行定性、定位的测量。
例如，故障诊断、无损探伤、遥感遥测、矿藏勘探、地震源测定、卫星定位等。
电子测量是泛指以电子技术为基本手段的一种测量技术。
它是测量学和电子学互相结合的产物；也是在科学研究、生产和控制中，人们为了对被测对象所包含的信息进行定性分析、定量掌握所采取的一系列电子技术措施；是分析事物，做出有关判断和决策的依据。
在电子测量过程中，以电子技术理论为依据，以电子测量仪器为手段，对各种电量、电信号、电路特性和元器件参数进行测量，还可以通过传感器对各种非电量进行测量。
严格地讲，电子测量是指利用电子技术对电子学中有关物理量所进行的测量。
1.2 解：电子测量的范围十分广泛，从狭义上来看，对电子学中电的量值的测量是最基本、最直接的电子测量，其内容有以下几个方面：(1)电能量的测量，如测量电流、电压、功率等。
(2)电子元件和电路参数的测量，如测量电阻、电容、电感、品质因数及电子器件的其他参数等。
(3)电信号的特性和质量的测量，如测量信号的波形、频谱、调制度、失真度、信噪比等。
(4)基本电子电路特性的测量，如测量滤波器的截止频率和衰减特性等。
(5)特性曲线的测量，如测量放大器幅频特性曲线与相频特性曲线等。
1.3 解：精密度(δ)说明仪表指示值的分散性，表示在同一测量条件下对同一被测量进行多次测量时，得到的测量结果的分散程度。
电子测量技术基础试题及答案.docx
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•多次测量屮随机误差具有_________ 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__________ 、 _________ O4•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。
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。
电子测量技术课后题答案
④判断： 测量次数为 9 次，置信概率 99%，查表可得 G=2.32
GS (V ) = 2.32 × 0.13 = 0.30
比较可得无残差大于 0.30 的数据 1.4 解： ①平均值
∴测得数据无异常
1 n 1 X i = (52.953 + 52.959 + 52.961 + 52.950 + 52.955 + 52.950 + 52.949 + 52.954 + 52.955) ∑ n i =1 9 = 52.954 X =
计算扩展不确定度. 参考答案: A 类评定: u1=0.084KΩ B 类评定: u2=0.019KΩ 合成标准不确定度为: uc = u12 + u2 2 = 0.086 K Ω
v=u4/( u14/v1+ u24/v2) ≈ 9 扩展不确定度评定,按 t 分布处理, 概率可取 95%, 查 t 分布表得到包含因子 扩展不确定度评定 U95=K95 uc =2.26x0.086=0.19 KΩ 完整的测量结果为:R=(13.40±0.19) KΩ (K95=2.26,P=95%) Veff=9 1.11 解：y= x1 x2 ⋅ x 3 3 =x 1 ⋅ x 2
20ns / div ~ 0.5s / div 10 20ns / div 显示一个周期波形时，被测信号的周期范围为 × 10div ~ 0.5s / div × 10div 10 即20ns ~ 5s 1 1 ~ ，即50 MHz ~ 0.2 Hz 则被测信号的频率范围为 20ns 5s 带有扫描扩展“×10”功能的示波器，其Dt的总范围为 2.17 解：
电子测量技术基础习题及解答(shb)-2
电子测量习题及解答〔一〕一、 选择题1、按测量的性质分类，测量可分为 〔 B 〕 A 时域测量、频域测量、数据域测量、偏差测量 B 时域测量、频域测量、数据域测量、随机测量C 直接测量、间接测量、组合测量、直接测量D 直接测量、间接测量、组合测量、随机测量2、用6V 量程测量电压，U x =1.38V ，则对应的分贝值为 〔 A 〕 A 5dBB 10 dBC 15 dBD 2.5 dB3、在以下各测量中，测量条件保持不变的为： ( B ) A 数据域测量 B 等精度测量 C 非等精度测量 D 频域测量4、某数字电压表，在5V 档的允许误差〔工作误差〕为±0.03%±1个字，其含义为 ( C ) A 该电压表的最大绝对误差为)(199951)(%03.0V X ⨯±⨯±=∆测得值B 该电压表绝对误差为)(199951%03.0V X ⨯±±=∆ C 该电压表在5V 档的最大绝对误差为)(199951)(%03.0V X ⨯±⨯±=∆测得值 D 该电压表在5V 档的最大绝对误差为)(1)(%03.0V X ±⨯±=∆测得值 5、电子测量仪器发展大体经历了四个阶段：： A A 模拟仪器、数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器。
