电子测量技术基础习题答案第二版张永瑞
电子测量技术基础(张永瑞)(第2版)第02章.
第2章
测量误差和测量结果处理
2.1 误差 2.2 测量误差的来源 2.3 误差的分类 2.4 随机误差分析 2.5 系统误差分析 2.6 系统误差的合成 2.7 测量数据的处理 小结 习题2
第2章 测量误差和测量结果处理
2.1 误 差
2.1.1 误差的概念
1. 真值A0 一个物理量在一定条件下所呈现的客观大小或真实数 值称做它的真值。 要想得到真值， 必须利用理想的量具或测量仪器进行 无误差的测量。 由此可推断， 物理量的真值实际上是无法 测得的。
测得值分别为100 μA、 80 μA、 20 μA时的示值相对误差 各不相同， 分别为
x1
Δx x1
100%
Δxm x1
100%
1 100
100%
1%
x2
Δx x2
100%
Δxm x2
100%
1 100% 80
1.25%
x3
Δx x3
100%
Δxm x3
100%
1 100% 20
5%
第2章 测量误差和测量结果处理
第2章 测量误差和测量结果处理
4. 标称值 测量器具上标定的数值称为标称值。 由于制造和测量精度不够以及环境等因素的影响， 标称
值并不一定等于它的真值或实际值。 为此， 在标出测量器具 的标称值时， 通常还要标出它的误差范围或准确度等级。
例如， 某电阻标称值为1 kΩ， 误差±1%， 即意味着 该电阻的实际值在990~1010 Ω之间。 又如， XD7低频信号发 生器频率刻度的工作误差≤±3%±1 Hz， 如果在额定工作条 件下该仪器频率刻度是100 Hz， 那么这就是它的标称值， 而 实际值是100±100×3%±1 Hz， 即实际值在96~104 Hz之间。
电子测量技术(张永瑞版)第二章课后习题答案
电子测量技术（张永瑞版）第二章课后习题答案习题二2.1 解释下列名词术语的含义：真值、实际值、标称值、示值、测量误差、修正值。
答：真值：一个物理量在一定条件下所呈现的客观大小或真实数值。
指定值：由国家设立尽可能维持不变的实物标准(或基准)，以法令的形式指定其所体现的量值作为计量单位的指定值。
实际值：实际测量时，在每一级的比较中，都以上一级标准所体现的值当作准确无误的值，通常称为实际值，也叫作相对真值。
标称值：测量器具上标定的数值。
示值：测量器具指示的被测量量值称为测量器具的示值。
测量误差：测量仪器仪表的测得值与被测量真值之间的差异。
修正值：与绝对误差绝对值相等但符号相反的值。
2.2 什么是等精度测量？什么是不等精度测量？答：在保持测量条件不变的情况下对同一被测量进行的多次测量过程称作等精度测量。
如果在同一被测量的多次重复测量中，不是所有测量条件都维持不变，这样的测量称为非等精度测量或不等精度测量。
2.3 按照表示方法的不同，测量误差分成哪几类？答：1、绝对误差：定义为：Δx＝x－A0 2、相对误差?x?100% A?x（2）示值相对误差： rx＝?100%x（1）实际相对误差： rA＝（3）满度相对误差： rm＝?xm?100% xm（4）分贝误差： Gx＝20 lgAu（d B） 2.4 说明系统误差、随机误差和粗差的主要特点。
答：系统误差的主要特点是：只要测量条件不变，误差即为确切的数值，用多次测量取平均值的办法不能改变或消除系差，而当条件改变时，误差也随之遵循某种确定的规律而变化，具有可重复性。
随机误差的特点是：① 有界性；② 对称性；③ 抵偿性。
粗差的主要特点是：测得值明显地偏离实际。
2.5 有两个电容器，其中C1＝2000±40 pF，C2＝470 pF±5%，问哪个电容器的误差大些？为什么？解：r1＝?40?100%＝?2% 因为r1＜r2 ，所以C2的误差大些。
电子测量技术基础_(张永瑞_著)_西安电子科技大学出版社 课后答案
第一章 緒 论1．8答：分辨率=V mV μ11999920=1．9答：偏移的数4.250120=格 1．10答：①理论值：V U 5.253030300=⨯+=②R V =130K Ω，V U 2.25120//3030120//300=⨯+= R V =10M Ω，V U 5510//303010//30770≈⨯+=第二章 测量误差和处理2．1答：真值：一个物理量在一定条件下所呈现的客观大小或真实数值。
实际值：在实际测量中，不可能都直接与国家基准相比较，一般是逐级比较传递到日常工作仪器，而用日常工作仪器测量的值称实际值。
标称值：测量器具上标定的数值。
示值：由测量器具指示的被测量量值。
测量误差：测量值与被测量真值之差。
修正值：测量误差的反号值。
2．2答：等精度测量：在保持测量条件不变的情况下对同一被测量进行多次测量过程称为等精度测量。
非等精度测量：在对同一被测量进行多次测量过程中，不是所有的测量条件都维持不变，这种测量称为非等精度测量。
2．3 答：绝对误差和相对误差。
2．4说明系统误差、随机误差和粗大误差的特点？答：（1）系统误差：在多次等精度测量同一量值时，误差的绝对值和符号保持不变，或当条件改变时按某种规律变化的误差。
产生的原因有仪器设计原理和制作的缺陷；测量时环境的影响；近似方法和近似公式的影响；测量人员的读数估计偏差等。
（2）随机误差的特点： ①小误差出现的机率比大误差多；②正负相等的误差出现的机率相等；③在一定的条件下，其随机误差的绝对值不会超过一定界限；④随机误差可用平均值加以消除；⑤随机误差服从正态分布。
（3）粗大误差：在一定条件下，测的值明显的偏离实际值所形成的误差称为粗大误差。
2．5答：对C 1来说，%2%100200040±=⨯±，所以C 1电容误差小。
