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1. 切片操作三个参数的意义：

切片是Python序列的重要操作之一，适用于列表、元组、字符串、range对象等类型。切片使用2个冒号分隔的3个数字来完成'第一个数字表示切片开始位置債讽为0儿第二个数字表示切片截止(但不包含)位置(默认为列表长度)，第三个数字表示切片的步长債讽为2儿当步长省略时可以顺便省略最后一个冒号。可以使用切片来截取列表中的任何部分,得到一个新列表,也可以通过切片来修改和删除列表中部分元素,甚至可以通过切片操作为列表对象增加元素。

与使用下标访问列表元素的方法不同，切片操作不会因为下标越界而抛出异常，而是简单地在列表尾部截断或者返回一个空列表，代码具有更强的健壮性。

2. 注释方式：

一个好的、可读性强的程序一般包含30%以上的注释。常用的注释方式主要有两种：

(1) 以#开始，表示本行#之后的内容为注释

(2) 包含在一对三引号“IL或...之间且不属于任何语句的内容将被解释器认为是注释

3. zip函数：

?> a List = [l z 2, 3]

?> bList = [4, 5, 6]

?> cList = zip(a, b)

?> cList

?> list(cList)

[(1, 4), (2, 5), (3, 6)]

4. 不同进制数的表示：

十进制整数如，0、-1> 9、123

十六进制整数，需要16个数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、a、b、c、d、e、f来表示整数，必须以Ox开头,如0xl0> Oxfa> Oxabcdef

八进制整数，只需要8个数字0、1、2、3> 4、5、6、7来表示整数，必须以0o开头，如0o35、Ooll

二进制整数、只需要2个数字0、1来表示整数，必须以0b开头如，0bl01> OblOO

5. append 函数：

使用列表对象的append()方法，原地修改列表，是真正意义上的在列表尾部添加元素，速度较快，也是推荐使用的方法。

?> aList.app en d(9)

?> a List

[3, 4, 5, 7, 9]

6. 列表的乘法：

使用乘法来扩展列表对象，将列表与整数相乘，生成一个新列表，新列表是原列表中元素的重复。

?>aList = [3,5,7]

?> a Li st = aList*3

?> a List

[3, 5, 7, 3, 5, 7, 3, 5, 7]

7. 元组的特性：

(1)元组与列表的区别：

元组中的数据一旦定义就不允许更改。

元组没有append。、extend()和insert。等方法，无法向元组中添加元素；

元组没有remove(咸pop()方法，也无法对元组元素进行del操作，不能从元组中删除元素。

内建的tuple()函数接受一个列表参数，并返回一个包含同样元素的元组，而list()函数接受一个元组参数并返回一个列表。从效果上看，tuplef)冻结列表，而list()融化元组。⑵元组的优点：元组的速度比列表更快。如果定义了一系列常量值，而所需做的仅是对它进行遍历，那么一般使用元组而不用列表。

元组对不需要改变的数据进行“写保护”将使得代码更加安全。

一些元组可用作字典键(特别是包含字符串、数值和其它元组这样的不可变数据的元组)C 列表永远不能当做字典键使用,因为列表不是不可变的。

8?字典的键：

字典是键值对的无序可变集合。

定义字典时，每个元素的键和值用冒号分隔，元素之间用逗号分隔，所有的元素放在一对大括号“ {”和“} ”中。

字典中的每个元索包含两部分：键和值，向字典添加一个键的同时，必须为该键增添一个

值。

字典中的键可以为任意不可变数据，比如整数、实数、复数、字符串、元组等等。

字典中的键不允许重复。

9.python语言的特点：

python是一门跨平台、开源、免费的解释型高级动态编程语言，同时也支持伪编译将Python 源程序转换为字节码来优化程序和提高运行速度，并且支持使用py2exe工具将Python程序转换为扩展名为“.exe”的可执行程序，可以在没有安装Python解释器和相关依赖包的Windows平台上运行。

