电子测量习题(蒋焕文)
电子测量考试试题及答案
一、填空题1、在选择仪器进行测量时,应尽可能小的减小示值误差,一般应使示值指示在仪表满刻度值的___2/3__ 以上区域.2、随机误差的大小,可以用测量值的____标准偏差____ 来衡量,其值越小,测量值越集中,测量的____精密度____ 越高.3、设信号源预调输出频率为1MHz ,在15 分钟内测得频率最大值为1.005MHz ,最小值为998KHz ,则该信号源的短期频率稳定度为___0.7%___ .4、信号发生器的核心部分是振荡器.5、函数信号发生器中正弦波形成电路用于将三角波变换成正弦波.6、取样示波器采用非实时取样技术扩展带宽,但它只能观测重复信号.7、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____断续____方式.8、BT-3 型频率特性测试仪中,频率标记是用一定形式的标记来对图形的频率轴进行定量,常用的频标有___针形频标_____ 和____菱形频标_____ .9、逻辑分析仪按其工作特点可分逻辑状态分析仪和逻辑定时分析仪.10、指针偏转式电压表和数码显示式电压表测量电压的方法分别属于____模拟__ 测量和___数字___ 测量.1、测量误差是测量结果与被真值的差异.通常可以分为绝对误差和相对误差.2、在测量数据为正态分布时,如果测量次数足够多,习惯上取3σ作为判别异常数据的界限,这称为莱特准则.3、交流电压的波峰因数定义为峰值与有效值之比,波形因数定义为有效值与平均值之比.4、正弦信号源的频率特性指标主要包括频率X围、频率准确度和频率稳定度.5、频谱分析仪按信号处理方式不同可分为模拟式、数字式和模拟数字混合式.6、逻辑笔用于测试单路信号,逻辑夹则用于多路信号.7、当示波器两个偏转板上都加正弦信号时,显示的图形叫李沙育图形,这种图形在相位和频率测量中常会用到.8、在示波器上要获得同步图形,待测信号周期与扫描信号周期之比要符合.1、按照误差的基本性质和特点,可把误差分为系统误差、随机误差、和粗大误差.2、按检波器在放大器之前或之后,电子电压表有两种组成形式,即放大-检波式和检波-放大式.3、在双踪示波器的面板上,当"微调〞增益控制旋钮顺时针方向转至____校准__ 位置时,才能使显示波形的偏转幅度对应于偏转因数选择开关所指示的位置.4、在没有信号输入时,仍有水平扫描线,这时示波器工作在连续扫描状态；若工作在触发扫描状态,则无信号输入时就没有扫描线.5、BT-3 型频率特性测试仪中,频率标记是用一定形式的标记来对图形的频率轴进行定量,常用的频标有__针形频标______ 和__菱形频标_______ .6、逻辑笔用于测试单路信号,逻辑夹则用于多路信号.7、评价正弦信号发生器的技术指标归纳为三大指标,即频率特性、输出特性和调制特性.二、判断题1、数字式万用表测量的过程是先将被测量转换成直流电压信号.〔√〕2、当被测频率大于中界频率时,宜选用测周的方法；当被测频率小于中界频率时,宜选用测频的方法.〔×〕3、用计数器直接测周的误差主要有三项：即量化误差、触发误差以与标准频率误差.〔√〕4、能够输出多种信号波形的信号发生器是脉冲信号发生器.〔×〕5、电子示波器是时域分析的最典型仪器.〔√〕6、频谱分析仪主要用于分析信号的频谱分布.〔√〕7、虚拟仪器充分体现了"软件就是仪器〞的思想,在虚拟仪器中可以取消硬件.〔×〕8、逻辑状态分析仪主要用于数字系统的硬件测试.〔×〕9、差频式信号发生器的特点是频率覆盖X围宽,但频率准确度差.〔√〕10、低频信号发生器的指示电压表的示数就是它输出电压的实际值.〔×〕1、数字式万用表测量的过程是先将被测量转换成直流电压信号.〔√〕2、在测量周期时,为减少被测信号受到干扰造成的转换误差,电子计数器应采用多周期测量法.〔√〕3、当计数器进行自校时,从理论上来说不存在±1个字的量化误差.〔√〕4、间接合成法又称为锁相合成法,通过锁相环来完成频率的加、减、乘、除.〔√〕5、用示波器观察任意两种波形的合成图形都可以认为是李沙育图形〔×〕6、频谱特性测试仪主要用于电路频率特性的测试.〔√〕7、虚拟仪器充分体现了"软件就是仪器〞的思想,在虚拟仪器中可以取消硬件.〔×〕8、数据域的测试一般分三个阶段进行：测试生成、测试评价和测试实施.〔√〕9、低频信号发生器的指示电压表的示数就是它输出电压的实际值.〔×〕10、在所有场合下,扫频测试法均优于点频测试法.〔×〕1、数字式万用表测量的过程是先将被测量转换成直流电压信号.〔√〕2、当被测频率大于中界频率时,宜选用测周的方法；当被测频率小于中界频率时,宜选用测频的方法.