电子测量知识集锦(信号)
电子测量知识点归纳91条
1) 电子测量:指以电子技术理论为依据,以电子测量仪器和设备为手段,对电量和非电量进行的测量。
2) 电子测量特点:1.测量频率范围宽:10-6-1012;2.测量量程宽:10-14 -108;3.测量准确度高低相差悬殊:10-14 -10-1;4.测量速度快;5.可以进行遥测;6.易于实现测试智能化和测试自动化;7.影响因素众多,误差处理复杂。
3) 测量仪器的功能:1.变换功能;2.传输功能;3.显示功能。
4) 测量仪表的主要性能指标:1.精度:精密度、正确度、准确度;2.稳定性;3.输入阻抗;4.灵敏度;5.线性度;6.动态特性。
5) 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的测量。
6) 基本计量单位(7个):①长度:米(m )②时间:秒(s );③质量:千克(kg );④电流:安培(A );⑤物质量:摩尔(mol );⑥热力学温度:开尔文(K );⑦发光强度:坎德拉(cd )。
7) 真值A0:“纯理论值”,在一定条件下所呈现的客观大小或真实数值称作它的真值。
8) 指定值As :“约定真值”,一般由国家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,一般就用来代替真值。
9) 实际值A :“相对真值”,以上一级标准所体现的值当作准确无误的值。
10) 标称值:测量器具上标定的数值。
11) 示值:“测得值或测量值”,由测量器具指示的被测量量值称为测量器具的示值。
12) 测量误差的表示方法——绝对误差和相对误差。
13) 绝对误差定义为:0A x x -=D ,x 为测得值,A 0为真值,但一般无法得到,所以用实际值A 代替A 0 。
14) 绝对误差的特点:①绝对误差是有单位的量;②绝对误差是有符号的量。
15) 修正值:与绝对误差绝对值相等,符号相反,一般用符号c 表示,c x A x =-D =-。
16) 相对误差:①实际相对误差:100%A x A g D =´;②示值相对误差(标称相对误差):100%x x xg D =´;③满度相对误差(满度误差和引用误差):100%m m mx x g D =´。
电子测量_第四章_信号源
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2. 频率合成分类及特点
• ⑴直接频率合成
通过频率的混频、倍频和分频等方法来产生一系列频率信 号并用窄带滤波器选出,下图是其实现原理。
谐波发生器(倍频)1Mz H 晶振 8M 分频(÷10)
2.8MHz
0.28MHz
1MHz
Hz 2MH
混频(+)
z 6MH
混频(+)
滤波
分频(÷10)
6.28MH
f
fmax
S fmax fmin f0
t 1天
fmin t
1天
征了老化漂移和随机起伏。 图a
图b
13
频率稳定度的表征
3)短期频率稳定度的表征
◆相对频率起伏
根式中据fx频由率于噪准声确引度起定寄义生调:频、 调 相ff0 ,,ffx应f为x 时f0 间t的函数,则频率准确
度和频率稳定度均为时间t的函数。
第4章 信号的产生
4.1 信号源概述 4.2 正弦、脉冲及函数发生器 4.3 锁相频率合成信号的产生 4.4 直接数字合成技术
1
4.1 信号源概述
• 信号源的作用和组成 • 信号源的分类 • 正弦信号源的性能指标
2
4.1.1 信号源在电子测量中的作用和组成
1.信号源的作用 信号源是能够产生不同频率、不同幅度的规则
或不规则波形的信号发生器。 信号源的用途主要有以下三方面:
☆ 激励源。 ☆ 信号仿真。 ☆ 标准信号源。
3
2. 信号源的组成
主振器
缓冲
调制
输出
电源
监测
信号发生器结构框图
信号 输出
4
4.1.2 信号源的分类
1. 按频率范围 大致可分为六类: 超低频信号发生器 0.0001Hz~1000Hz; 低频信号发生器 1Hz~200KHz;
电子测量基础知识归纳
电子测量基础知识归纳1. 什么是电子测量电子测量是一种通过使用电子设备和技术来测量、检测和监控电信号、电流、电压和电气特性的过程。
它在许多领域中被广泛应用,例如电子工程、通信工程、自动化等。
2. 常见的电子测量仪器2.1 数字万用表数字万用表是最常见的电子测量仪器之一。
它可以测量电压、电流、电阻、频率等电气特性。
数字万用表使用数字显示屏,精度高,操作简单。
2.2 示波器示波器是用于显示电信号波形的仪器。
它可以实时显示电压随时间的变化。
示波器可用于观察信号的频率、幅度、相位等特性,以及检测电路中的故障。
