第2章常用电子测量仪器
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。
电子测量与仪器的基本知识
(２)放线定位.施工放线主要包括确定标高线、天花造型位置线、吊挂点 定位线、大中型灯具吊点等.
１)确定标高线.定出地面的基准线,如原地坪无饰面要求, 基准线为原地 坪线; 如原地坪有饰面要求,基准线则为饰面后的地坪线.以地坪线基准线 为起点, 根据设计要求在墙(柱)面上量出吊顶的高度,并画出高度线作为 吊顶的底标高.
, 可取代部分脑力劳动。智能仪器的功能模块多以硬件(或固化的软件) 形式存在, 无论是开发还是应用, 均缺乏一定的灵活性。
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1.2 电子测量仪器的基础知识
4.虚拟仪器 1) 虚拟仪器的基本概念 虚拟仪器(Virtual Instrument, 遇) 是以一种全新的理念于20 世纪90 年
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1. 1 电子测量概述
3) 电信号特性的测量 信号特性的测量指的是对频率、周期、时间、相位、调制系数、失真度
等参量的测量。 4) 电路性能的测量 电路性能的测量指的是对通频带、选择性、放大倍数、衰减量、灵敏度
、信噪比等参量的测量。 5) 特性曲线的测量 特性曲线的测量指的是对幅频特性、相频特性、器件特性等的显示测量
２)确定造型位置线.吊顶造型位置线可先在一个墙面上量出竖向距离, 再
以此画出其他墙面的水平线,即得到吊顶位置的外框线,然后再逐步找出
各局部的造型框架线; 若室内吊顶的空间不规则,可以根据施工图纸测出
造型边缘距墙面的距离, 找出吊顶造型边框的有关基本点,将点再连接成
吊顶造型线.
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第一节 木龙骨吊顶施工技术
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1. 1 电子测量概述
2.电子测量的内容 电子测量与其他测量相比, 具有测量频率范围宽、量程广、精确度高、
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. 学生能理解电子测量技术的基本概念，掌握各种电子测量仪器的使用方法。
2. 学生能掌握电子测量过程中的误差分析及处理方法，了解电子测量数据的处理技巧。
3. 学生能了解电子测量技术在工程实践中的应用，掌握相关测量标准及规范。
技能目标：1. 学生具备正确使用电子测量仪器进行数据测量的能力。
2. 学生能够根据测量数据进行分析、处理，并解决实际测量问题。
3. 学生能够运用电子测量技术解决简单的工程问题，具备一定的实际操作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习电子测量技术，培养严谨的科学态度，注重实验数据的准确性和可靠性。
2. 学生在学习过程中，培养团队协作精神，学会与他人共同探讨、解决问题。
3. 学生能够关注电子测量技术的发展动态，认识到其在现代科技领域的重要地位，激发对相关领域的学习兴趣。
本课程针对高中年级学生，结合电子测量技术的学科特点，注重理论联系实际，提高学生的动手操作能力。
课程设计遵循由浅入深、循序渐进的原则，使学生在掌握基本知识的同时，能够将所学技能应用于实际测量中，培养学生的创新意识和实践能力。
通过本课程的学习，为学生进一步学习电子技术及相关领域知识打下坚实基础。
二、教学内容1. 电子测量技术概述：介绍电子测量的基本概念、分类及发展历程，使学生了解电子测量技术在现代科技中的地位与作用。
教材章节：第一章 电子测量技术概述2. 电子测量仪器及其使用方法：讲解各类电子测量仪器的原理、性能参数及操作方法，重点掌握万用表、示波器等常用仪器的使用。
教材章节：第二章 电子测量仪器及其使用方法3. 测量误差分析与数据处理：分析电子测量过程中可能出现的误差类型，探讨减小误差的方法，学习测量数据的处理技巧。
教材章节：第三章 测量误差分析与数据处理4. 电子测量技术在工程实践中的应用：介绍电子测量技术在各个领域的应用案例，使学生了解实际工程中的测量需求及解决方法。
常用电子仪器及其使用方法
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项目1 电子测量基础
4.电子测量结果的数据处理及其表示 测量结果通常采用数字和图形两种形式表示。对用数字表示
的测量结果，在进行数据处理的时候，要制定出合理的数据 处理方法，对于采用图形表示的测量结果，应考虑坐标的选 择和相应的作图方法。 (1)测量数据的舍入 由于测量数据是近似值，因而在进行数据处理时，要进行舍 入处理。运用“四舍五入”规则时，对于数字5只入不舍是 不合理的，5是1~9的中间数字，应当有舍有入，所以在测 量技术中规定:“小于5舍，等于5时采用偶数法则”。
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2.2常用电子仪器的介绍与使用
从阴极发射出来的电子.穿过栅极以后.受到第一、第二阳极的 聚焦和加速作用.形成一束紧聚在一起的电子束.它通过偏转板 打在荧光屏上.形成光点。调节栅极电位(栅极电位比阴极电 位低)可以控制射向荧光屏电子流的密度.即可改变光点的亮 度。改变第一和第二阳极电位.可以起到聚焦作用.使光点的直 径小、图形更洁晰.这就是“‘聚焦”调节“‘辉度”调节、 “‘聚焦”调节的旋钮均安装在示波器的面板上.供使用者操 作。
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2.2常用电子仪器的介绍与使用
1）示波管 示波管是示波器的核心.它是将电信号变为光信号的转换器.