〔×〕3、当计数器进行自校时,从理论上来说不存在±1个字的量化误差.〔√〕4、锁相式频率合成技术是一种直接式的频率合成技术.〔×〕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为基础的.〔√〕6、频谱特性测试仪主要用于电路频率特性的测试.〔√〕7、虚拟仪器充分体现了"软件就是仪器〞的思想,在虚拟仪器中可以取消硬件.〔×〕8、数据域的测试一般分三个阶段进行：测试生成、测试评价和测试实施.〔√〕9、频率稳定度又分为短期频率稳定度和长期频率稳定度,其中长期频率稳定度是指在任意24小时内信号频率发生的最大变化.〔×〕10、混频式锁相环可以实现频率的加减运算.〔√〕简答题、计算题1、试述测量和电子测量的定义.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.2、比较触发扫描和连续扫描的特点.答：连续扫描和触发扫描示波器扫描的两种方式.为了更好地观测各种信号,示波器应该既能连续扫描又能触发扫描,扫描方式的选择可通过开关进行.在连续扫描时,没有触发脉冲信号,扫描闸门也不受触发脉冲的控制,仍会产生门控信号,并启动扫描发生器工作；在触发扫描时,只有在触发脉冲作用下才产生门控信号.对于单次脉冲或者脉冲周期长的信号采用触发扫描方式更能清晰观测.3、锁相环有哪几个基本组成部分,各起什么作用？答：如图所示,基本锁相环是由基准频率源、鉴相器〔PD〕、环路滤波器〔LPF〕和压控振荡器〔VCO〕组成的一个闭环反馈系统.鉴相器是相位比较器,它将两个输入信号Ui和UO之间的相位进行比较, 取出这两个信号的相位差,以电压Ud的形式输出给低通滤波器〔LPF〕.当环路锁定后,鉴相器的输出电压是一个直流量.环路低通滤波器用于滤除误差电压中的高频分量和噪声,以保证环路所要求的性能,并提高系统的稳定性.压控振荡器是受电压控制的振荡器,它可根据输入电压的大小改变振荡的频率.4、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〕修正值〔本题10分〕解：〔1〕绝对误差〔2〕相对误差〔3〕修正值5、欲用电子计数器测量一个=400Hz 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,试比较这两种方法由±1 误差所引起的测量误差.解①测频时,量化误差为②测周时,量化误差为从计算结果可以看出,采用测周方法的误差小些.6、由函数信号发生器分别产生正弦波、方波和三角波,调节其幅度使有效值读数的电压表读数都为0.7Ｖ,问这三种信号的峰值分别为多少？解：利用有效值电压表可直接从电表上读出被测电压的有效值而无须换算根据波峰因数得对于正弦波,对于方波,对于三角波,7、有一正弦信号,使用垂直偏转因数为100mV/div的示波器进行测量,测量时信号经过10：1的衰减探头加到示波器,测得荧光屏上波形的高度为7.07div,问该信号的峰值、有效值各为多少？解：示波器测量的是峰-峰值.正弦信号的峰值正弦信号的有效值2、试说明触发电平、触发极性调节的意义.答：在电路中设置触发电平和触发极性调节两种控制方式,通过这两种方式可任意选择被显示信号的起始点,便于对波形的观测和比较.触发极性是指触发点位于触发源信号的上升沿还是下降沿.触发点位于触发源信号的上升沿为"+〞极性；触发点位于触发源信号的下降沿则为"－〞极性；触发电平是指触发脉冲到来时所对应的触发放大器输出电压的瞬时值,触发极性和触发电平决定触发脉冲产生的时刻,并决定扫描的起点.3、画出文氏电桥RC振荡器的基本构成框图,并说明其振荡条件.答：下图为文氏电桥振荡器的原理框图.R1、C1、R2、C2组成RC选频网络,可改变振荡器的频率；R3、R4组成负反馈臂,可自动稳幅.在时,输入信号经RC选频网络传输到运算放大器.同相端的电压与运算放大器的反馈网络形成的电压同相,即有和.这样,放大器和RC选频网络组成的电路刚好组成正反馈系统,满足振荡的相位条件,因而有可能振荡.此时,反馈系数F=1/3,因此只要后接的二级放大器的电压放大倍数为A ,那么就满足了振荡器起振的幅值条件AVF≥1,可以维持频率时的等幅正弦振荡.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？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〔2〕对量程为0～100V、±1.0级电压表,同样根据公式有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.5、用某计数式频率计测频率,已知晶振频率的相对误差为,门控时间,求：〔1〕测量MHz时的相对误差；〔2〕测量KHz时的相对误差；并提出减小测量误差的方法.