2．6答：dB U U i1.20lg 2001-= ⇒ mV U 8.9801= dB U U i 9.19lg 2002-= ⇒ mV U2.10102=2．7答：V V 18.060.542.5-=-=∆ ，%32.342.518.0-=-=k γ ，%21.360.518.0-=-=A γ2．8答：Ω→=⨯+→⨯-=K R 6.124.11%51212%512122．9答：%4.2485011005.2=⨯⨯=γ，合格。
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第一章 緒 论1．8答：分辨率=V mV μ11999920= 1．9答：偏移的数4.250120=格 1．10答：①理论值：V U 5.253030300=⨯+= ②R V =130K Ω，V U 2.25120//3030120//300=⨯+= R V =10M Ω，V U 5510//303010//30770≈⨯+=第二章 测量误差和处理2．1答：真值：一个物理量在一定条件下所呈现的客观大小或真实数值。
实际值：在实际测量中，不可能都直接与国家基准相比较，一般是逐级比较传递到日常工作仪器，而用日常工作仪器测量的值称实际值。
标称值：测量器具上标定的数值。
示值：由测量器具指示的被测量量值。
测量误差：测量值与被测量真值之差。
修正值：测量误差的反号值。
2．2答：等精度测量：在保持测量条件不变的情况下对同一被测量进行多次测量过程称为等精度测量。
非等精度测量：在对同一被测量进行多次测量过程中，不是所有的测量条件都维持不变，这种测量称为非等精度测量。
2．3 答：绝对误差和相对误差。
2．4说明系统误差、随机误差和粗大误差的特点？答：（1）系统误差：在多次等精度测量同一量值时，误差的绝对值和符号保持不变，或当条件改变时按某种规律变化的误差。
产生的原因有仪器设计原理和制作的缺陷；测量时环境的影响；近似方法和近似公式的影响；测量人员的读数估计偏差等。
（2）随机误差的特点： ①小误差出现的机率比大误差多；②正负相等的误差出现的机率相等；③在一定的条件下，其随机误差的绝对值不会超过一定界限；④随机误差可用平均值加以消除；⑤随机误差服从正态分布。
（3）粗大误差：在一定条件下，测的值明显的偏离实际值所形成的误差称为粗大误差。
2．5答：对C 1来说，%2%100200040±=⨯±，所以C 1电容误差小。
2．6答：dB U U i1.20lg 2001-= ⇒ mV U 8.9801= dB U U i 9.19lg 2002-= ⇒ mV U2.10102=2．7答：V V 18.060.542.5-=-=∆ ，%32.342.518.0-=-=kγ ，%21.360.518.0-=-=A γ2．8答：Ω→=⨯+→⨯-=K R 6.124.11%51212%512122．9答：%4.2485011005.2=⨯⨯=γ，合格。
电子测量技术(张永瑞版)第二章课后复习题答案
习 题 二2.1 解释下列名词术语的含义：真值、实际值、标称值、示值、测量误差、修正值。
答：真值：一个物理量在一定条件下所呈现的客观大小或真实数值。
指定值：由国家设立尽可能维持不变的实物标准(或基准)，以法令的形式指定其所体现的量值作为计量单位的指定值。
实际值：实际测量时，在每一级的比较中，都以上一级标准所体现的值当作准确无误的值，通常称为实际值，也叫作相对真值。
标称值：测量器具上标定的数值。
示值：测量器具指示的被测量量值称为测量器具的示值。
测量误差：测量仪器仪表的测得值与被测量真值之间的差异。
修正值：与绝对误差绝对值相等但符号相反的值。
2.2 什么是等精度测量？什么是不等精度测量？答：在保持测量条件不变的情况下对同一被测量进行的多次测量过程称作等精度测量。
如果在同一被测量的多次重复测量中，不是所有测量条件都维持不变，这样的测量称为非等精度测量或不等精度测量。
2.3 按照表示方法的不同，测量误差分成哪几类？ 答：1、绝对误差： 定义为：Δx ＝x －A 0 2、相对误差（1）实际相对误差： 100%A xr A ∆⨯＝ （2）示值相对误差： 100%x xr x∆⨯＝（3）满度相对误差： 100%mm mx r x ∆⨯＝（4）分贝误差： G x ＝20 lg A u （d B ） 2.4 说明系统误差、随机误差和粗差的主要特点。
答：系统误差的主要特点是：只要测量条件不变，误差即为确切的数值，用多次测量取平均值的办法不能改变或消除系差，而当条件改变时，误差也随之遵循某种确定的规律而变化，具有可重复性。
随机误差的特点是：① 有界性；② 对称性；③ 抵偿性。
粗差的主要特点是：测得值明显地偏离实际。
2.5 有两个电容器，其中C 1＝2000±40 pF，C 2＝470 pF±5%，问哪个电容器的误差大些？为什么？ 解：140100%2%200r ±⨯±＝＝ 因为r 1＜r 2 ，所以C 2的误差大些。
电子测量技术基础课后习题答案 18章张永瑞第二版
电子测量技术基础课后习题答案 18章张永瑞第二版目录习题一 (1)习题二 (6)习题三 (16)习题四 (24)习题五 (30)习题六 (35)习题七 (37)习题八 (46)习题一1.1 解释名词：①测量；②电子测量。
答：测量是为确定被测对象的量值而进行的实验过程。
在这个过程中，人们借助专门的设备，把被测量与标准的同类单位量进行比较，从而确定被测量与单位量之间的数值关系，最后用数值和单位共同表示测量结果。