B 机械仪器、数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器。
C 模拟仪器、电子化仪器、智能仪器和虚拟仪器。
D 模拟仪器、数字化仪器、智能仪器和PC 仪器。
图1.66、高频示波器常用图1.6所示的探头(虚线内部)检测被观测信号，探头里可调电容C 与电阻R 并联，与示波器的输入阻抗R i 、C i 构成补偿式分压器。
由于某种原因，补偿电容C 偏低，当输入标准方波信号时，显像管荧光屏上将显示以下哪一种波形 〔 C 〕7、用示波器观察信号时，以下表达正确的选项是: 〔 C 〕 A 取样示波器可以观察高频信号B 取样示波器可以观察高速单次信号C 取样示波器可以观察高频周期信号D 高频信号只能用高速示波器观察8、在使用示波器探头时，以下表达错误的选项是 〔 D 〕 A 必须根据测试的具体要求来选用探头类型，如不能用电阻分压器探头去测量高频或脉冲电路。
电子测量技术课后习题答案
2．4 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？答：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% 100 % % 100 1x s x x x m x % 5 . 1 % 100 100 % 5 . 0 300 （2）对量程为0-100V、±1.0 级电压表，同样根据公式有% 100 % % 100 2 x s x x x m x % 0 . 1 % 100 100 % 0 . 1 100 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。
2．9 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）修正值答：（1）绝对误差V V V A x x 5 450 445 （2）相对误差% 12 . 1 % 100 445 5 % 100x x x （3）引用误差% 0 . 1 % 100 500 5 % 100m m x x （4）修正值V x c 5 2．10 对某电阻进行等精度测量10 次，数据如下（单位kΩ）：0.992、0.993、0.992、0.991、0.993、0.994、0.997、0.994、0.991 、0.998。
试给出包含误差值的测量结果表达式。
答：1）．将测量数据按先后次序列表。
n ）（V V i ）（V i ）（ 2 2 V i n ）（V V i ）（Vi ）（2 2 V i 1 0.992 -0.0015 0.00000225 6 0.9940.0005 0.00000025 2 0.993 -0.0005 0.00000025 7 0.997 0.0035 0.00001225 3 0.992 -0.0015 0.00000225 8 0.994 0.0005 0.00000025 4 0.991 -0.0025 0.00000625 9 0.991 -0.0025 0.00000625 5 0.993 -0.0005 0.00000025 10 0.998 0.0045 0.00002025 2）．用公式 n i i x n x 1 求算术平均值。
电子测量部分习题答案
3.3 已知可变频率振荡器频率f 1＝2.4996~4.5000MHz ，固定频率振荡器频率f 2=2.5MHz ，若以f 1和f 2构成一差频式信号发生器，试求其频率覆盖系数，若直接以f 1构成一信号发生器，其频率覆盖系数又为多少？ 解：因为差频式信号发生器f 0= f 1－f 2所以输出频率范围为：400Hz ～2.0000MHz频率覆盖系数301055000Hz400MHz0000.2⨯=＝＝k如果直接以f 1构成一信号发生器，则其频率覆盖系数8.1.4996MHz2MHz5000.40≈='k3.4 简述高频信号发生器主要组成结构，并说明各组成部分的作用？ 答：高频信号发生器主要组成结构图如下图所示：（1）主振级产生具有一定工作频率范围的正弦信号，是信号发生器的核心。
