电子测量复习提纲
电气与电子测量技术复习提纲—电气与电子测量资料文档
“电气及电子测量技术”复习提纲
第一章
都要求掌握
●测量方法：直接测量和间接测量
●静态特性的定义：
●动态特性时域和频域指标，一阶系统的频率特性、特征参数、动态误差●测量系统主要技术指标: 灵敏度，非线性，分辨力和分辨率
第二章
2.9节不要求
●误差的表示方法：绝对和相对误差
●引用误差和准确度等级
●系统误差、随机误差和粗大误差的特点和处理方法
●正态分布和t分布随机误差的处理
●直接测量结果的表示方法
●误差的合成:常用的合成公式
第三章
3.6-3.8节不要求
●温度传感器
–金属电阻
–热电偶
–热敏电阻
●霍尔传感器
●压电传感器
●光电传感器
●电容式传感器
●电感传感器
●差动测量电桥;
第四章
4.5-4.7节不要求
●集成运算放大器的结构特点：输入级差分，中间级放大，输出级推挽●主要技术参数：
失调参数、电压摆率、开环增益和单位增益带宽、CMRR
●三运放仪表放大器：电路分析
●共模的产生极其影响：
第五章
5.4-5.6节不要求
●高电压的测量（PT）
●大电流的测量（CT、rogowski线圈）
●传统指针式仪表（磁电式、电磁式和电动式）：电磁机构、刻度特性
●功率的测量：原理及接线
第六章
已做试验。
考试不要求
第七章
不要求
第八章
●电磁干扰三要素：针对电气测量中出现的典型干扰模式，分别说明三要素●电容耦合及对策
●磁场耦合及对策。
电子测量复习题纲
阻抗测量一般是指电阻、电容、电感及相关的Q 值、损耗角、电导等参数的测量。其中，电阻 表示电路中能量的损耗，电容和电感则分别表 示电场能量和磁场能量的存储。 加在端口上的电压U和流进端口的同频电流之比 定义为阻抗。 试推导图所示交流电桥平衡时计算Rx和Lx的公 式。 根据图说明并联替代法测电感工作原理。 根据图说明串联替代法测电感工作原理。
电子测量复习题纲
第1章 测量的基本原理
1.测量的定义。 2.测量的组成。 3.测量误差。 课后习题：1、2、3、8、9、10、11
第2章 测量方法与测量系统
课后习题：2
第4章 时间与频率的测量
4.1至4.5节 课后习题：1、2、3、4、5、6、7、8
第5章 电压测量
5.1至5.5节、5.7节 课后习题：1、3、6、8、13、14、15、 16、18、19、20、21
第7章 信号波形测量
7.1-7.6节 课后习题
第9章 信号分析和频域测量
9.5 谐波失真度测量 9.6 调制度测量
第11章 数字系统测试技术
逻辑分析仪与多踪示波器的比较。
电子测量技术复习提纲
电子测量技术复习提纲1．电子测量的基本测量方法，按测量手段可分为，间接测量，。
2．测量误差的两种表示方法是和。
3．已知△x=0.02mV，示值x=9.98mV，被测量的真值A=10mV，则r A=，r x=。
（小数点后面保留4位）5．电桥法测量电阻时，R1=7.5 KΩ，R2=2.5KΩ，当调节Rn到1.25 KΩ时，检流计指示为零，则被测Rx= 。
6．可采用估测法，，电桥法，对电容元件进行测量。
7.测量频率时主要误差有：量化误差，和计数误差。
测量周期时主要误差有：时基误差，和。
8．某频率计，闸门时间为1S，测周时倍乘最大为1000，时基最大频率为10MHz，则中界频率f0=。
9．信号发生器按用途可分为和，按输出波形可分为正弦信号发生器和非正弦信号发生器。
10．已知Lu=40dB，Rx=60Ω，则Lp=。
11．通用电子示波器测量调幅系数的方法有，梯形法和。
12.频率测量的基本方法有：和。
采用周期法测量频率时，主有误差有：，和触发误差。
13．某频率计，闸门时间为1S，测周时倍乘最大为1000，时基最大频率为10MHz，则中界频率f0=。
