第3章-2电子测量技术
电子测量技术课程设计
电子测量技术课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握电子测量技术的基本原理，包括电压、电流、电阻等基本物理量的测量方法。
2. 理解并掌握常用电子测量仪器的功能、使用方法及注意事项，如万用表、示波器等。
3. 学习电子测量系统误差分析及数据处理方法，提高数据分析和处理能力。
技能目标：1. 能够正确使用电子测量仪器进行基本物理量的测量，并熟练进行仪器的操作与维护。
2. 学会分析电子测量过程中的误差来源，并能采取相应措施进行修正。
3. 培养学生运用电子测量技术解决实际问题的能力，提高动手操作和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子测量技术学科的兴趣，激发学习热情，形成积极探索的学习态度。
2. 增强学生的安全意识，遵守实验操作规程，养成良好的实验操作习惯。
3. 培养学生的创新精神和实践能力，提高学生对测量结果的客观认识和评价。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，注重理论联系实际，强调学生的动手操作能力和实际问题解决能力的培养。
学生特点：学生已具备一定的电子基础知识，具有较强的求知欲和动手能力，但对电子测量技术的了解有限。
教学要求：结合学生特点，通过理论讲解、实践操作和案例分析等多种教学方式，使学生掌握电子测量技术的基本知识和技能，培养其解决实际问题的能力。
在教学过程中，注重目标的分解和落实，确保学生达到预定的学习成果。
二、教学内容1. 电子测量技术原理：- 电压、电流、电阻等基本物理量的测量方法- 电子测量系统的基本构成及工作原理2. 常用电子测量仪器及其使用：- 万用表的结构、功能、操作方法及维护- 示波器的原理、应用及使用注意事项- 其他测量仪器的了解与简单应用3. 电子测量误差分析及数据处理：- 测量误差的分类、来源及消除方法- 数据处理方法，如平均值、标准差等计算- 提高测量精度的措施4. 实践操作与案例分析：- 设计简单电子测量电路，进行实际操作- 分析实际测量过程中可能出现的误差，并采取措施进行修正- 案例分析，学习解决实际问题的方法教学内容安排和进度：第一周：电子测量技术原理学习第二周：常用电子测量仪器及其使用方法学习第三周：电子测量误差分析及数据处理方法学习第四周：实践操作与案例分析教材章节关联：《电子测量技术》第一章：电子测量技术概述《电子测量技术》第二章：常用电子测量仪器《电子测量技术》第三章：测量误差及数据处理《电子测量技术》第四章：实践操作与案例分析教学内容的选择和组织确保科学性和系统性，旨在帮助学生将理论与实践相结合，提高其电子测量技术在实际应用中的能力。
电子测量技术教案《2》
电子测量技术教案《2》教案：电子测量技术《2》一、教学目标本课程旨在培养学生对电子测量技术的基本概念和方法的理解，并能够应用于电子测量领域的实际问题中。
二、教学内容1.电子测量技术的基本概念和方法介绍2.电子测量仪器的使用和操作3.电子测量技术的实例应用三、教学方法本课程采用理论与实践相结合的教学方法，通过理论讲解和实验操作相结合的方式进行教学，以培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
四、教学过程1.理论讲解1.1电子测量技术的基本概念和方法介绍-电子测量技术的定义和作用-电子测量仪器的分类和特点-电子测量技术的基本原理和测量范围-电子测量技术的误差分析和校准方法2.实验操作2.1电子测量仪器的使用和操作-示波器的使用和操作方法-多用表的使用和操作方法-信号发生器的使用和操作方法-频谱仪的使用和操作方法3.实例应用3.1电子测量技术的实例应用-温度测量-电压测量-频率测量-电流测量五、教学评估本课程的评估主要通过实验报告和考试成绩来进行，考察学生对电子测量技术的理解和实践能力。
同时，也将对学生的课堂参与和表现进行评估。
六、教学资源1.电子测量仪器：示波器、多用表、信号发生器、频谱仪等2.教材和参考书籍3.实验报告模板和评估表七、教学总结通过本课程的学习，学生将对电子测量技术有更为深入的了解，能够熟练运用电子测量仪器进行实验操作，并能够应用所学的电子测量技术解决实际问题。
同时，还能提高学生的实际操作能力和解决问题的能力，为今后从事相关工作打下坚实的基础。
《电子测量技术》教案
只要有测量,必须有测量结果,有测量结果必然产生误差。误差影响测量精度。
对误差的特点,性质及分类要有全面系统的了解,最后找出合理的、科学的办法加以消除。
思考题、讨论题、作业：
参考资料（含参考书、文献等）：
1.《电子测量技术》夏哲雷主编，机械工业出版社
2.《电子测量技术基础》杨吉祥编著，东南大学出版社
电子测量技术课程教案
授课题目（教学章节或主题）：
第3章电压测量
3.1概述
3.2电压的模拟测量
3.3电压的数字化测量
授课类型
理论课
授课时间
第1周周3第6-7节
重点：
测量误差的估计和处理，测量不确定度的评定在科学研究和生产中的重要作用。
难点：
根据误差的性质，将测量误差分为随机误差、系统误差、粗大误差三类，这三类误差的概念和来源；
与测量结果有关的三个术语：准确度、精密度、精确度，及它们与系统误差、随机误差和总误差的关系。
教学手段与方法：
教学方式：讲授
教学资源：多媒体
教学手段与方法：
教学方式：讲授
教学资源：多媒体
思考题、讨论题、作业：
3-4
参考资料（含参考书、文献等）：
1.《电子测量技术》夏哲雷主编，机械工业出版社