从广义上说，凡是利用电子技术进行的测量都可以说是电子测量；从狭义上说，电子测量是指在电子学中测量有关电的量值的测量。
1.2 叙述直接测量、间接测量、组合测量的特点，并各举一两个测量实例。
答：直接测量：它是指直接从测量仪表的读数获取被测量量值的方法。
如：用电压表测量电阻两端的电压，用电流表测量电阻中的电流。
间接测量：利用直接测量的量与被测量之间的函数关系，间接得到被测量量值的测量方法。
如：用伏安法测量电阻消耗的直流功率P，可以通过直接测量电压U，电流I，而后根据函数关系P＝UI，经过计算，间接获得电阻消耗的功耗P；用伏安法测量电阻。
组合测量：当某项测量结果需用多个参数表达时，可通过改变测试条件进行多次测量，根据测量量与参数间的函数关系列出方程组并求解，进而得到未知量，这种测量方法称为组合测量。
例如，电阻器电阻温度系数的测量。
1.3 解释偏差式、零位式和微差式测量法的含义，并列举测量实例。
答：偏差式测量法：在测量过程中，用仪器仪表指针的位移(偏差)表示被测量大小的测量方法，称为偏差式测量法。
例如使用万用表测量电压、电流等。
零位式测量法：测量时用被测量与标准量相比较，用零示器指示被测量与标准量相等(平衡)，从而获得被测量从而获得被测量。
如利用惠斯登电桥测量电阻。
微差式测量法：通过测量待测量与基准量之差来得到待测量量值。
如用微差法测量直流稳压源的稳定度。
1.4 叙述电子测量的主要内容。
答：电子测量内容包括：（1）电能量的测量如：电压，电流电功率等；（2）电信号的特性的测量如：信号的波形和失真度，频率，相位，调制度等；（3）元件和电路参数的测量如：电阻，电容，电感，阻抗，品质因数，电子器件的参数等：（4）电子电路性能的测量如：放大倍数，衰减量，灵敏度，噪声指数，幅频特性，相频特性曲线等。
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电子测量技术基础习题及答案电子测量技术基础习题及答案1.1 解释名词：①测量；②电子测量。
答：测量是为确定被测对象的量值而进行的实验过程。
在这个过程中，人们借助专门的设备，把被测量与标准的同类单位量进行比较，从而确定被测量与单位量之间的数值关系，最后用数值和单位共同表示测量结果。
从广义上说，凡是利用电子技术进行的测量都可以说是电子测量；从狭义上说，电子测量是指在电子学中测量有关电的量值的测量。
1.2 叙述直接测量、间接测量、组合测量的特点，并各举一两个测量实例。
答：直接测量：它是指直接从测量仪表的读数获取被测量量值的方法。
如：用电压表测量电阻两端的电压，用电流表测量电阻中的电流。
间接测量：利用直接测量的量与被测量之间的函数关系，间接得到被测量量值的测量方法。
如：用伏安法测量电阻消耗的直流功率P，可以通过直接测量电压U，电流I，而后根据函数关系P＝UI，经过计算，间接获得电阻消耗的功耗P；用伏安法测量电阻。
组合测量：当某项测量结果需用多个参数表达时，可通过改变测试条件进行多次测量，根据测量量与参数间的函数关系列出方程组并求解，进而得到未知量，这种测量方法称为组合测量。
例如，电阻器电阻温度系数的测量。
1.3 解释偏差式、零位式和微差式测量法的含义，并列举测量实例。
答：偏差式测量法：在测量过程中，用仪器仪表指针的位移(偏差)表示被测量大小的测量方法，称为偏差式测量法。
例如使用万用表测量电压、电流等。
零位式测量法：测量时用被测量与标准量相比较，用零示器指示被测量与标准量相等(平衡)，从而获得被测量从而获得被测量。
如利用惠斯登电桥测量电阻。
微差式测量法：通过测量待测量与基准量之差来得到待测量量值。
如用微差法测量直流稳压源的稳定度。
1.4 叙述电子测量的主要内容。
答：电子测量内容包括：（1）电能量的测量如：电压，电流电功率等；（2）电信号的特性的测量如：信号的波形和失真度，频率，相位，调制度等；（3）元件和电路参数的测量如：电阻，电容，电感，阻抗，品质因数，电子器件的参数等：（4）电子电路性能的测量如：放大倍数，衰减量，灵敏度，噪声指数，幅频特性，相频特性曲线等。
电子测量复习题(电子测量技术基础)_(张永瑞_著)_
总复习一、填空题1、测量误差就是测量结果与被测量________的差别，通常可以分为_______和_______两种。
2、测量仪器的基本功能包括、、。
3、412位DVM测量某仪器两组电源读数分别为5.825V、15.736V，保留三位有效数字分别应为________、________。
4、示波器Y轴前置放大器的输出信号一方面引至触发电路，作为________信号；另一方面经过________引至输出放大器。
5、示波器X轴放大器可能用来放大________信号，也可能用来放大________信号。
6、正弦信号源的频率特性指标主要包括、和频率稳定度。
7、所谓触发极性不是指触发信号本身的正负，而是指由它的________或________触发。
8、2.0级电工仪表的引用误差不超过______。
9、为保证在测量80V电压时，误差≤±1%，应选用等于或优于______级的100V量程的电压表。
10、甲、乙两台数字电压表，显示器最大显示值为甲99999，乙199999，则甲是______位的数字电压表，乙是_____位的数字电压表。
若乙的最小量程为200mV，则其分辨率等于______。
11、在选择仪器进行测量时，应尽可能小的减小示值误差，一般应使示值指示在仪表满刻度值的_____ 以上区域。
12、随机误差的大小，可以用测量值的________ 来衡量，其值越小，测量值越集中，测量的________ 越高。
