电子测量与仪器课后习题答案 (清华大学出版社版)
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电子测量与仪器习题参考答案第一章一、填空题1.测量是人们认识客观事物并获得其量值的实验过程。
测量的基本方法是实验方法，测量结果由数值和单位两部组成。
测量结果与真值之间的差异称为测量误差。
2.电子测量是泛指一切以电子技术为基本手段的测量。
即以电子技术理论为依据、电子测量仪器和设备为手段，对各种电量、电信号以及电子元器件的特性和参数进行的测量。
3.在电子测量的各项内容中，具有重要意义的是频率、电压、时间和阻抗的测量。
4.电子测量按测量方法可分为直接测量、间接测量和组合测量；按被测量性质分为时域测量、频域测量、数据域测量和随机测量。
5.计量的三个主要特征是统一性、准确性和法制性。
6.计量基准通常分为国家计量基准、国家副计量基准和工作计量基准三类，也分别称作一级、二级、三级基准。
7.比对的目的是考核量值统一性。
8.根据测量误差的性质和特点，可将误差分为随机误差、系统误差和粗大误差。
9.随机误差的特点主要有三个：有界性、对称性和抵偿性。
10.在相同的条件下多次测量同一量值时，测量误差的绝对值和符号保持不变，或测量条件改变时按一定规律变化的误差称为系统误差。
11.测量结果通常用准确度、精密度和精确度三个参数来评定。
12.某测试人员在进行石英晶体振荡器输出频率试验中，测得其平均值为10000Ｈz，则此次测量的绝对误差△Ｘ＝2Ｈz，相对误差Ａ＝2/10000。
13.在线性仪表进行测量时，为尽可能减小示值误差，一般应使示值指示在仪表满刻度值的2/3以上区域但对于指针式欧姆表，量和的选择应以电表指针偏转到最大偏转角度的1/3~2/3区域为宜。
14.为提高曲线修匀时作图的准确度，通常采用的方法是分组平均。
15.电子测量食品的功能包括变换功能、信号处理与传输功能、测量结果与显示功能三种基本功能。
16.电子测量食品的接地有两类，安全接地的目的是保障操作者人身安全，技术接地的目的是保证电子测量仪器正常工作。
二、选择题1.在电子测量中，测量精度最高的测量是（Ａ）。
《电子测量与仪器》习题答案解析
《电子测量与仪器》习题参考答案习题1一、填空题1．比较法；数值；单位；误差。
2．电子技术；电子技术理论；电子测量仪器。
3．频率；电压；时间。
4．直接测量；间接测量；时域测量；频域测量；数据域测量。
5．统一性；准确性；法制性。
6．国家计量基准；国家副计量基准；工作计量基准。
7．考核量值的一致性。
8．随机误差；系统误差；粗大误差。
9．有界性；对称性。
10．绝对值；符号。
11．准确度；精密度。
12．2Hz ；0.02%。
13．2/3；1/3～2/3。
14．分组平均法。
15．物理量变换；信号处理与传输；测量结果的显示。
16．保障操作者人身安全；保证电子测量仪器正常工作。
二、选择题1．A 2．C 3．D 4．B 5．B 6．D 7．A 8．B 9．B 10．D 三、简答题1．答：测量是用被测未知量和同类已知的标准单位量比较，这时认为被测量的真实数值是存在的，测量误差是由测量仪器和测量方法等引起的。
计量是用法定标准的已知量与同类的未知量（如受检仪器）比较，这时标准量是准确的、法定的，而认为测量误差是由受检仪器引起的。
由于测量发展的客观需要才出现了计量，测量数据的准确可靠，需要计量予以保证，计量是测量的基础和依据，没有计量，也谈不上测量。
测量又是计量联系实际应用的重要途径，可以说没有测量，计量也将失去价值。
计量和测量相互配合，才能在国民经济中发挥重要作用。
2．答：量值的传递的准则是：高一级计量器具检定低一级计量器具的精确度，同级计量器具的精确度只能通过比对来鉴别。
3．答：测量误差是由于电子测量仪器及测量辅助设备、测量方法、外界环境、操作技术水平等多种因素共同作用的结果。
产生测量误差的主要原因有：仪器误差、影响误差、理论误差和方法误差、人身误差、测量对象变化误差。
按照误差的性质和特点，可将测量误差分为随机误差、系统误差、粗大误差三大类。
误差的常用表示方法有绝对误差和相对误差两种。