解：根据电子计数器测量频率的最大相对误差计算公式为〔1〕测量MHz时的相对误差〔2〕测量KHz时的相对误差当被测信号频率一定时,主门开启时间越长,量化的相对误差就越小；当主门开启时间一定时,提高被测信号的频率,也可减小量化误差的影响.6、在示波器上分别观察到正弦波、方波的峰值为1V,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,试求读数分别为多少？解：〔1〕用峰值检波方式电压表测量,读数都是0.707V,与波形无关.〔2〕用有效值检波正弦有效值刻度的电压表测量①正弦波②方波〔3〕用均值检波正弦有效值刻度的电压表测量①正弦波②方波波形因数和波峰因数均为1,所以其平均值为1V,相应此平均值的正弦有效值即为读数值.7、用双踪示波器观测两个同频率正弦波a,b,若扫描速度为20 /cm,而荧光屏显示两个周期的水平距离是8cm,问：〔1〕两个正弦波的频率是多少？〔2〕若正弦波a比b相位超前1.5cm,那么两个正弦波相差为多少？用弧度表示.解：〔1〕根据被测交流信号的周期为则〔2〕根据两信号的相位差为则2有一信号在荧光屏一周期的水平长度为7cm,扫描速度开关置于"10ms/cm〞位置,扫描扩展置"拉出×10〞位置,求被测信号的周期.解：根据可得测交流信号的周期为3、测量电阻消耗的功率时,可间接测量电阻值,电阻上的压降,流过电阻的电流.设电阻、电压、电流的相对误差分别为、、,试确定测量的最佳方案.解：间接测量电阻消耗的功率有三种方案,即、、,根据误差合成公式可分别算出每种方案的测量误差.<1> 方案<2> 方案<3> 方案可见,在给定的各分项误差的条件下,选择第一种方案的合成误差最小.4、利用频率倍增方法,可提高测量准确度,设被测频率源的标称频率为=1MHz,闸门时间置于1s,欲把±1误差产生的测频误差减少到1×10-11,试问倍增系数应为多少？解：倍增前量化误差为倍增系数为5、下图是简化了的频率合成器框图,为基准频率,为输出频率,试确定两者之间的关系.若=1MHz,分频器÷n和÷m中可以从1变到10,步长为1,试确定的频率X围.解：基准频率通过分频器÷n得到频率为的信号,输出频率通过分频器÷m得到频率为的信号.这两个信号再通过鉴相器,取出这两个信号的相位差,以电压的形式通过低通滤波器加到压控振荡器以控制基准频率,直至环路进入"锁定状态".若=1MHz所以确定的频率的X围为105Hz~107Hz.6、甲、乙两台DVM,甲的显示器显示的最大值为9999,乙为19999,问：〔1〕它们各是几位的DVM,是否有超量程能力？〔2〕若乙的固有误差为,分别用2V和20V档测量电压时,绝对误差和相对误差各为多少？解：〔1〕超量程能力是DVM的一个重要的性能指标.1/2位和基本量程结合起来,可说明DVM 是否具有超量程能力.甲是4位DVM,无超量程能力；乙为4位半DVM,可能具有超量程能力. 〔3〕用2V挡测量绝对误差相对误差用20V挡测量绝对误差相对误差。
(整理)电子测量习答案题
习题答案 第一章概述1、 在测量电压时，如果测量值为100V ，实际值为95V ，则测量绝对误差和修正值分别是多少？如果测量值是100V ，修正值是-10V ，则实际值和绝对误差分别是多少？1.解：Δx =x -A =100V-95V=5VC =-Δx =-5VA =x +C =100V-10V=90V Δx =-C =10V2、 用量程为50MA 的电流表测量实际值为40MA 的电流，如果读数值为38MA ，试求测量的绝对误差、实际相对误差、示值相对误差各是多少？2.解：Δx =x -A =40mA-38mA=2mA%5%100mA40mA 2A =⨯=∆=A x γ %3.5%1008mA3mA 2x ≈⨯=∆=x x γ 3、 如果要测量一个8V 左右的电压，现有两块电压表，其中一块量程为10V 、1.5级，另一块量程为20V ，1.0级，问应选用哪一块表测量较为准确？3.解：∵mm m x x∆=γ∴Δx m1=γm1x m1=±1.5%×10V=±0.15V Δx m2=γm2x m2=±1.0%×20V=±0.20V>Δx m1 ∴选用第一块表。
