《电子测量与仪器》课后答案重点题
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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(第二版)习题答案
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（2）0.2 级 10mA 量程的绝对误差为 0.2％×10mA＝0.02mA （3）0.2 级 15mA 量程的绝对误差为 0.2％×15mA＝0.03mA （4）0.1 级 100mA 量程的绝对误差为 0.1％×100mA＝0.1mA 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 0.2 级 10mA 量程的。 2.14 检定某一信号源的功率输出，信号源刻度盘读数为 90μW，其允许误差为±30％，检 定时用标准功率计去测量信号源的输出功率，正好为 75μW。问此信号源是否合格? 解：信号源频率的测量绝对误差为 75μW－90μW＝－15μW 相对误差为
3
在 RI 一定时，被测电阻 RX 越大.其相对误差越小,故当 RX 相对 RI 很大时,选此方法测 量。 2.11 用一内阻为 RI 的万用表测量下图所示电路 A、 B 两点间电压， 设 E＝12V， R1＝5kΩ ， R2＝20kΩ，求： （1）如 E、R1、R2 都是标准的，不接万用表时 A、B 两点间的电压实际值 UA 为多大? （2） 如果万用表内阻 RI＝20kΩ， 则电压 UA 的示值相对误差和实际相对误差各为多大？ （3） 如果万用表内阻 RI＝lMΩ， 则电压 UA 的示值相对误差和实际相对误差各为多大？ R1 5KΩ E R2 12V 20KΩ B 解： （1）A、B 两点间的电压实际值 U A A RI V
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。
电子测量与仪器_宋悦孝_主编
（一）习题1答案１.解:Δx ＝ｘ-A =1０0V －95V=5VC =-Δx =-5VA =x +C =100V －10Ｖ=9０Ｖ Δx =-C =10Ｖ２.解:Δｘ＝x -Ａ=４0mA-3８m Ａ=2mA%5%100mA40mA 2A =⨯=∆=A x γ %3.5%1008mA 3mA 2x ≈⨯=∆=x x γ 3.解:∵mm mx x ∆=γ ∴Δx ｍ1＝γm1x ｍ１＝±1.5%×10V=±0.1５Ｖ Δx m ２=γm2x ｍ2=±1．0％×2０Ｖ=±0.2０V>Δx m １ ∴选用第一块表。
4.解：Δx =x -Ａ=94.５mA －90m Ａ＝4.5mAC =-Δx =-4.５m Ａ%5%100mA 90mA5.4m =⨯=∆=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.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 。
６.解：54．79—5４.8,86.3７2４—86.４,５０0.028—500,21０00=2.１０0０×１0４—2.１0×104,０．0０31２5—０.00312,3．175—3.18, 43.5２—４3.5, 5８350=５.８350×1０４—5．８4×10４7.解:有效数字为18．４V,有效数字＋１位安全数字为18.44V 。
8.解：相同数据有2.10０kΩ，2100Ω，2.1０0×１０3Ω，０.２100×１0k Ω (二）习题２答案1.答：按照输出信号波形的不同，通用信号发生器分为正弦信号发生器、函数信号发生器、脉冲信号发生器和随机信号发生器四类。
正弦信号发生器为电路或系统检修提供低频、高频等幅正弦信号或振幅调制波等已调波；函数信号发生器为电路或系统检修提供正弦波、方波、三角波等波形;脉冲信号发生器为分析研究电路或系统的瞬态特性提供矩形脉冲波或双脉冲波等波形；随机信号发生器为电路提供模拟噪声信号,为分析研究电路或系统的抗噪声性能等提供模拟噪声。
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误差与测量不确定度2.13 检定一只2.5 级电流表3mA 量程的满度相对误差。
现有下列几只标准电流表，问选用哪只最适合，为什么？（1）0.5 级10mA 量程； （2）0.2 级10mA 量程； （3）0.2 级15mA 量程； （4）0.1 级100mA 量程。