四、综合题1．解：绝对误差 ΔX 1＝X 1－A 1＝9－10＝－1V ΔX 2＝X 2－A 2＝101－100＝1V相对误差 11111%100100%A X A γ-=-∆=⨯= 22211%100100%A X A γ=∆=⨯=2．解：ΔI m1＝1m γ× X m1＝±0.5％×400＝±2mA ，示值范围为100±2mA ；ΔI m2＝2m γ× X m2 ＝±1.5％×100＝±1.5mA ，示值范围为100±1.5mA 。
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。
电子测量与仪器(第三版)课后习题2-3
2.3误差按性质不同分为哪几种？各有何特点？
按照误差的特点和性质，误差可分为系统误差、随机误差和粗大误差3类。
系统误差的主要特点是：只要测量条件不变，误差即为确定值，用多次测量去求平均值的办法不能改变和消除系统误差；而条件改变时，误差也遵循某种确定的规律而变化，具有可重复性，较易修正和消除。
随机误差产生于多种因素的同时作用，这些因素互不相关，没有规律，这些因素的总和会对测量值产生可以察觉到的影响。
随机误差的特点是：①有界性；②对称性；③抵偿性。
粗大误差产生原因主要是读书错误、测量方法不对、瞬间干扰、仪器工作不正常等。
粗大误差的处理通常按一定的法则进行剔除。
粗大误差的主要特点是：测得值明显地偏离实际。
电子测量与仪器课后习题答案 (清华大学出版社版)
电子测量与仪器课后习题答案清华大学出版出版简述计量与测量之间的联系和区别。
1．答：测量是用被测未知量和同类已知的标准单位量比较，这时认为被测量的真实数值是存在的，测量误差是由测量仪器和测量方法等引起的。
计量是用法定标准的已知量与同类的未知量（如受检仪器）比较，这时标准量是准确的、法定的，而认为测量误差是由受检仪器引起的。
由于测量发展的客观需要才出现了计量，测量数据的准确可靠，需要计量予以保证，计量是测量的基础和依据，没有计量，也谈不上测量。
测量又是计量联系实际应用的重要途径，可以说没有测量，计量也将失去价值。
计量和测量相互配合，才能在国民经济中发挥重要作用。
量值传递的准则是什么？2．答：量值的传递的准则是：高一级计量器具检定低一级计量器具的精确度，同级计量器具的精确度只能通过比对来鉴别。
简述高频信号发生器的基本组成及各组成部分的功能。
1．答：高频信号发生器主要由主振级、调制级、内调制振荡器、输出级、监视器和电源等六部分组成。
各部分的功能是：（1）主振级。
其作用是产生高频等幅载波信号，也叫高频振荡器。
（2）调制级。
将主振级产生的高频等幅载波信号与调制信号发生器产生的音频调制信号（400Hz或1KHz）同时送到调制级后，从调制级输出的就是载有音频信号的已调波了。
（3）内调制振荡器。
其作用是产生内调制信号的，也叫内调制振荡器，一般的高频信号发生器产生的内调制信号有400Hz和1kHz两种。
（4）输出级。
其作用主要是对已调信号进行放大和滤波，然后在此基础上通过衰减器对输出电平进行较大范围的调节和输出阻抗的变换，以适应各种不同的需要。
（5）监视器。
监视器主要用来测量输出信号的载波的电平和调幅系数，显示输出信号的频率、幅度、波形等，对输出信号进行监视。
（6）电源。
电源供给各部分所需的直流电压。
频率合成的实现方法有那几种？各有何优缺点？3．答：频率合成的方法一般有两种：直接合成法与间接合成法。
直接合成法的优点是频率的稳定度高，频率转换速度快，频谱纯度高，频率间隔小，可以做到0.1Hz以下。
《电子测量仪器与应用》-习题答案
答案1.3.3任务知识点习题4、（1)×（2)×11、400Hz14、图(b)，触发极性：正；触发电平：零图(c) ，触发极性：负；触发电平：零图(d) ，触发极性：负；触发电平：正图(e) ，触发极性：正；触发电平：正15、（1）b c ；（2）a；（3）b；（4）a；（5）a c d b ；（6）a b b16、（1）连续扫描、触发扫描、自动扫描；（2）校准；（3）电子枪、偏转系统、荧光屏；（4）Y A、Y B、Y A±Y B、交替、断续、交替、断续17 、（1）√（2）√（3）√（4）×（5）√（6）√（7）×1.3.5任务知识点习题7、不能2.2.2任务知识点习题1、图（a），周期：34μs、峰-峰值：5V图（b），周期：38μs、峰-峰值：3.4V图（c ），周期：44μs 、峰-峰值：44V 图（d ），周期：24μs 、峰-峰值：46V 3、 2kHz ，2V ，1.4V 4、 5MHz 5、 20MHz 6、 0.4Hz 7、 47.7 ns 8、 ϕ∆=120。
