电子计数法测量频率原理附误差分析报告
电子计数法测量频率原理及误差分析
摘要：频率是电信号的基本特性之一. 在各种对频率的测量方法中 , 电子计数法测频具有测量精度高 , 读数直观 , 测量迅速 , 以及便于实现测量过程自动化等优点.电子计数法测频的基本方法有两种 , 即直接测频和通过测周期得到频率.
测频原理
直接测频的原理是依照频率的定义 :若某一信号在 T 秒时间内重复变化 N 次 , 则（注意： 适用于测量较高的频率）
基于此原理的测量框图如图
.
电子计数器测频原理方框图
T N f x
误差分析：
设主门的开启时间为T , 被测信号周期为Tx , 主门开启时刻至下一个计数脉冲的前沿为Δt1 , 主门关闭时刻至下一个计数脉冲的前沿为Δt2 , 如图2 所示.
由图2
由式得到, 被测频率越高, 闸门时间越长, 则量化误差越小. 但闸门时间太长, 则降低测量速度, 且受到显示位数的限制.
式中第二项为闸门时间相对误差
f c 为石英晶体振荡器的频率. 闸门时间误差大小主要取决于晶体振荡器的频率误差. 由此得到计数法测频的最大相对误差为
结论：由以上分折, 基本计数法测频的误差除忽略由高稳定度的晶振引起的频率误差外, 主要是量化误差, 为了提高测频的精度可采取如下措施:
(1) 提高晶振频率的准确度以减小闸门的时间误差.
(2) 被测频率较高时采用直接测频法, 并可在计数显示不溢出的条件下扩大闸门时间或倍频被测
信号以减小量化误差.
(3) 被测频率较低时采用测周期的方法测频, 并选择较高频率的时标信号或分频被测信号以减小量化误差. 但增大时标信号频率受到计数器计数速度的限制.
电子测量原理简明教程习题答案-詹惠琴
部分习题参考答案 第2章 2-6. (1)精密度高，（２）正确度高，（３）精密度、正确度和准确度均高。 2-7.（a ）适合R X 相对R V 小；（b ）适合R X 相对R I 大。 2-8. (1) 9.6V ; (2) -20%, -17% ; (3) -0.42%, -0.42% 2-9. (1)Φ＝(1.2/8.1)*360=53.33°；(2) ΔΦ=±(0.1/8.1)*360=±4.44° 2-10 0.05V , -0.05V , 1.01%, 1%, 0.5级。 2-11. (1)-0.02 mA ,0.02mA,2.75%,(2)2.5级。 2-12. 1.2% , 4.5% 2-13. 选用(2) 0.2级10 mA 量程； 2-14. 合格 2-15. (1) ±5.2μH, ±52% ; (2) ±21μH, ±2.6%; (3) ±0.94mH, ±4.7%; (4) ±2.55mH, ±2.6%。 2-16. 0.07% ; 2-17. 2.5级; 2-18存在变值系差。 2-19. (1)1000.813，0.056；(2)无； 2-20. 查t 分布表k t =3.25，范围：[1000.813±0.060]kHz 。 2-21. (1) 10.00V±0.10V , 10.00V±0.12V , 10.00V±0.16V;(2)86.64%，98.26%，99.95% 2-22. (1)正态分布;(2)0.68269; 0.9545; 0.9973;(3)1.65，1.96，2.58 2-23. [1462.3，1464.3]; 2-24. 有粗差数据，剔除第5个数据46.81；[46.947±0.053]kΩ。 2-26.(1)串联212Ω, ±0.35%; (2) 并联 43.9Ω , ±0.38%;(3) 串联时大电阻对总电阻误差影响大，并联时小电阻对总电阻误差影响大。 2-27. ±8% 2-28 (1)3345.14150 3345.142,3345.14,3345; (2)195.11,2.0×102; (3)28。 2-29. (1) 3.3；(2) 3.30；(3) 38；(4) 7.38；(5) 52.62；(6) 35.4； 第3章 3-8. (1)T=1s -5 5x 011==110f T 1101N γ=±±±??? (2) T=0.1 s -45x 011==110f T 1100.1N γ=±±±??? （3）T=10ms -35x 011==110f T 1100.01N γ=±±±??? 3-11. (1) 选1s 闸门时间最好。 (2) x f =7318.256KHz ，选T=0.1s ，显示N=7318.25KHz x f =25.86293MHz ，选T=10ms ，显示N=25862.9KHz 3-21.（1）测频843011( )(110)11010101c f x c f f T f γ--?=±+=±+?=±???? （2）测周6836010.110(0.3%)(0.3%110)0.4%41010010c T x c f T f f γ----??=±++=±++?≈±=±??? （3）测多周期 6856010.3%100.3%()(110) 1.3101000100101000c T x c f mT f m f γ----?±=±++=±++?≈????