2.《电子测量技术基础》杨吉祥编著，东南大学出版社
电子测量技术课程教案
授课题目（教学章节或主题）：
第4章时间频率测量及调制域分析
4.1时间频率测量
4.2电子计数器
电子测量技术与仪器ppt课件
电子测量技术与仪器ppt 课件
高频电子技术 电视、调频广播 雷达、导航、气象
• 2.1.3
信号发生器的一般组成
电子测量技术与仪器ppt 课件
• 信号发生器的一般组成框图如图2.2所示，主要由振荡器、变换器、 输出电路、电源、指示器五部分组成。
振荡器
变换器
输出电路
输出
电源
指示器
• 图2.2 信号发生器的一般组成框图
电子测量技术与仪器ppt 课件
• （3）频率稳定度 • 信号发生器的频率稳定度是指在一定时间内仪器输出频率准确度的变 化，它表示了信号源维持工作于某一恒定频率的能力。信号发生器的 频率稳定度是由振荡器的频率稳定度来保证的。频率稳定度可分为短 期频率稳定度和长期频率稳定度。
• 2．输出特性 • （1）输出形式
电子测量技术与仪器ppt 课件
被 测 设 备
输出 响应
测 试 仪
图2.1 信号发生器的用途
电子测量技术与仪器ppt 课件
• 一般来说，信号发生器的用途主要有以下三个方面：
• 1.用作激励源 • 2.用作信号仿真 • 3.用作校准源
• 2.1.2
• •
信号发生器的分类
信号发生器一般可分为通用信号发生器和专用信号发生器两大类。专用信号发 生器是为某种特殊用途而设计生产的仪器，能提供特殊的测量信号，如电视信 号发生器、调频信号发生器等。 通用信号发生器根据其工作频率的不同，可分为超低频、低频、视频、高频、 甚高频、超高频几大类。信号发生器的工作频率范围见表2.1。
电子测量技术与 仪器
电子测量技术与仪器ppt 课件
高等职业教育“十二五”规划教材（电子信息 类）
电子测量技术与仪器
电
电子测量技术课后习题答案林占江版-17页文档资料
4.14 P144
4.15 0.05%, 20%
4.16 0.056% 4.17 100kHz, 40μs, 10
4.18 9.4ns 4.19 用外触发方式 4.20 滞后电源电压 45°
超前 45°
第5章 时域测量
5.1,5.2 参阅本间相关内容 5.3 李沙育图形，是圆形。 5.4 李沙育图形（1）椭圆形（2）“8”字形 5.5 被测信号频率与扫描信号频率不成整数倍，图形向左“跑动”。 5.6 被测信号频率与扫描信号频率不成整数倍，波形紊乱。 5.7 前沿有上冲，前沿弯曲。 5.8 最小周期T=0.2μs×10×10=20μs, 频率50k 5.9 最高工作频率是20MHz 5.10 最低工作频率是0.4Hz
2.14 正态分布,1215.01±6.11,
2.15 86.4, 3.18, 0.00312, 5.84E4
2.16 3.3, 38 2.17 mγA+n γB, ±9.5% 2.18 ±4% 2.19 160±0.16%, 9.4±1.0%, 2.20 ±5%, ±5% 2.21 2级
第3章模拟测量方法
第6章 频域测量
7.1 P236 7.2 P237 7.3 P238 7.4 P241 7.5 P243 7.6 P246 7.7 P249 7.8 P265
第7章 逻辑分析仪
8.1 P270 8.2 P272 8.3 P272 8.4 P274 8.5 P275 8.6 P276 8.7 P277
第2章 测量误差分析与数据处理
2.1 绝对误差：0.05V 修正值：-0.05V 实际相对误差：1.01% 示值相对误差：1.00% 电压表应定为0.5级
2.2 15V,2.5级 2.3 ±10% 2.4 绝对误差：-0.2mA；修正值：0.2mA
电子测量技术
绪论知识点1.测量技术是研究测量原理、测量仪器和测量方法及其相互关系的技术学科2.示波器是时域测量的典型仪器；频谱分析仪是频域测量的典型仪器；逻辑分析仪是数据域测量的典型仪器；3.电子测量的主要特点。
与其他测量相比，电子测量具有以下几个明显的特点：（1）频率范围宽；（2）测量准确度高；（3）量程广；（4）测量速度快；（5）测量的灵活性（6）易于实现遥控；（7）易于利用计算机4.固有误差：仪器在基准工作条件下的容许误差称为固有误差；5.工作误差：仪器在额定工作条件内，在任一点上求得的仪器某项特性的误差。
第一章测量误差与数据处理知识点1.测量误差就是测量结果与被测量真值的差异，通常可以分为绝对误差和相对误差两种。
2.测量误差的来源：理论误差与方法误差；仪器误差；影响误差；人身误差。
3.绝对误差是被测量的测得值与其真值的差值。
4.相对误差相对误差定义为绝对误差与约定值的比值，常用百分数来表示5.常用电工仪表分为七个等级0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0。
分别表示它们的引用相对误差不超过的百分比，常用符号s表示。
6.1.5级指针式电压表的引用误差为±1.5%。
7.分贝误差：用对数形式表示的相对误差称为分贝误差8.对测量结果的评价通常用正确度、精密度和准确度来评定。
9.正确度反映系统误差的大小；精密度反映随机误差的大小；10. 4位DVM测量某仪器两组电源读数分别为5.825 V、12.736V，保留三位有效数字分别应为5.82V、12.7V计算题：1、设有两只电阻，R1=200±0.8Ω，R2=51Ω±1%，试求这两只电阻串联时的总阻值及误差。
计算题2、检定一个1.0级10mA的电流表，发现在5mA处的误差最大，其值为0.95mA，其它刻度处的误差均小于0.95mA，试问这块电流表是否达到±1.0级?见P18解：小于1%，因此，该表是合格的。