14．通用电子示波器测量相位差的方法有和椭圆法，当采用椭圆法测量相位差时，荧光屏上出现的图形为标准圆，则相位差为。
15．已知△x=0.02mV，示值x=6mV，被测量的真值A=5.98mV，则r A=，r x=。
（小数点后面保留3位）16．用峰值表和均值表分别测量同一个波形时,发现两次的读数相等,则此波形可能是。
17．可采用估测法，，，数字测量法对电容元件进行测量。
18. 常用的电压测量仪器有：，电子电压表，。
19.系统误差的削弱或消除方法有那些？20如何测量低频放大器的放大倍数？画出原理图并解释说明。
21.如何测量发光二极管的工作电流？画出原理图并解释说明。
22.函数信号发生器产生信号的方法有几种？分别是什么？23.如何测量低频放大器的放大倍数？画出原理图并解释说明。
电子测量与仪器复习提纲整理版V
《电子测量与仪器》复习提纲（2012．5）第1章绪论１、真值、约定真值、实际值、示值（详见P1-2）真值：某量在所处的条件下被完美地确定或严格定义的量值；约定真值：为约定目的而取的可以代替真值的量值。
实际值：满足规定精确度的用来代替真值的量值。
示值：对于测量仪器，是指示值或记录值；对于标准器具是标称值或名义值；对于供给量仪器是设置值或标称值。
２、电子测量包含的内容（见P2）①电能量的测量（各种频率和波形的电压、电流、电功率等）；②电信号特性的测量（信号波形、频率、相位、噪声及逻辑状态等）；③电路参数的测量（阻抗、品质因数、电子器件的参数等）；④导出量的测量（增益、失真度、调幅度等）；⑤特性曲线的显示（幅频特性、相频特性及器件特性等）。
３、电子测量仪器的分类（见P4）按使用范围分为专用仪器和通用仪器，其中通用仪器按功能又可分为以下几种：（1）信号发生器；（2）信号分析仪；（3）频率、时间及相位测量仪器；（4）网络特性测量仪；（5）电子元器件测试仪；（6）电波特性测试仪；（7）辅助仪器。
测量仪器的分类方法不止一种，还有比如：按显示方式分为模拟式和数字式等。
４、电子测量方法按测量性质分类（见P6）①时域测量；②频域测量；③数据域测量；④随机量测量。
５、计量的特点，计量基准的划分和用途（详见P8-9）计量的特点：统一性、准确性、法制性；测量基准划分和用途：（1）国家基准（主基准）：用来复现和保存的计量单位，不轻易使用，只用于对副基准、工作基准的定度或校准，不直接用于日常计量；（2）副基准：主要是为了维护主基准而设计的，一般亦不用于日常计量；（3）工作基准：用以检定计量标准的计量器具，设立工作基准的目的是不使国家基准由于使用频繁而丧失其应有的精确度或遭到破坏；（4）作证基准：计量特性相当于主基准，主要是用以验证主基准的计量特性，必要时代替主基准工作。
第2章：测量误差分析和数据处理重点：误差理论与误差计算，测量数据处理。
电子测量与仪器复习提纲整理版V
《电子测量与仪器》复习提纲（2012．5）第1章绪论１、真值、约定真值、实际值、示值（详见P1-2）真值：某量在所处的条件下被完美地确定或严格定义的量值；约定真值：为约定目的而取的可以代替真值的量值。
实际值：满足规定精确度的用来代替真值的量值。
示值：对于测量仪器，是指示值或记录值；对于标准器具是标称值或名义值；对于供给量仪器是设置值或标称值。
２、电子测量包含的内容（见P2）①电能量的测量（各种频率和波形的电压、电流、电功率等）；②电信号特性的测量（信号波形、频率、相位、噪声及逻辑状态等）；③电路参数的测量（阻抗、品质因数、电子器件的参数等）；④导出量的测量（增益、失真度、调幅度等）；⑤特性曲线的显示（幅频特性、相频特性及器件特性等）。
