电子测量习题

一 填空题1电子测量通常包括 电能量 的测量， 信号特性即所受干扰 的测量以及 原件和电路参数 的测量。

80.在时域测量中， 电压表 加上 时间触发 就是示波器 2目前利用电子仪器对 频率和时间 进行测量精确度最高。

在频域测量中， 功率计 加上 频率触发 就是频谱分析仪；3目前，电压测量仪器能测出从 纳伏 级到 千伏 的电压，量程达 9 个数量级。

在调制域测量中， 通用计数器 加上 时间门的触发 就是调制域分析仪。

4智能仪器的核心是 微处理器 。

82.通用脉冲信号源的输出主要是 矩形 脉冲。

5仪器中采用微处理器后，许多传统的硬件逻辑可用 软件 取代，其实质是实现了 硬件软化 。

81.高频信号源又称为 射频 信号源，信号的频率范围在 30kHz~1GHz 之间。

6智能仪器有两个特点：其一是 操作自动化 ，其二是 具有对外接口功能 。

83.函数信号发生器实际上是一种 多波形 信号源，其输出信号的重复频率可达 7虚拟仪器实质上是 软件 和 硬件 相结合的产物。

50MHz 以上，而低端可至 μHz 量级。

8测量电信号的仪器可分为 时域 仪器、 频域 仪器及 调制域 仪器三大类。

84.合成信号源实现频率合成的方法有 间接合成法 和 直接合成法 两种9测量值与 真值 之间的差别称为测量误差。

85.间接合成法是基于锁相环的原理对基准频率进行运算，常见的锁相环技术有 10计量标准的三种类型分别是 真值 、 标称值 和 实际值 。

倍频率锁相环、 分频式 锁相环和 混频式 锁相环。

11绝对误差在用测量值与真值表示时，其表达式为 △X=X- A 0 ；在用测量值与标称值表 86.信号源的用途有： 激励源 、 信号仿真 和 校准源 。

示时，其表达式为 △X=X-A 。

87.通用信号源如果按调整类型分类，主要有 调幅（AM ） 、 调频（FM ） 、 12在绝对值相等的情况下，测量值越小，测量的准确程度 越低 ；测量值越大，测量的准确程度 越高 。

脉冲调制（PM ） 和 视频调制（VM ） 信号源。

13相对误差是 绝对误差 和 被测量真值 之比，表示为%1000⨯∆=A xr14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 之比，记为%100⨯∆=X Xr 。

15满度相对误差给出的是在其量程下的 绝对误差 的大小。

16满度相对误差适合用来表示电表或仪器的 准确度 。

17电工仪表是按 满度相对误差 的值来进行分级的。

18常用电工仪表分为七个等级，它们是 0.1, 0.2, 0.5, 1.0, 1.5, 2.5，和5.0 。

19. 1.0级的电表表明r ≤1.0% 。

20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| ≤X m ×S% ；若被测量实际值为X 0，则测量的相对误差|ΔX|%X S X ⨯≤。

。

21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 正比 。

二 名词解释22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 2/3 以上。

1.电子测量：凡是利用电子技术的测量都称为电子测量。

23误差分成三类： 随机误差 、 系统误差 和 粗大误差 。

2.真值：真值是一个变量本身所具有的真实值，它是一个理想的概念，一般是 24测量的精密度决定于 随机误差 ，测量的正确度决定于 系统误差 。

无法得到的。

25测量的精确度表征测量结果与被测量真值之间的 一致程度 。

3.实际值：满足规定准确度的用来代替真值使用的量值26随机误差造成测量结果的 分散性 ，一般用 总体标准差 定量表达。

4.不确定度：不确定度的含义是指由于测量误差的存在，对被测量值的不能肯 27系统误差表示了测量结果 偏离真值或实际值 的程度。

定的程度28处理随机误差的方法主要是 概率统计法 。

5.满度相对误差：仪表的满度相对误差是指仪表各指示值中最大绝对 29不确定系统误差导致 不确定度 的产生。

误差ΔA 与仪表满度值Am 之比的百分数。

γm=(ΔA/Am)×100%30粗大误差表现为统计的异常值，常称为 坏值 ，应按一定规则剔除。

6.分辨率：是指仪器仪表最小刻度值，它是衡量仪器仪表的测量精度。

31随机误差具有的特点是 对称性 、 抵偿性 、 有界性 和 单峰性 。

7.波峰因数：定义为波形的峰值与有效值之比。

32测量中随机误差的分布大多数接近于 正态分布 。

8.波形因数：周期量的有效值与其绝对值的平均值之比。

33随机误差的统计处理就是要根据 概率论 和 数理统计 的方法研究随机误差对测量数据的 9.偏转灵敏度：偏转灵敏度是指单位偏转信号电压使光点在屏上产生的位移 影响以及它们的 分布规律 。

34在有限次测量中，通常用 统计平均 的方法减小随机误差的影响。

35随机变量的数字特征是反映随机变量的某些特征的数值，常用的有 数学期望和 方差 。

36在统计学中，期望与 均值 是同一概念。

37方差描述了测量数据的 离散程度 。

38()()nx x σδ=表示平均值的 标准偏差 比总体测量值的 标准偏差 小n 倍，它反映了随机误差的抵消性，n 越大，抵消程度 越大 ，平均值离散程度 越小。

