电子测量复习题

3、欲用电子计数器测量一个fx=200Hz的信号频率，采用测频（选闸门时间为1s）和测周（选时标为0.1μs）两种方法。

（1）试比较这两种方法由±1误差所引起的测量误差；

（2）从减少±1误差的影响来看，试问fx在什么频率范围内宜采用测频方法，什么范围宜采用测周方法？

解：（1）测频时，在1s的闸门时间内对被测信号的计数值为：200Hz×1s＝200 则量化误差为：1/200＝0.5％

测周时，因为被测信号的频率为200Hz，则一个周期时间为1/200＝0.0005秒。由于时标为0.1μs，所以被计数频率为1/0.1μs＝10MHz＝107Hz。在0.0005秒内计得的数为：107×0.0005＝5000，所以量化误差为：1/5000＝0.02％

（2）为了确定是采用测频还是测周的方法，必须先得到采用这两种方法的量化误差相等的点，即中界频率：

式中：f

st 为测频是选用的闸门时间的倒数；f

ct

为测周时选用的频标信号的频率。代入数值

可得：，因此当f

x 小于3162.3Hz时，宜选用测周的方法；当f

x

大

于3162.3Hz时，宜选用测频的方法。

4、下图为一双环合成单元，其中内插振荡器的输出频率范围为30KHz～40KHz，环1的分频

比N变化范围为200～500，输入参考频率为10KHz，问该合成单元的输出频率范围是多少？

解：

5、锁相环有哪几个基本组成部分，各起什么作用？

解：

锁相环是一个相位负反馈系统，其基本组成部分包括：鉴相器、环路滤波器和压控振荡器。鉴相器完成输入与输出信号的相位比较，其输出反映它们之间的相位差。环路滤波器为一低通滤波器，用于滤除鉴相器输出中的高频成分和噪声。压控振荡器实现对输入频率的跟踪，它根据鉴相器的输出调整输出频率以降低输出信号与输入信号的相位差，从而实现频率的跟踪。

6、一DDS频率合成器的参考时钟为100MHz，相位累加器宽度为40位，问：（1）该频率合成器的频率分辨力是多少？（2）若频率控制字M为800000000，求输出频率。

7.用示波器观测正弦波时，荧光屏上得到如图所示波形，试分析示波器哪个部分工作不正常?

(1)为扫描锯齿波线性度不好；

(2)Y放大器引入失真，出现削顶，产生截止失真；

(3)有扫描回线，增辉电路工作不正常。

8、用双踪示波器观测两个同频率正弦波a，b，若扫描速度为20μs/cm，而荧光屏显示两个周期的水平距离是8cm，问：

（1）两个正弦波的频率是多少？

（2）若正弦波a比b相位超前1.5cm，那么两个正弦波相差为多少？用弧度表示。

频率：

相差:

9、双斜积分式DVM基准电压Vr=10V，第一次积分时间T1=100ms，时钟频率f0=100kHz，问：（1）该DVM为多少位的电压表？（2）该DVM的分辨力为多少？（3）DVM显示出T2时间内的计数值N2=5600，问被测电压Vx=?

（1），故DVM为四位

（2）分辨力

（3）N

2=5600,V

x

=N

2

×V

r

/N

1

=5600字×1mV/字=5.600V，

10、一台DVM，准确度为，温度系数为

，在室温为28℃时用2V量程档分别

测量2V和0.4V两个电压，试求此时的示值相对误差。

解：

11、基本量程为10.000V的四位斜坡电压式DVM中，若斜坡电压的斜率为10V/40ms，问时钟频率应为多少？当被测直流电压为9.256V 时，门控时间及累计脉冲数各为多少？

解：

12、用一台5位十进电子计数器测量频率，选用0.1s的闸门时间。若被测频率为10KHz，则测频分辨力为多少？量化误差（相对误差值）为多少？如果该计数器的最大闸门时间为10s，则在显示不溢出的情况下，测量频率的上限为何值？

解：（1）测量分辨率＝（1/0.1s）＝ 10Hz

（2）在0.1s的闸门时间内的计数值为：10KHz×0.1s＝1000，则量化误差的相对值为：1/1000＝0.1％

（3）为了显示不溢出，则在10s的最大闸门时间内计得的值不能超过105，由此可得测量频率的上限值为：105/10s＝10KHz

13、检定量程为 100 μ A 的 2 级电流表，在 50 μ A 刻度上标准表读数为 49 μ A ，问此电流表是否合格？

解： x

0 =49μA x=50μA x

m

=100μA

则此表在 50μA 点是合格的。要判断该电流表是否合格，应该在整个量程内取足够多的点进行检定。

14、设电压 V 的三个非等精度测量值分别为：

它们的权分别为 6 ， 7 ， 5 ，求 V 的最佳估值。

15、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

解：现将保留的有效数字列于下面：

45.8 36.2 43.1 3.80×104 47.2 4.00

舍如规则：小于 5 舍，大于 5 入，等于 5 时取偶数。

16、试述测量的定义

答：关于测量的科学定义，有狭义和广义之分。

狭义测量是指为了确定被测对象的量值而进行的实验过程。

广义测量是指为了获取被测对象的信息而进行的实验过程。

17、测量两个电压，分别得到它的测量值，它们的实际值分别为

，求测量的绝对误差和相对误差。

解：

解：