9、 X-Y 方式 、6 kHz 、4.5 kHz2.3.2任务知识点习题1、a 3、小3.2.3任务知识点习题2、（1）4位表，无超量程能力（2）214位表，如按2V 、20V 、200V 等分挡，没有超量程能力；若按1V 、10V 、100V等分挡，则具有100%的超量程能力。
（3）433位表，如按5V 、50V 、500V 等分挡，则具有20%的超量程能力4、ΔU =±0.0008V ，±2个字5、（1）B （2）A （3）A 6、（1）√ （2）× （3）√ （4）× （5）√ （6）√ （7）× （8）× 7、（1）地、信号；信号、地 （2）并、串（3）机械调零，电气调零 （4）±2（5）随机误差、系统误差3.3.3任务知识点习题1、（1）D （2）B （3）B （4）C4.2.3任务知识点习题4、0.000165、4Ω、64Ω或64Ω、4Ω6、25pF；6.28×10-34.3.3任务知识点习题2、测量二极管时不用，因为不必使用阶梯信号；测量三极管时要阶梯调零，因为要使用阶梯信号。
《电子测量与仪器》课后答案重点题
间接反应被测量的大小。
（2）因为 ，所以 V
因为 ， 即
所以正弦波有效值为1V，峰值为 V，均值为。
方波有效值为 V，峰值为 V，均值为。
三角波有效值为 V，峰值为
V，均值为。
三种波形在同一坐标图为：
若在示波器上分别观察峰值相等的正弦波、方波、三角波，得Up＝5V；现在分别采用三种不同检波方式并以正弦波有效值为刻度的电压表进行测量，试求其读数分别为多少
（2） 级10mA量程的绝对误差为％×10mA＝
（3） 级15mA量程的绝对误差为％×15mA＝
（4） 级100mA量程的绝对误差为％×100mA＝
由以上结果可知（1），（2），（3）都可以用来作为标准表，而（4）的绝对误差太大，
其中（1），（2）量程相同，而（3）的量程比（1），（2）大，在绝对误差满足要求的情况下，应尽量选择量程接近被检定表量程，但（2），（3）准确度级别高，较贵，所以最适合用作标准表的是 级10mA量程的。
对某恒流源的输出电流进行了8次测量，数据如下：
次数
1
2
3
4
5
6
7
8
I/mA
求恒流源的输出电流的算术平均值 ，标准偏差估值 及平均值标准偏差估值 。
解：恒流源的输出电流的算术平均值
次数
1
2
3
4
5
6
7
8
I/mA
残差（10－3mA）
标准偏差估值
平均值标准偏差估值
设对某参数进行测量，测量数据为，，，，，，试求置信概率为95%的情况下，该参量的置信区间。
通用计数器测量时间间隔的工作原理：
通过两个单独的通道启动计数器的计数，其中一个通道信号用来启动计数器的计数，另一个通道的信号停止计数器的计数，这两个信号之间的间隔即要测的时间间隔。
电子测量与仪器(第2版)习题答案
高等职业教育电子信息类贯通制教材（电子技术专业）电子测量与仪器（第2版）习题答案宋悦孝主编张伟主审Publishing House of Electronics Industry北京 BEIJING习题11. 5V –5V 90V 10V2. –2V –5% –5.3%3. Δx 1=±0.15V Δx 2=±0.2V>Δx 1 选择10V 、1.5级的电压表4. 4.5mA –4.5mA 5％ γm ＝4.5％，所以定为5.0级5. Δx 1=±0.05V 记录值为7.53V 报告值为7.5V6. 54.79——54.8 86.3724——86.4 500.028——500 21000——2.10×1040.003125——3.12×10–3 3.175——3.18 43.52——43.5 58350——5.84×1047. 18.4V 18.44V8. 2.100kΩ 2100Ω 2.100×103Ω 0.2100×10kΩ习题32. 