其基本结构包括电子枪、偏转系统和荧光屏二部分.如图2-2 所示。 (1)电子枪。如图2-2所示.电子枪由灯丝F、阴极K、栅极G , 第一阳极A1和第二阳极A2组成阴极是一个表面涂有氧化物金 属圆筒.当灯丝通电加热后.阴极发射出电子。栅极是一个顶端 有小孔的圆筒套.罩在阴极的外边。
电子测量技术与仪器ppt课件
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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
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• 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
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• （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
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被 测 设 备
输出 响应
测 试 仪
图2.1 信号发生器的用途
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• 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
第二章.放射性测量讲解
1）固相测量 用玻璃纤维滤片或纤维素脂滤膜收集 细胞或其碎片等等，含0.4%PPO的甲苯 闪烁液1~3ml。 2）乳状液测量 适用于低水平大体积的水溶性样品， 常用乳化剂如Triton X-100，制成透明或 半透明状。
（二）样品制备： 将样品制备成适合放射性测量的形 式。常用的方法有淋洗法、提取法、分 离法、酸性消化法、碱溶解法和燃烧法 （使样品氧化或燃烧，无化学发光和明 显的淬灭）等。
3、计算机系统、辅助结构和电源
计算机系统的主要作用是适时采集数据 和处理数据、分析数据、显示数据并对 仪器进行自动控制。
由于仪器使用的目的、运行的方 式不同而具有不同的辅助结构，比如 全自动γ 计数器的自动换样装置。 放射性测量仪器的电源分为两类，一 类是直流高压电源，对于闪烁探测器， 主要用于光电倍增管各极分压供电； 一类是低压电源，主要供电子学线路、 计算机、辅助设备运行使用。
（二）淬灭校正的方法 产生淬灭的原因很多，导致不同 样品的探测效率不一致。需作淬灭校 正才能相互比较计数率。淬灭校正就 是要求出每一样品的实际探测效率， 再将其计数率cpm换算成衰变率dpm， 从而将淬灭程度不同的因素消除掉。 常用的方法有：内标准源法 、样品 道比法 、外标准道比法 、H数法等。
2 、样品体积；样品体积增加，漏计 角增大，自吸收也增大，计数效率下 降。因此，测量时需严格使样品体积 一致。 3 、射线的能量；一般来说能量越高 ，穿透力越强，与闪烁体作用产生光 子的几率越低，因此计数率也越低。
4、仪器分辨时间；测量仪能分别记 录两个相邻脉冲之间的最短时间叫做 分辨时间，若输入的脉冲信号间期小 于该分辨时间，仪器来不及反应而漏 计。漏计在测量较高放射性活度时的 几率更大。因此，高活度样品测量， 宜先取出部分稀释后再测，所得结果 需经过体积校正，换算为原始样品的 计数率。一般井型计数器不宜测量超 过5000cps的样品。
电子测量与仪器课后答案
第二章误差与测量不确定度2.10用图2.22中（a ）、（b ）两种电路测电阻R x ，若电压表的内阻为R V ，电流表的内阻为R I ，求测量值受电表影响产生的绝对误差和相对误差，并讨论所得结果。
图2.22 题2.10图 解：(a)vX v x v x x R R R R I IR R IV R +===)//('∆ R=VX Xx x R R RR R +-=-2'R r =％10011100100⨯+-=⨯+-=⨯∆XV VX X XR R R R R R R在R v 一定时被测电阻R X 越小，其相对误差越小,故当R X 相对R v 很小时,选此方法测量。
(b)I x I x xR R I R R I IV R+=+⨯==)(' I x xR R RR =-=∆'R r 0100100⨯=⨯∆=XI XR R R R在R I 一定时，被测电阻R X 越大.其相对误差越小,故当R X 相对RI 很大时,选此方法测量。
