电子测量技术复习资料

第一章 测量和计量1、计量：为了保证量值的统一和准确一致的一种测量。

计量三个特点是统一性、准确性、法制性。

2、计量基准：是计量基准器具的简称，是在特定计量领域内复现和保存计量单位（或其倍数或分数）并且有最高计量特性的计量器具，是统一量值的最高依据。

计量基准划分： 1.国家基准（主基准）2.副基准 3.工作基准第二章2.1.2测量误差的表示方法（掌握） 1、测量误差的分类按 表示方法 分： 绝对误差和相对误差；当用于表示测量仪器时还有“引用误差” 按 误差的来源 分：器具误差、人身误差、影响误差、方法误差按 性质 分： 系统误差、随即（偶然）误差和疏忽（粗大）误差 2、各类误差○1绝对误差x ∆：由测量得到的被测量值x 与其真值0A 的差 表达式：0A x x -=∆○2相对误差0γ：测量的绝对误差与被测量的真值之比（用百分数表示） 表达式 %10000⨯∆=A xγ * 实际相对误差A γ：绝对误差x ∆与实际值A 之比 %100%100⨯-=⨯∆=AA x A x A γ * 示值相对误差x γ %100⨯∆=xxx γ ○3分贝误差dB γ：相对误差的对数表示 表达式 )1(20lg )1(20lg x A dB γγγ+≈+= 2.1.3电子测量仪器误差的表示方法（了解各概念）工作误差 额定工作条件下仪器误差的极限值固有误差 在规定的一组影响量的基准条件下给出的误差 影响误差 用来表明一个影响量对仪器误差的影响稳定误差 仪器的标称值在其他影响量和影响特性保持恒定的情况下，于规定时间内产生的误差极限2.2.2测量误差的分类：系统误差、随机误差和疏失误差三类。

2.2.2测量结果的评定：为了正确的说明测量结果，通常用准确度、精密度和精确度来评定测量结果，它们的定义如下 准确度 是指测量值和真实值的接近程度。

反映系统误差的影响，系统误差小则准确度高。

精密度 是指测量值重复一致的程度。

精确度 它反映系统误差和随机误差综合的影响程度。

精确度高，说明准确度及精密度都高，意味着系统误差及随机误差都小。

误差计算例题：()101001000U 1.2,6000U U 3%,A 600050001.220lg 20lg 500074().3%6000180()u x dB u x u u mV U mV U A U G A dB U U U mV γγγγ===±∆=====∆==±⨯=±【2.1.4】测量一个放大器，已知。

设的误差忽略不计，而的测量误差为求放大倍数的绝对误差，相对误差及分贝误差。

电压放大倍数 增益 的绝对误差。

因为仅000U 180A 150U 1.2A 150100%3%A 5000U 3%20lg(1)20lg[1(13%)]0.26()G u u x u dB x x U dB γγγγγ±∆==±∆±==⨯=±==±=+=+±≈±± 考虑的误差，所以 = 可见，当仅考虑有误差时，。

测量的报告值写为 =740.26(dB)2.1.4仪器仪表的准确度等级（详细参见课本18页）.5MF-20V V 20V 30U 6%4%20%630U 20%4%6%20m x xm x m x xm x U V S U U V S U γγ==±=±⨯=±==±=±⨯=± 【2.1】用型晶体管万用表交流电压的30档，分别测量6及的电压，求最大示值相对误差。

此表交流电压档的准确度等级为4级。

当时 当时 可见，指针偏转角度较大时，测量误差较小。

2.3随机误差的统计特性及其估算方法数学期望：11lim()nx i x i E x n →∞==∑ 随机误差 i i x x E δ=- 系统误差x o E A ε=-方差：22221111()n n i x i i i x E n n σσδ===-==∑∑标准差：δ=贝塞尔公式δ==权:22k iii x kW σσ=是常数，是算术平均值的方差。

加权平均值：111mw i imi ii x W x W===∑∑计算权和加权平均值的例题：1111231:2:322220.5,20.120.3,0.05,0.20,0.10,111W :W :W ::16:1:40.050.200.101(1620.5120.1420.3)20.441614W x x x x V x V x V x Vσσσ=========⨯+⨯+⨯=++例题2.3.3：对于电压有三组不等精度测量值的算术平均值，又知2.3.3. 均匀分布（了解P27）2.4 判断系统误差的方法（了解P30）* 有 实验对比法、剩余误差（残差）观察法 、马利科夫判据 、阿贝-赫梅特判据2.5置信区间: 估计值以多大的概率包含在某一数值区间内，这就是数理统计学中的区间估计问题。

该数值区间就称为置信区间，其界限称为置信限，该区间包含真值的概率称为置信概率，也可称为置信水平。

. 2.3110ˆ.00.030395%ˆˆ0.03030.00958P n ασσσν=====【2.5.1】仍用节例的数据。

已知，等精密度测量，无系统误差，并已知x=7445，，当置信概率为时，估计被测量的真值范围。

平均值的标准差估计值自由度 =n-1=10-1=9已知置信概率=95%，由表2.5.3中查出t 2.26ˆ75.045 2.260.0095875.0233ˆ75.045 2.260.0095875.066775.023375.0667x αασσ=-⨯==+⨯= 。

