电子测量技术课后习题答案
电子测量(夏哲磊)课后习题答案(部分)
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1.3(找不到啊!)(见作业本)1.4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。
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。
现代电子测量技术第二版答案杜宇人精选全文
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现代电子测量技术第二版答案杜宇人
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--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。
电子测量技术基础课后习题答案精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版习题一1.1 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 mVμ11999920=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瞧大小或真实数值。
实际值:在实际测量中,不可能都直截了当与国家基准相比立,一般是逐级比立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:在维持测量条件不变的情况下对同一被测量进行一次又一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一次又一次测量过程中,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:尽对误差和相对误差。
2.4讲明系统误差、随机误差和粗大误差的特点?答:〔1〕系统误差:在一次又一次等精度测量同一量值时,误差的尽对值和符号维持不变,或当条件改变时按某种规律变化的误差。
产生的缘故有仪器设计原理和制作的缺陷;测量时环境的碍事;近似方法和近似公式的碍事;测量人员的读数估量偏差等。
〔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,其随机误差的尽对值可不能超过一定界限;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来讲,%2%100200040±=⨯±,因此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(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。
电子测量技术课后题答案
④判断: 测量次数为 9 次,置信概率 99%,查表可得 G=2.32
GS (V ) = 2.32 × 0.13 = 0.30
比较可得无残差大于 0.30 的数据 1.4 解: ①平均值
∴测得数据无异常
1 n 1 X i = (52.953 + 52.959 + 52.961 + 52.950 + 52.955 + 52.950 + 52.949 + 52.954 + 52.955) ∑ n i =1 9 = 52.954 X =
计算扩展不确定度. 参考答案: A 类评定: u1=0.084KΩ B 类评定: u2=0.019KΩ 合成标准不确定度为: uc = u12 + u2 2 = 0.086 K Ω
v=u4/( u14/v1+ u24/v2) ≈ 9 扩展不确定度评定,按 t 分布处理, 概率可取 95%, 查 t 分布表得到包含因子 扩展不确定度评定 U95=K95 uc =2.26x0.086=0.19 KΩ 完整的测量结果为:R=(13.40±0.19) KΩ (K95=2.26,P=95%) Veff=9 1.11 解:y= x1 x2 ⋅ x 3 3 =x 1 ⋅ x 2
20ns / div ~ 0.5s / div 10 20ns / div 显示一个周期波形时,被测信号的周期范围为 × 10div ~ 0.5s / div × 10div 10 即20ns ~ 5s 1 1 ~ ,即50 MHz ~ 0.2 Hz 则被测信号的频率范围为 20ns 5s 带有扫描扩展“×10”功能的示波器,其Dt的总范围为 2.17 解:
电子测量技术基础章节练习题及答案