表征交流电压的平均值为3V （以往定义的平均值为0V ） 6V –2V 8V3.5V3.（1）均值表：U α=P F K K U ˆ11.1 正弦波时7.1V 三角波时5.6V 方波时11.1V （2）峰值表：U α=2ˆU均为7.1V（3）有效值表：U α= U =P K U ˆ 正弦波时7.1V 三角波时5.8V 方波时10V 4. （1）峰值表：P K U U α2= αU U 2ˆ= FP K K U U α2= 正弦波U =10V U ˆ=14.1V U =9V ；三角波U =8.2V Uˆ=14.1V U =7.1V ；方波U =U ˆ=U =14.1V （2）均值表：αU K U F 9.0= αU U 9.0= αU K K U P F 9.0ˆ= 正弦波U =10V U ˆ=14.1V U =9V ；三角波U =10.4V Uˆ=18V U =9V ；方波U =U ˆ=U =9V 5. 不可以。
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电子测量与仪器课后习题答案清华大学出版出版
简述计量与测量之间的联系和区别。
1．答：测量是用被测未知量和同类已知的标准单位量比较，这时认为被测量的真实数值是存在的，测量误差是由测量仪器和测量方法等引起的。
计量是用法定标准的已知量与同类的未知量（如受检仪器）比较，这时标准量是准确的、法定的，而认为测量误差是由受检仪器引起的。
由于测量发展的客观需要才出现了计量，测量数据的准确可靠，需要计量予以保证，计量是测量的基础和依据，没有计量，也谈不上测量。
测量又是计量联系实际应用的重要途径，可以说没有测量，计量也将失去价值。
计量和测量相互配合，才能在国民经济中发挥重要作用。
量值传递的准则是什么？
2．答：量值的传递的准则是：高一级计量器具检定低一级计量器具的精确度，同级计量器具的精确度只能通过比对来鉴别。
简述高频信号发生器的基本组成及各组成部分的功能。
1．答：高频信号发生器主要由主振级、调制级、内调制振荡器、输出级、监视器和电源等六部分组成。
各部分的功能是：（1）主振级。
其作用是产生高频等幅载波信号，也叫高频振荡器。
（2）调制级。
将主振级产生的高频等幅载波信号与调制信号发生器产生的音频调制信号（400Hz或1KHz）同时送到调制级后，从调制级输出的就是载有音频信号的已调波了。
（3）内调制振荡器。
其作用是产生内调制信号的，也叫内调制振荡器，一般的高频信号发生器产生的内调制信号有400Hz和1kHz两种。
（4）输出级。
其作用主要是对已调信号进行放大和滤波，然后在此基础上通过衰减器对输出电平进行较大范围的调节和输出阻抗的变换，以适应各种不同的需要。
（5）监视器。
监视器主要用来测量输出信号的载波的电平和调幅系数，显示输出信号的频率、幅度、波形等，对输出信号进行监视。
（6）电源。
电源供给各部分所需的直流电压。
频率合成的实现方法有那几种？各有何优缺点？
3．答：频率合成的方法一般有两种：直接合成法与间接合成法。
直接合成法的优点是频率的稳定度高，频率转换速度快，频谱纯度高，频率间隔小，可以做到0.1Hz以下。
缺点是它需要大量的混频器、滤波器、分频器及倍频器等，电路单元多，设备复杂，体积大而显得笨重，造价贵。
间接合成法也称为锁相合成法，它通过锁相环来完成频率的加、减、乘、除（即完成频率的合成）。
锁相环具有滤波作用，其通频带可以做得很窄，且中心频率易调，又能自动跟踪输入频率，因而可以省去直接合成法中所使用的大量滤波器、混频器及分频器等，有利于简化结构，降低成本，易于集成。
基本锁相环有哪几个组成部分？各起什么作用？为什么可以把锁相环看成是一个以输入频率为中心的窄带滤波器？
4．答：锁相环路是间接合成法的基本电路，它是完成两个电信号相位同步的自动控制系统。
基本锁相环由鉴相器（PD）、环路低通滤波器（LPF）和电压控制振荡器（VCO）等三部分组成。
其工作原理是：将输出信号U o中的一部分反馈回来与输入信号U i共同加到鉴相器PD上进行相位比较，其输出端的误差电压UФ同两个信号的瞬时相位差成比例。
误差电压UФ经环路低通滤波器LPF滤掉其中的噪音以后，用来控制压控振荡器VCO，使其振荡频率向其输入频率靠拢，直至锁定。