python支持命令式编程、函数式编程，完全支持面向对象程序设计，语法简洁清晰，并且拥有大量的几乎支持所有领域应用开发的成熟扩展库。

python可以把多种不同语言编写的程序融合到一起实现无缝拼接，更好地发挥不同语言和工具的优势，满足不同应用领域的需求。

lO.python命名规则：

变量名必须以字母或下划线开头，但以下划线开头的变量在Python中有特殊含义，本书后面第6章会详细讲解；

变量名中不能有空格以及标点符号(括号、引号、逗号、斜线、反斜线、冒号、句号、问号等等)；

不能使用关键字作变量名，可以导入keyword模块后使用print(keyword.kwlist)查看所有Python 关键字；

不建议使用系统内置的模块名、类型名或函数名以及已导入的模块名及其成员名作变量

运算符示例

x+y x~y x*y x/y x//y

x**y

xy ； x>=y

幕运算

大小比较（可以连用），集合的包含关系比较

x in y ； x not in y x is y ； x is not y I 、\ &、《、》、z

&、

h

名，这将会改变其类型和含义，可以通过dir （_builtins_）查看所有内置模块、类型和函数; 变量

名对英文字母的大小写敏感，例如student 和Student 是不同的变量。

10. python 中的空类型：

空值是Python 里一个特殊的值，用None 表示。None 不能理解为0,因为0 是有意义的，而None 是一个特殊的空值。

11. python 中的运算符:

功能说明

算术加法，列表、元组、字符串合并 算术诚法，集合差集 乘法，序列重复

除法（在Python 3?x 中叫做真除法）

求整商 相反数

余数（对实数也可以进行余数运算），字符串格式化

相等（<）比较，不等（值）比较 逻辑或（只有X 为假才会计算y ） 逻辑与（只有x 为真才会计算y ） 逻辑非 成员测试运算符 对象实体同一性测试（地址）

位运算符 集合交集、并集、对称差集 12. python 可变序列与不可变序列： Python 在heap 中分配的对象分成两类：可变对象与不可变对象。所

谓可变对象是指， 对象的内容可变，而不可变对象是指对象内容不可变。列表、集合、字典等可变序列类型, 元组，字符串，int 是不可变序列。

13. sort 函数默认情况下是按升序排列: 14. lambda 函数：

lambda 表达式可以用來声明匿名函数，即没有函数名字的临时使用的小函数，只可以 包含

一个表达式，且该表达式的计算结果为函数的返回值，不允许包含其他复杂的语句，但 在表达式中可以调用其他函数。

?> f=lambda x,y,z:x+y+z ?> f （l,2,3） 6

?> g=lambda x,y=2z z=3:x+y+z ?> g （l ） 6

?> g （2,z=4/y=5） 11

x%y

x or y

x and y not x

?> L=[(lambda x:x**2),(lambda x:x**3),(lambda x:x**4)] >>>print(L[O]⑵丄⑴(2)丄[2]⑵)

4 8 16

?> D={'fl':(lambda:2+3)/f2,:(lambda:2*3)/f3,:(lambda:2**3)}

>?print(D['fF](),D['f21(),Drf3']())

568

?> L珂1,2,3,4,5]

?> print(list(map((lambda x:x+10)丄)))

[11,12,13,14, 15]

?> L

[1, 2, 3, 4, 5]

?> def demo(n):

return n*n

?> demo(5)

25

?> a_l ist=[l,2,3,4,5]

?> list(map(lambda x:demo(x),a_list))

[lz 4, 9, 16, 25]

?> data = list(range(20))

?> data

[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13,14,15,16,17,18, 19] ?> import random

?> random.shuffle(data)

?> data

[4, 3,11, 13, 12,15, 9, 2, 10, 6,19, 18, 14, 8, 0, 7, 5, 17, 1,16] ?> data.sort(key=lambda x:x)

?> data

[0,1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15,16,17,18, 19] ?> data.sort(key=lambda x:len(str(x)))