３、电子测量仪器的分类（见P4）按使用范围分为专用仪器和通用仪器，其中通用仪器按功能又可分为以下几种：（1）信号发生器；（2）信号分析仪；（3）频率、时间及相位测量仪器；（4）网络特性测量仪；（5）电子元器件测试仪；（6）电波特性测试仪；（7）辅助仪器。
测量仪器的分类方法不止一种，还有比如：按显示方式分为模拟式和数字式等。
４、电子测量方法按测量性质分类（见P6）①时域测量；②频域测量；③数据域测量；④随机量测量。
５、计量的特点，计量基准的划分和用途（详见P8-9）计量的特点：统一性、准确性、法制性；测量基准划分和用途：（1）国家基准（主基准）：用来复现和保存的计量单位，不轻易使用，只用于对副基准、工作基准的定度或校准，不直接用于日常计量；（2）副基准：主要是为了维护主基准而设计的，一般亦不用于日常计量；（3）工作基准：用以检定计量标准的计量器具，设立工作基准的目的是不使国家基准由于使用频繁而丧失其应有的精确度或遭到破坏；（4）作证基准：计量特性相当于主基准，主要是用以验证主基准的计量特性，必要时代替主基准工作。
第2章：测量误差分析和数据处理重点：误差理论与误差计算，测量数据处理。
13Z级复习提纲
13Z级《电子测量与仪表技术》期末复习提纲第一章1、测量的定义和测量基本要素？计量的定义和计量的三个主要特征？测量误差的定义和来源?狭义测量的定义：测量是为了确定被测量的量值而进行的一组操作广义测量的定义：测量是为了获取被测对象的量值而进行的实验过程测量基本要素：被测对象、测量仪器、测试技术、测量人员和测量环境计量的定义：计量是一种特殊形式的测量，是利用技术和法制手段实现单位统一和量值准确可靠的测量。
计量的三个主要特征：统一性、准确性和法制性测量误差的定义：在一切测量中，由于各种因素（测量设备、测量方法、测量环境和测量人员素质）的影响，测量所得的量值x并不准确地等于倍测量的真值A，二者之差（x-A=△x）被称为测量误差测量误差的来源：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2、电子测量中基本实现技术有那些？其中变换技术有那些？基本实现技术：变换技术、比较技术、处理技术、显示技术变换技术：量值变换、频率变换、波形变换、参量变换、能量变换、模/数和数/模变换3、绝对误差、相对误差的定义及计算？绝对误差：由测量所得到的被测量值与其真值之差，称为绝对误差相对误差：绝对误差与被测量的真值之比习题1-10：测量两个电压，分别得到它的测量值U1x=1020V，U2X=11V，它们的实际值分别为U1A=1000V、U2A=10V，求测量的绝对误差和相对误差。
习题1-11：某电压放大器，当输入电压U i=1.2mV时，测得输出电压U O=6000mV,设U i误差可忽略（γ1≈0），U O的测量误差γ2=+3％。
求：放大器输出电压、放大倍数的绝对误差△A，相对误差γx及分贝误差γdB 。
第二章电子测量的定义、优点、特点、内容狭义定义：电子测量则是利用电子技术对电子学中有关的电量所进行的测量。
广义定义：电子测量是泛指以电子科学技术为手段而进行的测量，即以电子科技理论为依据，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。
(电子测量与仪器)复习提纲
第六章:
时域测量
A:1.波形显示原理;
2.通用示波器的组成; 3.实时取样与非实时取样的区别;
B:1.双踪与双线示波器的区别;
2.双时基扫描原理;
3.数字示波器的组成原理;
4.数字示波器的波形显示原理。 重点作业:2.15,2.16,2.20,2.22,2.26,例题2.17,2.18; 3.5,3.9,3.13;4.8,4.13,4.14;5.4,5.8,5.9,5.19;6.4,6.8,