解：2.5 级电流表3mA 量程的绝对误差为2.5％×3mA ＝0.075mA（1）0.5 级10mA 量程的绝对误差为0.5％×10mA ＝0.05mA （2）0.2 级10mA 量程的绝对误差为0.2％×10mA ＝0.02mA （3）0.2 级15mA 量程的绝对误差为0.2％×15mA ＝0.03mA （4）0.1 级100mA 量程的绝对误差为0.1％×100mA ＝0.1mA 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0.2 级10mA 量程的。
2.16 对某恒流源的输出电流进行了8次测量，数据如下：次数12345678I /mA 10.082 10.079 10.085 10.084 10.078 10.091 10.076 10.082求恒流源的输出电流的算术平均值I ，标准偏差估值)(I s 及平均值标准偏差估值)(I s 。
解：恒流源的输出电流的算术平均值082.100821.10)8276917884857982(81001.0000.1081≈=+++++++⨯+=∑=i I次数 1 2 3 4 5 6 7 8 I /mA10.082 10.079 10.085 10.084 10.078 10.091 10.076 10.082残差（10－3mA ）-0.1-3.12.91.9-4.18.9-6.1-0.1标准偏差估值∑=-=812)(71)(i I Ii I s ∑=-⨯-+-++-+++-+-=812322222222)10(])1.0()1.6(9.8)1.4(9.19.2)1.3()1.0[(71i ∑=-⨯+++++++=8123)10(]01.021.3721.7981.1661.341.861.901.0[71i mA 005.00047.01088.154716≈=⨯⨯=- 平均值标准偏差估值mA 002.00017.080047.08)()(≈===I s I s2.18 设对某参数进行测量，测量数据为1464.3，1461.7，1462.9，1463.4，1464.6，1462.7，试求置信概率为95%的情况下，该参量的置信区间。
解：因为测量次数小于20，所以测量值服从t 分布， 第一步：求算术平均值及标准偏差估值3.1463)7.26.44.39.27.13.4(61146061=++++++=∑=i x次数 1 2 3 4 5 6 x 1464.3 1461.7 1462.9 1463.4 1464.6 1462.7残差1.0-1.6-0.40.11.3-0.6标准偏差估值∑=-=612)(51)(i x xi x s ∑=-+++-+-+=61222222])6.0(3.11.0)4.0()6.1(0.1[51i 07.1= 算术平均值标准偏差估值4.0607.16)()(===x s x s第二步：查附录B ：t 分布表，由n －1=5及P =0.95，查得t =2.571第三步： 估计该参量的置信区间)](),([x ts x x ts x +-，其中0.14.0571.2)(=⨯=x ts 则在95%的置信概率下，电感L 的置信区间为[1462.3，1464.3]。
2.19具有均匀分布的测量数据，当置信概率为100％时若它的置信区间为[E(X)－k σ(X)，E(X)＋k σ(X)]，问这里k 应取多大？ 解：依题意得%100)()()()()(⎰+-=X k X E X k X E dx X P σσ由均匀分布可得ab X P -=1)(， 21)()(ba dx ab xdx X xP X E b a+=-==⎰⎰∞+∞-， 12)(1]2[)()]([)(2222a b dx a b b a x dx X p X E x x ba -=-+-=-=⎰⎰∞+∞-σ，3212)(a b a b x -=-=σ代入%1003322)(2)()()()()(⎰+-==--=-=X k X E X k X E k a b ab ka b X k dx X P σσσ，解得3=k2.22 对某信号源的输出频率f x 进行了10次等精度测量，结果为110.050，110.090，110.090，110.070，110.060，110.050，110.040，110.030，110.035，110.030（kHz ），试用马利科夫及阿卑-赫梅特判剧判别是否存在变值系差。