第1章习题答案1、选择题(单项选择题)(1) 在测量中,绝对误差与其真值之比称为 C 。
A. 示值误差B. 随机误差C. 相对误差D. 引用误差(2) 仪表指示值与实际值之间的差值称为 A 。
A. 绝对误差B. 相对误差C. 示值相对误差D. 引用误差(3) 仪器仪表的准确度等级通常是用 D 来表示。
A. 绝对误差B. 相对误差C. 示值相对误差D. 引用相对误差(4) 测得信号的频率为0.0760MHz,这个数字的有效数字有 B 位。
A. 三B. 四C. 五D. 六(5) 测得信号的周期为2.4751μs,经整理保留三位有效数字,即为 C 。
A. 2.47μsB. 2.475μsC. 2.48μsD. 2.4751μs(6) 一定条件下,测量结果的大小及符号保持恒定或按照一定规律变化的误差称为 A 。
A. 系统误差B. 随机误差C. 粗大误差D. 绝对误差(7) 测量为8mA的电流时,若希望误差不超过0.2mA,则最好选用下列哪项方案? AA. 在1.5级电流表的10mA量程上测量B. 在5.0级电流表的10mA量程上测量C. 在2.5级电流表的10mA量程上测量D. 在2.5级电流表的100mA量程上测量2、判断题(正确的在后面括号内打对号、错误的打叉号)(1) 测量结果就是指被测量的数值量。
(×)(2) 测量结果的绝对误差越小,测量结果就越准确。
(√)(3) 测量结果的绝对误差与修正值等值同号。
(×)(4) 测量结果的绝对误差就是误差的绝对值。
(×)(5) 在测量过程中,粗大误差又称偶然误差,是由仪器精度不够产生的。
(×)3、简答题(1) 什么是测量?答:测量是人类对客观事物取得数量概念的认识过程,测量结果是由数值(大小及符号) 和单位构成,没有单位的测量结果是没有物理意义。
(2) 什么是电子测量?答:应用各类现代电子测量仪器所进行的测量活动称之为电子测量。
电子测量技术基础课后习题答案中
习 题 五5.1 试述时间、频率测量在日常生活、工程技术、科学研究中有何实际意义?答:人们在日常生活、工作中离不开计时,几点钟吃饭、何时上课、几时下班、火车何时开车都涉及到计时。
工程技术、科学研究中时间、频率测量更为重要,科学实验、邮电通信,人造卫星,宇宙飞船、航天飞机的导航定位控制,都要准确的测量时间与频率测量。
5.2 标准的时频如何提供给用户使用?答:标准的时频提供给用户使用有两种方法:其一,称为本地比较法。
就是用户把自己要校准的装置搬到拥有标准源的地方,或者由有标准源的主控室通过电缆把标准信号送到需要的地方,然后通过中间测试设备进行比对。
其二,是发送—接收标准电磁波法。
这里所说的标准电磁波,是指含有标准时频信息的电磁波。
5.3 与其他物理量的测量相比,时频测量具有哪些特点?答:(1)测量的精度高; (2)测量范围广(3)频率的信息传输和处理比较容易并且精确度也很高。
5.4 简述计数式频率计测量频率的原理,说明这种测频方法测频有哪些测量误差?对一台位数有限的计数式频率计,是否可无限制地扩大闸门时间来减小±1误差,提高测量精确度?答:是根据频率的定义来测量频率的。
若某一信号在T 秒时间内重复变化了N 次,则根据频率的定义,可知该信号的频率f x 为:f x =N /T测量误差主要有:±1误差:11x N N N f T∆±±== 标准时间误差:C Cf T T f ∆∆=- 不可无限制地扩大闸门时间来减小±1误差,提高测量精确度。
一台位数有限的计数式频率计,闸门时间时间取得过大会使高位溢出丢掉。
5.5 用一台七位计数式频率计测量f x =5MHz 的信号频率,试分别计算当闸门时间为1s 、0.1s 和10ms 时,由于“±1”误差引起的相对误差。
解:闸门时间为1s 时: 6110.2105101x N N f T -∆±±±⨯⨯⨯-6=== 闸门时间为0.1s 时: 6110.2105100.1x N N f T -∆±±±⨯⨯⨯-5=== 闸门时间为10ms 时:63110.2105101010x N N f T -∆±±±⨯⨯⨯⨯-4-=== 5.6 用计数式频率计测量频率,闸门时间为1s 时,计数器读数为5 400,这时的量化误差为多大?如将被测信号倍频4倍,又把闸门时间扩大到5倍,此时的量化误差为多大?解:(1)11 1.85105400x N N f T ∆±±±⨯-4=== (2)119.2910454005x N N f T ∆±±±⨯⨯⨯-6=== 5.7 用某计数式频率计测频率,已知晶振频率的相对误差为Δf c / f c =±5×10-8,门控时间T =1s ,求:(1)测量f x =10MHz 时的相对误差;(2)测量f x =10kHz 时的相对误差;并提出减小测量误差的方法。