图1
Байду номын сангаас
÷m
解：
fr n fo m fo m n fr 100 ~ 500 10 ~ 100 1 1 ~ 50 M H z
步进频率为
fo fr n m ax 1 10 100
6
10 K H z
6.9,6.12。
第二部分:例题 一：判断题 :（正确的打√，错误的打×）
1．电子仪器的线性度表示仪表对测量变化的敏感程 度（× ）。 2．锁相环是在PD中比较两个信号的频率关系 （ ×）。 3．在电压测量中，测量速度最慢的是双积分法 （√ ）。 4．电子测量仪器的速度很慢（×）。 5．转换误差是因为晶体振荡器的频率不稳造成的 （ × ）。
tb
编 码 器
b2
b1
R R
+C2 _
+ C _ 1
图5.51 并联比较式A/D原理图
R1
1 %,
R2
2%
问当它们并联时总的相对误差是多少？
解：
R
R1 R 2 R1 R 2
ln R R1
10 15 10 15
R 2
电子测量复习提纲
电子测量技术基础复习提纲第一章绪论一、填空1、电子测量通常包括的测量，的测量以及的测量。
2、目前利用电子仪器对进行测量精确度最高。
3、目前，电压测量仪器能测出从级到的电压，量程达个数量级。
4、智能仪器的核心是。
5、仪器中采用微处理器后，许多传统的硬件逻辑可用取代，其实质是实现了。
6、智能仪器有两个特点：其一是，其二是。
7、虚拟仪器实质上是和相结合的产物。
8、测量电信号的仪器可分为仪器、仪器及仪器三大类。
参考答案1、电能量；信号特性及所受干扰；元件和电路参数2、频率和时间3、纳伏；千伏；4、微处理器5、软件；硬件软化6、操作自动化；具有对外接口功能7、软件；硬件8、时域；频域；调制域二、名词解释1、电子测量第二章误差理论与测量数据处理一、填空1、测量值与之间的差别称为测量误差。
2、计量标准的三种类型分别是、和。
3、绝对误差在用测量值与真值表示时，其表达式为；在用测量值与标称值表示时，其表达式为。
4、在绝对值相等的情况下，测量值越小，测量的准确程度；测量值越大，测量的准确程度。
5、相对误差是和之比，表示为。
6、满度相对误差又称为引用误差，它定义为绝对误差ΔX和仪器满度值X m之比，记为。
7、满度相对误差给出的是在其量程下的的大小。
8、满度相对误差适合用来表示电表或仪器的。
9、电工仪表是按的值来进行分级的。
10、常用电工仪表分为七个等级，它们是。
11、1.0级的电表表明r m。
12、根据满度相对误差及仪表等级的定义，若仪表等级为S级，则用该表测量所引起的绝对误差|ΔX| ；若被测量实际值为X0，则测量的相对误差|ΔX| 。
13、当一个仪表的等级选定以后，所产生的最大绝对误差与量程成。
14、在选择仪表量程时，一般应使被测量值尽可能在仪表满量程值的以上。
15、误差分成三类：、和。
16、测量的精密度决定于，测量的正确度决定于。
17、测量的精确度表征测量结果与被测量真值之间的。
18、随机误差造成测量结果的，一般用定量表达。
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531
533
529 530
532
530
531)
530.1(oC )
②用公式 i 计xi 算 x各测量值残差列于上表中
③实验偏差
s( x)
1 n1
n
2 i
1.767(o C )
i 1
x ④ 标准偏差 s(x) s(x) 1.767 0.53(o C)
PD
低通滤波器
LPF
fo=N fi1
压控振荡器
VCO
基准 fi1 振荡器
Nfi1 鉴相器 PD
fo=N fi1
fo 压控振荡器 VCO
fo/N