13、算术平均值的方差是测量值的方差的倍。
14、多次测量中随机误差具有________性、________性和。
15、函数信号发生器中正弦波形成电路用于将变换成正弦波。
16、BT-3 型频率特性测试仪中，频率标记是用一定形式的标记来对图形的频率轴进行定量，常用的频标有________ 和_________ 。
17、交流电压除用具体的函数关系式表达其大小随时间的变化规律外，通常还可以用一些参数来表征，包括、、。
电子测量技术基础(张永瑞着)西安电子科技大学出版社课后答案
-0.01625、-0.02625、-0.02125、-0.02625、-0.03625 ③实验偏差 ） ④ 的标准偏差 根据计算结果可知 4. 对某电阻进行多次重复测量，所得结果列于表，试检查测得数据中有无异常数据。 序号 1 2 3 4 5 测得值 10.32 10.28 10.21 10.41 10.25 序号 6 7 8 9 10 测得值 10.33 10.55 10.30 10.40 10.36
Rx
R1 Rn R2
3.4 电解电容的漏电流与所加电压有关系吗？为什么？ 答：电解电容的漏电流与所加电压有关系。因为它有正、负极之分，只能工作在直流状态，如 果极性用反，将使漏电流剧增，电解电容将会急剧变热而使电容损坏，甚至引起爆炸。 3.5 图 3.27 所示的串联电桥到达了平衡， 其中 R2＝100Ω， C2＝0.1μF， C4＝0.01μF， R3＝1000Ω。 试求 Rx 和 Lx 的值。 答： 3.6 一个电解电容器，它的“＋”、“－”极标志已经脱落，如何用万用表去判定它的“＋”、“－” 极？
答：若 ，则该误差为粗大误差，所对应的测量值 为异常数据。判据中 vi 为残差， 为标准差的 估计值。使用时要求测量次数充分大。 （1)求出算术平均值 (2)计算 ，并列于表中，验证 。 (3)计算标准偏差： (4)按莱特准则判断有无 ， (5)重新计算剩余数据的平均值： 重新计量程档，在相同条件下重复测量 7 次，测量值分别为： 7.53，7.52，7.49，7.50，7.59，7.56，7.45（单位 V） 。检定证书给出电压表该量程的允许误差 为±0.5％F.S。要求报告该电压的测量结果及其扩展不确定度。 答：(1)求出算术平均值 x= 7.52 (2)计算 v: 0.01、0.00、-0.03、-0.02、0.07、0.04、-0.07 (3)计算标准偏差： 0.046188 (4)按莱特准则判断有无 =1.3302，加以剔除。本题剔除数据如下： (5)重新计算剩余数据的平均值： (7)计算算术平均值的标准偏差： (8)写出测量结果表达式：A0＝ 6. 将下列数字保留 3 位有效数字 45.77 36.251 43.149 38.050 47.15 3.995 答：45.8 36.3 43.1 38.1 47.2 4.00
电子测量技术基础课后习题答案-张永瑞(第二版)
电子测量技术基础课后习题答案-张永瑞（第二版）电子测量技术基础课后习题答案习题一1.1 解释名词：① 测量；② 电子测量。
答：测量是为确定被测对象的量值而进行的实验过程。
在这个过程中，人们借助专门的设备，把被测量与标准的同类单位量进行比较，从而确定被测量与单位量之间的数值关系，最后用数值和单位共同表示测量结果。
从广义上说，凡是利用电子技术进行的测量都可以说是电子测量；从狭义上说，电子测量是指在电子学中测量有关电的量值的测量。
1.2 叙述直接测量、间接测量、组合测量的特点，并各举一两个测量实例。
答：直接测量：它是指直接从测量仪表的读数获取被测量量值的方法。
如：用电压表测量电阻两端的电压，用电流表测量电阻中的电流。
间接测量：利用直接测量的量与被测量之间的函数关系，间接得到被测量量值的测量方法。
如：用伏安法测量电阻消耗的直流功率P，可以通过直接测量电压U，电流I，而后根据函数关系P＝UI，经过计算，间接获得电阻消耗的功耗P；用伏安法测量电阻。
组合测量：当某项测量结果需用多个参数表达时，可通过改变测试条件进行多次测量，根据测量量与参数间的函数关系列出方程组并求解，进而得到未知量，这种测量方法称为组合测量。
例如，电阻器电阻温度系数的测量。
1.3 解释偏差式、零位式和微差式测量法的含义，并列举测量实例。
答：偏差式测量法：在测量过程中，用仪器仪表指针的位移(偏差)表示被测量大小的测量方法，称为偏差式测量法。
例如使用万用表测量电压、电流等。
零位式测量法：测量时用被测量与标准量相比较，用零示器指示被测量与标准量相等(平衡)，从而获得被测量从而获得被测量。
如利用惠斯登电桥测量电阻。
微差式测量法：通过测量待测量与基准量之差来得到待测量量值。
如用微差法测量直流稳压源的稳定度。
1.4 叙述电子测量的主要内容。
答：电子测量内容包括：（1）电能量的测量如：电压，电流电功率等；（2）电信号的特性的测量如：信号的波形和失真度，频率，相位，调制度等；（3）元件和电路参数的测量如：电阻，电容，电感，阻抗，品质因数，电子器件的参数等：（4）电子电路性能的测量如：放大倍数，衰减量，灵敏度，噪声指数，幅频特性，相频特性曲线等。
电子测量技术(张永瑞版)第三章课后习题答案
习 题 三3.1 如何按信号频段和信号波形对测量用信号源进行分类？ 答：按信号频段的划分，如下表所示：按输出信号波形分类：可分为正弦信号发生器和非正弦信号发生器。
非正弦信号发生器又可包括：脉冲信号发生器、函数信号发生器、扫频信号发生器、数字序列信号发生器、图形信号发生器、噪声信号发生器等。