2.11 用一内阻为R i 的万用表测量下图所示电路A 、B 两点间电压，设E ＝12V ，R1＝5k Ω ，R2＝20k Ω，求：（1）如E 、R1、R2都是标准的，不接万用表时A 、B 两点间的电压实际值U A 为多大? （2）如果万用表内阻R I ＝20k Ω，则电压U A 的示值相对误差和实际相对误差各为多大？ （3）如果万用表内阻R I ＝lM Ω，则电压U A 的示值相对误差和实际相对误差各为多大？解：（1）A 、B 两点间的电压实际值V 6.9k 20k20k 512E221=+=+=R R R UA（a ）（b ）R 1 5K Ω（2）U A 测量值为：k 20//k 20k20//k 20k 512////E 221+=+=I I AR R R R R UV 0.8k 10k10k 512=+=所以U A 的示值相对误差%200.86.90.8-=-=∆=Ux U xγU A 的实际相对误差为%176.96.90.8-=-=∆=UAU Aγ（3）U A 测量值为：M 1//k 20M1//k 20k 512////E 221+=+=I IAR R R R R UV 56.9k 6.19k6.19k 512=+=所以U A 的示值相对误差%42.056.96.956.9-≈-=∆=Ux U x γ U A 的实际相对误差为%42.06.96.956.9-≈-=∆=UAU Aγ由此可见，当电压表内阻越大，测量结果越准确。
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。
电子测量仪器教案
一、复习1、电子测量的特点二、新授1、绝对误差〔1〕定义：被测量的测量值X与其真值Ao之差，称为绝对误差。
用Δ x表示ΔX=X－Ao用C表示C＝－ΔX＝A－XA＝X+C2、相对误差定义：绝对误差与被测量的真值之比，称为相对误差γAo＝ΔX/Ao×100%〔1〕实际相对误差〔用实际值代替真值〕γA＝ΔX/A×100%〔2〕示值相对误差〔用示值代替实际值〕γx＝ΔX/X×100%〔3〕引用误差γm=ΔX/Am×100%〔4〕最大引用误差γmm＝ΔXm/Am×100%〔5〕仪表的准确度±K%＝ΔXmax/Am×100%〔6〕测量结果的准确度〔相对误差〕γ＝±K%×Am/X准确度等级有0.10.20.5 1.0 1.5 2.5 5.0共七级3、例题分析例1：两个电压的测量值分别是103V、12V，实际值分别是100V、10V试分别求出测量的绝对误差和相对误差。
解：ΔU1＝U1X－U1＝103V－100V＝3VΔU2＝U2X－U1＝12V－10V＝2V〔｜ΔU1｜>｜ΔU2｜说明U1的测量结果偏离实际值的程度大〕γU1＝ΔU1/U1×100%＝3%γU2＝ΔU2/U2×100%＝20%〔｜γU1｜<｜γU2｜说明U2的测量结果准确度低于U1〕例2：某被测电压为8V，用1.5级10V量程的电压表测量，可能产生的最大相对误差为多少？解：〔略〕四、小结在分析时―――首先―――然后―――最后―――。
五、作业：习题1－75、6课时一、复习1、什么是绝对误差、相对误差2、什么是引用误差、仪表的准确度二、新授1、测量误差的来源〔1〕仪器误差〔3〕影响误差〔4〕人身误差2、测量误差的分类〔1〕系统误差在确定的测试条件下，误差的数值保持恒定或在条件改变时按一定规律变化的误差。
〔2〕随机误差〔偶然误差〕在相同条件下屡次测量同一值时，每次测量结果出现无规律的随机变化的误差。
电子测量技术与仪器(第3版)课后习题答案
课后习题
目前本课程教材选用北京理工大学出版社出版的《电子测量技术与仪器》主编王川2010年7月第一版，教学过程中在教材里选择合适的习题作为课后习题，参考答案如下：
第一章
1-1见教材P4
1-2见教材P5
1-3 Δx1=1v,Δx2 =1v ,γA1=10% , γA2=1%
1-4 (1)Δx=0.03v ,c=-0.03v
(2) γA=0.86%
(3)1.0级
第二章
2-1见教材P13-14
2-3见教材P23
2-4见教材P26
第三章
3-2
正弦波三角波方波
有效值表 1.77V 1.44V 2.5V
均值表 1.77V 1.39V 2.76V
峰值表 1.77V 1.77V 1.77V
3-3选均值表较为合适，均值表的波形误差相对较小
3-6见教材P57-59
3-10（1）甲为4位乙为4位半
（2）当乙的基本量程为2V时，乙具有超量程能力，甲没有超量程能力
（3）0.01mV
第四章
4-1见教材P98-99
4-4（1）先让所用通道的垂直耦合接地，确定电压为零的位置，然后换到直流耦合，测量高低电平的电压大小。
（2）分别读取方波波形上升沿10%—90%的时间长度与下降沿90%—10%的时间长度，即为前沿时间和后沿时间。
4-11见教材P117
第五章
5-2见教材P134
5-9见教材P146
第六章
6-2见教材P168-169
6-3见教材P165-166
6-5测频量化误差分别为±0.00001%，±0.0001%，±0.001%。
第2章-测量误差分析及处理-习题-答案
电子测量技术第二章(一)填空题1、相对误差定义为测量值与真值的比值，通常用百分数表示。
2、绝对误差是指由测量所得到的真值与测量值之差。
3、测量误差就是测量结果与被测量____真值____的差别，通常可以分为__ 绝对误差_____和____相对误差___两种。
4、根据测量的性质和特点，可将测量误差分为随机误差、系统误差、粗大误差。
5、精密度用以表示随机误差的大小，准确度用以表示系统误差的大小，精确度用以表示系统误差与随机误差综合影响的大小。
6、可以用____系统误差_____来作为衡量测量是否正确的尺度，称为测量的准确度。