（2）缓冲级主要起阻抗变换作用，用来隔离调制级对主振级可能产生的不良影响，以保证主振级工作的稳定。
（3）调制级主要进行幅度调制和放大后输出，并保证一定的输出电平调节和输出阻抗。
（4）输出级进一步控制输出电压的幅度，使最小输出电压达到μV 数量级。
3.5 要求某高频信号发生器的输出频率f ＝8~60MHz ，已知其可变电容器的电容C 的变化范围为50pF~200pF ，请问该如何进行波段划分，且每个波段对应的电感应为多大？解：2502002121minmax maxmin min max ===C CLC LC f f k ＝＝ππ 而5.7Hz80MHz6＝=∑k ，n k k =∑ 高频信号发生器原理框图输出443.3255.0875.08.1lg 5.7lg 9.0lg lg ≈====∑k k n由MHz 8pF2002121maxmin ==L LC f ππ＝，所以H 979.10μ=L相邻波段的电感值满足：21k L L nn =-，所以可以计算得出 H 495.01μ=LH 124.02μ=LH 031.01μ=L3.8 简述各种类型的信号发生器的主振器的组成，并比较各自特点。
电子测量技术基础课后习题答案中
习 题 五5.1 试述时间、频率测量在日常生活、工程技术、科学研究中有何实际意义？答：人们在日常生活、工作中离不开计时，几点钟吃饭、何时上课、几时下班、火车何时开车都涉及到计时。
工程技术、科学研究中时间、频率测量更为重要，科学实验、邮电通信，人造卫星，宇宙飞船、航天飞机的导航定位控制，都要准确的测量时间与频率测量。
5.2 标准的时频如何提供给用户使用？答：标准的时频提供给用户使用有两种方法：其一，称为本地比较法。
就是用户把自己要校准的装置搬到拥有标准源的地方，或者由有标准源的主控室通过电缆把标准信号送到需要的地方，然后通过中间测试设备进行比对。
其二，是发送—接收标准电磁波法。
这里所说的标准电磁波，是指含有标准时频信息的电磁波。
5.3 与其他物理量的测量相比，时频测量具有哪些特点？答：（1）测量的精度高； （2）测量范围广（3）频率的信息传输和处理比较容易并且精确度也很高。
5.4 简述计数式频率计测量频率的原理，说明这种测频方法测频有哪些测量误差？对一台位数有限的计数式频率计，是否可无限制地扩大闸门时间来减小±1误差，提高测量精确度？答：是根据频率的定义来测量频率的。
若某一信号在T 秒时间内重复变化了N 次，则根据频率的定义，可知该信号的频率f x 为：f x ＝N /T测量误差主要有：±1误差：11x N N N f T∆±±＝＝ 标准时间误差：C Cf T T f ∆∆＝－ 不可无限制地扩大闸门时间来减小±1误差，提高测量精确度。
一台位数有限的计数式频率计，闸门时间时间取得过大会使高位溢出丢掉。
5.5 用一台七位计数式频率计测量f x ＝5MHz 的信号频率，试分别计算当闸门时间为1s 、0.1s 和10ms 时，由于“±1”误差引起的相对误差。
解：闸门时间为1s 时： 6110.2105101x N N f T -∆±±±⨯⨯⨯－6＝＝＝ 闸门时间为0.1s 时： 6110.2105100.1x N N f T -∆±±±⨯⨯⨯－5＝＝＝ 闸门时间为10ms 时：63110.2105101010x N N f T -∆±±±⨯⨯⨯⨯－4－＝＝＝ 5.6 用计数式频率计测量频率，闸门时间为1s 时，计数器读数为5 400，这时的量化误差为多大？如将被测信号倍频4倍，又把闸门时间扩大到5倍，此时的量化误差为多大？解：（1）11 1.85105400x N N f T ∆±±±⨯－4＝＝＝ （2）119.2910454005x N N f T ∆±±±⨯⨯⨯－6＝＝＝ 5.7 用某计数式频率计测频率，已知晶振频率的相对误差为Δf c / f c ＝±5×10－8，门控时间T ＝1s ，求：（1）测量f x ＝10MHz 时的相对误差；（2）测量f x ＝10kHz 时的相对误差；并提出减小测量误差的方法。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