电子测量期末考试试题
一、填空题(每空1分，共25分) 1. 计量性能由准确度、__________、__________三个要素构成。 2. 相对误差定义为__________与__________的比值，通常用百分数表示。 3. 测量误差按来源不同可分为仪器误差、__________、人身误差、影响误差和__________。 4. 为保证在测量80V电压时，误差≤±1%，应选用等于或优于__________级的100V量程的电压表。 5. 扫描发生器环由__________、扫描门和__________组成。 6. 采用示波器直接测量法测量电压，测量的准确度主要取决于示波管的 __________、输入__________的分压比和Y放大器增益是否稳定等。 7. 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__________电路。 8. 在测量周期时，通用计数器采用较小的__________，可以减小±1误差的影响。 9. 通用计数器测量周期时，被测信号周期越大，±1误差对测周精确度的影响越。 10. 通用计数器可以利用外接__________来进一步提高测量准确度。 11. 采用频率计数器测量频率，闸门时间T的准确度主要取决于__________的准确度。 12. 逐次逼近比较式DVM中逐次逼近寄存器由__________寄存器和__________寄存器以及一些门电路组成。 13. 交流电压的测量准确度比直流电压的测量准确度低得多的两个主要原因：一是交流电压的频率和电压大小对必须的交流/直流__________电路的特性有影响，二是高频测量时__________参数的影响很难估计和避免。 14. 作为集总电路中表征电信号能量的三个基本参数(__________、__________和功率)，其中__________测量是不可缺少的基本测量。 15. 扫频信号源的主要工作特性是有效扫频宽度、__________和__________。 二、改错题(要求在错误处的下方划线，并将正确的答案填在括号内。每小题3分，共15分) 1. 常用电工仪表分为±0.1、±0.2、±0.5、±1.0、±1.5、± 2.5、±4.0七级。 ( ) 2. 无论测量条件如何变化，系统误差都可获得一个客观上的恒定值，多次测量取平均值并不能改变系统误差的影响。 ( ) 3. 扫描发生器环是示波器垂直通道中的重要组成部分。 ( )
电子测量考试试题和答案解析复习课程
电子测量考试试题和 答案解析
一、填空题 1、在选择仪器进行测量时，应尽可能小的减小示值误差，一般应使示值指示在仪表满刻度值的 ___2/3__ 以上区域。 2、随机误差的大小，可以用测量值的 ____标准偏差____ 来衡量，其值越小，测量值越集中，测量的 ____精密度____ 越高。 3、设信号源预调输出频率为 1MHz ，在 15 分钟内测得频率最大值为 1.005MHz ，最小值为 998KHz ，则该信号源的短期频率稳定度为 ___0.7%___ 。 4、信号发生器的核心部分是振荡器。 5、函数信号发生器中正弦波形成电路用于将三角波变换成正弦波。 6、取样示波器采用非实时取样技术扩展带宽，但它只能观测重复信号。 7、当观测两个频率较低的信号时，为避免闪烁可采用双踪显示的____断续____方式。 8、BT-3 型频率特性测试仪中，频率标记是用一定形式的标记来对图形的频率轴进行定量，常用的频标有 ___针形频标_____ 和 ____菱形频标_____ 。 9、逻辑分析仪按其工作特点可分逻辑状态分析仪和逻辑定时分析仪。
10、指针偏转式电压表和数码显示式电压表测量电压的方法分别属于 ____模拟__ 测量和___数字___ 测量。 1、测量误差是测量结果与被真值的差异。通常可以分为绝对误差和相对误差。 2、在测量数据为正态分布时，如果测量次数足够多，习惯上取 3σ作为判别异常数据的界限，这称为莱特准则。 3、交流电压的波峰因数定义为峰值与有效值之比，波形因数定义为有效值与平均值之比。 4、正弦信号源的频率特性指标主要包括频率范围、频率准确度和频率稳定度。 5、频谱分析仪按信号处理方式不同可分为模拟式、数字式和模拟数字混合式。 6、逻辑笔用于测试单路信号，逻辑夹则用于多路信号。 7、当示波器两个偏转板上都加正弦信号时，显示的图形叫李沙育图形，这种图形在相位和频率测量中常会用到。 8、在示波器上要获得同步图形，待测信号周期与扫描信号周期之比要符 合。 1、按照误差的基本性质和特点，可把误差分为系统误差、随机误差、和粗大误差。 2、按检波器在放大器之前或之后，电子电压表有两种组成形式，即放大-检波式
