电子测量练习试题(有答案)

考核课程 电子仪器与电子测量 （ 练习卷） 考核方式 闭卷 考核时间 120 分钟
一．选择题（每空2分，共20分）
1、．在测量结果的评价中，精确度高表示（ C ）
A 、系统误差大而随机误差小
B 、系统误差小而随机误差大
C 、系统误差与随机误差都小
D 、系统误差与随机误差都大。

2、国际单位制（SI ）有7个基本单位，它们分别对是：长度单位：米(m)、时间单位：秒(s)、质量单位：千克(kg)、电流单位：安培(A)、热力学温度单位：（ C ）、发光强度单位：（ A ）、物质的量单位：（ B ）。

A 、坎德拉(cd)
B 、摩尔(mol)
C 、开尔文(K) 3、下列各项中不属于测量基本要素的是 （ C ）
A 、被测对象
B 、测量仪器系统
C 、测量误差
D 、测量人员 4、若马利科夫判据成立，则说明测量结构中含有 （ D ） 。

A 、随机误差
B 、粗大误差
C 、恒值系差
D 、 累进性变值系差 5、交流电压V(t)的有效值的表达式为（ A ）。

A 、
B 、
C 、
D 、
6、 低频信号发生器中的主振荡器大多采用 RC 式反馈网络，其谐振频率表达式为: （ C ）
A 、RC f π20=
B 、L
C f π21
0= C 、RC f π210= D 、RC
L
f π20=
7、数字电压表（DVM ）主要由输入电路、A ／D 变换器、逻辑控制电路、计数器（或寄存器）、显示器，以及电源电路等几部分组成，其中（ B ）是数字电压表（DVM ）的核心。

A 、显示器 B 、A ／D 变换器 C 、输入电路 D 、逻辑控制电路 8、在测量结果的评价中，准确度高表示（ B ）
A 、随机误差小
B 、系统误差小
C 、随机误差大
D 、系统误差大
二．填空题（每空1分，共15分）
1、正弦信号源的频率特性指标主要包括频率范围_、频率准确度 和频率稳定度。

2、测量误差通常采用相对误差和绝对误差两种表示方法。

3、低频信号发生器常以RC文氏电桥振荡器做主振器，以产生1Hz~1M Hz的正弦信号为主。

4、某测试人员在一项对航空发动机页片稳态转速试验中，测得其平均值为20000 转/ 分钟（假定测试次数足够多）。

其中某次测量结果为20002 转/ 分钟，则此次测量的绝对误差△x ＝_2 转/ 分钟，相对误差 ＝_0.01 ％。

5、测量技术水平的高低可以反映一个国家科学技术发展的状况。

在当今信息时代，测量技术(获取信息)、通信技术(传递信息)和计算机技术(处理信息)被称为信息社会三大支柱。

6、随机误差的4个特性分别为：对称性、单峰性、有界性、抵偿性。

三．判断题，请在括号内打“√”或打“╳”（每题1分，共7分）
1、粗大误差具有随机性，可采用多次测量，求平均的方法来消除或减少。

（╳）
2、通过多次测量取平均值的方法可减弱随机误差对测量结果的影响。

（√）
3、被测量的真值是客观存在的，然而却是无法获得的。

（√）
4、在实用电桥中，为了调节方便，常有两个桥臂采用纯电阻。

若相邻两臂为纯电阻，则另外两臂的阻
抗性质必须相同（即同为容性或感性），若相对两臂采用纯电阻，则另外两臂必须一个是电感性阻抗，另一个是电容性阻抗。

（√）
5、周期性信号是确定性信号，非周期信号（如瞬变冲激信号）是随机信号。

（√）
6、测试装置的灵敏度越高，其测量范围越大。

（╳）
7、从广义上说，电子测量是泛指以电子科学技术为手段而进行的测量，即以电子科学技术理论为依据，
以电子测量仪器和设备为工具，对电量和非电量进行的测量。

（√）
四、名词解释题（每题3分，共18分）
1、电子测量: 利用电子技术进行的测量, 可以通过传感器将非电量变换为电量后进行测量
2、实际值、示值: 实际值是指用高一级或高出数级的标准仪器或计量器具所测得的数值，也称为约定真值；示值是指仪器测得的指示值，即测量值；误差是指测量值（或称测得值、测值）与真值之差
3、粗大误差：在一定条件下，测量值显著偏离其实际值。