3．测量电阻R 消耗的功率时，可间接测量电阻值R 、电阻上的电压V 、流过电阻的电流I ，然后采用三种方案来计算功率：(1)请给出三种方案；(2)设电阻、电压、电流测量的相对误差分别为γR=±1%, γv=±2%, γI ±2.5%,问采用哪种测量方案较好?∴选择第一种方案P=VI 比较合适。
电气与电子测量技术罗利文课后习题答案
电气与电子测量技术罗利文课后习题答案集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]第3章常用传感器及其调理电路3-1 从使用材料、测温范围、线性度、响应时间几个方面比较，Pt100、K 型热电偶、热敏电阻有什么不同 解（1）电气设备的过载保护或热保护电路；（2）温度范围为?100～800℃，温度变化缓慢；（3）温度范围为?100～800℃，温度波动周期在每秒5～10次； 解：（1）热敏电阻；测量范围满足电力设备过载时温度范围，并且热敏电阻对温度变化响应快，适合电气设备过载保护，以减少经济措施（2）Pt 热电阻；测温范围符合要求，并且对响应速度要求不高（3）用热电偶；测温范围符合要求，并且响应时间适应温度波动周期为100ms 到200ms 的情况3-3 热电偶测温为什么一定做冷端温度补偿冷端补偿的方法有哪几种解：热电偶输出的电动势是两结点温度差的函数。
T 为被测端温度，0T 为参考端温度，热电偶特性分度表中只给出了0T 为0℃时热电偶的静态特性，但在实际中做到这一点很困难，于是产生了热电偶冷端补偿问题。
目前常用的冷端温度补偿法包括：0℃恒温法；冷端温度实时测量计算修正法； 补偿导线法； 自动补偿法。
3-4 采用Pt100的测温调理电路如图3-5所示，设Pt100的静态特性为：R t =R 0(1+At )，A =℃，三运放构成的仪表放大电路输出送0～3V 的10位ADC ，恒流源电流I 0= 1mA ，如测温电路的测温范围为0～512℃，放大电路的放大倍数应为多少可分辨的最小温度是多少度解：V AT R I u R 19968.05120039.010*******=⨯⨯⨯⨯==∆-024.1519968.03==∆=VVu u k R out ，放大倍数应为15倍。
可分辨的最小温度为3-5 霍尔电流传感器有直测式和磁平衡式两种，为什么说后者的测量精度更高解：霍尔直测式电流传感器按照安培环路定理，只要有电流I C 流过导线，导线周围会产生磁场，磁场的大小与流过的电流I C 成正比，由电流I C 产生的磁场可以通过软磁材料来聚磁产生磁通?=BS ，那么加有激励电流的霍尔片会产生霍尔电压U H 。
电子测量技术复习资料
电⼦测量技术复习资料第⼀章绪论1.测量：测量就是利⽤试验⼿段，借助各种测量仪器量具，获得未知量量值的过程。
2.电⼦测量：电⼦测量泛指以电⼦技术为基本⼿段的⼀种测量技术。
3.智能仪器：⼈们习惯把内含微型计算机和GPIB接⼝的仪器称为智能仪器。
4.虚拟仪器：通常是指以计算机为核⼼的，由强⼤的测试应⽤软件⽀持的具有虚拟仪器⾯板，⾜够的仪器硬件及通信功能的测量信息处理系统。
5.电⼦测量的特点：1测量频率范围宽，低⾄10-6Hz以下，⾼⾄1012Hz以上。
2仪器量程范围宽。
3测量准确度⾼低相差悬殊。
4测量速度快。
5可以进⾏遥测。
6显⽰⽅式清晰直观。
7宜于实现测试智能化和测试⾃动化。
8易于实现仪器⼩型化。
9影响因素众多，误差处理复杂。
6.电⼦测量的⽅法：按测量⼿段分类：1直接测量：直接从测量仪表的读书获取被测量量值的⽅法。
2间接测量：它是利⽤直接测量量与被测量量之间的函数关系，间接得到被测量量值得⽅法。
3组合测量：当某测量参数需⽤多个未知参数表⽰时，可通过改变测量条件进⾏多次测量，根据测量量与未知参数之间的函数关系列出⽅程组并求解，进⽽得到未知量，这种测量⽅法叫组合测量。
按测量⽅式分类：1偏差式测量法：⽤仪器仪表指针的位移表⽰被测量量⼤⼩的测量⽅法。
2零⽰式测量法：⼜称平衡式测量法，测量时⽤被测量与标准量相⽐较，⽤指零仪表指⽰被测量与标准量相等，从⽽测得被测量。
3微差式测量法：偏差式测量法与零⽰式测量法相结合。
按被测量性质分类：1时域测量：主要测量被测量随时间的变化规律。
2频域测量：主要⽬的是获取待测量与频率之间的关系。
3数据域测量：主要是⽤逻辑分析仪等设备对数字量，或逻辑电路的逻辑状态进⾏测量7．智能仪器的特点：1是操作⾃动化2具有对外接⼝功能8．智能仪器的组成：主要与⼀般计算机的区别：多⼀个专⽤的外围设备-----测试电路。
9．计量与测量的区别：计量是利⽤技术和法制⼿段实现单位统⼀和量值准确可靠地测量。
电子测量技术教案
电子测量技术教案第一章：电子测量技术概述1.1 教学目标了解电子测量技术的定义和作用掌握电子测量技术的基本原理和分类了解电子测量技术的发展趋势1.2 教学内容电子测量技术的定义和作用电子测量技术的基本原理电子测量技术的分类电子测量技术的发展趋势1.3 教学方法讲授法：讲解电子测量技术的定义、作用和分类讨论法：探讨电子测量技术的发展趋势1.4 教学资源教材：电子测量技术教材投影片：电子测量技术的基本原理和分类示意图1.5 教学评估课堂问答：了解学生对电子测量技术定义和作用的理解小组讨论：评估学生对电子测量技术分类和发展趋势的掌握程度第二章：电子测量仪器与设备2.1 教学目标了解电子测量仪器与设备的种类和功能掌握电子测量仪器与设备的使用方法了解电子测量仪器与设备的维护和保养2.2 教学内容电子测量仪器与设备的种类和功能电子测量仪器与设备的使用方法电子测量仪器与设备的维护和保养2.3 