4、 已知用量程为100MA 的标准电流表校准另一块电流表时，测量相同电流的电流值分别是90MA ，94.5MA ，求被校电流表的绝对误差、修正值、实际相对误差各是多少？如果上述结果是最大误差的话，测被测电流表的准确度应定为几级？4.解：Δx =x -A =94.5mA-90mA=4.5mAC =-Δx =-4.5mA%5%100mA90mA 5.4m =⨯=∆=A x γ ∵%5.4%100mA100mA5.4m m m =⨯=∆=x x γ ∴被校表的准确度等级应定为5.0级。
5、用一台0.5级10 V 量程电压表测量电压，指示值为7.526V ，试确定本次测量的记录值和报告值分别是多少？5.解：ΔU m =±0.5%×10V=±0.5V本次测量报告值为8V ，测量记录值为7.5V 。
电子测量课后习题参考答案
思考与练习11．1 什么是测量？什么是电子测量？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测量与计量两者是否是缺一不可？答：测量与计量是缺一不可的。
计量是测量的一种特殊形式，是测量工作发展的客观需要，而测量是计量联系生产实际的重要途径，没有测量就没有计量，没有计量就会使测量数据的准确性、可靠性得不到保证，测量就会失去价值。
因此，测量与计量是相辅相成的。
1．3 按具体测量对象来区分，电子测量包括哪些内容？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）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：（3）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；（4）电子电路性能的测量如：放大倍数，衰减量，灵敏度，噪声指数等：（5）特性曲线显示如：幅频特性，相频特性曲线等。
1．4 电子测量技术有哪些优点？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1．5 常用电子测量仪器有哪些？答：（1）时域测量的仪器：电子电压表、电子计数器、电子示波器、测量用信号源等。
（2）频域测量的仪器：频率特性测试仪、频谱分析仪、网络分析仪等。
（3）调制域测量仪器：调值调制度仪、调制域分析仪等。
（4）数据域测量仪器：逻辑笔、数字信号发生器、逻辑分析仪、数据通信分析仪等。
（5）随机测量仪器：噪声系数分析仪、电磁干扰测试仪等。
思考与练习22．1 测量时为何会产生误差？研究误差理论的目的是什么？答：测量是用实验手段确定被测对象量值的过程，实验中过程中采用的方法、标准量和比较设备不一样，都可能使实验的确定值与被测对象的真值有差异，即都会产生误差。
电子测量原理重点习题答案
4 ) uC 合成不确定度的有效自由度： veff N 4 ( y Ci u4 ( xi ) vi i 1
9
第3章 测量误差及数据处理
3-6（续） 合成不确定度的有效自由度：
veff uc ( y ) 4 y uC ( y) y4 N 4 4 N 4 4 4 N Ci u ( xi ) Ci u ( xi ) ( ) C u x 1 i i 4 y v vi vi y i 1 i 1 i 1 i uc ( y ) y 4 4 4 bx2 x3 u ( x1 ) 1 bx1 x3 u ( x2 ) 1 bx1 x2 u ( x3 ) 1 bx x x v bx x x v bx x x 1 2 3 1 1 2 3 2 1 2 3 v3 (1.03%)4 19 4 4 4 4 4 4 0 25 0 57 0 82 ( . %) ( . %) ( . %) u ( x1 ) 1 u ( x2 ) 1 u ( x3 ) 1 9 4 14 10 x1 v1 x2 v2 x3 v3 uc ( y ) y
1 n xi 10 . 34 k （1）10次测量的平均值： x n i 1
（2）实验偏差(测量值标准偏差的估计值)：
S (x)
(x
i 1
n
i
x )2
n1
0 . 837 0 . 30 k 9
（3）计算各个测量值的残差vi （4）根据莱特检验法： 判断没有异常数据。
电子测量习题(蒋焕文)
电子测量习题(蒋焕文)2-1用题2-1图中(a)、（b ）两种电路测量电阻0x R ，若电压表的内阻为V R ，电流表的内阻为I R2-2已知CD-4B 型超高频导纳电桥在频率高于1.5MHz 时，测量电容的误差为±5%（读数值）±1.5PF求用该电桥分别测200 PF 、30 PF 、2 PF 时，测量的绝对误差和相对误差。
并以所得绝对误差为例，讨论仪器的相对部分和绝对部分对总测量误差的影响。
2-3被测电压的实际值在10V 左右，现有150V 、0.5级和蔼5V 、1.5级两块电压表，选择哪块表更合适？2-4什么是测量的系统误差和随机误差？各举一个具体实例说明。