2.3 频谱分析仪频谱分析仪可以将信号分解为不同频率的成分,并显示其幅度。
它被广泛用于无线通信、音频处理、信号调制等领域。
2.4 信号发生器信号发生器是用于产生各种电信号的仪器。
它可以生成不同频率、幅度和波形的信号,常用于电子实验、测试和调试。
3. 电子测量的重要性电子测量在现代科技发展中起着重要的作用。
它可以帮助工程师和科学家了解电子设备和电路的性能,并进行相关的研究和开发。
通过电子测量,我们可以确保电子产品的质量和可靠性,并及时发现并解决问题。
4. 电子测量的常见应用4.1 电路设计与测试在电路设计过程中,电子测量是不可或缺的。
它可以帮助工程师验证设计的正确性,并进行性能测试和优化。
电子测量还可以用于检测电路中的故障,方便故障排除和维修。
4.2 通信工程电子测量在通信工程中起着至关重要的作用。
它可以帮助工程师测试和监测信号的质量、传输效率和可靠性。
电子测量还可以用于调试和优化通信设备和系统。
4.3 自动化在自动化系统中,电子测量被广泛应用于监测和控制过程变量。
它可以帮助工程师实时获取传感器和执行器的数据,并进行有效的控制和调节,以实现自动化系统的稳定和优化。
5. 结论电子测量是现代科技不可或缺的一部分,它帮助我们了解和掌握电子设备和电路的性能。
通过使用常见的电子测量仪器,我们可以进行电路设计和测试,优化通信工程,实现自动化控制。
3电子测量-第三章信号源解析
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4. 按频率产生办法分
谐振----由频率选择回路控制正反馈 产生振荡。
合成----由基准频率通过加、减、乘、 除组合一系列频率。
5. 按频率范围分
无
低频
高频
微波
频段
频率范围
主振电路
调制方式
RC电路
1Hz~1MHz
磁控管、体效应管、……
最熟悉的正弦振荡器:LC振荡器,RC振荡器 对L、C振荡电路,振荡频率: (1) 当频率较低时,
L、C的体积都相当大,
分布电容、漏电导等也都相应很大,
从而使品质因数Q值降低很多,
谐振特性变坏,且调节困难。
对R、C振荡电路,振荡频率:
了解粗大误差的特点、判断方法和处理方法; 掌握数据处理方法 1、数据舍入规则; 2、等精度测量数据处理的步骤。 了解信号源的功用、分类,理解信号源的基本结构。 理解信号源的各项性能指标
频率准确度
频率稳定度
失真度
第3章 信号发生器
本章要点
测量用信号发生器,通常称为信号源。
当前信号发生器总的趋势: 向着宽频率覆盖\高频率精度、多功能、多用途、自动化和智能化方向发展。
3.2 正弦信号发生器的性能指标
在各类信号发生器中,正弦信号发生器是最普通、应用最广泛 的一类,几乎渗透到所有的电子学实验及测量中。
1. 频率范围
指信号发生器所产生信号的频率范围,该范围内既可连续又可 由若干频段或一系列离散频率覆盖,在此范围内应满足全部误 差要求。
例:一差频信号发生器的可变频率振荡器输出频率为:f1=3.3997-5.1000MHz, 固定频率振荡器输出频率为f2=3.4000MHz,求该信号发生器的输出频率范围和频率覆盖率。
电子测量原理知识点总结
电子测量原理知识点总结1. 传感器原理传感器是电子测量系统中的核心部件,它能够将被测量的物理量转换成电信号,以便进行后续的处理和分析。
传感器的原理可以分为多种类型,包括压力传感器、温度传感器、光电传感器等。
以下以压力传感器为例,介绍传感器的基本原理。
压力传感器是一种能够将压力信号转换成电信号的装置。
其基本原理是利用敏感元件(例如压阻、电容、压电晶体等)对外界压力进行检测,并将其转换成电信号输出。
在压力传感器中,敏感元件会随着外界压力的变化而产生对应的变化,进而产生相应的电信号。
此外,传感器还可能设置信号调理电路,以滤波、放大或调理输出信号,以便适应后续的测量和控制系统。
2. 信号调理原理信号调理是指对传感器输出的信号进行处理和调理,以便适应后续的数据采集和分析系统。
信号调理包括滤波、放大、去噪、精度调整等多种处理方式。
以下以滤波为例,介绍信号调理的基本原理。
滤波是指对传感器输出的信号进行滤波处理,以去除其中的噪声和干扰,使得信号更加清晰和准确。
滤波可以采用数字滤波或者模拟滤波的方式进行,其中数字滤波是指对信号进行数字化处理后,利用软件或硬件进行滤波处理,而模拟滤波是指对信号进行模拟电路中的滤波处理。
滤波可以采用低通滤波、高通滤波、带通滤波等多种类型,以适应不同的信号特性和处理要求。
3. 数据传输原理数据传输是指将经过测量和处理的数据传输到后续的数据采集和分析系统中,以便进行进一步的处理和分析。