教学方法演示法：展示各种电子测量仪器与设备，讲解其功能和使用方法实践操作法：学生亲自动手操作电子测量仪器与设备，掌握其使用方法2.4 教学资源教材：电子测量技术教材实验设备：各种电子测量仪器与设备2.5 教学评估实践操作：评估学生对电子测量仪器与设备的操作能力课堂问答：了解学生对电子测量仪器与设备的使用方法和维护保养知识的掌握程度第三章：电子测量电路分析3.1 教学目标了解电子测量电路的基本原理和分析方法掌握电子测量电路的测量技术和方法能够分析电子测量电路的性能和指标3.2 教学内容电子测量电路的基本原理电子测量电路的分析方法电子测量电路的测量技术和方法电子测量电路的性能和指标3.3 教学方法讲授法：讲解电子测量电路的基本原理和分析方法案例分析法：分析具体的电子测量电路案例，讲解测量技术和方法3.4 教学资源教材：电子测量技术教材投影片：电子测量电路示意图和性能指标表格3.5 教学评估课堂问答：了解学生对电子测量电路基本原理和分析方法的理解程度小组讨论：评估学生对电子测量电路测量技术和方法的掌握程度第四章：电子测量误差与数据处理4.1 教学目标了解电子测量误差的基本概念和来源掌握电子测量误差分析和补偿方法掌握电子测量数据处理的基本方法4.2 教学内容电子测量误差的基本概念和来源电子测量误差分析和补偿方法电子测量数据处理的基本方法4.3 教学方法讲授法：讲解电子测量误差的基本概念和来源案例分析法：分析具体的电子测量误差案例，讲解分析和补偿方法实践操作法：学生亲自动手处理电子测量数据，掌握数据处理方法4.4 教学资源教材：电子测量技术教材实验设备：电子测量仪器与设备4.5 教学评估实践操作：评估学生对电子测量数据处理方法的掌握程度课堂问答：了解学生对电子测量误差分析和补偿方法的理解程度第五章：电子测量实验5.1 教学目标掌握电子测量实验的基本步骤和方法能够正确操作电子测量仪器与设备进行实验能够分析实验数据并得出正确结论5.2 教学内容电子测量实验的基本步骤和方法电子测量实验的操作要点电子测量实验数据的分析方法5.3 教学方法演示法：展示电子测量实验的操作过程和数据处理方法实践操作法：学生亲自动手进行电子测量实验，掌握操作方法和数据分析5.4 教学资源教材：电子测量技术教材实验设备：电子测量仪器与设备5.5 教学评估实践操作：评估学生对电子测量实验操作的熟练程度第六章：频率与时间测量6.1 教学目标理解频率和时间测量的重要性学习频率和时间的测量原理掌握常见频率和时间测量仪器的使用6.2 教学内容频率和时间测量的基础知识频率计和示波器的使用方法时间测量仪器如时间间隔计的使用方法实际测量案例分析6.3 教学方法讲授法：讲解频率和时间测量原理演示法：展示频率计和时间测量仪器的操作实践操作法：学生动手操作仪器进行测量练习6.4 教学资源教材：电子测量技术教材实验设备：频率计、示波器、时间间隔计等6.5 教学评估实践操作：评估学生对频率和时间测量仪器操作的准确性课堂问答：检查学生对频率和时间测量原理的理解第七章：电压与电流传感器测量7.1 教学目标认识电压和电流传感器的作用学习电压和电流的测量原理掌握电压和电流传感器的使用方法7.2 教学内容电压和电流传感器的基本原理电压和电流测量仪器的结构与使用电压和电流测量中的注意事项实际测量案例分析7.3 教学方法讲授法：讲解电压和电流传感器的工作原理演示法：展示电压和电流测量仪器的操作实践操作法：学生亲自动手进行电压和电流测量7.4 教学资源教材：电子测量技术教材实验设备：电压表、电流表、电流传感器等7.5 教学评估实践操作：评估学生对电压和电流传感器操作的准确性课堂问答：检查学生对电压和电流测量原理的理解第八章：信号发生器与信号分析8.1 教学目标理解信号发生器在电子测量中的作用学习信号发生器的使用方法掌握信号分析的基本技巧8.2 教学内容信号发生器的基本原理和功能信号发生器的操作和使用技巧信号分析的方法和应用实际测量案例分析8.3 教学方法讲授法：讲解信号发生器和信号分析的基础知识演示法：展示信号发生器的操作和信号分析过程实践操作法：学生动手操作信号发生器并进行信号分析8.4 教学资源教材：电子测量技术教材实验设备：信号发生器、示波器等8.5 教学评估实践操作：评估学生对信号发生器和信号分析操作的准确性课堂问答：检查学生对信号发生器和信号分析原理的理解第九章：网络分析与阻抗测量9.1 教学目标理解网络分析在电子测量中的重要性学习网络分析仪的使用方法掌握网络参数的测量技术9.2 教学内容网络分析的基本概念和原理网络分析仪的结构和操作网络参数测量技术实际测量案例分析9.3 教学方法讲授法：讲解网络分析和阻抗测量的基础知识演示法：展示网络分析仪的操作和测量过程实践操作法：学生动手操作网络分析仪进行测量9.4 教学资源教材：电子测量技术教材实验设备：网络分析仪、阻抗测量设备等9.5 教学评估实践操作：评估学生对网络分析仪操作的准确性课堂问答：检查学生对网络分析和阻抗测量原理的理解第十章：现代电子测量技术与发展趋势10.1 教学目标了解现代电子测量技术的新发展学习先进测量技术的应用探讨电子测量技术的发展趋势10.2 教学内容现代电子测量技术的新发展先进测量技术的应用案例电子测量技术的发展趋势分析10.3 教学方法讲授法：讲解现代电子测量技术的发展和趋势案例分析法：分析先进测量技术的应用案例讨论法：讨论电子测量技术的发展方向10.4 教学资源教材：电子测量技术教材投影片：现代电子重点和难点解析1. 电子测量技术概述补充说明：电子测量技术是电子工程领域的基础技术，通过对电子信号的准确测量，可以确保电子系统的性能和稳定性。
《电子测量技术》CH1-CH4习题参考答案
f 0 min
=
f i1 N1 10
+
fi2 N 2