解：输出频率f x 的平均值fx)30353040506070909050(101001.0110+++++++++⨯+=fx 054.1100545.110≈=次数 12345678910f x/kHz 110.050 110.090 110.090 110.070 110.060 110.050 110.040 110.030 110.035 110.030 残差 10－4 kHz-4535535515555-45-145-245-195-245（a ）由马利科夫判据得：∑∑=+=-=2/112/n i nn i ii D νν||10175010)]24514545()5535545[(44iMAX ν>⨯=⨯-+---++-=--故存在变值系差（b ）由阿卑-赫梅特判据得：00485.000075.00009.000135.0111≈+++=∑-=+ n i i i νν811110)245()195()195()245(355355355)45(--=+⨯-⨯-+-⨯-++⨯+⨯-=∑ n i i i νν810477754777535525247585255502512602515975--⨯+++-+++=-810349975⨯=0.0035= 标准偏差估值∑=-=10122)(91)(i f fi fx s∑=-⨯-+-+++-=101242222)10(])245()195(355)45[(91i ∑=-⨯=10181040247091i0.0005=0015.00005.09)(12=⨯=-x s n0015.0)(10035.02111=->=∑-=+x s n v v n i i i 故存在变值系差2.26 通过电桥平衡法测量某电阻，由电桥平衡条件得出243C C R Rx =，已知电容C 2的允许误差为±5％，电容C 4的允许误差为±2％，R 3为精密电位器，其允许误差为±1％，试计算R x 的相对误差为多少？解：因为公式中含有分子和分母，用相对误差传递公式较方便。
224433ln ln ln C C RxC C Rx R R Rx Rx ∆∂∂+∆∂∂+∆∂∂=γ 243ln ln ln ln C C R Rx -+=224433C C C C R R Rx ∆-∆+∆=γ %)5(%2%1±-±±=%8±=2.28已知立方体积()lbh lbh f V ==的长、宽、高不确定度分别为()()()c u b u l u ,,试求V 的相对标准不确定度。
解： 由由数学模型直接对l,b,h 求偏导可得合成不确定度2222222222222)()()()()()()(b l h l h b lb lh bh hf b f l f u y c ++=++=∂∂+∂∂+∂∂=()()2221nc y c xi i i f u u x =⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭∑第三章 信号发生器3.9 XFG-7高频信号发生器的频率范围为f=100kHz~30MHz ，试问应划分几个波段？（为答案一致，设k=2.4） 解：而30000KHz10MHz3＝=∑k ，n k k =∑， 84.7334.0477.24.29.0lg 300lg 9.0lg lg ≈==⨯==∑k k n 3.15 AD9850 DDS 中如果时钟频率f c =125MHz ，相位累加器宽度N =32位，频率控制字k=0100000H ，这时输出频率为多少？解：k=0100000H ，所以A 20＝1，因为DDS ：Hz MHz A f A f A f A f A f f c c c c c out 578125.30517212522222122012032131302311===++⋅⋅⋅++=30.518KHz =3.12有一频率合成器如图3.37所示，求： （1）f 0的表达式； （2）f 0的范围；（3）最小步进频率。
解：由图可知：（1）3011f f f N -=，232100N f f =，所以10022110fN f N f += （2）1000~5601=N6000~50002=NMHz KHz KHz KHz f f f 650.556501001500010560100500056021m in 0==⨯+⨯=+= MHz KHz KHzKHz f f f 060.1010060100160001010001006000100021m ax 0==⨯+⨯=+= （3）因为N1和N2均可改变，但f0表达式中，N2的系数小，所以N2变化1得到的f0的变化最小，即f0的最小步进频率为Hz KHzf f 10100110020===∆ ÷100 f 3f l10kHz ×N 1 560～1000LPF PD BPFVCO1 f 0M(-)f 21kNz VCO 2f 3 ÷N 2 5000~6000PD ÷100 LPF 图3.37 题3.12图第四章 时频测量4.2 说明通用计数器测量频率、周期、时间间隔和自检的工作原理。
答：通用计数器测量频率的工作原理：通过计数器在单位时间（即闸门时间）内对被测信号进行计数，然后利用公式TN f x =得出被测信号的频率，为了测量更宽的范围，可以改变闸门时间。
通用计数器测量周期的工作原理：和测频原理类似，将被测信号整形转换后作为闸门时间，而用标准频率作为计数脉冲，进行计数，同样通过改变标准频率的分频，即改变时标信号，来测量更宽的范围。