《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。
电子测量技术第三版 第5章 练习题及答案
第5章习题及答案1 .交流电压的参数有哪几种表示方法?它们之间有什么样的关系?答:交流电压的基本参数有:峰值、平均值和有效值。
它们之间可以用波形因数和波峰因数表示。
波形因数:交流电压的有效值与平均值之比,通常,用KF表示,即「IJ波峰因数:交流电压峰值与有效值之比,通常,用KP表示,即Kp=2~Ur mS2 .为何要求电子电压表的榆入阻抗应足够高?答:电子电压表的输入阻抗高,可以减小对被测电路的影响,使测量准确度更高。
3 .用全波均值表对题5.3图所示的三种波形交流电压进行测量,示值为IVo 求各种波形的峰值、均值及有效值分别是多少?并将三种电压的波形画于同一坐标上进行比效。
解:(D对于正弦波示值就是有效值,故正弦波的有效值:Uw=W—U1平均值:U=-^=——≈0.9VKk1.11峰值:UP=U wf SK〃=lx1.414=1.414V⑵对于方波・・・方波电压的有效值 U nns =0.9K F U a =0.9X1×1=0.9V—U 1平均值:t/=—三-=-=ιv KF I峰值:UP=U WW K 产IXl=W⑶对于三角波 V 三角波的波形因数K 产1.15,示值Ua=W・・・三角波电压的有效值U rmS =09KFUa =0.9×1.15×1=1.35V-U 1平均值:U=-^=——≈0.87VK F 1.15峰值:UF=U ZW SK 产lxl.73=1.73V4.用峰值电压表对题5.3图所示三种波形电压进行测量,示值为1V,试分别求出其有效值、平均值、峰值各为多少?并将三种电压波形画于同一坐标上加以比较。
解:⑴对于正弦波,示值就是有效值,故正弦波的有效值UW=IV 峰值:UP=y∣2U a =√2×1=1.4IV—U 1平均值:U=-^=——≈0.9V KF 1.11⑵对于方波・・•方波的波峰因数为KP=1.示值τj∖∣2V2U=——Ua =——×1≈1.41VWW K p a 1 峰值:^=^=√2×1=1.41VKp=^J3Ua =IVV 三角波的波峰因数为 ,号值・・・三角波的有效值:U zW s=性Ua=,xl ≈0.82VV 方波的波形因数 =1,示值 Ua=W平均值:U=U 「1 KF T =IV ⑶对于三角波峰值:UP=E=亚×l=14W5.用一台5位半的DVM 进行电压测量,已知固有误差为±0.003%读数土 Qoo2%满度。
电子测量技术课后答案(赵会兵版)
解:(1)用第一种方法,求得
R1 100.33 (R1) 0.0054
( R1 )
( R1 ) 8
0.0160
用第二种方法,求得 R2 100.31
(R2 ) 0.0261
(R2 )
(R2 ) 6
0.0106
由计算结果可见第二种方法可靠
(2)两种测量方法权的比为:
解:200mv档不可用,1.5v超出其量程范围。 对于最大显示为“1999”的3½ 位数字电压表:
2V档: 2 103V 1mV
1999
20V档:192909 102V 10mV
200V档: 200 100mV
1999
同理,对于最大显示为“19999”的4½ 位数字电压表
2V档:0.1mV;20V档:1mV;200V档:10mV
(x)
9
xi2 9x2
i 1
30.024
9 1
分别计算 vi xi X 得最大残差为v0=80.064
(1)用莱布准则判别:
3 (x) 90.073 v0
没判别出异常数据
(2)用格拉布斯准则判别:
n=8,查表得P=99%时,g=2.32
g (x) 69.656 v0 第8次测量数据为坏值
使得
T,2' 即T产2 生了 的误差T2 。所以由于积
分器的非线性,被测电压变为
U
' x
T2' T1
U ref
T2 T1
U ref
T2 T1
U ref
Ux
4-8 试画出多斜积分式DVM转换过程的波形图。
第一阶段
第二阶段
4-9 设最大显示为“1999”的3½位数字电压表和最 大显示为“19999”的4½ 位数字电压表的量程,均 有200mV、2V、20V、200V的档极,若用它们去 测量同一电压1.5V时,试比较其分辩力。
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》习题(三)答案
《电子测量技术》习题(三)答案一、填空题(每空1分,共25分)1.电子测量的内容包括(电能量的测量)、(电子元器件参数的测量)、(电信号的特性和质量的测量)、(电路性能的测量)和(特性曲线的测量)五个方面。