数据传输可以采用有线传输或者无线传输的方式进行,其中有线传输是指通过传输线缆将数据传输至远端系统,而无线传输是指通过无线通信方式将数据传输至远端系统。
以下以有线传输为例,介绍数据传输的基本原理。
有线传输是指利用传输线缆(例如串行线、并行线、光纤等)将经过处理的数据传输至远端系统。
在传输过程中,需要考虑数据的传输速率、传输距离、数据稳定性等因素,以保证数据的准确传输和稳定接收。
此外,在传输线缆中可能会设置调制解调器、电缆放大器、传输协议等设备,以适应不同类型的数据传输需求。
电子测量的基础知识精选全文
1.1 电子测量概述
1. 1. 4 电子测量方法的分类
(4)随机测量 随机测量又叫做统计测量,主要是对各类噪声信号进行
动态测量和统计分析。这是一项较新的测量技术,尤其是在 通信领域有着广泛应用。
除了上述几种常见的分类方法外,还有其他一些分类方法。 例如:按照对测量精度的要求,可以分为精密测量和工程测量;按照测量 时测量者对测量过程的干预程度分为自动测量和非自动测量;按照被测量 与测量结果获取地点的关系分为本地(原地)测量和远程测量(遥测), 接触测量和非接触测量;按照被测量的属性分为电量测量和非电量测量等。
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1.1 电子测量概述
1. 1. 4 电子测量方法的分类
(3)组合测量。 当某项测量结果需用多个未知参数表达时,可通过改变测量条
件进行测量,根据测量的量与未知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。
α 阿尔法
例如:电阻温度系数的测量,已知某金属的电阻Rt 与温度t 之间有
输入阻抗、输出阻抗、衰减特性、灵敏度、频率响应特性、
时间常数、动态工作范围、抗干扰性能、信噪比、温度特性、
稳定性、测量误差、线性度等的测量。 (5)对各种非电量测量 在实践中,常需要对许多非电量进行测量,例如位移、
速度、加速度、压力、应力、温度、湿度等,这些量要借助
各种传感器先将它们转换为电信号,再利用电子测量的方法
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1.2 测量误差的来源和分类
1. 2. 2 测量误差的来源
为了减小测量误差,提高测量结果的准确度,必须明确 测量误差的主要来源,以便估算测量误差,并采取相应措施 减小测量误差。
在实际测量中,通常有五种误差的来源。 (1)仪器误差:
电子行业电子测量基本知识
电子行业电子测量基本知识引言在电子行业中,电子测量是非常重要的一项技术。
通过电子测量,我们可以获得电路的各种参数和性能指标,以评估和优化电子设备的工作状态。
本文将介绍电子行业中的一些基本电子测量知识,包括常见测量仪器和测量方法等。
1. 基本测量仪器1.1 示波器示波器是电子行业中最常用的测量仪器之一。
它可以显示电压和时间的波形图形,帮助工程师进行电路故障诊断和信号分析。
示波器分为模拟示波器和数字示波器两种类型。
模拟示波器是通过电子束在示波管上绘制波形图形,而数字示波器则是采用采样和数字信号处理技术。
1.2 多用表多用表是一种用于测量电路中电压、电流和阻抗等电气量的仪器。
它通常具有多个功能,如直流电压测量、交流电压测量、电流测量、电阻测量和二极管测试等。
多用表分为模拟多用表和数字多用表两种类型。
1.3 信号发生器信号发生器可以产生不同频率和幅度的信号,用于测试和调节电子设备的输入和输出信号。
常见的信号发生器有函数发生器、频率计和脉冲发生器等。
1.4 逻辑分析仪逻辑分析仪用于测试数字电路中的逻辑信号。
它可以显示和分析多个输入和输出信号的时序关系,并帮助工程师进行逻辑分析和故障诊断。
2. 基本测量方法2.1 电压测量电压是电子设备中最基本的电气量之一。
常用的电压测量方法包括直流电压测量和交流电压测量。
直流电压测量通常使用多用表进行,而交流电压测量可以使用示波器或多用表进行。
2.2 电流测量电流是电子设备中流动的电荷量。
电流测量可以通过测量电路中的电压降和测量电阻来实现。
常用的电流测量方法包括串联电阻法和电子钳形表法。
2.3 频率测量频率是电子设备中信号的周期性重复次数。
频率测量常用的方法包括使用频率计和示波器进行。
频率计可以直接测量输入信号的频率,而示波器可以通过观察信号的周期性变化来间接测量频率。
2.4 电阻测量电阻是电子设备中阻碍电流流动的物理量。
电阻测量可以使用多用表进行,常用的方法有两线法和四线法。
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) 。
电子测量复习