3.2 正弦信号发生器的主要性能指标有哪些？各自具有什么含义？ 答：正弦信号发生器的主要性能指标及各自具有的含义如下： （1）频率范围指信号发生器所产生的信号频率范围。
（2）频率准确度频率准确度是指信号发生器度盘(或数字显示)数值与实际输出信号频率间的偏差，通常用相对误差表示：011100%f f f ∆⨯－＝式中f 0为度盘或数字显示数值，也称预调值，f 1是输出正弦信号频率的实际值。
（3）频率稳定度其他外界条件恒定不变的情况下，在规定时间内，信号发生器输出频率相对于预调值变化的大小。
按照国家标准，频率稳定度又分为频率短期稳定度和频率长期稳定度。
频率短期稳定度定义为信号发生器经过规定的预热时间后，信号频率在任意15min 内所发生的最大变化，表示为：max min100%f f f δ⨯－＝频率长期稳定度定义为信号发生器经过规定的预热时间后，信号频率在任意3h 内所发生的最大变化，表示为：预调频率的 x ×10-6＋yHz式中x 、y 是由厂家确定的性能指标值。
（4）由温度、电源、负载变化而引起的频率变动量由温度、电源、负载变化等外界因素造成的频率漂移(或变动)即为影响量。
① 温度引起的变动量环境温度每变化1℃所产生的相对频率变化，表示为：预调频率的x ·10-6/℃，即66100()1010/f f f t-⨯∆⨯∆ －＝℃式中△t 为温度变化值，f 0为预调值， f 1为温度改变后的频率值。
② 电源引起的频率变动量供电电源变化±10％所产生的相对频率变化，表示为：x ·10-6，即66100()1010f f f -⨯∆⨯－＝③ 负载变化引起的频率变动量负载电阻从开路变化到额定值时所引起的相对频率变化，表示为： x ·10-6，即66211()1010f f f -⨯∆⨯－＝式中f 1为空载时的输出频率，f 2为额定负载时的输出频率。
精品文档-电子测量技术基础(张永瑞)-第1章
第1章 电子测量与计量的基本概念
3. 输入阻抗 前面(例1.3-2)曾提到测量仪表的输入阻抗对测量结果的 影响。电压表、示波器等仪表在测量时并接于待测电路两端， 如图1.4-2所示。
32
第1章 电子测量与计量的基本概念
图1.4-2 测量仪表的负载效应
33
第1章 电子测量与计量的基本概念
4. 灵敏度 灵敏度表示测量仪表对被测量变化的敏感程度，一般定义 为测量仪表指示值(指针的偏转角度、数码的变化、位移的大 小等)增量Δy与被测量增量Δx之比。
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第1章 电子测量与计量的基本概念
1.3 电子测量方法的分类
1. 测量方法的分类 测量方法的分类形式有多种，下面介绍几种常见的分类方 法。 1) 按测量过程分类 (1) 直接测量。 直接测量是指直接从测量仪表的读数获取被测量量值的方法， 比如用电压表测量晶体管的工作电压，用欧姆表测量电阻阻值， 用计数式频率计测量频率等。
(1.3-2)
11
第1章 电子测量与计量的基本概念
2) 按测量方式分类 (1) 偏差式测量法。在测量过程中，用仪器仪表指针的位 移(偏差)表示被测量大小的测量方法称为偏差式测量法，例如 使用万用表测量电压、电流等。
12
第1章 电子测量与计量的基本概念
(2) 零位式测量法。零位式测量法又称作零示法或平衡式 测量法。测量时将被测量与标准量相比较(因此也把这 种方法称作比较测量法)，用指零仪表(零示器)指示被测量与 标准量相等(平衡)，从而获得被测量。利用惠斯登电桥测量电 阻(或电容、电感)是这种方法的一个典型例子，如图1.3-1所 示。
能达到的最高准确度的计量器具，也称作原始基准。经国家鉴 定批准，将其作为统一全国计量单位量值的最高依据。因此主 基准又称国家基准。
精品文档-电子测量技术基础(张永瑞)(第二版)-第09章
若有两个均方根值分别为σ1和σ2的噪声信号x1(t)和x2(t)，
则它们之和［x1(t)+x2(t)］ 的均方根值σ等于
12
2 2
(9.2-9)
第9章 噪声测量
3. 功率谱表示一个信号的各频率分量所对应的功率在频谱内 的分布情况。 对于周期信号， 因具有离散的频谱， 故每一 频率分量的功率大小为幅度谱的平方， 单位是V2， 如 图9.2-3(a)所示。 图中， T为周期信号的周期； f0=1/T为基 频。 信号的总功率等于每一频率分量的功率之和。
P
f2
S( f )df
f1
(9.2-10)
第9章 噪声测量
4. 功率密度谱告诉我们信号能量在频率上是如何分布的， 但是它不包含信号的幅度变化和相位变化的信息， 因而不能
概率密度函数p(x)是表征噪声在时域内波形信息的统计 参数， 它与功率密度谱无关。 典型的概率密度函数为高斯 (正态)分布， 即
E[x(t1)]
lim
N
1 N
N
xk (t1)
k 1
(9.2-2)
显然， 在不同的时刻随机过程具有不同的期望值。 也
就是说，
如果一个随机过程的总体平均与时间无关， 即对任意
时刻t1及t2， 有
x(t1) x(t2 )
(9.2-3)
则该随机过程称为平稳过程。 在实际工作中， 真正的平稳 过程是很少遇到的， 但在一定的近似条件下， 可以作为平 稳过程来处理， 例如随机噪声大都可以近似看做平稳过程。
来等效， 而将实际输出的噪声电压Uno等效到无噪声放大器 的输入端， 如图9.3-1所示。 图中， Us和Rs分别为信号源 的电压和内阻； Uso为信号源的输出电压。 设放大器的电压 传输系数为
电子测量技术基础习题及解答(shb)-2