2.相对误差定义为(绝对误差)与(真值)的比值,通常用百分数表示。
3.电子测量按测量的方法分类为(直接测量)、(间接测量)和(组合测量)三种。
4.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。
5.用四位半的DVM测量15V的稳压电源电压为15.125V,取四位有效数字时,其值为(15.13V)。
6.示波器为保证输入信号波形不失真,在Y轴输入衰减器中采用(RC分压电路)电路。
7.电子示波器的心脏是阴极射线示波管,它主要由(电子枪)、(偏转系统)和(荧光屏)三部分组成。
8.示波器的“聚焦”旋钮具有调节示波器中(第一阳或A1 )极与(第二阳或A2、G2)极之间电压的作用。
9.没有信号输入时,仍有水平扫描线,这时示波器工作在(连续扫描)状态,若工作在(触发扫描)状态,则无信号输入时就没有扫描线。
10.电压表的基本组成形式为(检波—放大)式。
11.电子计数器的测周原理与测频相反,即由(被测输入信号)信号控制主门开通,而用(晶体震荡器信号)脉冲进行计数。
12.数字电压表的最大计数容量为19999,通常称该表为(4 或四位半)位数字电压表;若其最小量程为0.2V,则其分辨力为(10μV)。
二、改错题1.双踪示波器中电子开关的转换频率远大于被测信号的频率时,双踪显示工作在“交替”方式( 交替改成断续)2.示波器扫描信号频率是被测信号频率的倍时,屏幕上显示的波形向左跑动。
( 左改成右)3.常用电工仪表分为±0.1、±0.2、±0.5、±1.0、±1.5、±2.5、±4.0七级。
电气与电子测量技术课后习题答案
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?Pt100 K 型热电偶 热敏电阻 使用材料铂 镍铬-镍硅(镍铝) 半导体材料 测温范围-200℃~+850℃ -200℃~+1300℃ -100~+300℃ 线性度线性度较好 线性度好 非线性大 响应时间 10s~180s 级别 20ms ~400ms 级别 ms 级别3-2在下列几种测温场合,应该选用哪种温度传感器?为什么?(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 =0.0039/℃,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==∆=V V u u k R out ,放大倍数应为15倍。
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2.4 有一个100V 的被测电压,若用0.5 级、量程为0-300V 和1.0 级、量程为0-100V 的两只电压表测量,问哪只电压表测得更准些?为什么?答:要判断哪块电压表测得更准确,即判断哪块表的测量准确度更高。
(1)对量程为0-300V、±0.5 级电压表,根据公式有% 100 % % 100 1x s x x x m x % 5 . 1 % 100 100 % 5 . 0 300 (2)对量程为0-100V、±1.0 级电压表,同样根据公式有% 100 % % 100 2 x s x x x m x % 0 . 1 % 100 100 % 0 . 1 100 从计算结果可以看出,用量程为0-100V、±1.0 级电压表测量所产生的示值相对误差小,所以选用量程为0-100V、±1.0 级电压表测量更准确。
2.9 测量上限为500V 的电压表,在示值450V 处的实际值为445V,求该示值的:(1)绝对误差(2)相对误差(3)引用误差(4)修正值答:(1)绝对误差V V V A x x 5 450 445 (2)相对误差% 12 . 1 % 100 445 5 % 100x x x (3)引用误差% 0 . 1 % 100 500 5 % 100m m x x (4)修正值V x c 5 2.10 对某电阻进行等精度测量10 次,数据如下(单位kΩ):0.992、0.993、0.992、0.991、0.993、0.994、0.997、0.994、0.991 、0.998。
试给出包含误差值的测量结果表达式。
答:1).将测量数据按先后次序列表。