39消除和减弱系统误差的典型测量技术是： 零示法， 代替法 ， 交换法 和 微差法 。

40. 89000V 写成三位有效数字应为890×10V 。

41下列数字保留三位有效数字：45.77 45.8， 36.251 36.3， 43.149 43.1 ， 38050 3.80×10， 47.15 47.2 ， 3.995 4.0042交流电压的测量通常有两种基本方式： 放大-检波式 和 检波-放大式 ，无论哪一种方式 检波器 是其核心部件。

43在DVM （数字电压表）的结构中 数模转换器 是其关键部件。

44双斜式A/D 其转换过程可以分为 采样期 和 工作期 两个工作阶段。

45余数循环式A/D 的特点是 分辨率高 和 转化速度快 。

46. DVM 的测量误差有两项，其一是 增益误差二是 偏移误差 。

47.电压测量中有两种干扰，即： 随机性干扰 和 确定性干扰 。

48.峰值电压表属于 检波-放大式 电子电压表，一般采用 二极管峰值检波器 。

49.平均值电压表属于 放大-检波式电子电压表，一般采用 二极管全波或桥式整流电路检波器 。

50.在实际电压测量中，由于检波器的工作特性，所得结果会有峰值、均值、有效值 之别。

因此，无论用哪一种特性的检波器做成的电压表，其读数大多按 正弦波有效值 进行刻度。

51.在峰值电压表中，当输入任意波形电压的峰值相同时，其读数 相同 。

52.电压测量的下限可达 微 伏级，上限可达 千 伏级。

53.电桥法元件参数测量仪由 桥体 、 信号源 和 指零仪 三部分组成。

54.谐振法测量元件参数的原理是利用 谐振 的特性来测量L 、C 、R 、Q 等高频元件 的参数，这种方法特别适合 高 Q 值 和 低损耗 阻抗元件的测量。

Q 表普遍采用 串联 谐振原理，以 谐振电压 与 基位电压 之比刻度Q 值。

55.信号显示是将被测信号以 波形 方式显示在屏幕上。

56.模拟示波器中扫描电压是 周期线性 电压，包括线形 斜升 过程和 下降 过程。

57.扫描电压必须满足下列三点要求，即： 周期性 、 线形和 同步性 。

58.在示波器中，扫描发生器输出 锯齿 波。

59.在示波器中，扫描电压的起点由 触发脉冲 决定，终点由 电压比较器 决定。

60.示波器的触发脉冲的取得方式包括： 内触发 方式、 外触发 方式和 电源触发 方式。

61.扫描发生器实际上是一个 锯齿波 发生器，它在 时基闸门 的控制下产生 扫描的 正程 和 回程 。

62.目前有三种时间测量尺度： 世界时 、 原子时 和 协调世界时 。

63.在数字式频率计中，被测信号是以 脉冲 信号方法来传递、控制和计数的。

64.根据测频原理，其测量误差取决于 时基信号所决定的闸门时间 的准确性 和计数器计数 的准确性。

67.测频时，计数器的最大计数误差ΔN= ±1个数 。

68.计数器直接测频的误差主要有两项，即： ±1误差 和 标准频率误差 。

69.直接测频的方法适合测量 高 频信号。

70.测量低频信号时常采用计数器测量 被测信号周期 的方法。

71.根据测周原理，主门由 被测信号 控制。

72.根据测频原理，主门由 时基信号 控制。

73.在测周原理方框图中，门控电路输出 方 波。

74.目前绝大多数实验室用的电子计数器都具有 测量频率 和 测量周期 等两种以 上功能，故统称为“通用计数器”。

75.在测频原理方框图中，主门是由 方 波控制。

76.电子计数器在直接测频率和测周期时，其量化误差的实质不同，测频时是 f 的±1误差，而测周时是 f 的±1误差。

77.当f >f 时宜测 频 ，当f <f 时宜测 周 。

78.电子计数器对两个正弦波形的相位差的测量，实际上是 时间间隔 。

79. 晶体老化 是影响长期频率稳定度的主要因素，而 晶体内部噪声 是影响短 期频率稳定度的主要因素。

；三 简答题1、 结合扫描发生器环原理框图及时间波形图简述扫描电压产生过程。

图见91 2、画出双踪示波器原理框图并简述双踪显示。

○1交替方式：输入控制信号第一次扫描电子开关接入Y1显示Y1波形，则第二次扫描， 接通Y2，显示Y2波形，第三次接通Y1，显示Y1波形；如此反复交替显示Y1，Y2两个波形。

○2断续方式：如图b （课本89）在X 轴的每一扫描过程中，电子开关以足够高的频率对两信 号进行轮流取样，所以显示的曲线有断裂痕迹。

3、结合原理方框图和工作波形图简述电子计数器测频原理。

计数器计数为N ，计数闸门开关时间为T G ,，则被测频率是f=N/T G 。

因T G 等于10的整数次幂（=10A），所以N 可以直读频率值。

4、结合原理方框图和工作波形图简述电子计数器测周原理。

计数器计数出晶振标准频率的周期T O 数位N,显然计数门的开关时间等于NT O。

计数门是被测周期或K （=10A）倍周期去开关的，所以被测周期或K 倍周期就等于NT O 。

即有NT O=KT,T=NT O/K,N 直读周期值。

5、简要分析测频误差：γN=△N/N 是计数式测量仪表特有的误差，成为量化误差。

因为闸门可能使计数器多记一个脉冲或少记一个脉冲，不可能计出 分数个脉冲，所以绝对误差△=±1，要减小量化相对误差就必须尽量增大N 。

6.在电子测量中信号源有哪些作用？可用来测试、校准、维修电子设备，做测量实验的信号源。