7、随机误差的大小，可以用测量值的___精密度___来衡量，其值越小，测量值越集中，测量的___密集度___越高。
8、误差的基本表示方法有_绝对误差_、_相对误差_和最大引用误差(满度误差)9、消弱系统误差的典型测量技术有零示法、替代法、补偿法、对照法、微差法和交叉读数法。
10、多次测量中随机误差具有___有界_____性、____对称____性和___抵偿_____性。
11、满度（引用）误差表示为绝对误差与满量程之比，是用量程满度值代替测量真值的相对误差。
12、测量仪器准确度等级一般分为7级，其中准确度最高的为_0.1_级，准确度最低的为_5.0_级。
13、1.5级100mA的电流表,引用相对误差为±1.5% ，在50mA点允许的最大绝对误差为___±1.5mA 。
14、为保证在测量80V电压时，误差≤±1%，应选用等于或优于0.5 级的100V量程的电压表。
15、___马利科夫_____判据是常用的判别累进性系差的方法。
16、____阿贝一赫梅特____判据是常用的判别周期性系差的方法。
三种，在工程上凡是要求计算测量结果的误差时，一般都要用__相对误差__。
17、对以下数据进行四舍五入处理，要求小数点后只保留2位。
4.850=__4.85__；200.4850000010=_____200.48___。
中国大学mooc《电子技术实验基础(一：电路分析)(电子科技大学) 》满分章节测试答案
title电子技术实验基础（一：电路分析)（电子科技大学）中国大学mooc答案100分最新版content实验1-1 常用电子测量仪器的使用——数字示波器的使用数字示波器的使用单元测试题1、如图所示示波器的面板旋钮中，标出哪个按键是垂直通道的菜单按键A:AB:BC:CD:D答案: A2、如图所示示波器的面板旋钮中，标出哪个旋钮是水平通道的位移旋钮A:AB:BC:CD:D答案: C3、若被测试的信号是交直流叠加信号，示波器的垂直耦合方式应该选择哪一挡A:AC耦合B:DC耦合C:接低耦合D:AC、DC均可答案: DC耦合4、如图所示示波器的探头，测试信号时，探头应该与测试端应如何连接A:探勾接信号端钮，黑色鳄鱼夹接地B: 探勾接地，黑色鳄鱼夹接信号端钮C: 可以任意连接D:以上均不正确答案: 探勾接信号端钮，黑色鳄鱼夹接地5、如下图所示第四个菜单栏中，如果测量时发现该菜单栏显示不是电压1X，而是电压10X，应该调节哪个按键或旋钮使其为电压1XA:旁边的按键切换选择B:VARIABLE旋钮C:AUTOSETD:关机重启答案: VARIABLE旋钮6、下图是所示是示波器探头的手柄阻抗拨动开关细节图，若手柄放在1X端，垂直菜单栏中第四栏应怎么调节？若手柄放在10X端，又该怎样调节？A:电压1X、电压10XB:电压10X、电压1XC:电压1X、电压1XD:任意选择不影响结果答案: 电压1X、电压10X7、如图所示示波器的显示屏上，哪个标示的是通道1的零基线位置A:AB:BC:CD:D答案: C实验1-2 常用电子测量仪器的使用——函数发生器和晶体管毫伏表的使用函数发生器和晶体管毫伏表单元测验1、信号源输出周期信号时频率显示如图所示，当前输出信号的频率是多少？A:1HzB:10HzC:1KHzD:10KHz答案: 1KHz2、信号源给后级网络提供正弦信号，如果信号源幅度显示窗口显示如图所示，表明现在后级网络得到的信号电压大小是？A:不确定B:电压峰值是111mVC:电压峰峰值是111mVD:电压有效值是答案: 不确定3、下列说法正确的是？A: 数字万用表可以测量函数发生器输出信号中的直流分量B: 函数发生器只用“输出幅度调节”旋钮进行幅度调节C:函数发生器可用“直流偏移”旋钮输出直流电压信号D:函数发生器输出信号电压的最大值和最小值之间相差60dB答案: 数字万用表可以测量函数发生器输出信号中的直流分量4、列说法正确的是？A:毫伏表是用来测量包括直流电压在内的电压值的仪表B:使用毫伏表测量正弦信号的有效值时需要考虑正弦信号的频率C:毫伏表和万用表作为交流电压表都可以测量正弦信号的有效值，在没有毫伏表时，可以临时用万用表替代D:三角波信号和方波信号不能送入毫伏表测量答案: 使用毫伏表测量正弦信号的有效值时需要考虑正弦信号的频率5、某个正弦交流信号的有效值是0.8V，毫伏表应选择哪一档进行测量？A:10VB:3VC:1VD:300mV答案: 1V实验2 正弦稳态时RLC元件电压电流相位关系的测试正弦稳态时RLC元件电压电流相位关系的测试1、采用课程实验方案测量电感元件的电压电流相位关系时，为了获得近似90°的电压、电流波形相位差，信号源的频率应：A:适当增大信号源的频率；B:适当减小信号源的频率；C:调节信号源的频率不会影响相位差的测试；D:以上措施都不会改善测量结果答案: 适当增大信号源的频率；2、采用课程实验方案测量电容元件的电压电流相位关系时，示波器测量波形如图所示，下面哪种说法正确：A:CH1通道为取样电阻的电压信号， CH2通道为信号源信号；B:CH1通道为信号源信号， CH2通道为取样电阻的电压信号；C:CH2通道为电容元件的电压信号， CH1通道为取样电阻的电压信号；D:无法判断答案: CH1通道为信号源信号， CH2通道为取样电阻的电压信号；3、测量示波器相位差时显示的两路波形如图所示，为了能正确测量，应适当调节面板中哪个旋钮:A:A;B:B;C:C;D:D答案: A;4、测量示波器相位差时显示的两路波形如图所示，为了减小读数误差，需要适当应适当调节面板中哪个旋钮 :A:A;B:B;C:C;D:D答案: D5、采用课程实验方案正确测量元件的电压电流相位关系时，示波器测量波形如图所示，由此可以判断当前测试的是哪种元件:A:电感；B:电容；C:电阻；D:无法判断答案: 电阻；实验3 一阶RC电路频率特性研究一阶RC电路频率特性研究1、关于一阶RC低通滤波器的截止频率fc，如下描述中哪一项是正确的？A:电阻保持不变，减小电容值， fc降低B:电阻保持不变，增大电容值， fc降低C:截止频率处的输出电压是最大输出电压的50%D:低通滤波器的带宽是fc ~∞答案: 电阻保持不变，增大电容值， fc降低2、根据一阶RC低通滤波器的相频特性公式，随着频率从低到高，相位差的正确变化规律是：A:从0°~ -90°B:从0°~90°C:从-45°~+45°D:从0°~-180°答案: 从0°~ -90°3、测试低通滤波器的幅频特性曲线时，此处假设截止频率是大于500Hz的，如下哪种说法不正确：A: 测试过程中保持电路的输入信号幅度一致B:在大于20Hz的较低频率处找到最大输出电压后，再以此为参照开始测试C: 以输入电压为参照，调节频率至输出电压下降3dB就是截止频率D:在各个频率点测试时，应当保证测试输出电压的毫伏表的指针偏转超过刻度线的⅓答案: 以输入电压为参照，调节频率至输出电压下降3dB就是截止频率。
仪器基本知识
第二章 预备知识第一节 物理实验仪器基本知识一、长度测量仪器1、游标卡尺游标卡尺是利用游标原理进行测量的一种通用量具，可以测量工件的内外尺寸、宽度、厚度、深度等。
游标卡尺可分为三用卡尺、两用卡尺、双面卡尺和数显卡尺等。
三用卡尺主要由主尺、游标和深度尺组成。
见图2.1。
图2.2中主尺最小刻度的长度为1mm ，游标上的最小刻度代表0.02mm ，游标上的“1、2、3……”等数字分别代表0.10 mm 、0.20 mm 、0.30 mm ……。
读数时，先看游标上的“0”线靠近哪一条主尺刻线，读出毫米数；然后判断游标上的哪一条刻线与主尺上某刻线对得最齐，游标上此刻线左边的数字乘以0.10 mm ，加上数字右边（对齐的刻线左边）的格数乘以0.02mm ，是从游标上读的数；主尺读数和游标读数相加，就是待测物体的尺寸。
例：图22所示游标卡尺游标上的最小刻度代表0.02mm ，读出l 的值。
l =21.44mm2、千分尺千分尺（螺旋测微计）是利用精密螺旋副进行测量的一种量具。
千分尺按用途不同可分为外径千分尺、内径千分尺和深度千分尺等。
外径千分尺由尺架、测砧、固定套管、微分筒、精密螺杆等组成。
见图2.3。
图2.1 游标卡尺1.尺身2.内量爪3.尺框4.紧固螺钉5.深度尺6.游标7.外量爪 图2.2以移动量为25 mm 的千分尺为例（图2.4），在其固定套管上刻有一条水平刻线。
水平刻线上方（或下方）有25个刻线，间距为1 mm ，水平刻线的下方（或上方）靠右错开0.5 mm 刻有24个刻线，微分筒的边缘作为毫米和半毫米的读数基准。
微分筒上刻有50个刻线，精密螺杆的螺距是0.5 mm ，当微分筒旋转一个刻线时，微分筒沿水平方向移动了0.01 mm ，即微分筒上最小刻度的示值是0.01 mm 。
读数时需要估计到最小刻度的十分之一，即估读到0.001 mm 。
使用方法：（1）注意：夹紧被测物体时，不能旋转微分筒，应该转动微分筒末端的手柄，当听到“咔咔”的响声后，停止转动。
电子测量 的练习题
• 3、保留以下数据的4位有效数89.5312、 135.7 51、136.55、7.3585 、1.6052 、 0.63345 • 解： • 89.5312→89.53 • 135.7 51→135.8 • 136.55→36.6 • 7.3585→7.358 • 1.6052 →1.605 • 0.63345 →0.6334
• 4、某电流表示值为1.55mA ，修正值为-0.2 mA，计算该 电流的实际测量值； • 解：则测量实际值 1.6+（-0.2）= 1.4（mA) • 5、若要测量一个12V左右的稳压电源输出，现有两块电压 表可供选择，其中一块量程为150V、1.5级；另一块量程 15V、2.5级。问选择哪一块表测量较为合适些？ • 解：对于1.5级电压表，可能产生的最大绝对误差为 • ∆xm= γm×xm=±1.5%×150 =±2.25V • 对于2.5级电压表，可能产生的最大绝对误差为 • ∆xm= γm×xm=±2.5%×15 =±0.375V • 所以，用1.5级表测量示值为12V的电压时，其误差范围在 12V±2.25V之间，而用2.5级表测量时，其误差范围在 12V±0.375V之间。可见误差范围小了不少。
• • • • •