= 1K ´1000 + 100K ´ 720 = 72100KHz = 72.1MHz 10
当 N1 ， N 2 分别取最大值时 f0 最大，
f 0 max
=
f i1N1 10
+
fi2 N 2
= 1K ´1100 + 100K ´1000 = 10110KHz = 100.11MHz 10
即 y ' = y = 5 = 0.5 cm。 k 10
7
5、被测脉冲信号峰峰值为 8V，经衰减量为 10 倍的探头引入示波器，“倍率”置“×5”位，“偏 转灵敏度微调”置“校正”位，要想在荧光屏上获得峰峰高度为 8cm 的波形，“Y 轴偏转灵敏 度”开关“V/cm”应置哪一挡?
解：设 Y 轴偏转灵敏度开关置为 x V/cm，则有峰峰值为 8cm ´ x ´ 10 ¸ 5 = 8 V，所以
答：不考虑倍率开关时，
y1
=
VP-P h
= 5 =1 5
cm，由于倍率开关为“×5”，屏幕上波形偏转
增大 5 倍，所以屏幕上峰与峰之间的距离为 y = k1 ´ y1 = 5 ´1 = 5 cm。如果采用探头，对
输入有 10 倍衰减，输入示波器的电压减小 10 倍，相应屏幕上峰与峰之间的距离减小 10 倍，
解： f » 350 = 350 = 8.75MHz tr 40
f B ³ 3 f = 3 ´ 8.75MHz = 26.25MHz
2、用双踪示波器测量信号相位差，显示波形如图所示，已知 AB = 3cm，AC = 24cm，试求
这两个信号的相位差 Δψ。
电子测量的基本知识(电子测量技术课件)
1）能量的测量，如电流(I)、电压(U)、电功率(P)、电能(W)等。 2)电路特征的测量，如电阻(R)、电容(C)、电感(L)等。 3)电信号特性的测量，如频率(f)、相位(φ)、功率因数(cosc)、失真度(k)等。 4)电子电路性能的测量，如放大倍数(A)、通频带(BW)、灵敏度(S) 5)非电量的测量，如压力(p)、温度(T)、速度(v)等。
(3)数据域测量 数据域测量也称辑量测量，主要是对数字信号或电路的逻辑 状态进行测量，如用逻辑分析仪等设备测量计数器的状态。随着微电子技术 的发展需要，数据域测量及测量智能化、自动化显得越来越重要。
(4)随机测量随机测量统计测要对各类噪声信号进行动态测量和统计分析。 这是一项新的测量技术，尤其在通信领域有着广泛应用。
惠斯登电桥是最常用的直流电桥。当B、D两点间电势不等时，有电流通过
检流计，电桥不平衡。调节 RS ，使检流计中电流为零( I G =0)，此时B、
D两点间电势相等，电桥达到平衡，于是有：
I1R1 I2R2
I1Rx I2 Rs
I1R1 I2 R2 I1Rx I2Rs
Rx
R1 R2
Rs
CR s
各种方法均有优、缺点，要根据具体条件选择合适的方法进行测量。
课堂讨论：用电压表测量电压属于哪种测量方法？为什么？用惠斯登电 桥测量电阻属于哪种测量方法？为什么？
用惠斯登电桥测电阻
桥式电路是最常见的电路，由桥式电路制成的电桥，是一各种精密的电学测 量仪器，可用来测量电阻、电容、电感和电平等电学量。并能通过转换测量，测 出其它非电学量，如温度压力、频率、真空度等。
电子测量技术
练习题
1. 根据不同的划分方式，信号发生器可分 为几大类？ 2. 信号发生器一般由几部分组成？简述各 部分的作用。 3. 信号发生器的主要技术指标有哪些？输 出频率的准确度由什么来保证？
练习题
4. 为什么说正弦信号发生器适用于线性系 统的测试？ 5. 低频信号发生器在使用时应注意哪些问 题?它主要用于测试什么产品？ 6. 高、低频正弦信号发生器输出阻抗一般 为多少？使用时，若阻抗不匹配会产生什 么影响？怎样避免产生不良影响？
2.3.3 高频信号发生器在调收音机中频时 的应用
毫伏表
高 频 信 号 源
调幅 收音机
示波器
图2 -9 用高频信号发生器调收音机中周
2.3.4锁相技术简介
fi 基准频率源 Ui Uo 鉴相器 fo 低通滤波器 压控振荡器
Ud
fo
图2-10 基本锁相环电路框图
锁相环电路的工作过程（锁相原理）为：
2.4 函数信号发生器
函数信号发生器实际上是一种能产生正 弦波、方波、三角波等多波形的信号发生器 （频率范围约几mHz ~ 几十MHz），由于 其输出波形均为数学函数，故称为函数信号 发生器。
2.4.1 函数信号发生器的组成与原理
1．方波-三角波-正弦波方式（脉冲式）
S1 A B R1 + VD1 VD2 － ∞+ u2 + 积分电路 C S2 正弦波 形成电路 输出级
+ u1 + u2 -
信号 源
图2-2 信号源的输出形式
电子测量技术 第2版ppt 课件
3．调制特性
对高频信号发生器来说，一般还能输出
调幅波和调频波，有的还带有调相和脉冲调
制等功能。当调制信号由信号发生器内部产
电子测量技术(林占江第二版)答案
电子测量作业第一章1-1 什么是电子测量，以下三种情况是否属于电子测量？（1）用红外测温仪测温度（是）（2）利用压力传感器将压力转换成电压，再通过电压表测量电压值以实现对压力的测量。
（是）（3）通过频谱分析仪测量方波的频谱密度。
（是）1-2 简述电子测量的内容、特点及分类。
（略）第二章2-1、某电压表的刻度为0～10V ，在5V 处的校准值为4.95V ，求其绝对误差、修正值、实际相对误差及示值相对误差。
若认为此处的绝对误差最大，问该电压表应定为几级？)(05.095.45V A x x V x C 05.0 %01.1%100*95.405.0%100* A x A %1%100*505.0%100* x x x %5.0%100*1005.0%100*|| m m m x x S=0.52-2、若测量10V左右的电压，手头上有两块电压表，其中一块量程为150V，0.5级，另一块为15V，2.5级。