被测量的真值范围：x-t x+t 所以真值的范围在之间。

2.6 测量数据的处理------- 四舍六入五凑偶（P39）2.7 误差传递公式绝对误差传递公式:1nj j j f y x x =∂∆=∆∂∑ 相对误差传递公式: 1ln ny j j jfx x γ=∂=∆∂∑第三章 模拟测量方法3.2.1交流电压的表征交流电压可用峰值、平均值、有效值、波峰因数和波形因数来表征1．峰值Up 以零电平为参考的最大电压幅值2. 平均值（均值）U ⎰=Tdt t u TU 0)(1平均值通常指经过全波或半波整流后的波形（一般若无特指，均为全波整流）3．有效值U ⎰=T dt t u T U 02)(1当不特别指明时，交流电压的量值均指有效值。

各类电压表的示值，除特殊情况外，都是按正弦波有效值来定度的。

有效值补充：A 波形系数定义B 波峰系数定义3.2.3平均值电压的测量 波形换算方法 （！！！务必详细参照P66）波形换算的方法是：当测量任意波形电压时，将从电压表刻度盘上取得的示值∂U 先除以定度系数αK ，折算成正弦波电压（取绝对值）的平均值U ，∂∂=K U U ，再按平均值相等示值也相等的原则，用波形系数F K 换算出被测的电压有效值 ， 对于平均值表测量正弦波形电压时 ①∂∂∂≈=U 9.0K U U ② 2．误差分析如果直接把平均值表的读数当作被测电压的有效值， 将产生波形误差（示值相对误差）U γ3.2.4峰值电压的测量 波形换算方法（！！！详细参照P78）将示值∂U 先除以定度系数αK 后得到正弦波的峰值U P ，∂∂=K U U P 按照峰值相等示值也相等的原则,在用波峰系数K P 算成算成被测电压Ux 的有效值rms x U ⋅ 即 PPK U =⋅rms x U 对于测量正弦波形电压时 ① αU U p 2=②平均值有效值==U U K F 有效值峰值==U U K P P %100)9.01(9.0%100⨯-=-=⨯-=∂∂∂∂F F xU K U U K U U U U αγαU K U K U F x F rms x 9.0≈⋅=⋅αU K K U PP rms x 2U P ==⋅x F rms x UK U ⋅=⋅rms x U ⋅3.4.1分贝的测量 （P95）1、功率之比的对数——分贝 当P1=10P2时 这个无量纲的数1，叫做1贝尔（ B ） 1B=10dB所以，以dB 表示的功率比为21lg10P P 2、电压比的对数由P=UI=U 2/R 关系 ，对P1/P2两边取对数（R1=R2），得3、绝对电平⏹ 功率电平dBm mWmW P P P dB x x m 1][lg 10lg 10][P 0w ==⏹ 电压电平dBV 775.0lg 20lg 200x x V U U U P ==第4章1.数字化测量是将连续的模拟量转换成断续的数字量，（然后进行编码，存储，显示及打印等），进行这种处理的电参数是直流电压和脉冲（或交流）频率，对应测量仪器室数字电压表（DVM ）和电子计数器（一般称计数式频率计）。

2.数字式电压表（缩写DVM ）是将被测的电压量自动地转换成数字量，并将其结果用数字形式显示出来的一种测量仪器。

3.DVM 的主要类型有：逐次比较型DVM ，U-T 积分型DVM ，双斜积分式DVM ，U-F 积分型DVM 。

4.DVM 的固有误差通常用两种方式表示：式中，Ux 是测量值（被测电压读书），Um 是该量程满度值。

（计算题要会，看例4.1.1）5.计数式频率计测频原理框图1lg 21=P P )(lg 20//lg 10lg 1000220dB U Ux R U R U P P x x==⎩⎨⎧±±=∆±±=∆几个字x mx U a U U b U a U%%%6.频率计数器组成原理框图（5，6两点要理解电子计数式频率计的工作过程跟原理，结合课本P137） 7.用通用计数器测量周期的原理图8.用计数器测量时间间隔原理框图TN f X =9．长时间测量原理框图（7,8,9理解时间测量的过程原理，结合P143 ）第四章习题4.5,4.10,4.13，4.16第五章1.模拟示波器主要由三个部分组成：垂直系统（主要是垂直放大），水平系统（主要是扫描和水平放大）和主机（主要是高，低电压源和显示电路）2.普通示波管包括三部分：电子枪，偏转系统和显示部分（荧光屏）。

3.示波管的显示原理：因为电子束沿垂直和水平两个方向的运动时相互独立的，打在荧光屏上的亮点位置取决于同时加在垂直和水平偏转板上的电压。

在x轴有扫描电压的同时，在y偏转板加上被测信号电压，就可以将其波形显示在荧光屏上。

这样，电子束就可以随着输入电压的变化形成图形。

4.垂直系统主要由输入电路，前置放大器，延迟线和后置放大器组成。

5.（垂直系统和水平放大系统内容较多，老师有提，大家自己看书。

P164开始）第六章（主要了解扫频外差式频谱仪）（大家要结合课件了解各组成部分）第7章逻辑分析仪的应用（逻辑分析仪是干什么用的）1.对于逻辑分析仪，显示数据流是最基本用途。