求)(x f M 和)(x f σ。
2-6用电桥测一批50mH 左右的电感,由于随机误差的影响，对每个电感的测量值均在L 0±0.8mH 的范围内变化。
若希测量的值的不确定范围减小到0.3mH 以内，又没有更精密的仪器，问可采用什么方法？2-7置信概率和置信区间查表练习（1）[例6]中置信区间改为X 0±1.5σ(X)、X 0±2.5σ(X)、及X 0±3.5σ(X)时的置信概率为多少？（2）[例7]中改为测量值出现在9.5V-10.5V 之间的置信概率。
（3）[例]中若要求置信概率为90%，求置信区间。
2-8设题2-5中不存在系统误差，在要求置信概率为99%的情况下，估计出频率的真值应在什么范围内？2-9具有均匀分布测量数据，（1）当置信概率为100%时，若它的置信区间为[M （X ）—C σ(X)，M （X ）+C σ(X)]，问这里C 应取多大？（2）若取置信区间为[M （X ）—2σ(X)，M （X ）+2σ(X)]，问置信概率为多大？ 题的情况下应采用哪种准则。
2-11对某信号源的输出频率fx 进行了十次等精度测量，结果为110.105，110.090，110.090，110.070，110.060，110.050，110.040，110.030，110.035，110.030（KHz ） 试用马利科夫及阿卑—赫梅特判据判别是否存在变值戏差。
电子测量实验题目及 答案 题库
电子测量实验实验考试题目1. 对示波器的CH2进行功能检查，说明应该出现什么结果，对实际出现的结果解释其原因。
（说明：老师会制造干扰，如调节探头或示波器的衰减不匹配、调节探头的补偿不正确等）执行此功能检查来验证示波器是否正常工作。
（1） 按下“电源开关”，打开示波器。
按下“DEFAULT SETUP （默认设置）”按钮，其中“探头选项”默认的衰减设置为“10×”，即示波器将接收到的信号值放大10倍后再显示。
（2） 在探头上将“衰减开关”拨到“10×”，这时探头将检测到的信号缩小10倍后再传给示波器。
将探头连接到示波器的“CH 1”上。
将探头端部和接地线连接到“探头补偿”终端上。
（3） 按下“自动设置”按钮。
几秒钟后可看到屏幕上出现一条峰-峰值为5V 的1kHz 方波。
这表示示波器的CH1通道正常工作，探头正常工作。
执行步骤（3）后，可能得到图2-1-4三种波形中的一种。
图2-1-4 三种补偿状态波形 图2-1-5 对探头进行补偿调节如果是第三种波形，则示波器和探头显示的波形完美，无须再进行其它操作。
如果是前两种，则要如图2-1-5所示调节探头上的“补偿调节旋钮”，使波形变成第三种。
2. 分别用“刻度法”和“自动测量法”读出被测信号的峰-峰值和周期。
（说明：刻度法就是用“波形占的垂直格数*垂直刻度系数”算出峰-峰值，“波形占的水平格数*水平刻度系数”算出周期，“垂直刻度系数”和“水平刻度系数”在屏幕下方显示。
同时注意“探头或示波器的衰减是否匹配”）自动测量法(1) 连接“函数信号发生器”和“示波器”的“CH1”，调节“函数信号发生器”使其产生频率为1kHz ，幅度为1V 的正弦波。
(2)按下示波器的“自动设置”按钮，等屏幕出现稳定的波形后，按下“MEASURE （测量）”按钮。
(3)按下屏幕右侧的第一个“选项按钮”，按下“信源”→“CH1”，“类型”→ “峰-峰值”， 按下“返回”选项按钮，“值”读数将显示测量结果及更新信息。
《电子测量与仪器》课程要点及思考题
《电⼦测量与仪器》课程要点及思考题《电⼦测量与仪器》课程要点及思考题第⼀章绪论⼀、名词解释：测量、测量结果的表⽰、电⼦测量（英⽂含义）。
测量：是通过实验⽅法对客观事物取得定量信息即数据概念的过程。
电⼦测量：泛指以电⼦技术为基本⼿段的⼀种测量技术。
⼆、电⼦测量的主要特点。
电⼦测量的特点：与其他测量⽅法和测量仪器相⽐，电⼦测量和电⼦测量仪器具有以下特点1．测量频率范围宽电⼦测量中所遇到的测量对象，其频率覆盖范围极宽，低⾄10-6 Hz （µHz）以下，⾼⾄1012 Hz （太赫）以上。
2．测量量程⼴量程是测量范围的上下限值之差或上下限值之⽐。
电⼦测量的另⼀个特点是被测对象的量值⼤⼩相差悬殊。
3．测量准确度⾼对频率和时间的测量准确度，可以达到10-13～ 10-15的量级，这是⽬前在测量准确度⽅⾯达到的最⾼指4．测量速度快5．可以进⾏遥测、不间断测量，显⽰清晰直观6．易于利⽤计算机技术和⽹络技术，实现测试智能化和测试⾃动化电⼦测量本⾝是电⼦科学⼀个活跃的分⽀，电⼦科学的每⼀项进步，都⾮常迅速地在电⼦测量领域得到体现。