选用哪一块测量更准确？用①时，∆Um=±S%*Um= 0.75V，示值范围（10 0.75V）用②时，∆Um=±S%*Um= 0.375V，示值范围（10 0.375V）所以，选择②表的测量误差要小2-3、题2-3图中电流表A 1示值I 1＝20mA ，相对误差 1＝ 2％；电流表A 示值I ＝30mA ，相对误差 ＝ 2％，用I 2＝I -I 1的方法求I 2，问最大可能的相对误差 2m 是多少？A 1A I I 1R 1R 2I 2题2-3图E I 2＝I -I 1mA I mA I 4.020*%26.030*%21 %10||||112 I I I I m2-4、用0.2级100mA的电流表与2.5级100mA的电流表串联起来测量电流。
前者示值为80mA，后者示值为77.8mA。
（1）若把前者作为标准表校验后者，则被校表的绝对误差是多少？应当引入的修正值是多少？测得值的实际相对误差是多少？（2）如果认为上述结果为最大误差，则被校表的准确度等级应定为多少？(1)∆x=77.8-80=-2.2mA; C=+2.2mA;-2.2/80*100%=-2.75%（2）2.2/100*100%=2.2, 所以应为2.5级2-5、题2-5图是一电阻分压电路，U AB 应为25V ，但用一内阻R V ＝25k 的直流电压表测量时，其示值为多少？实际相对误差为多少？Ux=(R2//Rv)/(R1+ R2//Rv)=20.83V U =(20.83-25)/25≈-16%V R 1R 2题2-5图E 50V 10k 10k U x +-R VA B2-6、用MF －20型晶体管万用表的直流6V 及30V 档分别测量图2-6中电路的开路电压U （电压灵敏度及准确度等级分别为20k 及2.5级）（1）接入仪表后，考虑仪表本身准确度及仪表内阻对被测电路的影响，用两个量程测量时的最大绝对误差分别是多少？哪个大？U=5V R in1=20*6=120k Ω, 所以U x1=5*120/(120+30)=4V R in2=20*30=600k Ω, 所以U x2=5*600/(600+30)=4.76V 所以：∆U m1=((4-5)+(±2.5%*6))max =(-1±0.15)max =-1.15V ∆U m2=((4.76-5)+(±2.5%*30) )max =(-0.24±0.75)max =-0.99V 即6V 档大。
电子测量技术基础知识点
第1章电子测量的基本概念测量环境是指测量过程中人员、对象和仪器系统所处空间的一切物理和化学条件的总和。
电子测量的特点：①测量频率范围宽②测量量程广⑧测量准确度高低相差悬殊①测量速度快⑤可实现遥测⑥易于实现测量智能化和自动化⑦测量结果影响因素众多，误差分析困难测量仪器的主要性能指标：①精度；②稳定性；③输入阻抗；④灵敏度；⑤线性度；⑥动态特性。
精度：精密度（精密度高意味着随机误差小，测量结果的重复性好）正确度（正确度高则说明系统误差小）准确度（准确度高，说明精密度和正确度都高）第2章测量误差和测量结果处理误差=测量值-真值误差=测量值-真值修正值C = - 绝对误差Δx示值相对误差（标称相对误差）满度相对误差分贝误差当n 足够大时，残差得代数和等于零。
实验偏差与标准偏差：nn x ni i /1112σσυσ=-=∑=极限误差常用函数的合成误差和函数：差函数积商函数数据修约规则：(1)小于5舍去——末位不变。
(2)大于5进1——在末位增1。
(3)等于5时，取偶数——当末位是偶数，末位不变；末位是奇数，在末位增1（将末位凑为偶数）第3章信号发生器振荡器是信号发生器的核心。
通常用频率特性、输出特性和调制特性(俗称三大指标)来评价正弦信号发生器的性能。
合成信号发生器相干式（直接合成）：频率切换迅速且相位噪声很低 锁相式（间接合成）：频率切换时间相对较长但易于集成化和点频法相比，扫频法具有以下优点： 1.可实现网络的频率特性的自动或半自动测量2.扫频信号的频率是连续变化的，不会出现由于点频法中的频率点离散而遗漏掉细节的问题3.扫频测量法是在一定扫描速度下获得被测电路的动态频率特性，而后者更符合被测电路的应用实际第4章 电子示波器示波器的核心部件是示波管，由电子枪、电子偏转系统和荧光屏三部分组成为了示波器有较高的测量灵敏度，Y 偏转板置于靠近电子枪的部位，而X 偏转板在Y 的右边为了示波器有较高的测量灵敏度，Y 偏转板置于靠近电子枪的部位，而X 偏转板在Y 的右边电子示波器结构框图：为实现扫描回程光迹消隐，应产生加亮(增辉)信号交替方式（ALT）：适合于观察高频信号断续方式（CHOP）：适用于被测信号频率较低的情况当数字示波器处于存储工作模式时，其工作过程一般分为存储和显示两个阶段第5章频率时间测量对比测频与测周原理图测频图测周图要提高频率测量的准确度：1.提高晶振频率的准确度和稳定度以减小闸门时间误差2.扩大闸门时间T或倍频被测信号频率以减小±1误差3.被测信号频率较低时，采用测周期的方法测量一般选用高精确度的晶振，测频误差主要决定于量化误差(即土1误差) 。
电子测量技术课后习题答案1-8章
《电子测量技术》------课后习题第一章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。
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。
电子测量技术
❖ 1.绝对误差 ❖ （1）被测量的给出值与其真值之差。
❖ (2)实际计算式
