电子测量试卷及答案第四套

电子测量技术 课程考试卷四
一、填空题：（每空1分，共30分）
1、按误差的基本性质和特点，误差可分为 随机误差 ， 系统误差 ， 粗大误差 。

误差的表示方法一般有 绝对误差 和 相对误差 两种表示方法。

2、欧姆表测量两只电阻时，读数分别为5.0750k Ω，5.0652k Ω和5.0832。

当保留三位有效数字时，此两电阻分别为__5.08______k Ω，__5.07______k Ω和___5.08_____k Ω。

3、 误差 反映测量结果偏离真值的程度，其大小与真值有关； 不确定度 反映测量结果的分散程度，其大小与真值无关。

4、按被测量的性能分类，电子测量可分为 时 域测量、 频 域测量和 数据 域测量。

5、计数器测周时，由__被测信号____控制主门开门，计数器测频时，由___标准信号__控制主门开门。

6、电子设备中，可将干扰分为 共模干扰 和 串模干扰 两大类。

7、电子计数器测量频率信号，闸门时间为1s 时，计数值为1000，则所测频率值为 1000 Hz ；当闸门时间为0.1s 时，计数值为 100 。

闸门时间为1s 和0.1s 时，1±误差引起的相对误差分别为 0.001 和 0.01 。

8、对于可以同时观察两个信号的示波器， 双线 示波器具有两个电子枪，而 双踪 示波器具有一个电子枪，可以同时观察两个信号的波形。

9、示波器主要由__水平通道___、_垂直通道____和__显示屏___三部分组成，______水平通道__控制电子束的水平移动距离。

10、信号发生器中，频率合成方法有__模拟合成___、___数字直接合成__和__锁相环间接合成法。

二、选择题：（每小题2分，共16分）
3、在DDS 芯片中，如果时钟频率MHz f c 1=，相位累加宽度为N ＝8位，相位控制字k ＝1000B ，则输出频率为（ A ）。

A 、31250 Hz
B 、1201.9 Hz
C 、1 MHz
D 、125000 Hz
5、数字电压表的A/D 转换器，通过对被测电压进行定时积分和对参考电压定值积分，实现A/D 转换的过程，这样的方法是（ C ）
A 、单斜积分法
B 、逐次逼近比较法
C 、双斜积分法
D 、三斜积分法
6、两个同频率的正弦波信号分别作用在示波器的X 和Y 偏转板上时，如果两个信号初相相差180度时，则可在荧光屏观察到（ B ）。

A 、斜率为45o 直线
B 、斜率为135o
的直线
C 、椭圆
D 、不规则图形
7、一个四位半电压表，在最小量程为200mv 时，其分辨力为（ D ）。

A 、1 mv
B 、0.0001mv
C 、 0.001mv
D 、0.01mv
8、从下列四个图中选出正电平、负极性的波形（ B ）。

A 、
B 、
C 、
D 、
三、简述题：（共9分）
1、请简述粗大误差的概念以及剔除原理。

简述莱特检验法和格拉布斯检验法的区别。

（3分）
答：与真实值明显不符的误差称为粗大误差。

（1分）
其提出原理为：对测量数据的绝对误差划定一定的范围，在这个范围之外的绝对误差称为粗大误差。

其对应的测量值式错误值，应从测量数据中剔除。

（1分）
莱特检验法和格拉布斯检验法的区别为对绝对误差所划定的范围取值不一样。

（1分）
2、简述锁相环由哪几个基本组成部分，各起什么作用。

（6分）
答：锁相环由鉴相器，环路滤波器，和压控振荡器三个部分组成。

（1分）
鉴相器也称相位比较器，它比较两个输入信号频率间的相位差，输出与相位差成比例的电压u d 。

（2分）
环路滤波器是一种RC 低通滤波器，它滤去误差电压中的高频成分及噪声，用以改善环路性能。

（1分）
压控振荡器是在外加电压的作用下能改变其输出频率的一个振荡器。

通过改变其输入电压调整输出频率返回到鉴相器的输入端，最后市的两个输入频率相等，是锁相环处于锁定状态。

（2分）
四、设计题：（共10分）
设计一计数器，满足以下条件：1、频率测量范围10Hz －10MHz 2、准确度310-≤ 3、所提供的最大闸门信号为T=1s 。