简答题1,简述消除和减小系统误差的典型测量技术。
零示法,替代法,交换法,微差法。
2,简述电子计数器测量时间间隔的原理。
被测信号经放大整形后,形成控制闸门脉冲信号,其宽度等于被测信号的周期Tx,晶体振荡器的输出或经倍频后得到频率为fc的标准信号,其周期为Tc,加于主门输入端,在闸门时间Tx内,标准频率脉冲信号通过闸门形成计数脉冲,送至计数器计数,经译码显示计数值N。
3,示波器可以测量哪三个基本电量?幅度,频率,周期。
4,什么是交流电压测量中的波形误差?如何消除这项测量误差?对于非正弦波信号来说,它不满足有效值的公式,如果仍用这表去测量,它还会当作正弦波来显示,这样就造成的误差,这就是“波形误差”,很明显,正弦波的失真越大“波形误差”就越大。
要消除“波形误差”,1、确保被测对象是正弦波;2、对于非正弦波只好改用“有效值电压表”测量。
5,用示波器显示图像基本上有哪两种类型?一种是随时间变化的信号,另一种是任意两个变量x与y的关系。
6,在计数器测时间间隔模式中,由触发电平不准确会引起什么测量误差?怎样消除它?会引起触发转换误差,消除方法即为多周期测量。
7,串模抑制比和共模抑制比的定义分别是什么?串模抑制比:NMRR=20lg(Un/Un ̄),式中Un为串模干扰电压的幅值,Un ̄为干扰电压引起的最大测量误差,NMRR的单位为dB。
共模抑制比:CMRR=20lg(Ucm/Ucn),Ucm为电压测量系统中的DVM受到的共模干扰电压,Ucn为共模干扰电压在DVM的H,L端引入的等效干扰电压(相当于串模干扰电压),CMRR 单位为dB。
8,什么是连续扫描和触发扫描,它们各用于什么场合?扫描电压是连续的,这种扫描方式称为连续扫描,用于观测连续信号的情况。
只有在被测脉冲到来时才扫描一次的扫描方式称为触发扫描,用于观测脉冲过程。
9,采用示波器来测量相位差时有哪两种方法?其中什么方法需要用双踪示波器进行?线性扫描法和李萨如图形法(椭圆法),其中李萨如图形法需要用双踪示波器进行。
电子测量知识集锦(信号)
填空、名词解释、问答题、原理叙述题、计算题、第一章12分1.试述测量的定义?什么是量值?“一组操作”的含义是什么?52.列出测量的组成要素是什么?它们在测量中有何作用?83.简述测量误差的定义和误差的来源。
6分4.什么是绝对误差和相对误差?它们各表明什么概念?65.测量两个电压,分别得到它的测量值U1x=1020V,U2x=11V,它们的实际值分别为U1A=1000V,U2A=10V,求测量的绝对误差和相对误差,并比较哪种精度高。
56.某电压放大器,当输入电压Ui=1.2mV时,测量输出电压UO=6000mV,设Ui误差可忽略(γ1≈0),UO的测量误差γ2=+3%。
求放大器输出电压、放大倍数的绝对误差ΔA,相对误差γx及分内误差γdB。
7.多级弹导火箭的射程为10000km时,其射击偏离预定点不超过0.1km,优秀射手能在距离50m远处准确地射击,偏离靶心不超过2cm,试问哪一个射击精度高?58.某待测电流约100mA,现有0.5级量程为0~400 mA和1.5级量程为0~100 mA的两个电流表,问用哪一个电流表测量较好?5第二章 61.试述电子测量的主要内容。
62.试述电子测量的特点。
6第四章161.简述时间与频率测量的特点。
52.电子计数器按照功能分为哪4类?53.54.试根据图形说明文氏电桥测量频率的原理。
55.试根据图形说明通用计数器测量频率的工作原理。
56.试根据图形说明通用计数器测量频率比的工作原理。
57.试根据图形说明通用计数器测量周期的工作原理。
58.试根据图形说明通用计数器测量时间间隔的工作原理。
59.试根据图形说明通用计数器自检的工作原理。
510.用电子计数式频率计测量1kHz的信号,当闸门时间分别为1s和0.1s时,试比较由±1误差引起的相对误差。
611.欲用电子计数器测量一个f x=1kHz的信号频率,采用测频(选闸门时间为1s)和测周(选时标为0.01μs)两种方法,试比较这两种方法由±1误差引起的测量误差。
电子行业一电子测量的基本知识
电子行业一电子测量的基本知识1. 介绍在电子行业中,电子测量是一项基本而重要的技术。
它涉及到测量电子元件和电子系统的性能和特性,对于电子产品的开发、生产和维护至关重要。
本文将介绍电子测量的基本知识,包括测量的类型、常用的测量仪器以及常见的测量参数和技术。
电子测量可以分为直流测量和交流测量两大类。
2.1 直流测量直流测量是指在电路中测量直流电压、直流电流和直流电阻等参数。
直流测量一般使用电压表、电流表和电阻表等测量仪器,常用的直流测量方法有电压分压法、电流分流法和电桥法等。
交流测量是指在电路中测量交流电压、交流电流和交流电阻等参数。