N分频
fo
÷N
脉冲形成
低通滤波器
LPF
(a)数字倍频环
(b)脉冲倍频环
当环路锁定时,PD两输入信号的频率相等,即
① 根据PD两输入频率相等列出等式: f0/N＝fi
10 10.35 100% 4%
0.9
12
[例3-2]用峰值电压表测量一个三角波电压,读得测量 值为 10V,试求有效值为多少？波形误差是多少？
[解] 由读数αp=10V， ⑴假设电压表有一正弦波输入,其有效值=10V； ⑵该正弦波的峰值=14.14V； ⑶将三角波电压引入电压表输入,其峰值Up=14.14V； ⑷查表,三角波的波峰因数Kp=1.73,该三角波的有效值
Nfo
低通滤波器
LPF
fo= fi1 /N
压控振荡器
VCO
脉冲形成
fo
（b）脉冲分频环
分频式锁相环主要用于频率很高以致很难采用 数字分频器的情况。
29
双环频率合成单元
在混频锁相环中,如果混频器的输入信号频率fi2 可变,且变化的增量很小,小于fi1(即Δfi2＜fi1),则可 以提高频率分辨力。
[解]由读数αav=10V ⑴假设电压表有一正弦波输入,其有效值Urms=10V； ⑵该正弦波的均值 Uav = 0.9αav=9V； ⑶将三角波电压引入电压表输入,其均值Uav= 9V ⑷查表,三角波的波形因数KF=1.15,该三角波的有效 值为： Urms=KF Uav =1.15×9V= 10.35V 波形误差为
7
均值表测量时的刻度特性
均值电压表的读数都用正弦有效值进行定度
av K Uav
中αav为平均值电压表的指示值，K为定度系数，或 称刻度系数；Uav为被测电压的平均值。
如果被测电压是正弦波,又采用全波检波电路， 已知正弦波有效值电压为1V时,全波检波后的平 均电压为2√2／π,故
K av 1.11
有效值：
U rms
2 KP
p
由于峰值电压表的读数没有直接的物理意义,测
量非正弦波时,如果不进行换算,将产生波形误差
V
U
p
p
U rms
p
100%
(1
2 ) 100%
KP
11
[例3-1]用平均值电压表测量一个三角波电压,读得测 量值为10V,求有效值为多少？波形误差是多少？
Urms=Up/Kp=8.2V 波形误差为：
10 14.14 100% 18%
10
(可见若不换算，波形误差是很大的)
13
双积分A/D转换器
Uin
-Ur
+
+
逻辑
控制
计数
u0
t 时钟
译码 12.54 V
14
4.3 电子计数器 测量误差分析
电子计数器测频误差分析
由
N
fx T
求得
fx N T fx N T
量化误差
时基误差
16
计数误差
测频时,主门的开启时刻与计数脉冲间的时间关系是 不相关的,即它们在时间轴上的相对位置是随机的
计数器值N
T
N
Tx
T Tx
T通常不是Tx 的整数倍
Δt1
a
Δt2
T N Tx＋t1－t2 N=9
T Tx
若T=NTx ,如图T≈8Tx
峰值电压表的读数都用正弦有效值进行定度
p K Up
式中αp为峰值电压表的指示值,K为定度系数, K= √2/2;Up为被测电压的峰值。
当被测电压为非正弦波形时,应进行波形换算才 能得出被测电压的有效值。首先将示值αp折算 成被测电压的峰值
U p 2 p
10
峰值表波形换算方法
压称为误差电压ud
鉴相器
PD vd
低通滤波器
LPF
fo
压控振荡器
VCO
vc
输出vo fo
开始：f0≈ fi →PD →LPF →VCO
最后： f0＝fi
基本锁相环只能输出一个频率,而作为信号源必
须要能输出一系列频率。
26
锁相环的几种基本形式
混频式锁相环
混频环实现对频率的加减运算
n
11
4
测量不确定度报告
x （x 0.53）C
5
第3章
电压测量