n )(V V i )(V i )( 2 2 V i n )(V V i )(Vi )(2 2 V i 1 0.992 -0.0015 0.00000225 6 0.9940.0005 0.00000025 2 0.993 -0.0005 0.00000025 7 0.997 0.0035 0.00001225 3 0.992 -0.0015 0.00000225 8 0.994 0.0005 0.00000025 4 0.991 -0.0025 0.00000625 9 0.991 -0.0025 0.00000625 5 0.993 -0.0005 0.00000025 10 0.998 0.0045 0.00002025 2).用公式 n i i x n x 1 求算术平均值。
9935 . 0 10 998 . 0 993 . 0 992 . 0 ) ( 1 10 1 10 2 1 V V V n x 3).用公式x x i i 求每一次测量值的剩余误差,并填入上表中。
4).用公式 n i i n 1 2 1 1 计算标准差的估计值。
00237 . 0 0000505 . 0 9 1 ) 00002025 . 0 00000025 . 0 00000225 . 0 ( 9 1 1 10 1 10 1 2i v 5).按莱特准则判断粗大误差,即根据 x x x i i 3 剔除坏值。
00711 . 0 00237 . 0 3 ) ( 3 x 从表中可以看出,剩余残差最大的第10 个测量数据,其值为:) ( 3 0045 . 0 9935 . 0 998 . 0 10 10 x x x v所以该组测量数据中无坏值。
6).根据系统误差特点,判断是否有系统误差,并修正。
测量数据分布均匀,无规律分布,无系统误差。
7).用公式n x 求算术平均值的标准差估计值。
00075 . 0 16228 . 3 00237 . 010 00237 . 0 n x 8).用公式x x3 求算术平均值的不确定度。
00225 . 0 00075 . 0 3 3x x 9).写出测量结果的表达式。
0023 .0 9935 . 0 x x A 4.4 有两只量程相同的电流表,但内阻不一样,问哪只电流表的性能好?为什么?答:电流表测量电流是将表串联在电路中的,内阻越小对电路的影响越小,因而测量准确越高。
5.3 在示波器上分别观察到峰值相等的正弦波、方波和三角波,V U p 5 ,分别用都是正弦有效值刻度的、三种不同的检波方式的电压表测量,试求读数分别为多少?解:(1)用峰值检波正弦有效值刻度的电压表测量,读数都3.54V,与波形无关。
(2)用有效值有效值检波正弦有效值刻度的电压表测量①正弦波V K U U P P 54 . 3 414 . 1 5 正弦波正弦波正弦波②方波V K U U P P 5 1 5 方波方波方波③三角波V K U U P P 89 . 2 73 . 1 5 三角波三角波三角波(3)用均值检波正弦有效值刻度的电压表测量①正弦波V K U U P P 54 . 3 414 . 1 5 正弦波正弦波正弦波②方波波形因数和波峰因数均为1,所以其平均值为5V,相应此平均值的正弦有效值即为读数值。
V U K U F 55 . 5 5 11 . 1 正弦波正弦波正弦波③三角波V K U U P P 89 . 2 73 . 1 5 三角波三角波三角波V K U U F 51 . 2 15 . 1 89 . 2 三角波三角波三角波相应此平均值的正弦波的有效值即为读数值。
V K U U P P 78 . 1 414 . 1 51 . 2 正弦波正弦波正弦波5.12 甲、乙两台DVM,甲的显示器显示的最大值为9999,乙为19999,问:(1)它们各是几位的DVM,是否有超量程能力?(2)若乙的最小量程为200mV,其分辨率为多少?(3)若乙的固有误差为) % 02 . 0 % 05 . 0 ( m x U U U ,分别用2V 和20V 档测量V U x 56 . 1 电压时,绝对误差和相对误差各为多少?答:(1)超量程能力是DVM 的一个重要的性能指标。
1/2 位和基本量程结合起来,可说明DVM 是否具有超量程能力。
甲是4 位DVM,无超量程能力;乙为4 位半DVM,可能具有超量程能力。
(2)乙的分辨率指其末位跳动±1 所需的输入电压,所以其分辨率为0.1mV。
(3)用2V 挡测量绝对误差) % 02 . 0 % 05 . 0 ( m x U U U V 118 . 0 ) 2 % 02 .0 56 . 1 % 05 . 0 ( 相对误差% 9 . 5 % 100 2 118 . 0 % 100 U U x 用20V 挡测量绝对误差) % 02 . 0 % 05 . 0 ( m x U U UV 478 . 0 ) 20 % 02 . 0 56 . 1 % 05 . 0 (相对误差% 4 . 2 % 100 20 478 . 0 % 100U U x 6.2 通用电子计数器主要由哪几部分组成?画出其组成框图。