交流测量一般使用示波器、信号发生器和频谱分析仪等测量仪器,常用的交流测量方法有平均值法、均方根值法和相位测量法等。
3. 常用的测量仪器3.1 示波器示波器是一种用于观察电压或电流波形的仪器。
它能够将电信号转换为可见的波形图像,并显示在示波器屏幕上。
示波器广泛应用于电路调试、信号分析和波形显示等领域,是电子工程师必备的工具之一。
3.2 信号发生器信号发生器是一种用于产生各种频率、幅度和波形的电信号的仪器。
它能够模拟不同类型的信号源,常用的信号发生器有函数发生器、脉冲发生器和任意波形发生器等。
信号发生器在电路设计和调试中起着重要的作用,能够生成用于测试和验证电路的各种信号。
3.3 电压表和电流表电压表和电流表是直流测量中常用的仪器。
电压表用于测量电路中的电压,电流表用于测量电路中的电流。
它们通常采用模拟或数字式显示,能够准确测量电压和电流的数值,并提供相应的单位。
3.4 电阻表电阻表是用于测量电阻的仪器。
它通过测量电流和电压之间的比值来计算出电阻的数值。
电阻表通常具有多档量程和自动测量功能,能够快速、精确地测量电路中的电阻。
3.5 频谱分析仪频谱分析仪是一种用于分析信号频谱的仪器。
它能够将信号分解为不同频率的成分,并显示在频谱图上。
频谱分析仪广泛应用于无线通信、音频处理和信号调试等领域,能够帮助工程师深入了解信号的频谱特性。
电子测量原理第3章信号的时间与频率测量课件
TB
(a)主门电路
TB 输入 B C
输出 C
TA
TB N
(b)波形
图3.9 用电路实现时间(频率)的量化比较原理
3.3.1 时间和频率的数字化测量原理
◆工作流程:
图(a)中用数字逻辑与门作为主门,主门有两个输入端(A
和B)和一个输出端(C)。若周期为 TA的信号整形成的一串
窄脉冲信号,加在主门的A端。周期为TB 的脉冲,形成一 个脉冲宽为 TB 的门控脉冲信号,加在主门的B端。这样, B输入端在 TB 时间内为高电平,开启主门,让加于A输入
◆以时间(频率)的比较电路主门为中心,再配置相应的周
边电路构成,包含以下几个基本功能电路: (1)被测量的脉冲形成电路; (2)量化单位(或)的产生电路; (3)比较结果的计数存储与显示电路; (4) 测量过程控制逻辑电路。
A 输入 A 输入
B 输入 TB
数字显示器 TA
放大 、 整形
1 S
2
N
A
F0( T0)
T0 = Kts=KAKBt
频标选择
( 周期倍乘)
1 kHz( ×1 ) 100Hz( ×10)
端脉冲通过,则C端输出的脉冲个数 N为一个整量化的数
字量
N
TB TA
FA FB
FA
TB
式中的方括号表示对括号内的数值取整数,整量化之后的 数字N中含有1个量化单位的误差。
3.3.2 电子计数器的组成原理
◆电子计数器:根据时间或频率的A-D转换原理来构成一
个时间(或频率)的数字式测量仪器。
◆当m≠n≠1
由于范围大,难找到频带宽且精度高的标准频率,使。实
际测量中,为扩展的测量范围,可利用谐波差频的零差点
电子测量部分知识点整理
电子测量部分知识点整理1.电子测量的方法:按照测量手段分类:直接测量型,间接测量型,组合测量。
按照测量方式方式:直读法,比较法。
比较法又分为:零值法,微差法,替代法。
按照被测物理量时间特性:静态测试技术,稳态测试技术,动态测试技术2.灵敏度:表示测量仪器对被测量变化的敏感程度,一般定义为测量仪器的示值增量△Y与被测量增量△X的比值。
3.真值:一个量在被测量时,该量本身所具有的真实的大小。
4.约定真值:在实际测量中,把高一级或者更高级的测量仪器或者计量器具所测的的数值。
5.示值:测量仪器所给出的量的值。
6.误差:误差=测量值-真值,误差就是测量值与真值之差。
7.修正值:与绝对误差大小相等,符号相反的量值称为修正值。
8.误差的两种表示方法:绝对误差,相对误差。
9.测量误差的来源:仪器误差,方法误差,理论误差,影响误差,人身误差。
10.按照误差的特性,它可分为:系统误差,随机误差,粗大误差。
11.系统误差:在重复性的条件下,对同一被测量无限多次所得的结果的平均值与被测量真值的之差。
特点:在同一测量条件下,多次重复测量时,测量误差的绝对值和符号保持不变,或者在测量条件改变时,误差也按一定规律改变。
12.随机误差:测量结果与在重复性条件下,对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值之差。
特点:在重复性的条件下,每次测量误差的绝对值和符号都是以不可预知的方式变化的。
13.粗大误差:在一定的条件下,测量值显著偏离了它的真实值,这样对应的误差。