武汉大学-电子测量原理期末习题及答案汇总讲课讲稿
第一章测量的基本原理 一、填空题 1 ．某测试人员在一项对航空发动机页片稳态转速试验中，测得其平均值为20000 转/ 分 钟（假定测试次数足够多）。其中某次测量结果为20002 转/ 分钟，则此次测量的绝对误差△x ＝______ ，实际相对误差＝______ 。 答案： 2 转/ 分钟，0.01 ％。 2 ．在测量中进行量值比较采用的两种基本方法是________ 和________ 。 答案： 间接比较法，直接比较法。 3 ．计量的三个主要特征是________ 、________ 和________ 。 答案： 统一性，准确性，法律性。 4 ．________ 是比较同一级别、同一类型测量标准的一致性而进行的量值传递活动。 答案： 比对。 5 ．计算分贝误差的表达式为，其中称为______ 。 答案： 相对误差 6 ．指针偏转式电压表和数码显示式电压表测量电压的方法分别属于______ 测量和______ 测量。 答案： 模拟，数字 7 ．为了提高测量准确度，在比较中常采用减小测量误差的方法，如______ 法、______ 法、______ 法。 答案： 微差、替代、交换 二、判断题： 1 ．狭义的测量是指为了确定被测对象的个数而进行的实验过程（） 答案： 错 2 ．基准用来复现某一基本测量单位的量值，只用于鉴定各种量具的精度，不直接参加测量。 答案： 对 3 ．绝对误差就是误差的绝对值（） 答案： 错 4 ．通常使用的频率变换方式中，检波是把直流电压变成交流电压（） 答案： 错 5 ．某待测电流约为100mA 。现有两个电流表，分别是甲表：0.5 级、量程为0~400mA ；
电子计数器误差
4.5 电子计数器的测量误差 本节要求： （1）掌握量化误差、触发误差、标准频率误差的概念及来源。 （2）掌握频率测量误差的组成及分析方法，并能用来解决实际问题。 （3）掌握周期测量误差的组成及分析方法，并能用来解决实际问题。 （4）掌握减小频率及周期测量中误差的方法。 4.5.1 测量误差的来源 1.量化误差 所谓量化误差就是指在进行频率的数字化测量时，被测量与标准单位不是正好为整数倍，因此在量化过程中有一部分时间零头没有被计算在内而造成的误差，再加之闸门开启和关闭的时间和被测信号不同步（随机的），使电子计数器出现±1误差。 2.触发误差 所谓触发误差就是指在门控脉冲在干扰信号的作用下使触发提前或滞后所带来的误差。 3.标准频率误差 标准频率误差是指由于电子计数器所采用的频率基准（如晶振等）受外界环境或自身结构性能等因素的影响产生漂移而给测量结果引入的误差。 4.5.2 频率测量误差分析 计数器直接测频的误差主要由两项组成：即±1量化误差和标准频率误差。一般，总误差可采用分项误差绝对值合成. (4-9) 1.量化误差 在测频时，由于闸门开启时间和被计数脉冲周期不成整数倍，在开始和结束时产生零头时间Δt1和Δ 由于Δt1和Δt2在0～T x之间任意取值，则可能有下列情况： ①当?t1＝?t2时，?N＝0 ②当?t1＝0，?t2＝T x时，?N＝－1 ③当?t1＝T x，?t2＝0时，?N＝＋1
即最大计数误差为±1 （4-10） 2. 标准频率误差 所以：3.减小测频误差方法的分析 根据式4-9所表示的测频误差△f x /f x 与±1误差和标频误差△f c /f c 的关系，可画出如图4－ 图4－15 计数器测频时的误差曲线 从图中可以看出：当在f x 一定时，增加闸门时间T s 可以提高测频分辨力和准确度。 当闸门时间一定时，输入信号频率f x 越高则测量准确度越高。在这种情况下，随着±1 误差减小到c c f f /?以下时，c c f f /?的影响不可忽略。这时，可以认为c c f f /?是计数器测频的准确度的极限。 【例4.1】 设f x ＝20MHz ，选闸门时间T s ＝0.1s ，则由于±1误差而产生的测频误差为： 若T s 增加为1s 10 倍。 1010 10