?> data

[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13,14,15,16,17,18, 19] ?> data.sort(key=lambda x:len(str(x))jeverse二True)

?> data

[10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17,18z 19, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, & 9]

简答题

1. 为什么尽量从列表尾部进行列表的增加和删除？

应尽量从列表尾部进行元索的增加与删除操作。列表的insertO可以在列表的任意位置插入元素，但由于列表的自动内存管理功能，insert()方法会涉及到插入位置之后所有元素的移动，这会影响处理速度，类似的还有后面介绍的remove。方法以及使用pop()函数弹出列表非尾部元素和使用del命令删除列表非尾部元素的情况。

2. 异常与错误什么区别：

第一章电子测量基础知I

U电子测量和仪器的基本知识 (2)

1.1.1电子测量的意义 (2)

1」.2电子测量的内容 (2)

1」.3电子测量的特点 (3)

1.2电子测量方法的分类 (4)

121按测量方式分类 (4)

1.2.2按被测信号性质分类 (5)

1.3测量误差的基本概念 (6)

1.3.1重要概念 (6)

1.3.2测量误差的表示方法 (7)

1.3.3测量误差的来源与分类 (9)

1.4测量结果的表示和有效数字 (11)

141测量结果的表示 (11)

1.4.2有效数字和有效数字位 (12)

1.4.3数字的舍入规则 (12)

1.5电子测量仪器的基本知识 (13)

151电子测量仪器的分类 (13)

1.5.2电子测量仪器的误差 (15)

1.5.3电子测量仪器的正确使用 (15)

1.6参考文献 (17)

1.1电子测量和仪器的基本知识

测量是人类对客观事物取得数量概念的认识过程。

测量结果=数值（大小及符号）+单位。

注意：没有单位的量值是没有物理意义的。

1.1.1电子测量的意义

随着测量学的发展和电子学的应用，诞生了以电子技术为手段的新的测量技术，即电子测量。如用数字万用表测量电压、用频谱分析仪监测卫星信号等。

电子测量是测量学的一个重要分支,是测量技术中最先进的技术之一。

目前，电子测量不仅因为其应用广泛而成为现代科学技术中不可缺少的手段，同时也是一门发展迅速.对现代科学技术的发展起着重大推动作用的独立科学。

随着电子测量仪器与通信技术、总线技术、计算机技术的结合,岀现了“智能仪器“、"虚动测试系统“,丰富了测量的概念和发展方向。

从某种意义上说：

现代科学技术水平是由电子测量的技术水平来保证和体现的;

电子测量技术水平是衡量一个国家科学技术水平的重要标志。

1.1.2电子测量的内容

本课程中电子测量的内容主要是指对电子学领域内各种电学参数的测量，主要有:

1.基本电量的测量

基本电量主要包括:电压、电流、功率等。

在此基础上，电子测量的内容可以扩展至其他量的测量，如阻抗、频率、时间、位移、

电场强度、磁场及相关量。

2.电路.元器件参数的测量与特性曲线的显示

电子线路整机的特性测量与特性曲线显示（伏安特性、频率特性等）；

电气设备常用各种元器件（电阻、电感、电容、晶体管、集成电路等）的参数测量与特性曲线显ZE。

3.电信号特性的测量

主要有:频率、波形、周期、时间、相位、谐波失真度、调幅度及逻辑状态等。

4、电子设备性能指标的测量

各种电子设备的性能指标测量，主要包括：灵敏度、增益、带宽、信噪比等。

另外，通过各类传感器,可将很多非电量（如温度、压力、流量、位移、加速度等）转换成电信号后进行测量。

1?1?3电子测量的特点

与其他测量相比,电子测量具有以下几个突出优点：

k测皴率范

电子测量既可以测量直流电量，又可以测量交流电量，其频率范围可以覆盖整个电磁频谱，可达10-6-10,2H Z O

注意:对于不同的频率,即使是测量同一种电量，所需采用的测量方法和使用的测量仪器也有所不同。

2.仪器量程竟

量程：各种仪器所能测量的参数的范虱

电子测量仪器具有相当宽广的量程。

3.测量准确度高

电子测量的准确度要匕匕其他方法高得多，特别是对于频率和时间的测量，其误差可以减

小到10,量级，是目前人类在测量准确度方面达到的最高指标。

注意：正是由于电子测量的准确度高，使其在现代科学技术领域得到广泛的应用。

4.测量速度快

电子测量是通过电磁波的传播和电子运动来进行的，因而可以实现测量过程的高速度, 这是其他测量方式所无法比拟的。

只有测量速度快，才能测岀快速变化的物理量，这对于现代科学技术的发展具有特别重要的意义。

5.易于实现遥测

电子测量的f突岀优点是可以通过各种类型的传感器实现遥测。

6.易于实现测量自动化和测量仪器微机化

由于大规模集成电路和微型计算机的应用，使得电子测量出现了新的发展方向。

例如，在测量中能实现程控、自动量程转换、自动校准、自动故障诊断、自动修复,对测量结果可以实现自动记录、自动数据运算、分析和处理。

1.2电子测量方法的分类

为了获得测量结果,所采用的各种手段和方式被称为测量方法。

电子测量方法的分类形式有多种,这里仅就最常用的分类方法作简要介绍。

1.2.1按测量方式分类

k直接测量

直接测量是指直接从电子仪器或仪表上读出测量结果的方法。

例如：用电压表测量电路两端点之间的电压；用通用电子计数器测量频率等。

直接测量的特点：测量过程简单、迅速，在工程技术中采用得t匕较广泛。

2.间接测量

间接测量是指对一个与被测量有确定函数关系的物理量进行直接测量，然后通过代表该函数关系的公式、曲线或表格，求岀被测量值的方法。

例如：要测量已知电阻R上消耗的功率，则需先测量加在R两端的电压U ,然后再根

U2

据公式P =—,便可求出功率P的值。

R

间接测量的特点：多用于科学实验，在生产及工程技术中应用较少,只有当被测量不便于直接测量时才采用。

3、组合测量

组合测量是指在某些测量中，被测量与几个未知量有关，测量一次无法得出完整的结果,

则可改变测量条件进行多次测量，然后按照被测量与未知量之间的函数关系组成联立方程, 通过求解得出有关未知量,它是兼用了直接测量和间接测量两种方法。

例如:P3

组合测量的特点:是一种特殊的精密测量方法，适用于科学实验及一些特殊场合。

1.2.2按被测信号性质分类

K时域测量

时域测量是指测量被测对象在不同时间点上的特性。这时被测信号是关于时间的函数。

例如：可用示波器测量被测信号（电压值）的瞬时波形，显示它的幅度、宽度、上升和下降沿等参数。

另外，时域测量还包括对一些周期信号的稳态参量的测量,如正弦交流电压,虽然其瞬时值会随着时间变化，但其振幅和有效值则是稳态值，也可以用时域测量方法对其进行测量。

2、频域测量

频域测量是指测量被测对象在不同频率点上的特性。这时被测信号是关于频率的函数。

例如：可用频谱分析仪对电路中产生的新的电压分量进行测量，可产生幅频特性曲线、