答:电子计数器一般由输入通道、计数器、逻辑控制、显示器及驱动等电路构成。
6.7 欲用电子计数器测量=200HZ 的信号频率,采用测频(闸门时间为1s)和测周(时标为0.1μs)两种方案,试比较这两种方法由±1 误差所引起的测量误差。
答:①测频时,量化误差为 3 10 5 1 200 1 1 s x T f N N ②测周时,量化误差为 5 7 10 2 10 200 1c x c x f f f T N N 从计算结果可以看出,采用测周方法的误差小些。
6.10 利用频率倍增方法,可提高测量准确度,设被测频率源的标称频率为=1MHZ,闸门时间置于1s,欲把±1 误差产生的测频误差减少到1×10 -11 ,试问倍增系数应为多少?答:倍增前量化误差为 6 6 10 1 1 10 1 1 1 s x T f N N 倍增系数为 5 11 6 10 10 1 10 1 M 7.2 画出文氏桥RC 振荡器的基本构成框图,叙述正反馈桥臂的起振条件和负反馈桥臂的放大整形主门门控信号S T 被测信号晶体振荡分频电路计数译码显示逻辑控制Tx 图6.1 电子计数器组成框图稳幅原理。
答:图7.1 为文氏电桥振荡器的原理框图。
R1、C1、R2、C2 组成RC 选频网络,可改变振荡器的频率;R3、R4 组成负反馈臂,可自动稳幅。
在RC f f 2 1 0 时,输入信号经RC 选频网络传输到运算放大器。
同相端的电压与运算放大器的反馈网络形成的电压同相,即有0 f 和 n f a 2 。
这样,放大器和RC 选频网络组成的电路刚好组成正反馈系统,满足振荡的相位条件,因而有可能振荡。
此时,反馈系数F=1/3,因此只要后接的二级放大器的电压放大倍数为A 3 V ,那么就满足了振荡器起振的幅值条件A V F≥1,可以维持频率RC f f 2 1 0 时的等幅正弦振荡。
实际电路中,其中R 3 是具有负温度系数的热敏电阻。
在振荡器的起振阶段,由于温度低,R 3 的阻值较大,负反馈系数小,使负反溃放大器的电压增益大于3,RC f 2 1 的信号产生增幅振荡。
随着该信号的增大,流过R 3 的电流增大,从而使R 3 的温度升高,阻值下降,反馈深度加深,负反馈放大器的电压放大倍数减小,只要R 3 、R 4 选择恰当,最后将达到稳定的等幅正弦振荡。
当电路进入稳定的等幅振荡之后,如果由于某种原因引起输出电压增大时,由于0 V 直接接在R 3 、R 4 的串联电路中,从而使流过R 3 的电流增大,R 3 减小也会使负反馈放大器的放大倍数下降,令输出电压减小,达到稳定输出电压的目的。
7.7 基本锁相环由哪些部分组成,其作用是什么?答:如图7.5 所示,基本锁相环是由基准频率源、鉴相器(PD)、环路滤波器(LPF)和压控振荡器(VCO)组成的一个闭环反馈系统。
鉴相器是相位比较装置,它将两个输入信号Vi 和VO 之间的相位进行比较, 取出这两个图7.1 文氏电桥振荡器的原理框图 f o R2 C2 R4 + - A C1 R1 R3 图7.5 基本锁相环框图图7.15 放大器幅频特性测试连线图鉴相器 f 0 Vd 压控振荡器低通滤波器 f 0 f r Vi Vo 基准频率源信号的相位差,以电压V d 的形式输出给低通滤波器(LPF)。
当环路锁定后,鉴相器的输出电压是一个直流量。
环路低通滤波器用于滤除误差电压中的高频分量和噪声,以保证环路所要求的性能,并提高系统的稳定性。
压控振荡器是受电压控制的振荡器,它可根据输入电压的大小改变振荡的频率。
一般都利用变容二极管(变容管)作为回路电容,这样,改变变容管的反向偏置电压,其结电容将改变,从而使振荡频率随反向偏压而变。
7 .8 已知Z r Z r MH f kH f 40 , 100 2 1 用于组成混频倍频环,其输出频率Z o MH f ) 1 . 101 ~ 73 ( ,步进频率Z kH f 100 ,环路形式如下图所示,求(1)M 取“+”,还是“-”?(2)N=?解:根据锁相原理,我们不难看出 1 r Nf f 而o r f f f 2 (1)若M取“+”,则Z Z Z o r MH MH MH f f f ) 1 . 141 ~ 113 ( ) 1 . 101 ~ 73 ( 40 2 则1411 ~ 1130 1 . 0 1 . 141 ~ 113 1 r f f N (2)若M取“-”,则Z Z Z r o MH MH MH f f f ) 1 . 61 ~ 33 ( 40 ) 1 . 101 ~ 73 ( 2 则611 ~ 330 1 . 0 1 . 61 ~ 33 1 r f f N 8.6 比较触发扫描和连续扫描的特点。