实际值
x x x0
❖ （3）特点
❖ （4）修正值
C x x0 x x0 x c
x0 x c 10 0.04 10.04mA
x x x0 52 53.2 1.2V
❖ 一、基本概念
❖ 1.真值A0 ❖ 指一个物理量在一定条件下所呈现的客观大小或
真实数值。
❖ 2.测量误差 ❖ 测量结果与被测量真值之间的差异
❖ 3.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 行的多次测量过程。
❖ 4.非等精度测量
❖ 如果在同一被测量的多次重复中，测量条件 发生变化，这样的测量称为非等精度测量或 称不等精度测量。
❖
追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2020年10月22日星期 四上午3时15分 8秒03:15:0820.10.22
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4
上式表示,方波电压只含奇数次谐波分量,其总 有效值应为(基波与各次谐波有效值几何合成)
U rms Up 4 1 1 = =Up U p 1 + + + ... = KP 2π 3 5
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分贝测量
分贝值的测量,实际上仍是电压测量,仅是将原电压 示值取对数后在表盘上以分贝定度而已。
当Ux ＞U0时,分贝值为正; Ux ＜U0时,分贝值为负 Ux ＝U0 ,分贝值为零。
下图为MF－20电子式多用表表盘上的刻度及电压 值与其分贝值的对照表。其测量范围为-70~+ 57 dB
mV 15 60 300 1500 dB -40 -28 -14 0 V 6 30 150 600 dB +12 +26 +40 +52
4
均值表测量时的刻度特性
均值电压表的读数都用正弦有效值进行定度
αav = KUav
式中αav为平均值电压表的指示值,K为定度系数,或称 刻度系数;Uav为被测电压的平均值。
如果被测电压是正弦波,又采用全波检波电路， 已知正弦波有效值电压为1V时,全波检波后的平 均电压为 2 2/ π ,故
K=
αav
x
本例中表针指出的+5dB即式中20lg U’X的值， 因此UX的实际分贝值为 26 dB＋5 dB =31 dB。
20
分贝测量
宽频电平表
具有分贝读数的电压表称为“宽频电平表” 。 组成框图： dB 输入
电平选择
输入 衰减器
输入 阻抗选择
宽带交流 放大器
均值 检波器
电平校准
dB
µA
标准电平 振荡器
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电压,分别用 档和200档测量 已知 档测量,已知 例：用4 ½位DVM测1.5V电压 分别用 档和 位 测 电压 分别用2V档和 档测量 已知: 2V档固有误差 ±0.025%Ux±1个字 档固有误差:± 个字,200V档:±0.03%Ux±1 档固有误差 个字 档± 个字;问两种情况下由固有误差引起的测量误差各为多少 问两种情况下由固有误差引起的测量误差各为多少？ 个字 问两种情况下由固有误差引起的测量误差各为多少？ 最大显示为19999,所以 和200v档的±1个字 所以2v和 档的± 个字 解：因4 ½位DVM最大显示为 位 最大显示为 所以 档的
Urms=KFUav Urms=UP/KP
真有效值Urms
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分贝测量
分贝
声学中,分贝是表示音量强弱的一个单位。 通信系统中,也常用分贝表示电平或功率。
当用分贝表示功率时,定义为：
P 10lg 1 (dB) P 2
分贝是一个用对数表示 的相对量值(记作dB),如 果相对于一个确定的参 考基准量,此时的分贝值 则表示了一个绝对电平 绝对电平
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DVM的主要工作特性 DVM的主要工作特性
测量范围
量程 基本量程为1V或10V,也有2V或5V 显示位数 DVM的显示位数指其完整显示位, 即能够显示0~9十个数码的显示位的多少。 所谓 1/2位,其含义有两种：
如一台DVM的基本量程为1V或10V,带有1/2位的 DVM,说明具有超量程能力。 基本量程不是1V或10V的DVM,其首位肯定不是 完整显示位,所以也不能算一位。
Uav 2 2
=
π
≈1.11
5
均值表波形换算方法 均值表波形换算方法
平均值电压表的读数都用正弦有效值 正弦有效值进行定度
Uav ≈ 0.9 av α
Urms = KFUav ≈0.9KFαav
如果不作修正,即将读数当成有效值时,将产生 波形误差γv
∆U αav −Urms γV = = = (1−0.9KF )×100%
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直流DVM应用 直流DVM应用
应用 直流或慢变化电压信号的测量(通常采用高 精度低速A/D转换器)。 通过AC-DC变换电路,也可测量交流电压的有 效值、平均值、峰值,构成交流数字电压表。 通过电流-电压、阻抗-电压等变换,实现电流、 阻抗等测量,进一步扩展其功能。 基于微处理器的智能化DVM称为数字多用表 DMM功能更全,性能更高,一般具有一定的数 据处理能力(平均、方差计算等)和通信接口 (如GPIB)。
12
2 2 2 2