相频特性曲线等。

3.数据域测量

数据域测量是指对数字系统的逻辑特性进行的测量。

利用逻辑分析仪能够分析离散信号组成的数据流,可以观察多个输入通道的并行数据,

也可以观察一个通道的串行数据。

随机测量是指利用噪声信号源进行的动态测量，例如各类噪声、干扰信号等。

电子测量还有许多分类方法，如动态与静态测量技术、模拟和数字测量技术、实时与非实时测量技术、有源与无源测量技术等。

1.3测量误差的基本概念

1.3.1重要概念

所谓真值，是指在一定时间和环境条件下，被测量本身所具有的真实数值。

注意:真值是一个理想概念,通常无法精确测到。

2.测量误差

所谓测量误差，是指由于测量设备、测量方法、测量环境和测量人员的素质等条件的限制,测量结果与被测量真值之间通常会存在一定的差异,这个差异就称为测量误差。

注意：测量误差过大,可能会使得测量结果变得毫无意义,甚至会带来坏处。

3.约定真值

所谓约定真值，是指根据测量误差的要求,用高一级或数级的标准仪器或计量器具所测得的值。

(a) 通常,测量仪器的示值和测量仪器的读数有区别；

(b)

(c)

注意:约定真值又称为实际值,通常用A 来表示。

我们研究测量误差的目的，就是要了解产生误差的原因和规律，寻找减小测量误差的方 法,从而使测量结果精确可靠。

1.3.2测量误差的表示方法

测量误差有两种表示方法,即绝对误差和相对误差。

1、绝对误差 (1)定义

由测量所得到的被测量值兀与其真值加之差，

称为绝对误差,记作△尢,即有:

(1」)

说明：

(a) 由于测量结果x 总含有误差，x 可能比如大z 亦可能比皿小，因此既有大小,

也有正负,其量纲和测量值的量纲相同；

(b) 这里所说的被测量值是指测量仪器的示值。

注意：

测量仪器的读数是指从测量仪器的刻度盘、显示器等读数装置上直接读到的数字； 测

量仪器的示值是指该被测量的测量结果,包括数量值和量纲,通常由测量仪器的

读数经过换算而得到。

式(1.1)中的切表示真值,而实际测量时无法得到人八所以通常用实际值A 来代替真值

如，从而式(1.1)可改写为：

(1.2)

例 LI P5

(2)修正值

修正值是指与绝对误差的绝对值大小相等，但符号相反的量值，用C表示”即：

c = -Ax =A-x(L3)

对测量仪器进行定期检定时,用标准仪器与受检仪器相比对,可以表格、曲线或公式的形式给出受检仪器的修正值。

在日常测量中，受检仪器测量所得到的结果应加上修正值，以求得被测量的实际值，即:

A - x + c(1.4)

例1?2 P5

说明：

(I )由例1.2可知，利用修正值可以减小误差的影响，使测量值更接近真值；

(2)实际应用中，应定期将测量仪器送检，以便得到正确的修正值。

2、相对误差

绝对误差虽然可以说明测量结果偏离实际值的大小，但不能确切的反映测量的准确程度，也不便看岀对整个测量结果的影响。

(1) 实际相对误差

相对误差是指绝对误差与被测量的真值之比，用7表示，即：

y = (A,vZ4o)xlOO% (1.5) 注意:相对误差没有量纲,只有大小及符号。

由于真值是难以确切得到的，通常用实际值A代替真值A0来表示相对误差，称为实际相对误差，用〃表示，即：

% = (△必)x100% (1.6) (2) 示值相对误差

(1.7)

在误差较小，要求不是很严格的场合，也可用测量值%代替实际值A ,由此得到的相对 误差称为示值相对误差,用儿表示，即：

X v =(A.rA)xl00%

说明:

(a) 式(17)中的加由所用仪器的准确度等级定出；

(b) 由于兀中含有误差，所以”只适用于近似测量；

(c) 当心很小时,x^A ,有y A -y x o

例1?3 P6

(3)引用相对误差

用绝对误差与仪器满刻度值心之比来表示相对误差,称为引用相对误差或称满度相对 误差/用加表示，即：

y m = (A.xZv ；…) x 100%

(1.8)

测量仪器使用最大引用相对误差来表示它的准确度,这时有：

Tnun = (5如)X 100%

(1-9)

式(1.9)中:

A 心表示仪器在该量程范围内出现的最大绝对误差；

心表示仪器的满刻度值；

加”表示仪器在工作条件下不应超过的最大引用相对误差，它反映了该仪器的综合误差 大小。 例1?4 P6 例 1.5 P7

1.3.3测量误差的来源与分类 k 误差来源

如前所述,在一切实际测量中者E存在一定的误差。下面简要讨论误差的来源。

(1)仪器误差

由于仪器本身及其附件的电气和机械性能不完善而引入的误差称为仪器误差。

例如，仪器仪表的零点漂移、刻度不准确和非线性等引起的误差以及数字式仪表的量化误差均属于此类。

减小仪器误差的主要途径是根据具体测量任务,正确地选择测量方法和使用测量仪器。

(2)理论误差

由于测量所依据的理论不够严密或用近似公式、近似值计算测量结果所引起的误差称为理论误差。

例如，峰值检波器的输出电压总是小于被测电压峰值所引起的峰值电压表的误差就属于理论误差。

理论误差原则上可通过理论分析和计算来加以消除或修正。

(3)方法误差

由于测量方法不适宜而造成的误差称为方法误差。

例如，用低内阻的万用表测量高内阻电路的电压时所弓I起的误差就属于方法误差。

方法误差可通过改变测量方法来加以消除或修正。

⑷影响误差

由于温度、湿度、震动、电源电压、电磁场等各种环境因素与仪器仪表要求的条件不一致而弓I起的误差称为影响误差。

例如，数字电压表技术指标中常单独给出温度影响误差。

当环境条件符合要求时,影响误差可不予考虑。

⑸人身误差

由于测量人员的分辨率、视觉疲劳、不良习惯或缺乏责任心等因素引起的误差称为人身误差。

例如，读错数字、操作不当等。

减小人身误差的途径有：

(a)提高测量者的操作技能和工作责任心；

(b) 采用更适合的测量方法；

(c) 采用数字显示器进行读数(避免读数误差)。

2. 误差分类

根据性质,可将测量误差分为系统误差、随机误差和疏失误差。

(1)系统误差

在一定的条件下，误差的数值(大小及符号)保持恒定或按照一定的规律变化的误差称为系统误差。

系统误差决定了测量的准确度。

⑵随机误差

在相同条件下进行多次测量每次测量结果出现无规律的随机变化的误差称为随机误差或偶然误差。

⑶疏失误差

在一定条件下,测量值明显偏离实际值时所对应的误差称为疏失误差，又称为粗大误差 (简稱且差)。

1.4测量结果的表示和有效数字

1.4.1测量结果的表示

测量结果的表示指的是测量结果的数字表示”它包括一定的数值(包括正负号)和相应

的计量单位。

说明：通常为了说明测量结果的可信度,在具体表示测量结果时,还要同时注明其测量误差值或

范围,如：(4.32±0.01)V、(465±l)kHz。

1.4.2有效数字和有效数字位

通常测量结果都存在一定的误差,因此需要考虑如彳可用近似数｝剧合当地表示测量结果, 这就涉及到有效数字的问题。

有效数字是指从最左边第一位非零数字算起,到含有误差的那位存疑数字为止的所有各位数字。

在测量过程中，正确地写出测量结果的有效数字，合理地确定测量结果位数是非常重要的。

对有效数字位数的确定应掌握以下几方面内容:

(1) 有效数字位与测量误差具有一定的关系。

原则上可以从有效数字的位数估计出测量误差,一般规定误差不超过有效数字末位单位的一半。

⑵“0”在最左面为非有效数字。

(3) 有效数字不能因选用的单位变化而改变。

1.4.3数字的舍入规则

测量数据中超过保留位数的数字应予以删略。

删略的原则是“小于五舍，大于五入，等于五求偶",具体说明如下：

(1) 删略部分最高位数字小于5时：后位舍去；

(2) 删略部分最高位数字大于5时：末位进1 ；

(3) 删略部分最高位数字等于5时：若5后面有非零数字时进1 ；若5后面全为零或无数字时，采用求偶法则，即5前面为偶数时舍5不进，5前面为奇数时进1。