电子测量习题及解答〔一〕一、 选择题1、按测量的性质分类，测量可分为 〔 B 〕 A 时域测量、频域测量、数据域测量、偏差测量 B 时域测量、频域测量、数据域测量、随机测量C 直接测量、间接测量、组合测量、直接测量D 直接测量、间接测量、组合测量、随机测量2、用6V 量程测量电压，U x =1.38V ，则对应的分贝值为 〔 A 〕 A 5dBB 10 dBC 15 dBD 2.5 dB3、在以下各测量中，测量条件保持不变的为： ( B ) A 数据域测量 B 等精度测量 C 非等精度测量 D 频域测量4、某数字电压表，在5V 档的允许误差〔工作误差〕为±0.03%±1个字，其含义为 ( C ) A 该电压表的最大绝对误差为)(199951)(%03.0V X ⨯±⨯±=∆测得值B 该电压表绝对误差为)(199951%03.0V X ⨯±±=∆ C 该电压表在5V 档的最大绝对误差为)(199951)(%03.0V X ⨯±⨯±=∆测得值 D 该电压表在5V 档的最大绝对误差为)(1)(%03.0V X ±⨯±=∆测得值 5、电子测量仪器发展大体经历了四个阶段：： A A 模拟仪器、数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器。
B 机械仪器、数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器。
C 模拟仪器、电子化仪器、智能仪器和虚拟仪器。
D 模拟仪器、数字化仪器、智能仪器和PC 仪器。
图1.66、高频示波器常用图1.6所示的探头(虚线内部)检测被观测信号，探头里可调电容C 与电阻R 并联，与示波器的输入阻抗R i 、C i 构成补偿式分压器。
由于某种原因，补偿电容C 偏低，当输入标准方波信号时，显像管荧光屏上将显示以下哪一种波形 〔 C 〕7、用示波器观察信号时，以下表达正确的选项是: 〔 C 〕 A 取样示波器可以观察高频信号B 取样示波器可以观察高速单次信号C 取样示波器可以观察高频周期信号D 高频信号只能用高速示波器观察8、在使用示波器探头时，以下表达错误的选项是 〔 D 〕 A 必须根据测试的具体要求来选用探头类型，如不能用电阻分压器探头去测量高频或脉冲电路。
电子测量技术基础西电张永瑞第05章
• 中央人民广播电台的北京报时声就是由陕西天文台授 时给北京天文台， 再通过中央人民广播电台播发的。 需要 说明的是， 时间标准并不像米尺或砝码那样的标准， 因为 “时间”具有流逝性。 换言之， 时间总是在改变着， 不可 能让其停留或保持住。 用标准尺校准普通尺子时， 你可以 把它们靠在一起作任意多次的测量， 从而得到较高的测量准 确度。 但在测量“时刻”时却不能这样， 当你延长测量时 间时， 所要测量的“时刻”已经流逝成为“过去”了。
• (1) 时间基准T产生电路。 这部分的作用就是提供准确 的计数时间T。 它一般由高稳定度的石英晶体振荡器、 分 频整形电路与门控(双稳)电路组成。 晶体振荡器输出的正弦 信号(频率为fc， 周期为Tc)经m次分频、 整形得周期为T=mTc 的窄脉冲， 以此窄脉冲触发一个双稳(即门控)电路， 从门 控电路输出端即得所需要的宽度为基准时间T的脉冲， 它又 称为闸门时间脉冲。 为了测量需要， 在实际的电子计数式 频率计中， 时间基准选择开关分若干个挡位， 例如10 ms、 0.1 s、 1 s、 10 s等。
电子测量技术基础西电张永瑞第05章
• 与其他物理量的测量相比， 频率(时间)的测量具有下
• (1) 测量精度高。 由于有着各种等级的时频标准源(如 前述的晶体振荡器时钟、 铯原子时钟等)， 而且采用无线电 波传递标准时频方便、 迅速、 实用， 因此在人们能进行测 量的成千上万个物理量中， 频率(时间)测量所能达到的分 辨率和准确度是最高的。
电子测量技术基础西电张永瑞第05章
• 在1967年第十三届国际计量大会上通过的秒的定义为： “秒是铯133原子(Cs133)基态的两个超精细能级之间跃迁所 对应的辐射的9 192 631 770个周期所持续的时间。”现在各 国标准时号发播台所发送的是协调世界时标(UTC)， 其准 确度优于±2×10-11。 我国陕西天文台是规模较大的现代化 授时中心， 它有发播时间与频率的专用电台。 台内有铯原 •子钟作为我国原子时间标准， 它能够保持三万年以上才有 正负一秒的偏差。
电子测量技术基础(张永瑞)(第2版)第10章
传递方式。 (4) 数字信号具有非周期性。
数字设备的工作是时序的， 在执行一个程序时， 许多
信号只出现一次， 或者仅在关键的时候出现一次(例如中
断事件)。 某些信号可能重复出现， 但并非时域上的周期 信号， 例如子程序例程的调用。
利用诸如示波器一类的测量仪器难以观测， 难以发现
故障。
(5) 数字信号频率范围宽。 在数字系统中， 中央处理机具有ps(10-12 s)量级的时间分 辨力， 而低速的外部设备如电传机的输入键的选通脉冲却 以ms(10-3 s)计量，
时， 穷举测试所需的时间太长以致无法实际使用， 因此，
近年来又提出了伪穷举测试技术。
2. 伪穷举测试的基本思想是： 把一个大电路划分成数个
子电路， 对每个子电路进行穷举测试。 总的来说， 对数个
子电路测试的输入组合数远远低于对一个大电路进行穷举测
试所需的输入组合数， 因此， 可大大节省测试时间。 例如，
电平， 则不进入任何一路， 无灯亮。
图10.2-4 逻辑笔的组成框图
3. 逻辑笔在同一时刻只能显示一个被测点的状态， 而逻辑 夹可以同时显示多个端点的逻辑状态。 逻辑夹的电路结构如 图10.2-5所示， 图中只画出了16路输入信号中的1路， 各 路结构均相同。 每个端点信号均通过一个判电路， 门判电 路的输出通过一个非门驱动一个发光二极管， 当输入信号为 高电平时， 发光二极管发亮。