14.标准差:15.平均值标准差:16.平均值标准差估值:17.随机误差的四个特性:单峰性,对称性,有界性,抵偿性。
18.粗大误差的三种检验方法:莱特检验法,格拉布斯检验法,中位数法。
19.削弱系统误差的四个典型技术:零示法,替代法,交换法,微差法。
20.四舍六入五凑偶21.时基电路的组成:石英晶体振荡器,分频整形电路,门控电路。
22.测频法如何控制产生闸门时间?晶体振荡器输出的正弦信号(频率为fc。
电子信号的观察与测量
电子信号的观察与测量一、训练任务1.学习使用示波器、函数信号发生器和交流电压表。
2.掌握定量测量电信号的幅值、周期和相位的方法。
二、必备知识1.直流、正弦交流、方波信号是电路实验中常用的电源信号,可由直流稳压电源、函数信号发生器提供。
这些信号的波形可用示波器进行观察。
测试信号幅度的常用仪器有万用表、交流电压表和示波器。
直流电压一般用万用表测量比较方便,如需要也可用示波器测量。
应注意用万用表和交流电压表测量交流电时,读数都是有效值,它们的测试对象仅限于正弦交流电;示波器可测量各种信号波形,它的读数为峰-峰值。
本实验室示波器、交流电压表和万用表测试正弦电压的性能比较如表.1.1:2.示波器测量方法:示波器定量测量时,垂直电压分度“VOLTS/div”旋钮和扫描时间旋钮“TIME/div”的“微调”旋钮应置于校准位置(即示波器屏幕显示区10、17和2处无“>”符号)。
a.直流电压的测量首先使屏幕显示一水平扫描线。
输入耦合方式置于“GND”,此时显示的扫描线为零电平的参考基准线,再将输入耦合方式置于“DC”位置。
输入端加上被测信号,此时,“VOLTS/div”档位所指的数值与信号在垂直方向位移的格数相乘,即为测得的直流电压值。
高于或低于零电平的电压分别为正值和负值。
例:被测点距基准电平为1.8格,如“VDLTS/div”档位置于5V/div,则直流电压为:U=1.8×5=9V。
b.交流电压的测量如图2.4.1 ,如果“VDLTS/div ” 档位置于2V/div (此数值在示波器屏幕显示区位置11或18处显示),屏幕上显示被测信号峰-峰之间的高度为4格,计算方法为:U 峰-峰=2×4=8V电压最大值: U MU 峰-峰电压有效值: U如果用光标测量,可将两条水平光标 线移到波形两测试点,直接从示波器屏幕下方文字显示读出电压值。
图 1.1 电压和周期的测量c .时间、频率的测量 如图3.1,屏幕显示被测信号一个周期所占格数为6格,如果扫描时间“TIME/div ”的档位在0.5ms/div (此数值在示波器屏幕显示区位置3处显示),则周期T =6×0.5=3mS ,频率f =1/T =333H Z 。
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填空、名词解释、问答题、原理叙述题、计算题、第一章12分1. 试述测量的定义?什么是量值?“一组操作”的含义是什么?52. 列出测量的组成要素是什么?它们在测量中有何作用?83. 简述测量误差的定义和误差的来源。
6分4. 什么是绝对误差和相对误差?它们各表明什么概念?65. 测量两个电压,分别得到它的测量值U1x=1020V,U2x=11V,它们的实际值分别为U1A=1000V,U2A=10V,求测量的绝对误差和相对误差,并比较哪种精度高。
56. 某电压放大器,当输入电压Ui=1.2mV时,测量输出电压UO=6000mV,设Ui误差可忽略(丫1~ 0), UO的测量误差丫2=+3%。
求放大器输出电压、放大倍数的绝对误差△ A ,相对误差丫x及分内误差丫dB。
7. 多级弹导火箭的射程为10000km时,其射击偏离预定点不超过0.1km,优秀射手能在距离50m远处准确地射击,偏离靶心不超过2cm,试问哪一个射击精度高?58. 某待测电流约100mA,现有0.5级量程为0~400 mA和1.5级量程为0~100 mA的两个电流表,问用哪一个电流表测量较好?5第二章61.试述电子测量的主要内容。
62.试述电子测量的特点。
6第四章161. 简述时间与频率测量的特点。
52. 电子计数器按照功能分为哪4类?53. 试根据图形说明谐振法测量频率的原理。
54. 试根据图形说明文氏电桥测量频率的原理。
5J一5. 试根据图形说明通用计数器测量频率的工作原理。
56.7.8.9.wwwv时基T试根据图形说明通用计数器测量频率比的工作原理。
LLLLLI计数* 做人+讎形m---*门_i 1_N门控額租I1F^r*f 1 T T t 分频器1和ffi频器H通逍*故大、整形B输入试根据图形说明通用计数器测量周期的工作原理。
A L放大.整形门控电路试根据图形说明通用计数器测量时间间隔的工作原理。