三、推动智能仪器发展的主要技术。
1.传感器技术2.A/D等新器件的发展将显著增强仪器的功能与测量范围3.单⽚机和DSP的⼴泛应⽤4.ASIC、FPGA／CPLD技术/doc/2f72ea1bb7360b4c2e3f648e.html bView等图形化软件技术6.⽹络与通信技术第⼆章测量误差与不确定度基础及测量数据处理⼀、名词解释：真值、实际值、⽰值、误差、修正值、测量不确定度（A类和B类）。
1．真值⼀个物理量在⼀定条件下所呈现的客观⼤⼩或真实数值称作它的真值。
2．实际值在每⼀级的⽐较中，都以上⼀级标准所体现的值当作准确⽆误的值，通常称为实际值，也叫作相对真值，3.⽰值:由测量器具指⽰的被测量量值，也称测量器具的测得值或测量值，它包括数值和单位。
4.测量误差：测量仪器仪表的测得值与被测量真值之间的差异5．修正值：⽤代数法与未修正测量结果相加，以补偿系统误差的值。
2007年全国大学生电子设计大赛本科类及高职类信号处理部分试题[1]3
![2007年全国大学生电子设计大赛本科类及高职类信号处理部分试题[1]3](https://img.taocdn.com/s3/m/36cc57d703d276a20029bd64783e0912a3167c04.png)
音频信号分析仪（A题）【本科组】一、任务设计、制作一个可分析音频信号频率成分，并可测量正弦信号失真度的仪器。
二、要求1．基本要求（1）输入阻抗：50Ω（2）输入信号电压范围（峰-峰值）：100mV～5V（3）输入信号包含的频率成分范围：200Hz～10kHz（4）频率分辨力：100Hz（可正确测量被测信号中，频差不小于100Hz的频率分量的功率值。
）（5）检测输入信号的总功率和各频率分量的频率和功率，检测出的各频率分量的功率之和不小于总功率值的95%；各频率分量功率测量的相对误差的绝对值小于10%，总功率测量的相对误差的绝对值小于5%。
（6）分析时间：5秒。
应以5秒周期刷新分析数据，信号各频率分量应按功率大小依次存储并可回放显示，同时实时显示信号总功率和至少前两个频率分量的频率值和功率值，并设暂停键保持显示的数据。
2．发挥部分（1）扩大输入信号动态范围，提高灵敏度。
（2）输入信号包含的频率成分范围：20Hz～10kHz。
（3）增加频率分辨力20Hz档。
（4）判断输入信号的周期性，并测量其周期。
（5）测量被测正弦信号的失真度。
（6）其他。
三、说明1．电源可用成品，必须自备，亦可自制。
2．设计报告正文中应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图、主要的测试结果。
完整的电路原理图、重要的源程序、和完整的测试结果用附件给出。
无线识别装置（B 题）【本科组】一、任务设计制作一套无线识别装置。
该装置由阅读器、应答器和耦合线圈组成，其方框图参见图1。
阅读器能识别应答器的有无、编码和存储信息。
图1 无线识别装置方框图装置中阅读器、应答器均具有无线传输功能，频率和调制方式自由选定。
不得使用现有射频识别卡或用于识别的专用芯片。
装置中的耦合线圈为圆形空芯线圈，用直径不大于1mm 的漆包线或有绝缘外皮的导线密绕10圈制成。
线圈直径为6.6±0.5 cm （可用直径6.6 cm 左右的易拉罐作为骨架，绕好取下，用绝缘胶带固定即可）。
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电子测量习题(蒋焕文)2-1用题2-1图中(a)、（b ）两种电路测量电阻0x R ，若电压表的内阻为V R ，电流表的内阻为I R2-2已知CD-4B 型超高频导纳电桥在频率高于1.5MHz 时，测量电容的误差为±5%（读数值）±1.5PF求用该电桥分别测200 PF 、30 PF 、2 PF 时，测量的绝对误差和相对误差。
并以所得绝对误差为例，讨论仪器的相对部分和绝对部分对总测量误差的影响。
2-3被测电压的实际值在10V 左右，现有150V 、0.5级和蔼5V 、1.5级两块电压表，选择哪块表更合适？2-4什么是测量的系统误差和随机误差？各举一个具体实例说明。
求)(x f M 和)(x f σ。
2-6用电桥测一批50mH 左右的电感,由于随机误差的影响，对每个电感的测量值均在L 0±0.8mH 的范围内变化。
若希测量的值的不确定范围减小到0.3mH 以内，又没有更精密的仪器，问可采用什么方法？2-7置信概率和置信区间查表练习（1）[例6]中置信区间改为X 0±1.5σ(X)、X 0±2.5σ(X)、及X 0±3.5σ(X)时的置信概率为多少？（2）[例7]中改为测量值出现在9.5V-10.5V 之间的置信概率。