• 5、如果示波器上看不到一个电压波形的完整周期 ， 轴偏转 灵敏度应该 ；如果示波器上电压波形太矮 ， 轴偏转灵敏 ； 度应该 • 答案：X 、增大 Y 、 减小 • 6、用示波器测量含交流成分的直流电压时，输入耦合方式只 能置在 方式，不能能置 在 方式. • 答案：DC、AC • 7、在高频电流的测量中，电流表要接在 处。 • 答案：最底电位 • 8、示波器可以用来测量噪声电压，测量时将被测噪声信号通 过 耦合方式送入示波器的 通道，将扫描速度置 档， 线，这条线 方向 在荧光屏上即可看到一条水平移动的 的长度乘以示波器的垂直电压灵敏度就是被测噪声电压 • 的 值，则噪声电压的有效值为 。 • 答案：AC、垂直、较低、垂直、垂直、峰峰、U=(1/6)UP_P。
电子测量 第2章 习题参考答案
第二章误差与测量不确定度2.10用图2.22中（a ）、（b ）两种电路测电阻R x ，若电压表的内阻为R V ，电流表的内阻为R I ，求测量值受电表影响产生的绝对误差和相对误差，并讨论所得结果。
图2.22 题2.10图 解：(a)vX v x v x x R R R R I IR R IV R +===)//('∆ R=VX Xx x R R RR R +-=-2'R r =％10011100100⨯+-=⨯+-=⨯∆XV VX X XR R R R R R R在R v 一定时被测电阻R X 越小，其相对误差越小,故当R X 相对R v 很小时,选此方法测量。
(b)I x I x xR R IR R I IV R+=+⨯==)(' I x xR R RR =-=∆'R r 0100100⨯=⨯∆=XI XR R R R在R I 一定时，被测电阻R X 越大.其相对误差越小,故当R X 相对RI 很大时,选此方法测量。
2.11 用一内阻为R i 的万用表测量下图所示电路A 、B 两点间电压，设E ＝12V ，R1＝5k Ω ，R2＝20k Ω，求：（1）如E 、R1、R2都是标准的，不接万用表时A 、B 两点间的电压实际值U A 为多大? （2）如果万用表内阻R I ＝20k Ω，则电压U A 的示值相对误差和实际相对误差各为多大？（3）如果万用表内阻R I ＝lM Ω，则电压U A 的示值相对误差和实际相对误差各为多大？（a ）（b ）R 1 5K Ω解：（1）A 、B 两点间的电压实际值V 6.9k 20k20k 512E 221=+=+=R R R UA（2）U A 测量值为：k 20//k 20k20//k 20k 512////E 221+=+=I I AR R R R R UV 0.8k 10k10k 512=+=所以U A 的示值相对误差%200.86.90.8-=-=∆=Ux U xγU A 的实际相对误差为%176.96.90.8-=-=∆=UAU Aγ（3）U A 测量值为：M 1//k 20M1//k 20k 512////E 221+=+=I IAR R R R R UV 56.9k 6.19k6.19k 512=+=所以U A 的示值相对误差%42.056.96.956.9-≈-=∆=Ux U x γ U A 的实际相对误差为%42.06.96.956.9-≈-=∆=UAU Aγ由此可见，当电压表内阻越大，测量结果越准确。
第二章 测量方法与测量系统
2.周期性信号与非周期性信号 周期信号为时域无限信号。 3.连续信号与离散信号 4.时限信号和频限信号 时限信号在时间的有限区间内有定义、在区间外信号 值恒等于零的信号。如：矩形脉冲等。 频限信号指在频率域内只占据有限的带宽（ f1～ f2 ）、 在这一带宽之外信号值恒等于零的信号。
（5）信号的时间特性和频率特性
时间特性：随时间变化，包括信号出现时间的先后、
持续时间的长短、重复周期的大小、随时间变化速率
的快慢、幅度的大小等等。
频率特性一个复杂信号可以分解成许多不同频率的正 弦分量。将各个正弦分量的幅度和相位分别按频率高 低依次排列就成为频谱。 （6）信号的空间分布结构
许多信号，既具有时间特性、也具有空间特性
③动态（脉冲）测试技术
–自然界存在大量瞬变冲激的物理现象，如力学中
的爆炸、碰撞等，电学中的放电、闪电等，对这类
随时间瞬变对象进行测量，为动态测量和瞬态测量。
瞬态测试技术有两种方式：
1.测量有源量，测量幅值随时间呈非周期形变化
（突变、瞬变）的电信号；
2.测量无源量，以脉冲或阶跃信号作被测系统的激
励，观察输出响应，研究被测系统的瞬态特性。
第2章 测量方法与测量系统
2.1 电子测量的基本概念
2.1.1电子测量的意义
–20世纪30年代，开始了测量科学与电子科学的结 合，产生了电子测量技术
①具有极快的速度
②具有极精细的分辨能力，很宽的作用范围。 ③极有利于信息传递 ④极为灵活的变换技术。 ⑤巨大的信息处理能力
2.1.2 电子测量的特点
（1）测量频率范围宽。测量交流信号的频率范围低
–RLC测试仪、网络分析仪、晶体管特性图示仪等仪
实验二常用电子仪器的使用
实验二 常用电子仪器的使用一．实验目的1.掌握双踪示波器的基本操作方法，掌握电信号基本参数：电压、频率、周期和相位的测量方法。
2.掌握函数信号发生器和晶体管毫伏表的正确使用方法。