请写出设计方案。

解：因为标准频率误差一般远小于量化误差，所以可以忽略，故由题意知：
（2分） 由频率测量范围知，当x f <1KHz 时，不能满足准确度310-≤的条件。

所以本设计采用测频和测周相
结合的方法，即
（2分）
结论：当x f <1KHz 时，取标准频率为1MHz 的信号，采用测周的方法测量被测信号（3分）
x f >1KHz 时,闸门时间为1s ，采用测频的方法测量被测信号（3分）
五、计算题：（共36分）
1、用两种不同的方法测量频率，若测量中系统误差已经修正，所测得的频率单位为kHz （12分） 方法 一：100.36 100.41 100.28 100.30 100.32 100.31 100.37 100.29
方法 二：100.33 100.35 100.28 100.29 100.30 100.29
(1) 若分别用以上两组数据的平均值作为该频率的两个估计值，问哪一个估值更可靠？（8分）
(2) 用两种不同方法测得的全部数据，问该频率的估计值（及加权平均值）为多少？（4分）
解：（1） (2分) 3
1011-≤=x c f T N MHz f T f Tf N Hz f c x c x x 11011110003=====-计算得的条件下
在∑=-=n
i i x n x 11)(11x i x n s ---=
方法一：
kHz 0454.01=s (2分) 方法二： kHz 0273.02=s (2分)
21s s 所以，第二组的估值更可靠
（2）根据非均匀分布公式得 (2分)
2、在示波器上观测一个正弦波信号，已知D y =5mv/div ，S s =0.2 ms/div ，探极的衰减比为10:1，波形高度为5 div ，一个周期的宽度为5 div ，求正弦波信号的电压有效值,周期以及频率。

已知示波器显示屏的宽度为10div ，在屏幕上可以显示正弦波的周期数为多少？若要使显示的正弦信号周期个数为原来的两倍，则水平扫描速度S s 应为多少？（10分）
解：（1）
(2分)
(2分) (2分)
（2）10/5＝2 (2分)
(3)div ms T S s /4.010/4=⨯= (2分)
3、利用正弦有效值刻度的均值电压表测量正弦波、方波和三角波的电压，已知三种波形的有效值均为1V ，问测量三种波形时的均值表对应的读数各为多少?(正弦波：K F =1.11方波：K F =1 三角波：K F =1.15)
（6分）
解：
正弦波：
α＝U/(0.9*1.11) =1 V （2分）
方波： α= U/(0.9*1)=1.11 V （2分）
三角波：
α= U/(0.9*1.15)=0.97 V （2分）
5、甲、乙两台DVM ，显示器的最大显示值为甲：19 9999，乙：9 9999，问：
（1）、它们各是几位的DVM?
KHz 33.1001=-
x
kHz 31.1002=-x KHz w i w x i i x 32.1006831.100633.1008=+⨯+⨯==∑∑-
-mv
D U y 4.8822105=⨯⨯=kHz T f ms S T s 1/115===⨯=αα
F F K U K U U 9.09.0===
（2）、若甲的工作误差为±0.01%Ux ±2个字，分别用20V 挡和200V 挡测量Ux=15V 电压时，对应的绝对误差各为多少?（8分）
解： 解：（1）甲： 位 （1分）
乙：5位 （1分）
（3）
20V 时：1字为：0.0001V （1分）
绝对误差：0016.0)0001.015%01.0(±=+⨯±V （2分）
200V 时：1字为：0.001V
（1分） 绝对误差：0025.0)001.015%01.0(±=+⨯±V
（2分）
215。