（3）[例]中若要求置信概率为90%，求置信区间。
2-8设题2-5中不存在系统误差，在要求置信概率为99%的情况下，估计出频率的真值应在什么范围内？2-9具有均匀分布测量数据，（1）当置信概率为100%时，若它的置信区间为[M （X ）—C σ(X)，M （X ）+C σ(X)]，问这里C 应取多大？（2）若取置信区间为[M （X ）—2σ(X)，M （X ）+2σ(X)]，问置信概率为多大？ 题的情况下应采用哪种准则。
2-11对某信号源的输出频率fx 进行了十次等精度测量，结果为110.105，110.090，110.090，110.070，110.060，110.050，110.040，110.030，110.035，110.030（KHz ） 试用马利科夫及阿卑—赫梅特判据判别是否存在变值戏差。
2-12用电桥测量电阻R X ，电路如图2-12所示。
电桥中R S 为标准可调电阻，利用交换R X 和R S 位置的方法对R X 进行两次测量，可证明R X 的测量值与R 1及R 2的误差ΔR 1及ΔR 2无关。
2-13某人用题词-13的电路测晶体管的基极电流I B ，用μA 表量得I 2=60μA ，I 1=50μA ，两块μA 表均为100μA 量程1.5级。
用绝对值合成法测量的相对误差，并对讨论这种测量方法有什么不好。
RR )(a )(b su2-14设有大电阻R M =R M0±ΔR M ，小电阻R m =R m ±ΔR m 。
已知R M >>R m ，它们的相对误差具有相同的数量级.在把两个电阻分别串、并联时，哪个电阻的误差对总电阻的误差影响大？ 2-15用某电桥测电阻，当电阻的实际值为102Ω时测量值为100Ω，同时读数还有一定的分散性，在读数为100Ω附近标准偏差为0.5Ω。
若用电桥测出6个测得值为100Ω的电阻串联起来，问总电阻的确定性系统误差和标准偏差各是多少？系统误差和标准偏差的合成方法论又何区别？2-16R —C 相移网络如题材-16所示，V 2导前V 1的角度为RCtg ωϕ11-= 已知ω、R 、C 及Δω/ω、ΔR/R 、ΔC/C ，求φ角的绝对误差和相对误差Δφ及Δr φ。
2-17用示波器观测两个同频率的正弦信号如图2-17所示，图中X 1=1.2cm ，X 2=8.0cm 。
（1）计算V 2导前V 1的角度φ； （2）若由于示波器的分辨率的限制，X 1的读数应为1.2±0.1cm ，X 2的读数应为8.0±0.1cm ， 问用这两种方法测量造成的误差Δφ及Δφ/φ各为多少？ 2-18对某电阻进行了十次测量，数值（K Ω）为99.2，99.4，99.5，99.3，99.1，99.3，99.4，99.2，99.5，测量的系统误差为±1%并为均匀分布，测量的随机误差为正态分布。
对测量数据进行处理，最后给出电阻的测量值和测量值包含的不确定度。
2-19用两种不同的方法测电阻，若测量中均无系统误差，所得阻值（Ω）为第一种方法（测8次）100.36，100.41，100.28，100.30，100.32，100.31，100.37，100.29 第二种方法（测6次）100.33，100.35，100.29，100.31，100.30，100.28（1） 若分别用以上两组数据的平均值作为电阻的两个估计值，问哪个估计值更可靠？ （2） 用两次测量的全部数据求被测电阻的估计值（加权平均值）。
2-20将下列数据进行舍入处理，要求保留三位有效数字。
54.79，86.3724，500.028，21000，0.003125，3.175，43.52，58350 2-213-1为简单起见,设示波器X 、Y 输入端偏转灵敏度相同，在两个输入端的电压分别为)45sin(0+=t A v x ω t A v y ωsin =画出荧光屏上的图形。
3-2用通用示波器观测正弦波，已知示波器良好，测试电路正常，但在屏幕上却出现了下列波形，试分析每种图形产生的原因，并说明应如何调整示波器的有关旋钮，示波器才能正常观测。
3-3一个收正弦调制电压的调幅波Vy 加到示波管的垂直偏转板，而同时又把这个正弦调制电压加到水平偏转板，试画出屏幕上显示的波形，如何从这个图形求这个调幅波的调幅系数。
3-4为了测量一个调幅波的调频指数m f ，可将调频波Vy 加到示波管的垂直偏转板，而把载波电压V X 加到水平偏转板，见题3-3图，试说明其测量原理及如何根据示波器显示的图形计算m f ？（提示：示波器X 、Y 通道输入波形之间的相位差为m f sin Ω）3-5有两路周期相同的脉冲信号V 1和V 2，如图3-5所示，若只有一台单踪示波器，如何用它测V 1和V 2前沿间的距离？3-6用示波器观测正弦波，荧光屏上得到的波形如图3-6所示，分析示波器哪个部位工作不正常。