此时，两信号的相位差保持某一恒定值，因而，鉴相器的输出电压也为一直流电压，振荡器就在此频率上稳定下来。
也就是说，锁相环路的最终输出信号频率就是其输入信号频率，因而可以把锁相环看成是一个以输入频率为中心的窄带滤波器。
试述脉冲信号发生器的工作原理。
5．答：脉冲信号发生器主要由主振级、延迟级、形成级、整形级和输出级等五个部分组成。
各部分的原理如下：（1）主振级。
主振级的作用是形成一个频率稳定度高、调节性能良好的周期信号，作为下一级电路的触发信号。
主振级一般由多谐振荡器组成，其特点是电路简单，频率连续可调，既可工作在内触发状态，也可工作在外触发状态。
当“内触发”时，主振级是一个多谐振荡器；当“外触发”时，主振级就相当于一个单稳态电路了。
（2）延迟级。
脉冲信号发生器除了具有主脉冲输出外，一般还要求有“同步”外部设备或仪器的同步脉冲输出。
而主脉冲和同步脉冲之间需要有一定的延迟。
延迟级就是为了完成这种延迟作用而设置的。
（3）形成级。
脉冲形成级的作用是形成脉冲宽度稳定性好，具有良好宽度调节性能的矩形脉冲波。
其宽度一般为2.5ns~1s。
脉冲形成级的电路一般采用单稳态触发器和脉冲加、减电路。
（4）整形级。
为了使输出的脉冲波更趋近矩形，通常要求脉冲波形的前、后沿要陡峭，而整形级能充分改善矩形脉冲的形状并具有电流放大作用。
脉冲整形级主要由电流开关电路组成。
而延迟级、形成级、整形级又构成脉冲形成级。
（5）输出级。
输出级的作用是对输出脉冲信号进行幅度放大，并通过衰减器输出各种幅度的脉冲波形。
通常包括有脉冲放大器、倒相器等，输出信号的幅度、极性等在输出级进行调节。
简述电场偏转式CRT中波形显示的原题。
1．答：在电子枪中，电子运动经过聚焦形成电子束，电子束通过垂直和水平偏转板打到荧光屏上产生亮点，亮点在荧光屏的垂直或水平方向上偏转的距离，正比于加在垂直或水平偏转板上的电压，即亮点在屏幕上的移动的轨迹，是加到偏转板上的电压信号的波形。
示波器显示图形或波形的原理是基于电子与电场之间的相互作用原理进行的。
示波器中探头的作用主要有那些？
2．答：探头的作用主要有两个，即提高示波器的输入阻抗，降低分布电容对波形的影响。
双踪示波器中交替和断续两种工作方式有什么不同？
3．答：双踪示波器中电子开关在每一次扫描结束时转换。
若第一扫描周期显示A波形，则第二扫描周期显示B波形，第三次显示A波形……，这种方式称为交替工作方式，它适用于被显示波形频率较高的情况。
如此交替地断续扫出A，B波形的方式称为断续工作方式，它适用于被显示波形频率较低的情况。
使用双踪示波器观察波形时，调节那些旋钮可以做到：
4．答：⑴垂直移位、水平移位旋钮。
⑵聚集、辅助聚集、亮度旋钮。
⑶Y轴偏转因数选择（V/div）。
⑷扫描速度微调旋钮或同步调节。
数字电压表的主要技术指标有哪些？它们是如何定义的。
4．答：显示位数，显示位数是指能显示0～9十个完整数码的位数；分辨率，分辨率是指数字万用表能够显示输入电压的最小变化值，即显示器末位跳动一个数字所需的最小电压变化值；输入阻抗；抗干扰能力；测量速率是在单位时间内以规定的准确度完成的测量次数，或一次完整测量所需的时间。
简述双斜积分式A/D转换器的工作原理。
5．答：在同一个测量周期内，首先对被测直流电压U x在限定时间（T1）内进行定时积分，然后切换积分器的输入电压为基准电压﹙-U x＜0时，U r＞0；-U x＞0时，U r＜0），再对U r进行定值反向积分，直到积分器输出电压等于零为止。
合理选择电路参数可把被测电压U x变换成反向积分的时间间隔，再利用脉冲计数法对此时间间隔进行数字编码，从而得出被测电压数值。
整个过程是两次积分，将被测电压模拟量U x变成与之正比的计数脉冲个数，
从而完成A/D转换。
简述逐次逼近比较式A/D转换器的工作原理。
6．答：逐次逼近比较式A/D转换器的工作原理非常类似于天平称质量过程。
天平在称物质的质量时使用一系列的砝码，根据称量过程中天平的平衡情况，逐次增加或减少砝码，使天平最终趋于平衡。
逐次逼近比较式A/D转换器，在转换过程中用被测电压去与基准电压按指令进行比较，依次按二进制递减规律减小，从数字码的最高位开始，逐次比较到最低位，使U o逐次逼近U x。