现代电气测量技术

第一章

1 简述测量误差的分类P11

答：测量误差分为3类：系统误差；偶然误差；疏忽误差。

2 说明3种误差的主要特征。P11-12

答：系统误差：是由某种特定的原因引起的，而且这种原因总是持续存在而不是偶发的；

偶然误差：没有什么规律，也难以预计，但却服从统计规律

疏忽误差：由测量人员的粗心、疏忽造成的严重歪曲测量结果的误差

6 什么是测量误差，怎么消除？P9 、P12

答; 在实际测量中由于设备的不准确、测量程序不规范及测量环境因素的影响，都会导致测量结果偏离被测量的真值。测量结果与被测量真值之差就是测量误差。

消除方法；1.系统误差：比较法、正负误差补偿法、利用校正值求得被测量的真值；2.偶然误差：在精密测量时可以通过多次求平均值，并用作测量的真值；3.疏忽误差：凡是剩余误差大过均方根误差3倍以上的数据都应予以剔除。

8 为什么引入基准误差（引用误差）的概念。

答：因为相对误差和绝对误差不能客观正确地反映测量仪器的准确度高低。

第二章

1 电流表、电压表测量电流、电压时，应如何接线?对他们的内阻有什么要求？P17-18

答：用电流表、电压表测量电流、电压时，必须将电流表与电路串联，将电压表与电路并联：要求：电流表的内阻R1应比负载电阻R小很多，即R1/R=1/5r,电压表的内阻R2应比负载电阻大很多，即R/R2=1/5r 。

4 什么是测量电流和电压的方法误差？P18

答：电压表和电流表都具有一定的内阻，因此仪表接入被测电路后必然消耗一定的功率。这种由仪表的内耗功率不为零致使原来的电路工作状态发生变化而引起的的误差称为方法误差。

第三章

2 为什么测量绝缘电阻要使用兆欧表而不能使用万用表或电桥？P62

答：应为绝缘电阻的阻值比较大，如几十兆欧或几百兆欧，在这个范围内万用表的刻度很不准确，更主要的是应为万用表在测量电阻时所用的电源电压很低（9V以下），在低压下呈现的电阻值，并不能反映出在高压作用下的绝缘电阻的真正数值，因此，绝缘电阻须用备有高压电源的兆欧表进行测量。

3 如何简易检查兆欧表是否完好？P64

答：将兆欧表平稳放置，先使“L”“E”两个旋钮开路，摇动手摇发电机的手柄，使发电机达到稳定转速。这时的指针应该指在标尺的“O”的刻度处；然后再将“L”“E”短接，须缓慢摇动手柄，指针应指在“O”的位置上。如果指针不在“O”的刻度线上，兆欧表检修后才能使用。

4 说明ZC-8型接地电阻测量仪的工作原理和使用方法。P67-68

答：工作原理：电位差计原理

使用方法; 6.说明用数字电容表测电容的操作过程。电容测量过程中应该注意些什么？

答：操作过程：将面板开关置于ON位置，按下200PF挡按键；调节调零旋钮使显示屏示值为00.0；将待测电容插入仪表插孔并选好量程。当显示屏最高位显示1和低三位无显示时，表示超量程，需要换较大一档测量。待稳定后读取读数。

注意事项：1、必须先对电容器充分放电，然后在测量电容。测量完毕还应对电容器再次放电；

2、测量电容前应先检查电容器组是否已击穿短路；

3、不能用电流电压表法和万用表法测电解电容器的电容。

8 为什么要通过测量周期来确定低频信号的频率？P76-77

答：

9 计数法测量周期的误差由几部分组成？怎样解决？P77

答; 计数法测量周期的误差包括量化误差和触发误差。前者取决于主闸门开启时间的长短，可通过周期倍乘扩展的方法增加计数的个数，但也受显示位数的限制。后者取决于转换电路的触发点稳定度