3-7已知A 、B 两个周期性的脉冲列中均有5个脉冲，又如示波器扫描电路的释抑时间小于任意两个脉冲之间的时间。
问（1）若想观测脉冲列的一个周期（5个脉冲），扫描电压正程时间如何选择？（2）对两个脉冲列分别讨论：若只想细节观测第2个脉冲是否能做到？如能，如何做到？如不能，为什么？3-8若由于示波器增辉电路不良或对回扫的消隐不好，使得扫描的正呈和回程在荧光屏上的亮度相差不多，画出下图被测信号及扫描电路在屏幕上合成的波形。
3-9若扫描电压的周期Tn是被观测正弦电压周期Ts的7/8，画出在两个扫描周期中荧光屏上显示的波形（假设扫描回程时间可以忽略不计）。
3-10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），所观测的波形如3-10图所示。
求被测信号的峰—峰值及频率。
（2）若想在屏幕上显示10个周期该波形，扫描速度应取多大？在示波器电路中靠调整什么来改变屏上波形的数目（粗调和细调）？3-11在通用示波器中调节下列开关、旋钮的作用是什么？在电路中靠调节什么来实现？（1）偏转灵敏度粗调（示波器面板上“V/c|m”）（2）偏转灵敏度微调（3）Y轴位移（4）Y轴倍率5）稳定度6）触发电平（7）触发极性（8）触发方式（9）扫描速度粗调（示波器面板上“t/c|m”）（10）扫描速度微调（11）X轴扩展（12）X轴位移（13）辉度（14）聚僬和辅助聚僬3-12已知取样示波器荧光屏上的波形如图3-12所示（为了作图方便，这里有意将点数变稀，每隔30º画一点。
）画出X、Y偏转板所加电压的形状。
3-13一般取样示波器能不能观测下列两种信号？如果能，如何观测？如果不能，为什么？（1）非周期性重复信号（2）单次信号3-14已知双踪示波器工作于交替方式，用兵它观察题3-14图中正弦波和方波之间相位关系,采用零电平\正极性触发。
图(a)为两个波形分别触发产生扫描电压，图(b)为只用其中一路信号触发产生扫描电压。
画出（A）（b）两种情况下荧光屏上显示的波形，指出为什么双踪示波器应由一路被测信号进性触发。
3-15欲观测一个由20个脉冲组成的周期性脉冲列，同时要仔细观测第3个脉冲细节。
手中没有双踪示波器，只有两台通用示波器，它们均有“Y输入”、“触发输入”、“扫描输出”（输出负锯齿波）、“门控输出”（扫描期间输出正方波）和调辉输入（在后面板上）。
试用这两台通用示波器在题3-15图中画出测试电路来。
3-16在示波器上用李沙育图形测被测网络输入电压Vi与输出电压V0之间的相位（绝对值）。
（1）利用题3-16画出测试电路；（2）如何检验示波器X、Y通道间是否存在固有相位差；（3）如发现X、Y通道间存在固有相位差，其绝对值为φXY，但不知道它的极性。
采用什么方法能使（1）中的测量不受φXY的影响。
3-17已知方脉冲重复频率为20MHz，用SBM—10（带宽为30MHz）观测它，问是否会带来明显失真？3-18欲观测一个上升时间tr约为50ns的脉冲波形，现有下列四种型号的示波器，问选用那种型号的示波器最好？为什么？其次应选那种示波器，这时应注意什么问题？（1）SBT—5型：f3dB=10MHz，tr≦40ns；（2）SBM—10型：f3dB=30MHz，tr≦12ns；（3）SR—8型：f3dB=15MHz，tr≦24ns；（4）SBM—14型：f3dB=100MHz，tr≦3.5ns3-19设计一种能用荧光屏显示晶体管输入特性I B=f(V BE)的电路，要求能观察V CE=0及V CE=5V两条曲线。
3-20用图3—45（b）测晶体管输入特性时，发现只有I b=0的一条曲线，分析一下可能的原因。
4-1用一7位电子计数器测量一个fx=5MHz的信号频率，试分别计算当（闸门时间）置于1s、0.1s和10ms时，由±1误差产生的测频误差。
4-2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，试比较这两种方法由±1误差所引起的测量误差。
4-3欲测量一个标称频率f0=1MHz的石英振荡器，要求测量准确度优于±1×10—6，在下列几种方案中，哪一种是正确的，为什么？（1）选用E12型通用计数器（Δf0/f0≦±1×10—6），（闸门时间）置于1s；（2）选用E323型通用计数器（Δf0/f0≦±1×10—7），（闸门时间）置于1s；（3）计数器型号同上，（闸门时间）置于10s。