4、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
5、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
6、等精度测量: 是指在测量条件（包括测量仪器、测量人员、测量方法及环境条件等）不变的情况下，对某一被测几何量进行的多次测量
五．简答及计算题（每题8分，共40分） 1．归纳比较粗大误差的检验方法。

答：粗大误差的检验方法主要有莱特检验法，肖维纳检验法以及格拉布斯检验法。

莱特检验法：若一系列等精度测量结果中，第 i 项测量值x i 所对应的残差i ν的绝对值
i ν＞3s （x ）则该误差为粗差，所对应的测量值x i 为异常值，应剔除不用。

本检验方法简单，使用方便，也称3s 准则。

当测量次数n 较大时，是比较好的方法。

本方法是以正态分布为依据的，测值数据最好n >200，若n <10则容易产生误判。

肖维纳检验法：假设多次重复测量所得n 个测量值中，当)(x k i σν>时，则认为是粗差。

本检验方法是建立在频率趋近于概率的前提下，一般也要在n ＞10时使用。

一般在工程中应用，判则不严，且不对应确定的概率。

格拉布斯检验法：对一系列重复测量中的最大或最小数据，用格氏检验法检验，若残差max ν＞G s 。

本检验法理论严密，概率意义明确，实验证明较好。

2．设某测量结果有关A 类不确定度如下表所示，求该测量结果的合成不确定度、自由度及总不确定度（取置信概率p ＝0.95）。

序号
不确定度 自由度 来源 符号 数值 符号 数值 1
2 3 4 5
基准 读数 电压表 电阻表 温度
u A1 u A2 u A3 u A4 u A5
1 1
2
2 2
ν1 ν2 ν3
ν4 ν5
5 10 4 1
6 1
解：32442111
2
=++++==
∑=N
i Ai
cA u
u
5.28141644210151)32(4
124=++++==∑=N i i
Ai
CA A u u νν
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301055000Hz
400MHz
0000.2⨯=
＝＝k
如果直接以f 1构成一信号发生器，则其频率覆盖系数
8.1.4996MHz
2MHz
5000.40
≈='k
4．一台DVM ，技术说明书给出的准确度为ΔV ＝±0.01%V x ±0.01%×V m ，试计算用1V 量程分别测量1V 和0.1V 电压时的绝对误差和相对误差，有何启示？
解：（1）Δ＝0.01％×1＋0.01％×1＝2×10-4
V ，
%02.01
1024
=⨯=∆=-x V γ，
（2）Δ＝0.01％×0.1＋0.01％×1＝1.1×10-4
V ，
%11.01
.0101.14
=⨯=∆=-x V γ，
由此可见相对误差明显增大，可知在相同量程下，被测值越接近量程，那么相对误差相对较小。

5．判断图一交流电桥中哪些接法是正确的？哪些错误的？并说明理由。

解：根据电桥平衡原理， （a ）2
413
1
1C j R C j R ϖϖ= 2413C R C R =，所以该电桥是正确的。

（b ）241
3
1
L j R C j R ϖϖ= 可知该式不成立，所以该电桥是错误的。

（c ）24
4321)1
(1)
(R C j R C j L j R ϖϖϖ+=+ 4
2
243231C j R R R C L C j R ϖϖ+=+ 所以只要满足
2432R R C L =，4231C R C R =即4
24132R L
C R C R ==，所以该电桥是正确的。

（d ）242
2431L L L j L j R R ϖϖϖ-==可知该式不成立，所以该电桥是错误的。