3.培养阅读仪器说明书的能力、仪器操作能力和观察能力。
二．预习要求1.阅读第五章中日立V —252型示波器，GFG —8016G 型函数信号发生器，DA －16型晶体管毫伏表的面板说明和了解面板上各旋钮的用途。
2.按实验内容要求画好记录波形及数据的坐标和表格。
3.计算本实验内容中移相电路[图3（a ）]的相位差理论值。
RCarctgωϕ1= 三．实验原理1．示波器示波器是一种用途广泛的电子测量仪器，它可直观地显示随时间变化的电信号图形。
如电压（或转换成电压的电流）波形，并可测量电压的幅度、频率、相位等。
示波器的特点是直观，灵敏度高，对被测电路的工作状态影响小。
因此被广泛地应用于无线电测量领域中。
示波器主要有两种工作方式：y-t 工作方式（又称连续工作方式）和x-y 工作方式（又称水平工作方式）。
（1）y-t 工作方式下，示波器屏幕构成一个y-t 坐标平面，能够显示时间函数y = f （t ）的波形，例如电压u （t ）和电流i （t ）的波形。
（2）x-y 工作方式下，示波器屏幕构成一个x-y 坐标平面，屏幕上显示的图形具有函数关系y = f （x ），该工作方式可测定元件特性曲线，同频率正弦量的相位差以及二维状态向量的状态轨迹等。
2.函数信号发生器函数信号发生器是常用的电子仪器，用来产生各种波形（正弦波、方波、锯齿波、三角波等）。
函数信号发生器的频率和输出幅度，一般可以通过开关和旋钮加以调节。
是常用的电子仪器。
3.晶体管毫伏表晶体管毫伏表是一种常用的电子测量仪器。
主要用来测量正弦交流电压的有效值。
正弦电 压有效值和峰值的关系是：有效值峰值U U 2=当测量非正弦交流电压时，晶体管毫伏表 读数没有直接的意义。
晶体管毫伏表不能用来 测量直流电压。
常用电子仪器的使用
系数测试仪等。 (6)数字电路特性测试仪:包括逻辑笔、逻辑分析仪等。
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2.1电子仪器的分类
20世纪70年代起.微处理器开始用于电子仪器.制成“智能仪 器”。智能仪器具有自动化测试功能.它能够进行自动测试、 分析并显示测试结果。智能仪器虽然先进.但它还不能完全取 代传统的电子仪器.因为并非所有场合都需要自动化测试。在 实际工作中.只有在需要大量重复或快速测试的情况下.使用智 能仪器才有意义。其他场合大量使用的仍是传统的通用仪器 因此熟练掌握传统的通用仪器的使用技术是十分重要的。
步骤如下: ①将信号输入至CH1或CH2.将垂直方式置选用的通道。
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2.2常用电子仪器的介绍与使用
②设置电压衰减器并观察波形.使被显示的波形幅度在5格左 右.将衰减微调顺时针旋足(校正位置)。
③调整触发电平.使波形稳定。 ①调整扫描速度控制器.使屏幕显示至少一个波形周期。 ⑤调整垂直移位.使波形的底部在屏幕中的某一水平坐标上.
开关按入“CH1”或“CH2”.此时选中的通道信号有效.被测信 号可从通道端口输入。
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2.2常用电子仪器的介绍与使用
当需要同时观察两路信号时.将“MODE”开关置交替 “ALT".该方式使两个通道的信号交替显示.交替显示的频率 受扫描周期控制。当扫速在低速挡时.交替方式的显示将会出 现闪烁.此时将开关置连续"CHOP”位置;当需要观察两路信号 的代数和时.将“MODE”开关置"ADD”位置.在选择该方式时. 两个通道的衰减设置必须一致.将“CH2 INVERT"按入.可得 到两个信号相加的显示。
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（数字频率计、通用电子计数器）
器仪量测子电用常 章二第
2.1 电压测量仪器 2.1.1 概述
电压——表征电信号能量的三个基本参数 （电压、电流、功率）之一。
?1．电压测量对仪表的基本要求
?2．电压测量仪器的分类
?3．交流电压的基本参数
（1）峰值（图2-1）（2）平均值（ 图2-2）
（3）有效值 （4）波形因数和波峰因数 表2-1
2.1.2 模拟式电压表
器仪量测子电用常 章二第
1．分类
? 按电压表工作频段分类
? 按测量电压的量级分类
? 按刻度特性分类
? 按电路组成不同分类
? 按检波原理分类
2．模拟式电压表的结构原理
? 普通直流电压表
图2-3
? 直流电子电压表
? 模拟式流电压表
U ? 0.9U? ? 0.9? 1 ? 0.9V
查表2-1，KF~=1.11，KFΔ=1.15，KF=1 正弦波有效值：
U ? KF U ? 1.11? 0.9V=1V 三角波有效值: U ? KF?U ? 1.15? 0.9V=1.04V
方波有效值: U =KF U =1×0.9 = 0.9V 根据(2-12)计算波形误差，测量正弦波时
器仪量测子电用常 章二第
解：由式 (2-13) 计算方波、三角波的峰值为
U p ? 2 3 ，KP =1
方波的有效值为
2
U?