输入------------------- --输入------------------- ----门控信^— % ---------- *——吋惊ii II11 II II 111111 fl 11被计数时标IIIIIII山ii m iT s=N.T t试根据图形说明通用计数器自检的工作原理。
-■4―3^-|计数显示闸一门>T X\—10.用电子计数式频率计测量1kHz的信号,当闸门时间分别为1s和0.1s时,试比较由土1误差引起的相对误差。
611.欲用电子计数器测量一个fx=1kHz的信号频率,采用测频(选闸门时间为1s)和测周(选时标为0.01卩s)两种方法,试比较这两种方法由土1误差引起的测量误差。
第5章301.表征交流电压的基本参量有哪些?简述各参量的意义。
82.根据图形叙述双积分式A/D转换原理及特点。
123.根据图形叙述三积分式A/D转换原理及特点。
124.简述串模干扰抑制原理及基本方法。
55.简述共模干扰抑制原理及基本方法。
56.若采用具有正弦有效值刻度的均值电压表测量正弦波、方波、三角波,读数均为2V ,则这三种波形的有效值分别为多少?(波形因数分别为:正弦波 1.11,方波1,三角波1.15)57.若采用具有正弦有效值刻度的峰值电压表测量正弦波、方波、三角波,读数均为2V ,则这三种波形的有效值分别为多少?(波形因数分别为:正弦波 1.11,方波1,三角波1.15)58.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,问时钟频率为多少?当被测直流电压Ux=9.256V时,门控时间及累计脉冲数各为多少?8 9.设一台基于单斜A/D转换器的4位DVM,基本量程为10V,斜坡发生器的斜率为10V/100ms,试计算时钟信号频率。
若计数值N=5123,则被测电压值为多少?10.根据双积分ADC原理框图和积分波形图。
设积分器输入电阻R=10K Q,积分电容C=1 卩F,时钟频率f0=100kHz ,第一次积分时间T1 = 20ms,参考电压Ur=-2V ,若被测电压Ux=1.5V,试计算:(1)第一次积分结束时,积分器的输出电压Uom.(2)第一次积分时间T1是通过计数器对时钟计数确定的,计数值N1 =?(3)第二次积分时间T2=?(4)A/D转换结果的数字量是通过计数器在T2时间内对时钟频率计数得到的计数值N2来表示的,N2 = ?(5)该A/D转换器的刻度系数 e (即“ V/字”)为多少?(6)由该A/D转换器可构成多少位的DVM ?门控电路11.双积分式DVM基准电压Ur=10V,第一次积分时间T1 = 40ms,时钟频率f0=250kHz , 若T2时间内的计数值N2 = 8400,问被测电压值Ux =?12.把某双斜式A/D转换器改为三斜式A/D转换器,其办法是在对基准电压定值反向积分的比较期内使用了Ur和Ur/100两种基准电压值,因此比较期内有两种斜率的积分,其积分器的输出时间波形构成了三斜波形,如图所示:(1)设三斜积分期T1 = 100 ms, T2= 54 ms, T3= 96 ms,基准电压Ur = 10V,试求积分器的输入电压大小和极性(假设在采样期和比较期内,积分器的时间常数RC相等。
)。
(2)设时钟频率fO=1OO kHz,用数字计数办法去完成T1、T2、T3的定时测量,试问采用一般的双斜式A/D转换器满度有多少显示位数,每个字的分辨力为多少伏?若采用上图所示的三斜式A/D转换方式,以T2期构成高位显示,T3期构成低位显示,则最大可有多少显示位数,每个字的分辨力为多少伏?第6章121. 阻抗测量一般是指电阻、电容、电感及相关的Q值、损耗角、电导等参数的测量。
其中,电阻表示电路中能量的损耗,电容和电感则分别表示电场能量和磁场能量的存储。
2. 加在端口上的电压U和流进端口的同频电流之比定义为阻抗。
3. 试推导图所示交流电桥平衡时计算Rx和Lx的公式。
64. 根据图说明并联替代法测电感工作原理。
5. 根据图说明串联替代法测电感工作原理。
1. 通用示波器应包括哪些单元?各有什么功能?2. 示波器稳定显示波形的条件是什么?(填空) 13. 示波器的扫描速度单位是,垂直灵敏度的音准是。
4. 如何判断探极补偿电容的补偿是否正确?如果不正确应怎样进行调整?5. 简述记忆示波器和数字存储示波器的特点。
6. 数字存储示波器和模拟示波器相比有何特点?7. 什么是交替显示?什么是断续显示?对频率有何要求?8. 已知示波器的偏转因数Dy=0.2V/cm,屏幕的水平有效长度为10 cm,求:(1) 若时基因素为0.05ms/cm,所观测的波形如图所示。
求被测信号的峰-峰值及频率。