大学物理实验报告数据处理及误差分析
篇一：大学物理实验1误差分析 云南大学软件学院实验报告 课程：大学物理实验学期： - 学年第一学期任课教师： 专业： 学号： 姓名： 成绩： 实验1 误差分析 一、实验目的 1. 测量数据的误差分析及其处理。 二、实验内容 1．推导出满足测量要求的表达式，即 0? (?)的表达式； 0= (( * )/ (2*θ)) 2．选择初速度A，从[10，80]的角度范围内选定十个不同的发射角，测量对应的射程， 记入下表中： 3．根据上表计算出字母A 对应的发射初速，注意数据结果的误差表示。 将上表数据保存为A. ,利用以下程序计算A对应的发射初速度，结果为100.1 a =9.8 _ =0 =[] _ = ("A. "," ") _ = _ . ad ()[:-1] = _ [:]. ('\ ') _ = _ . ad ()[:-1] = _ [:]. ('\ ') a (0,10): .a d( a . ( a ( [ ])* / a . (2.0* a ( [ ])* a . /180.0))) _
+= [ ] 0= _ /10.0 0 4．选择速度B、C、D、重复上述实验。 B C 6．实验小结 (1) 对实验结果进行误差分析。 将B表中的数据保存为B. ,利用以下程序对B组数据进行误差分析，结果为 -2.84217094304 -13 a =9.8 _ =0 1=0 =[] _ = ("B. "," ") _ = _ . ad ()[:-1] = _ [:]. ('\ ') _ = _ . ad ()[:-1] = _ [:]. ('\ ') a (0,10): .a d( a . ( a ( [ ])* / a . (2.0* a ( [ ])* a . /180.0))) _ += [ ] 0= _ /10.0 a (0,10): 1+= [ ]- 0 1/10.0 1 (2) 举例说明“精密度”、“正确度”“精确度”的概念。 1. 精密度 计量精密度指相同条件测量进行反复测量测值间致(符合)程度测量误差角度说精密度所 反映测值随机误差精密度高定确度(见)高说测值随机误差定其系统误差亦。 2. 正确度 计量正确度系指测量测值与其真值接近程度测量误差角度说正确度所反映测值系统误差 正确度高定精密度高说测值系统误差定其随机误差亦。 3. 精确度 计量精确度亦称准确度指测量测值间致程度及与其真值接近程度即精密度确度综合概念 测量误差角度说精确度(准确度)测值随机误差系统误差综合反映。 比如说系统误差就是秤有问题，称一斤的东西少2两。这个一直恒定的存在，谁来都是 这样的。这就是系统的误差。随机的误差就是在使用秤的方法。 篇二：数据处理及误差分析 物理实验课的基本程序
电子测量原理教学大纲一
电子测量原理教学大纲一（测控技术及仪器专业(68学时) 一、适用对象： 适用于测控技术及仪器专业本科学生。 二、先修课程： 模拟电子技术、数字电子技术、概率论、信号与系统、微机原理 三、课程性质和教学目的： 《电子测量原理》是测控技术及仪器专业的重要技术基础课程。包括电子测量的基本原理、测量误差分析和实际应用，主要电子仪器的工作原理、性能指标、电参数的测试方法，该领域的最新发展等。电子测量技术综合应用了电子、计算机、通信、控制等技术。 通过本课程的学习，培养学生具有电子测量技术和仪器方面的基础知识和应用能力；通过本课程的学习，可开拓学生思路，培养综合应用知识能力和实践能力；培养学生严肃认真，求实求真的科学作风，为后续课程的学习和从事研发工作打下基础。 四、教学内容和要求 第1章．测量的基本原理 （1）测量的基本概念、基本要素，测量误差的基本概念和计算方法。 （2）计量的基本概念，单位和单位制，基准和标准，量值的传递准则。 （3）测量的基本原理，信息获取原理和量值比较原理。 （4）电子测量的实现原理：变换、比较、处理、显示技术。 第2章.测量方法与测量系统 （1）电子测量的意义、特点、内容。 （2）电子测量的基本对象——信号和系统的概念、分类。 （3）电子测量方法分类。 （4）测量系统的基本特性——静态特性和动态特性。 第3章．测量误差及数据处理 （1）测量误差的分类、估计和处理：随机误差的统计特性及减少方法，系统误差的判断及消除方法，粗大误差及判断准则。测量结果的处理步骤，等精度测量和不等精度测量。（2）测量不确定度概念和分类，标准不确定度的A类评定方法和B类评定方法；合成标准不确定度的计算方法；扩展不确定度的确定方法。测量不确定度的评定步骤。 （3）有效数字的处理，测量数据的表示方法：一元线性回归法、端点法、平均选点法、最小二乘法。 第4章．时间与频率的测量 （1）时间、频率的基本概念、时间与频率标准。 （2）频率和时间的数字测量原理和模拟测量原理，电子计数器的组成原理，误差分析。（3）高分辨时间和频率测量技术，闸门同步测量技术、内插法、游标法。 （4）微波频率测量技术，变频法、置换法。 第5章．电压测量 （1）了解电压测量的意义、特点，电压测量的基本原理、方法和分类，电压标准。（2）交流电压的基本参数；检波实现交流电流（AC—DC）转换原理。 （3）DVM的组成原理及主要性能指标，A/D转换原理：逐次逼近比较式、单斜式双斜积分式、三斜积分式。 （4）电流、电压、阻抗（A VO）变换技术，数字多用表的组成方框，测量电路，数字电压表测量的不确定度及自动校准、自动量程技术；串模干扰和共模干扰的概念和抑制措施。第6章．阻抗测量 （1）阻抗定义及表示方法，电阻器、电容器、电感器的电路模型，元件参数的测量原理
电子计数器误差
4.5电子计数器的测量误差 本节要求： （1）掌握量化误差、触发误差、标准频率误差的概念及来源。 （2）掌握频率测量误差的组成及分析方法，并能用来解决实际问题。 （3）掌握周期测量误差的组成及分析方法，并能用来解决实际问题。 （4）掌握减小频率及周期测量中误差的方法。 4.5.1 测量误差的来源 1. 量化误差 所谓量化误差就是指在进行频率的数字化测量时，被测量与标准单位不是正好为整数倍, 因此在量化过程中有一部分时间零头没有被计算在内而造成的误差，再加之闸门开启和关闭的时间和被测信号不同步（随机的），使电子计数器岀现士1误差。 2. 触发误差 所谓触发误差就是指在门控脉冲在干扰信号的作用下使触发提前或滞后所带来的误差。 3. 标准频率误差 标准频率误差是指由于电子计数器所采用的频率基准（如晶振等）受外界环境或自身结构性能等因素的影响产生漂移而给测量结果引入的误差。 4.5.2 频率测量误差分析 计数器直接测频的误差主要由两项组成：即士1量化误差和标准频率误差。一般，总误 差可采用分项误差绝对值合成 (4-9) 1. 量化误差 在测频时，由于闸门开启时间和被计数脉冲周期不成整数倍，在开始和结束时产生零头时间△ t1和厶t2，如图4- 14所示。 0 1 2345678 图4 - 14量化误差示意图 由于△ t1和厶t2在0?T x之间任意取值，则可能有下列情况： ①当t 1 = 12时，N= 0 ②当t 1= 0，t2= T＜时，N=- 1 ③当t 1 = T＜，t2= 0 时，N=+ 1 即最大计数误差为士1个数，故电子计数器的量化误差又称为士1误差
(4-10 ) 2.标准频率误差 由于晶振输出频率不稳定引起闸门时间的不稳定，造成测频误差。 所以： 3.减小测频误差方法的分析 根据式4-9所表示的测频误差△ f x/f x与士1误差和标频误差厶f c/f c的关系，可画岀如图4- 15所示的 误差曲线。 110-1 10 1 C D 10 10 110 102 103 1OK1O2K1O3K1OM1O2M1O3M 10-4 丄10-5 f x(Hz) 图4 - 15计数器测频时的误差曲线 从图中可以看岀：当在f x 一定时，增加闸门时间T s可以提高测频分辨力和准确度。当闸 门时间一定时，输入信号频率f x越高则测量准确度越高。在这种情况下，随着士1误差减小 / fc的影响不可忽略。这时，可以认为 f c / f c 以下时， 准确度的极限。 【例4.1】设f x 若T s增加为1s，则测频误差为士 1.误差表达式 2OMHz选闸门时间T s = O.1s，则由于士 5X 1O —：精度提高1O 倍, / fc是计数器测频的 1误差而产生的测频误差为： 但测量时间是原来的10倍。 由式T x= N T o可得 T x f o 因为： (4-11 ) 2.减小测量周期误差的方法 根据式4 - 11我们可以得到下图所示的测周期的误差曲线图，由图中可以看岀: 所以:
实验大数据误差分析报告和大数据处理
第二章 实验数据误差分析和数据处理 第一节 实验数据的误差分析 由于实验方法和实验设备的不完善，周围环境的影响，以及人的观察力，测量程序等限制，实验观测值和真值之间，总是存在一定的差异。人们常用绝对误差、相对误差或有效数字来说明一个近似值的准确程度。为了评定实验数据的精确性或误差，认清误差的来源及其影响，需要对实验的误差进行分析和讨论。由此可以判定哪些因素是影响实验精确度的主要方面，从而在以后实验中，进一步改进实验方案，缩小实验观测值和真值之间的差值，提高实验的精确性。 一、误差的基本概念 测量是人类认识事物本质所不可缺少的手段。通过测量和实验能使人们对事物获得定量的概念和发现事物的规律性。科学上很多新的发现和突破都是以实验测量为基础的。测量就是用实验的方法，将被测物理量与所选用作为标准的同类量进行比较，从而确定它的大小。 1.真值与平均值 真值是待测物理量客观存在的确定值，也称理论值或定义值。通常真值是无法测得的。若在实验中，测量的次数无限多时，根据误差的分布定律，正负误差的出现几率相等。再经过细致地消除系统误差，将测量值加以平均，可以获得非常接近于真值的数值。但是实际上实验测量的次数总是有限的。用有限测量值求得的平均值只能是近似真值，常用的平均值有下列几种: (1) 算术平均值 算术平均值是最常见的一种平均值。 设1x 、2x 、……、n x 为各次测量值，n 代表测量次数，则算术平均值为 n x n x x x x n i i n ∑==+???++=121 (2-1) (2) 几何平均值 几何平均值是将一组n 个测量值连乘并开n 次方求得的平均值。即 n n x x x x ????=21几 (2-2) （3）均方根平均值 n x n x x x x n i i n ∑==+???++= 1 222221均 (2-3) (4) 对数平均值 在化学反应、热量和质量传递中，其分布曲线多具有对数的特性，在这种情况下表征平均值常用对数平均值。 设两个量1x 、2x ，其对数平均值
电子测量中实验误差分析与控制
目录 摘要 .......................................................................................... 错误!未定义书签。 一、绪论 ........................................................................................ 错误!未定义书签。 二、测量误差的基本原理 ............................................................ 错误!未定义书签。 2.1、研究误差的目的 ...................................................................................... 错误!未定义书签。 ２．2、测量误差的表示方法?错误!未定义书签。 ２.３、电子测量仪器误差的表示方法 .......................................................... 错误!未定义书签。 三、测量误差的分类 .................................................................... 错误!未定义书签。 3．1、误差的来源?错误!未定义书签。 3．2、测量误差的分类 ................................................................................... 错误!未定义书签。 3.