V=1.414V
1
三角波的有效值为
U ? 2 ? 0.816V 3
由式(2-15)计算示值相对误差
2
? ? (1?
) ? 100%
?YB2173前面板配置图及说明 图2-4
?操作方法
器仪量测子电用常 章二第
2.1.3 数字电压表
1．分类 ?按用途分：直流数字电压表、交流数字电压
表和数字万用表。
?按A/D转换器的原理分：比较式、积分式和复 合式。
2．DVM的主要技术指标
?测量范围 ?分辨力 ?测量速度 ?输入阻抗 ?固有误差和工作误差 ?抗干扰能力 ?输入零电流
器仪量测子电用常 章二第
第2章 常用电子测量仪器
?本章重点 ?2.1 电压测量仪器
2.1.1 概述 2.1.2 模拟电压表 2.1.3 数字电压表 2.1.4 数字万用表 ?2.2 信号发生器 2.2.1 概述 2.2.2 AS1053射频信号发生器 2.2.3 任意波形信号发生器
器仪量测子电用常 章二第
按检波原理不同可以构成：平均值电压表、有效
值电压表和峰值电压表
(1)平均值电压表 ? 平均值电压表的读数与被测电压的平均值成正比。 ? 如果被测信号是正弦波，示值Uα为有效值。 ? 如果被测信号是非正弦波，则必须进行“波形换算”。
器仪量测子电用常 章二第
U
?
U? 1 .11
?
0.9U ?
被测电压的有效值
U P ? 2U ?
被测电压的有效值
U xrms
? UP KP
?
2 KP
U
?
?如果被测信号是非正弦波，直接将电压表的
示值作为被测电压的有效值带来的误差称为
“波形误差”或“示值误差”。
? ? U? ? 2U? / KP ? 100% ? (1? 2 ) ? 100%
U?
KP
［例2-2］用峰值电压表测量正弦波、方波、 三角波，电表指示都为 1V，问被测电压的峰值、 有效值各为多少？示值相对误差为多少？
?
18
0 0
测量三角波时的示值相对误差为
3
测量方波时的示值相对误差为
? ? (1?
2 1 )? 100%? ?41.400
器仪量测子电用常 章二第
（3）有效值电压表
有效值电压表测量交流电压时，示值就是 被测交流信号的有效值。
器仪量测子电用常 章二第
3．YB2173交流毫伏表 ? 技术性能指标 ① 电压测量量程300μＶ～100Ｖ（分贝范围-
普通高等教育”十一五”国家级规划教材 全国高等职业教育规划教材
《电子测量实训教程》第3版 电子教案
主编 肖晓萍
机械工业出版社
器仪量测子电用常 章二第
目录
? 第1章 ? 第2章 ? 第3章 ? 第4章 ? 第5章 ? 第6章 ? 第7章 ? 第8章
电子测量的基本知识 常用电子测量仪器 示波器 电路元器件参数的测量 线性系统频率特性测量和网络分析仪 信号分析和频域测量仪器 数据域测量 虚拟仪器与 LabVIEW编程基础
? ? (1? 0.9?1.11)?100%? 0
器仪量测子电用常 章二第
测三角波时
? ? (1? 0.9 ? 1.15) ? 100% ? ? 4%
测方波时
? ? (1? 0.9? ) ? 100% ? 10%
器仪量测子电用常 章二第
(2)峰值电压表
采用峰值检波器的电压表称为峰值电压表。
如果被测信号是正弦波，示值Uα为有效值。 如果被测信号是非正弦波，则必须进行“波形换算”。
Uxrms ? 0.9KFU?
? 如果被测信号是非正弦波，直接将电压表的示值作 为被测电压的有效值带来的误差称为“波形误差” 或“示值误差”。
?
?
U?
? 0.9K F U ? U?
? 100% ?
(1 ? 0.9K F ) ? 100%
器仪量测子电用常 章二第
［例2-1］用全波均值型电压表测量正弦波、方波、三 角波，电表指示都为1V，问被测电压的有效值分别为 多少？波形误差为多少？ 解：根据式(2-10)，正弦波、方波、三角波的平均值为：
?2.3 频率和时间测量仪器 2.3.1 概述 2.3.2 数字频率计 2.3.3 通用电子计数器
?2.4 实训 2.4.1 直流稳压电源的输出指示准确度和 纹波系数的测量 2.4.2 交流信号基本参数的测量
?2.5 习题
器仪量测子电用常 章二第
本章重点
?电压测量仪器
（模拟电压表、数字电压表、数字万用表）
70dB～+40dB） ② 工作频率范围：5Hz～2MHz（双路） ③ 电压误差：≤±3%（基准频率1KHz） ④ 频率响应误差：在20Hz～200KHz挡≤±3%，在
5Hz～20Hz，200KHz～2MHz挡≤±10%（以上 误差均为满度值之比值） ⑤ 输入阻抗1MΩ；输入电容50PF ⑥ 最大输入电压： 300μＶ～1Ｖ量程时300Ｖ；3 Ｖ～100Ｖ量程时500Ｖ ⑦ 刻度值：正弦波有效值1Ｖ=0 dB值， 1mW=0dBm ⑧ 电源电压：额定电压220Ｖ（50 Hz） ? 模拟式电压表的使用方法