若将上式的读数值作为实际有效值,所产生 的波形误差为：
γ= α −U
U ×100% ≈ −3%
结论：
有效值电压表其有限带宽对测量非正弦电压时 的波形误差总是负值(读数结果偏小),显然,电 压表带宽愈宽(可通过的波形谐波频率愈高),相 应的波形误差愈小。
13
三种电子电压表主要特性比较
电压表 组成 原理 主要适用 场合 实测 读数α Байду номын сангаас数 读数α的物理意义 读数 的物理意义
对正弦波 对非正弦波
均值 峰值 有效值
低频信号 均值 放大—均值 视频信号 Uav 峰值—放大 高频信号 峰值UP 热电偶式 计算式 非正弦 信号 有效值 Urms
1.11Uav 0.707 UP Urms
有效值 Urms 有效值 Urms
如一台基本量程为2V的DVM,在基本量程上 的最大显示为1.9999V,则称为无超量程能力 的4 1/2 DVM。 超量程能力
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DVM的主要工作特性 DVM的主要工作特性
分辨力
DVM能够显示出的被测电压的最小变化值,也 即显示器末位跳一个字所需的最小输入电压值 如3 1/2 DVM ,在200mV量程, 最大输入电压为: 199.9mV,其分辩力为0.1mV/字 由于分辨力与数字电压表中A/D的位数有关,位 数越多,分辨力愈高,故有时称具有多少位的分辨 力。例如,称12位A/D具有12位分辨力,有时也用 最低有效位LSB的步长表示,把分辨力说成分辨 率1/212或1/4096。 分辨力越高,被测电压愈小,电压表愈灵敏,故有 时把分辨力称作灵敏度。 27
mV 15 60 300 1500 dB -40 -28 -14 0 V 6 30 150 600 dB +12 +26 +40 +52
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分贝测量
设表头上电压为U’X,则实际被测电压为 UX =20 U’X ,写成分贝形式为：
′) = 20lg(20) +20lg(U ′) Ux (dB) = 20lg(20 x U x = 26dB+20lg(U ′)
在均值电压表(放大-检波式)基础上设计的
21
3.3 电压的数字化测量
数字电压表的组成
数字电压表(DVM)是利用变换原理,将待测的模 拟量变换成数字量,并将测量结果以数字形式显 示出来的一种电压表。
23
直流DVM组成框图 直流DVM组成框图
DVM的组成 包括模拟和数字两部分。 输入电路： 对输入电压衰减/放大、变换等 A/D转换器(核心部件) 实现模拟电压到数字量的转换。 数字显示器： 显示模拟电压的数字量结果。 逻辑控制电路： 在统一时钟作用下,完成内部电路的协调有 序工作
10 −10.35 γ= ×100% ≈ −4% 0.9
9
[例3-2]用峰值电压表测量一个三角波电压,读得测量 例 值为 10V,试求有效值为多少？波形误差是多少？ [解] 由读数αp=10V， ⑴假设电压表有一正弦波输入,其有效值=10V； ⑵该正弦波的峰值=14.14V； ⑶将三角波电压引入电压表输入,其峰值Up=14.14V； ⑷查表,三角波的波峰因数Kp=1.73,该三角波的有效值 Urms=Up/Kp=8.2V 波形误差为：
峰值表波形换算方法 峰值表波形换算方法
有效值：
2 Urms = αp KP
由于峰值电压表的读数没有直接的物理意义,测 量非正弦波时,如果不进行换算,将产生波形误差
∆U αp −Urms 2 γV = = ×100%=(1− )×100% αp αp KP
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[例 3-1]用平均值电压表测量一个三角波电压,读得测 例 量值为10V,求有效值为多少？波形误差是多少？ [解]由读数αav=10V ⑴假设电压表有一正弦波输入,其有效值Urms=10V； ⑵该正弦波的均值 Uav = 0.9αav=9V； ⑶将三角波电压引入电压表输入,其均值Uav= 9V ⑷查表,三角波的波形因数KF=1.15,该三角波的有效 值为： Urms=KF Uav =1.15×9V= 10.35V 波形误差为
1
第 3章
电压测量
本章内容
电压测量概述 电压的模拟测量 电压的数字化测量 电压测量中的模数变换 数字多用表 数字电压测量的误差分析
3
3.2.3 交流电压表的刻度特性
在进行交流电压测量时,国际上一直以有效值表 示被测电压的大小,因为有效值反映了被测信号 的功率。但在实际测量中由于检波器的工作特性 不同所得结果有峰值、平均值、有效值之别。 各种特性的AC-DC变换器都应该将最后的测量结 果表示为有效值 有效值。
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例2：用30V电压刻度时,已知示值为27.5V,求对
应的分贝值应为多少？ 27.5 Ux (dB) = 20lg =31 dB 0.755 电压表指针指在+5 dB处,显然这不是Ux的分贝值 原因在于： MF-20多用表的电压基本量程是0～1.5V，表 MF-20 0 1.5V 盘上的分贝值与该量程上电压值相对应
2 d2 =± =±0.0001 V 19999
200 d200 =± =±0.01 V 19999
∆U2 ±0.025% ±0.0001 U γ2 = = =±0.032% U 1.5
∆U200 ±0.03% ±0.01 U γ200 = = =±0.03%±0.67%= 0.70% U 1.5