部分习题参考答案
第2章
2-6. (1)精密度高，（２）正确度高，（３）精密度、正确度和准确度均高。
2-7.（a ）适合R X 相对R V 小；（b ）适合R X 相对R I 大。
2-8. (1) 9.6V ; (2) -20%, -17% ; (3) -0.42%, -0.42% 2-9. (1)Φ＝(1.2/8.1)*360=53.33°；(2) ΔΦ=±(0.1/8.1)*360=±4.44°
2-10 0.05V , -0.05V , 1.01%, 1%, 0.5级。
2-11. (1)-0.02 mA ,0.02mA,2.75%,(2)2.5级。
2-12. 1.2% , 4.5% 2-13. 选用(2) 0.2级10 mA 量程；
2-14. 合格
2-15. (1) ±5.2μH, ±52% ; (2) ±21μH, ±2.6%; (3) ±0.94mH, ±4.7%; (4) ±2.55mH, ±2.6%。
2-16. 0.07% ; 2-17. 2.5级; 2-18存在变值系差。
2-19. (1)1000.813，0.056；(2)无； 2-20. 查t 分布表k t =3.25，范围：[1000.813±0.060]kHz 。
2-21. (1) 10.00V±0.10V , 10.00V±0.12V , 10.00V±0.16V;(2)86.64%，98.26%，99.95%
2-22. (1)正态分布;(2)0.68269; 0.9545; 0.9973;(3)1.65，1.96，2.58
2-23. [1462.3，1464.3];
2-24. 有粗差数据，剔除第5个数据46.81；[46.947±0.053]kΩ。
2-26.(1)串联212Ω, ±0.35%; (2) 并联 43.9Ω , ±0.38%;(3) 串联时大电阻对总电阻误差影响大，并联时小电阻对总电阻误差影响大。
2-27. ±8%
2-28 (1)3345.14150 3345.142,3345.14,3345; (2)195.11,2.0×102; (3)28。
2-29. (1) 3.3；(2) 3.30；(3) 38；(4) 7.38；(5) 52.62；(6) 35.4；
第3章 3-8. (1)T=1s -5
5x 011==110f T 1101N γ=±±±⨯⨯⨯ (2) T=0.1 s -45x 011==110f T 1100.1N γ=±±±⨯⨯⨯
（3）T=10ms
-35x 011==110f T 1100.01N γ=±±±⨯⨯⨯
3-11. (1)
选1s 闸门时间最好。
(2) x f =7318.256KHz ，选T=0.1s ，显示N=7318.25KHz x f =25.86293MHz ，选T=10ms ，显示N=25862.9KHz
3-21.（1）测频843011(
)(110)11010101c f x c f f T f γ--∆=±+=±+⨯=±⨯⋅⨯⨯
（2）测周6836010.110(0.3%)(0.3%110)0.4%41010010c T x c f T f f γ----∆⨯=±++=±++⨯≈±=±⨯⋅⨯
（3）测多周期
6856010.3%100.3%()(110) 1.3101000100101000c T x c f mT f m f γ----∆±=±++=±++⨯≈⨯⋅⨯⨯
3-22．
1m f KHz
3-23．当被测频率小于100KHz 时宜测周。
3-24. (1) 1.5ms (2) 10
第4章
4-6. 1V 、0.9V 、1.04V
4-7. 1V 、1.414V 、0.816V 4-8 . 0.558V 、0.707V 、0.577V
4-17. 10011010、11001100
4-19. （1）U om =-3V ；（2）N 1=2000；（3）T 2=15ms ；（4）N 2=1500；（5）e =0.001V/字；（6）3位半
4-20. -8.400V 4-21.（1）4位、4位半；（2）0.01mV ；（3）±0.5mV 、±0.033%；±2.3mV 、±0.153% 4-22. ±0.0040%、±0.0094% 4-23. （1）±0.03%；（2）0.1mV/字；（3）1μV 4-24. ()04max ()7.50.50.0625100.081%i R I x