(2) 若要在屏幕上显示该信号的10个周期波形,时基因素应该取多大?L某被测电压实际値为九用满度为加的多用表测测御读数为右则其满度和对误差为______________ ,分贝误差为 _______________ "2. _________________________________ 测Jft中的協机谋差大爹接近于分布,这是因为测呈中的I®机课差理论上通常符合概率论中的___________ 理“3*用两种方袪测凰某电压*第一种方法测得WH6 3V,标推偏差u产0.2牡第二种方法测得V^IO. I V,标准馆差蛀产(UJ则该电压的无帕估计值V= __________ I标准偏差o = ______________ •4.设Y=3XX,且人、人的相对课差分别为Y- 时.则¥的相对课差5.示波器的扫描速度的单位是________ +垂直灵墩度的单位是_____________ •6.模拟示波器时垂査通道通常包括一—、前置放大器、延迟线"输出敝大器等电路*其中*延迟线的作用是 ________________ ….7.示波器的扫描方式有连续扫描和________ 扫描两种.为了观测某占空比很低的脉冲信号.通常采用_________ 扫描方式.&模拟单线示波器实现多踪显示通常有两种方式’ _ 方式和一方式.9,用带宽为lOOMHa的示波器观察一理想的方波信号『显示方波的上升时间大约•为 ________ 口$10-采用电子计数器测频时,计数信号应山_______________ 产生,闸门(门控)價号应11J________________ 生曾11-电子计数器测周时.在时标一定的情况下.諛测侣号频率建高,其量化误差越____ J除St化谋差*标准频率误差外*测周的另一项重要溟吏是 ___________ ,e12.使用电子计数器测量周期时.可以采用多周期测量法提两精度,即将被厕信号周期扩展N兹后进厅测量’这样测想的周册箱度IS标提高______ 倍:也可以采用N次测撬求平均的方法提高箱度,这种方法其精度將提髙_______ 倍.13.阿仑方蛙通常用于农征标准频率源的_________ 指标,它可以克服当标准频率源存在__________ 吋,用标准方差描述所帶来的14.菜数字电压表的最大计数容鱼为19999,通常称该表为________ 位数字电压表匸若栽咼小量程^0-2V,则其分辨力为___________ ■15.UVM (数字电压表)对共模干扰的抑制能力用共摸干扰抑制比(CMR)表征,定义为CMR (dB )= ____________________________ *其中*分母表示_____________________________ 。
16.实现AC-DC变换的核心足_______ 」烽值电压表和均值电压表在组成上的一个显著区别是_____________________________ -17.利用恒流源通过被测电阻”测量电阻两端的电压・可实现电阻的测虽■采用恒流源法测量电皑时、通常有两种模式:__________ 模式和___________ 模式蛊其中,______________ 模式对低电阻测罐提供了较高的准确度,18.扫频外差式倾谜仪的静羔分辨率表征了能够将________________________ 分辨岀来的能力,它主要由_________________ 的带宽决定*19.锁相环在环路保特蹴宦的条杵下,我们把艳入频牽所允许的屐大变化范也定义为锁相环的 ___________ °该指标是轰征环路___________ 性能的匝要参数. 20.扫频佶号发生然中,实现扫频的常用器件有___________ 、 ________ ・单项选择题〔毎小題2分,共30分,塞选或错选不得分JOL 一只虽程% 100V的电压滋.测量5側电压时产生最大的示值柑对邊蔓是戒险则该电压表的级数是( ).①2* 5级②2级③1.5级④1级2.下面测爭方法申,可以消除或减弱系统谋差的有( )①零示法②置换法③交據法④多次测量平均法3.关于数学期里和算术平均值,F面说法中正确的是( 人①数学期望就是测量真值②数学期里只是測量真值的佔计值③舜术平均值就是数学期④弊术平均值只是数学期望的估计值4.阿卑-赫梅特判摇主要用于判断( 人①第进性系统②周期性系统谋差③恒值系统谋差④随机误差5.下列各项中属于国际单位制基本单位的足—一「①炊JS拉< cd > ②开尔文< K ) ③摩尔(mo!)④千米C km >6.下面各项中属于高分耕力时何和频率测量的方法浪______ .①多周期同步测量法②槐拟内插法③变频法④游标法7.采用通用电子计数器测量频率比李时,若几»小则计数信号应山( )产生。