3.2.3 交流电压表的刻度特性
在进行交流电压测量时,国际上一直以有效值表 示被测电压的大小,因为有效值反映了被测信号 的功率。但在实际测量中由于检波器的工作特性 不同所得结果有峰值、平均值、有效值之别。
各种特性的AC-DC变换器都应该将最后的测量结 果表示为有效值。
Uav 2 2
8
均值表波形换算方法
平均值电压表的读数都用正弦有效值进行定度
Uav 0.9av
Urms KFUav 0.9KFav
如果不作修正,即将读数当成有效值时,将产生
波形误差γv
V
U
av
av Urms av
(1 0.9KF )100%
9
峰值表测量时的刻度特性
( 1 | fc |) ( 1 | fc |)
fxT fc
Tx fc fc
求得测频与测周相对误差都一样的中界
频率为：
fm
fc T
23
第5章
信号发生器
锁相频率合成法的工作原理
间接合成法即锁相合成法,它是利用锁相 环(PLL)的频率合成方法。
锁相环是一个相位环负反馈控制系统。
图b: N=9，图c: N=7
b
频率量化时带来的误差称 N=7
T Tx
量化误差,又称脉冲计数误
差或±1误差。
c
量化误差
量化误差：
将模拟量转换为数字量(量化)时所产生的误差 数字化仪器所特有的误差。
N 1 1
N
N
f xT
计数法的最大量化误差为末尾±1字。
±1误差的大小与门控时间T有关,T越大,±1误差 越小。
±1误差往往是测量误差的主要部分。
例如，fx=10Hz，T=1s时, ±1误差为1Hz。 T=10s时, ±1误差为0.1Hz。
18
时基误差
闸门时间不准,造成主门启闭时间或长或短,显然 要产生测 频误差。
闸门信号T是由晶振信号分频而得。设晶振频 率为fc(周期为Tc),则有
T fc =1×10-7~1×10-10
T
fc
石英振荡器的输出 石英晶体性能和切割方式----生产厂
频率准确度决定 温度的影响---单、双层恒温糟
振荡电路的质量----电路优化设计
19
测频误差
计数器直接测频的误差主要有两项 ±1误差 标准频率误差
一般总误差可采用分项误差绝对值合成,即
fx ( 1 | fc |) fx Tfx fc
内插 fi2
振荡器
基准
fi1
振荡器
鉴相器
PD
fo－ fi1
混频
－
低通滤波器
LPF
压控振荡器
VCO
fo= fi1 + fi2
f0 fi1 fi2
27
锁相环的几种基本形式
倍频式锁相环
倍频环实现对输入频率进行乘法运算,
主要有两种形式:谐波倍频环和数字倍频环
基准 fi1 振荡器
鉴相器
21
误差分析
若被测频率fx较高,则直接测量频率,以保持最佳 的测量状态；
若被测频率fx较低,则应用测周法测频。 所谓高频低频是以中界频率为界划定的
中界频率：
对某信号使用测频法和测周法测量频率,两者 引起的误差相等,则该信号的频率定义为中界 频率
22
中界频率
令测频误差和测周误差相等
fo＝N fi1+ fi2＝3400~5110(连续可调)
fi1 谐波
形成 10KHz
fi2
内插振荡器
100～
110KHz
PD1 LPF
VCO1 Nfi1
1
环1 倍频环
fo= Nfi1+ fi2
PD2
LPF2 VCO2
fo-Nfi1
环2
M
（－） 加法混频环
3400～ 5100 KHz
双环合成器原理结构框图
31
第6章
时域测量
33
一般的示波器探头(类似于万用表的表笔) 上，有一个×1档和×10档选择的小开关 。当选择×1档时，信号是没经衰减进入 示波器的。而选择×10档时，信号是经 过衰减到1/10再到示波器的。因此，当使 用示波器的×10档时，应该将示波器上 的读数扩大10倍
34
s(x) =
1 n-1
n i=1
( xi
-