10.3 逻辑分析仪
习题10
10.1 数据域测量的基本概念
10.1.1
数据域测量面向的对象是数字逻辑电路， 这类电路的特点 是以二进制数字的方式来表示信息。 在每一特定时刻， 多位0、 1数字的组合称为一个数据字， 数据字随时间的变化按一定的时序关系形成了数字系统的数据
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电子测量技术基础课后习题答案抄作业会影响个人的发挥情况，使自己的意识由主动变被动，从而导致对抄袭作业有一种依赖性。
当然这只是片面的说法，事物都有两面性。
心灵的感悟比说百遍好本学期我接任五年级数学，经过一个多月的教学，发现学生有一个共同的不良习惯，就是大面积数学作业抄袭。
开始几个星期，采取了严厉的措施，有时真让我恼火，可收效甚微，特别表现在所谓的听话的女生尤为明显抄袭作业。
我在想，为何再三教育，还是收效不大呢。
我处于深深的思索之中，经过向几位典型学生的了解，我明白了学生为何反复抄作业。
于是，我一次品德课上，我举行了一次主题活动：“抄袭作业…………”。
要求学生起来交流：（1）为何要经常抄作业？（2）你抄作业有你的苦衷，能向全班说一下你的心中话吗？（3）这样做的好处有吗？在啊里？（4）几位学生说出抄带来的害处。
（5）我今后如何办？整整一节课，学生涌跃发言，谈对抄作业的感受，从而在心灵受到冲击，抄作业最大坏处是让自己不动脑筋完成任务，从而越来越懒惰，影响以后的学习，到高年级了，再也不能这样做。
通过这一次的全班交流，学生装受到启发很大，最近再也未发现这个现象。
有时老师说百遍，还不如学生从心灵触及来得快。
抄作业会影响个人的发挥情况，使自己的意识由主动变被动，从而导致对抄袭作业有一种依赖性。
当然这只是片面的说法，事物都有两面性。
当今校园学生抄作业现象日趋严重。
许多学生早晨匆匆赶到学校不是读书，而是抄作业；更有甚者“分工合作”集体抄作业。
学生抄作业是中学教育中的一个顽疾。
其后果是十分严重的，它败坏了学风，形成了惰性，影响了学业成绩，甚至严重妨碍了正常的教学工作。
成绩的落后是表面的，不劳而获思想的滋生蔓延才是可怕的。
抄作业，其主要责任在学生。
但作为教师在追究学生这头原因的同时，应当反思一下自己的教学，是否拥有了先进的教育理念和适合学生自身发展的教学行为。
许多学生抄作业与教师过激、粗糙的教学行为有关。
一、学生抄作业的原因之一：“我不会” 现象分析：这其中有三种，一是自身的惰性，不肯动脑筋，见到作业，头脑发胀，大呼不会做，缺乏钻研精神；二是而是恐惧心理，只要是老师没讲过的，自己就没有把握，人家做的总是对的，不自信；三是上课不专心，不会的越积越多，但作业又必须交，于是抄抄抄，可谓久病成疾。
反思一：有没有培养学生自主探究的精神？课程改革到今天，“满堂灌”，“满堂问”的课堂教学模式还在泛滥，有些教师只是提供一个标准答案就……习题一1.1 解释名词：①测量；②电子测量。
答：测量是为确定被测对象的量值而进行的实验过程。
在这个过程中，人们借助专门的设备，把被测量与标准的同类单位量进行比较，从而确定被测量与单位量之间的数值关系，最后用数值和单位共同表示测量结果。
从广义上说，凡是利用电子技术进行的测量都可以说是电子测量；从狭义上说，电子测量是指在电子学中测量有关电的量值的测量。
1.2 叙述直接测量、间接测量、组合测量的特点，并各举一两个测量实例。
答：直接测量：它是指直接从测量仪表的读数获取被测量量值的方法。
如：用电压表测量电阻两端的电压，用电流表测量电阻中的电流。
间接测量：利用直接测量的量与被测量之间的函数关系，间接得到被测量量值的测量方法。
如：用伏安法测量电阻消耗的直流功率P，可以通过直接测量电压U，电流I，而后根据函数关系P＝UI，经过计算，间接获得电阻消耗的功耗P；用伏安法测量电阻。
组合测量：当某项测量结果需用多个参数表达时，可通过改变测试条件进行多次测量，根据测量量与参数间的函数关系列出方程组并求解，进而得到未知量，这种测量方法称为组合测量。
例如，电阻器电阻温度系数的测量。
1.3 解释偏差式、零位式和微差式测量法的含义，并列举测量实例。
答：偏差式测量法：在测量过程中，用仪器仪表指针的位移(偏差)表示被测量大小的测量方法，称为偏差式测量法。
例如使用万用表测量电压、电流等。
零位式测量法：测量时用被测量与标准量相比较，用零示器指示被测量与标准量相等(平衡)，从而获得被测量从而获得被测量。
如利用惠斯登电桥测量电阻。
微差式测量法：通过测量待测量与基准量之差来得到待测量量值。
如用微差法测量直流稳压源的稳定度。
1.4 叙述电子测量的主要内容。
答：电子测量内容包括：（1）电能量的测量如：电压，电流电功率等；（2）电信号的特性的测量如：信号的波形和失真度，频率，相位，调制度等；（3）元件和电路参数的测量如：电阻，电容，电感，阻抗，品质因数，电子器件的参数等：（4）电子电路性能的测量如：放大倍数，衰减量，灵敏度，噪声指数，幅频特性，相频特性曲线等。
1.5 列举电子测量的主要特点.。
答：（1）测量频率范围宽；（2）测试动态范围广；（3）测量的准确度高；（4）测量速度快；（5）易于实现遥测和长期不间断的测量；（6）易于实现测量过程的自动化和测量仪器的智能化；（7）影响因素众多，误差处理复杂。
1.6 选择测量方法时主要考虑的因素有哪些？答：在选择测量方法时，要综合考虑下列主要因素：①被测量本身的特性；②所要求的测量准确度；③测量环境；④现有测量设备等。