第四章

1 数据采集局测量有哪些差别？P82

答：1、相对于传统的电气测量技术，数据采集技术在测试空间和测试时间上都有了扩展，得到的不再是单个、孤立、间断的测量值，而是反映多个被测量时域过程的数据群；2、数据采集系统是以计算机技术为依托的可以通过软件对测得的数据进行处理；3、数据采集系统一般都具备不同程度的智能测试功能。

2 数据采集在电气测试中有哪些应用？P82

答;主要用于对工艺流程参数或设备运行状态进行实时检测与监控，可以完成多个测试位置上若干个被测量的长时间的数据采集、量化、传输、存储与处理

3 说明数据采集系统的基本构成并简要叙述他们的作用P83-84

答：数据采集系统主要由传感器（转换器、互感器、变送器等）、模拟预处理电路、多路模拟开关、采样/保持器、模/数转换器、数/模转换器、计算机及其外围设备等构成。

1）传感器（转换器、互感器、变送器等）,

作用: 按照已知、确定的的函数关系对被测量进行能量转换；

2）模拟预处理电路，

作用：主要是对输入的电压信号在模数转换之前进行预处理，使其在幅值、阻抗、信噪比各方面符合模/数转换器输入特性的要求；

3）多路模拟开关

作用; 对多路输入信号分时按序地施行接通；4）采样/保持器

作用：使A/D转换器在转换期间内输入信号端的信号电压保持不变，以保证A/D转换器的额定转换精度，提高数据采集系统的采样频率。

5）A/D转换器

作用：A/D转换器(ADC)是数据采集系统的硬件核心，是模拟信号与数字信号的分水岭

6）计算机系统

作用; 是整个数据采集系统的核心与基础。

5 数据采集系统中有哪些常用的接口总线？各自的主要特点是什么？P88-89

答; 经常采用的接口总线主要有PCI总线、Compact PCI总线、USB总线、RS－232C总线和RS－485总线等。

主要特点：1、PCI总线主板插槽体积比原ISA 总线插槽小，支持突发读写操作，最大传输速率可达132MB/s（32位）264MB/s（64位），可同时支持多组外围设备；

2、Compact PCI总线是为适应工业现场环境而设计的系统总线；

3、USB传输速率高达240Mb/s，结构简单，可以即插即用，支持热插拔，具有自动配置功能；

4、RS－232C总线具有价格便宜、编程简单、能够轻松地与廉价的微处理器以及老式计算机联用等特点；

5、RS－485总线采用半双工工作方式，用于多点互联时非常方便，传输最大距离为1200m，最大传输速率为10Mb/s，允许最多并联32台驱动器和32台接收器。

第五章

1 智能仪器是由哪些基本部分构成的，简要说明各部分的主要功能。P127-128

答; 由模拟输入、模拟输出、仪器界面、专用微机或微机处理、外部通信接口和软件包系统等构成；

1、模拟输入：对被测信号进行模拟与调理，如格力、降噪、阻抗变换、放大等，然后进行模数变换，井数据总线存入专营微机或微处理器的RAM中；

2、仪器界面：实现良好、快捷、简便的人际交互功能；

专用微机：既能控制管理整个测试过程，又能进行各种数据的分析处理

3、模拟输出:减少数字化过程后的信号失真。

4、外部通信口：通过各种外总线工业标准，沟通智能仪器与外部系统的联系，实现外部程控、网络信息交换、构成综合测试系统等。

软件包：构成智能测试仪器的软件体系，在CPU的统一调度管理下，实现智能仪器的各种功能；

5、数据总线和地址总线：数据总线是专用微机或微处理器与智能仪器的其他部分之间传送测量数据、中间数据以及控制指令的数字信息流通道。

5 简要说明GPIB接口总线的基本构成。P136-138 答：在物理结构上，GPIB是一个传送数字信息的24先并行总线。它由16根信号线和8根返回地线组成。其中16根信号线分为三组：a、8根双向数据线，b、2根接口管理线，c、3根数据传输控制线

8.智能数字复用表的测量准确度是如何定义的，请简述之。P146

答：其表示方式为：+—[a% *(Vx)+b% *(Vm)] 其中：a、b为百分比误差数；Vx、Vm分别为读数值和所用量程的满刻度值