U U γγγ-∆=±++=±++⨯≈± 4-25. 1010、1011 4-26. 2.2×10-5、7×10-5
4-27. （1）D ； （2）A ； （3）C ； （4）B ； （5）A ； （6）C ； （7）D ； （8）A ；
第5章
5-6. 0.02μs/cm
5-7. 355mV 、251mV 5-10. 20MHz 、10MHz 5-11. （1）1.2V 、4kHz ；（2）0.25ms/cm
5-19.（1）500kHz ；（2）1V/256=3.9mV ；（3）500B 5-20. 100MHz 、100kHz 、100Hz
5-21. A ：200Msa/s （时基因数从10ns/div 至0.5μs/div ）、100Sa/s （时基因数1000ms/div ）；
B ：200Msa/s （时基因数从10ns/div 至0.5ms/div ）、100kSa/s （时基因数1000ms/div ）
5-22. 9.22μs 、0.31μV
第6章
6-3． 10191800.050.05
-==个滤波器
6-13． (0~1.4) 1.8 1.8~3.2L x I f f f GHz GHz GHz =+=+=
2(0~1.4)2 1.8 3.6~5.0x I f f f GHz GHz GHz =+=+⨯=镜
6-14．(2) 频谱仪的4级混频调谐方程为f x = f LO1－(f LO2 + f LO3 + f LO4 + f IF4)
(4) 频谱仪的镜频范围为f 镜 = f x + 2f IF1
(5) 各级本振频率为
f LO1 = f x + f IF1 = 2.42~4.22GHz f LO2 = f IF1 - f IF2 = 2.2GHz
f LO3 = f IF2 - f IF3 = 200MHz f LO4 = f IF3 - f IF4 = 17MHz
6-18． 较完整观测方波的频谱，至少观测到10次谐波，故扫频宽度20KHz 10=200KHz ⨯
6-19．（1）③； （2）④； （3）①； （4）③； （5）③；（6）④； （7）①； （8）③； （9）②； （10）
③；
第7章
7-18. 0
12i f f f f =++ 7-19. (a)
n m f f r =0 (b) 10r rH f N f f P =+
7-21. (1) M 取“－” (2) N 的取值范围为：330～611 7-22. 输出频率范围：72.1MHz ～100.11 MHz ，步进频率100Hz 。
7-23. 3次除5，7次除6 7-24. 输出频率：390.625KHz 7-25. (1)：max 12.54c o f f MHz == min 0.01162c N o f f Hz ==
(2)可输出频率点数30max min
2o o f p f == 最高频率分辨力min 11.6o f f mHz ∆== (3)最高相位分辨力00
010*******.35222
m M ϕ∆===
第8章
8-2. 50Ω
8-3．由平衡条件有 132142
111()()R Z R j c j c j c ωωω+=+ 12232411666666(1)
(1)
0.510(10001001101)11001100.510(20001000.5101)110c R j c Z j c c R j c j j j j ωωωω------+=⨯+⨯⨯⨯⨯⨯+==⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯
所以得331Z C F μ==
8-4. 正确的有(a)和(c)，错误的有(b)和(d)，因为相位不能平衡。
8-5．由平衡条件有：
243411()()x x R j L R R j c j c ωωω+=+ 进一步整理
224334x x R L R R R j c c j c ωω+=+ 因为等式两边实部和虚部对应相等
所以有 243x L R R c = 和
2
34x R R j c j c ωω= 故：322434
x x C R L R R C R C == 8-6. 不正确，４根导线的屏蔽层未连接，不能形成等电位。