1.7 设某待测量的真值为土10．00，用不同的方法和仪器得到下列三组测量数据。
试用精密度、正确度和准确度说明三组测量结果的特点：①10.10，l0.07，10.l2，l0.06，l0.07，l0.12，10.11，10.08，l0.09，10.11；② 9.59，9.7l，1 0.68，l0.42，10.33，9.60，9.80，l0.21，9.98，l0.38；③ 10.05，l0.04，9.98，9.99，l0.00，10.02，10.0l，999，9.97，9.99。
答：①精密欠正确；②准确度低；③准确度高。
1.8 SXl842数字电压表数码显示最大数为19 999，最小一档量程为20mV，问该电压表的最高分辨率是多少？解：20mV/19999＝0.001 mV＝1μVl.9 SR46示波器垂直系统最高灵敏度为50uV／div，若输入电压为120uV，则示波器荧光屏上光点偏移原位多少格？解：120/50＝2.4格1.10 某待测电路如题1.10图所示。
（1）计算负载R L上电压U。
的值(理论值)。
（2）如分别用输入电阻R v为120kO．和10MQ的晶体管万用表和数字电压表测量端电压U。
，忽略其他误差，示值U。
各为多少？（3）比较两个电压表测量结果的示值相对误差r x［r x＝(U o－U x)/U x×100%］解：（1）0305 2.53030U V ⨯＝＝＋（2）R 外1＝30//120＝24 K Ω1245 2.2230x U V ⨯＝＝＋24题1.10 图R 外2＝30//10000＝29.91 K Ω （3）01100%100%12.6%2.22x x x U U r U ⨯⨯－ 2.22－2.5＝＝＝－ 1.11 已知某热敏电阻随温度变化的规律为0(1/1/)0B T T T R R e-=⋅，其中R o 、R t 分别为热力学温度为T 0＝300K 和T 时的阻值，B 为材料系数。
已测得 ① T 1＝290 K ，R 1＝14.12kΩ ，②T 2＝320K ，R 2＝5.35kg 。
求R 0和B 。
解：11()290300014.12B R e－＝ （1）11()3203000B R e－5.35＝ （2）联立（1）、（2）解得：B ＝3003 R 0＝10.05K Ω1.12数字电压表测量，且R 1、R 2都在30 K 所以：12121221()R R U U RU R U －r ＝－1.13 小选择合适的测量量程。
例如仍采用题1.l0电路，现分别用MF －20晶体管电压表的6 V 测量负载R L 上电阻U o 输入电阻R v ＝电压灵敏度×量程)误差不超过s ％，即最大绝对误差为Δx m ＝±相对误差。
解：6V 档时：Rv 1＝120K Ω R 外1＝30//120＝24 K ΩΔx 11＝Ux 1－A ＝2.222－2.5＝－0.278V Δx 12＝±2.5%×6＝±0.15V 30V 档时：Rv 2＝30×20＝600K Ω R 外2＝30 //600＝28.57 K ΩΔx 21＝＝2.244－2.5＝－0.06V Δx 22＝±2.5%×30＝±0.75V Δx 2＝0.81V1.14 比较测量和计量的类同和区别。
答：测量是把被测量与标准的同类单位量进行比较，从而确定被测量与单位量之间的数值关系，最后用数值和单位共同表示测量结果。
计量是利用技术·阳法制手段实现单位统一和量值准确可靠的测量。
计量可看作测量的特殊形式，在计量过程中，认为所使用的量具和仪器是标准的，用它们来校准、检定受检量具和仪器设备，以衡量和保证使用受检量具仪器进行测量时所获得测量结果的可靠性。
因此，计量又是测量的基础和依据。
1.15 解释名词：①计量基准；②主基准；③副基准；④工作基准。
答：①用当代最先进的科学技术和工艺水平，以最高的准确度和稳定性建立起来的专门用以规定、保持和复现物理量计量单位的特殊量具或仪器装置等。
②主基准也称作原始基准，是用来复现和保存计量单位，具有现代科学技术所能达到的最高准确度的计量器具，经国家鉴定批准，作为统一全国计量单位量值的最高依据。
因此，主基准也叫国家基准。
③副基准：通过直接或间接与国家基准比对，确定其量值并经国家鉴定批准的计量器具。
其地位仅次于国家基准，平时用来代替国家基准使用或验证国家基准的变化。
④工作基准：经与主基准或副基准校准或比对，并经国家鉴定批准，实际用以检定下属计量标准的计量器具。
1.16 说明检定、比对、校准的含义。
各类测量仪器为什么要定期进行检定和比对。
答：检定：是用高一等级准确度的计量器具对低一等级的计量器具进行比较，以达到全面评定被检计量器具的计量性能是否合格的目的。
比对：在规定条件下，对相同准确度等级的同类基准、标准或工作计量器具之间的量值进行比较，其目的是考核量值的一致性。
校准：校准是指被校的计量器具与高一等级的计量标准相比较，以确定被校计量器具的示值误差的全部工作。
一般而言，检定要比校准包括更广泛的内容。
通过对各级基准、标准及计量器检定、比对和校准以保证日常工作中所使用的测量仪器、量具的量值统一。
习 题 二2.1 解释下列名词术语的含义：真值、实际值、标称值、示值、测量误差、修正值。
答：真值：一个物理量在一定条件下所呈现的客观大小或真实数值。
指定值：由国家设立尽可能维持不变的实物标准(或基准)，以法令的形式指定其所体现的量值作为计量单位的指定值。
实际值：实际测量时，在每一级的比较中，都以上一级标准所体现的值当作准确无误的值，通常称为实际值，也叫作相对真值。