３、测量结果的评定 .................................................................................... 错误!未定义书签。 四、随机误差的统计特性与估算方法 ........................................ 错误!未定义书签。 ４.2、贝塞尔公式及其应用?错误!未定义书签。 4.3、均匀分布情况下的标准差 ...................................................................... 错误!未定义书签。 ４.４非等精密度测量 .................................................................................... 错误!未定义书签。 五、系统误差的特性及减小方法 ................................................ 错误!未定义书签。 ５．１、系统误差的特征?错误!未定义书签。 ５．2、判断系统误差的方法 ......................................................................... 错误!未定义书签。 5．3、控制系统误差的方法?错误!未定义书签。 5.3.1.从产生误差的根源上采取措施。?错误!未定义书签。 5．3．2.用修正法减小系统误差?错误!未定义书签。 六、疏失误差及其判断准则 ........................................................ 错误!未定义书签。 6.1、测量结果的置信问题 .............................................................................. 错误!未定义书签。 6.2、不确定度与坏值的剔除准则?错误!未定义书签。 七、测量数据的处理 .................................................................... 错误!未定义书签。 7.１、数据的舍入规则?错误!未定义书签。 ７．2、测量结果的处理步骤?错误!未定义书签。 7.3、最小二乘法原理?错误!未定义书签。 八、最佳测量条件的确定与测量方案的设计?错误!未定义书签。 8．1、最佳测量条件的确定 ........................................................................... 错误!未定义书签。 8.2、测量方案设计 .......................................................................................... 错误!未定义书签。 8.2.１、在设计测量方案时,可以从下属几个方面考虑?错误!未定义书签。 8．2．2、测量过程可分为三个阶段 ..................................................... 错误!未定义书签。 致谢?错误!未定义书签。 参考文献?错误!未定义书签。
最新电子测量原理课后习题答案
第一章测量的基本原理一、填空1、2 转/ 分钟，0.01 ％2、间接比较法，直接比较法3、统一性，准确性，法律性4、比对5、相对误差6、模拟，数字7、微差、替代、交换二、判断错对错错错错三、选择CDBBAD四、简答题1、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。2、3、4、计量是为了保证量值的统一和准确一致的一种测量，它是利用技术和法制手段实施的一种特殊形式的测量，即把被测量与国家计量部门作为基准或标准的同类单位量进行比较，以确定合格与否，并给出具有法律效力的《检定证书》。计量的三个主要特征是统一性、准确性和法制性。由于测量发展的客观需要出现了计量，测量数据的准确可靠，需要计量予以保证，计量是测量的基础和依据，没有计量，也谈不上测量。测量又是计量联系实际应用的重要途径，可以说没有测量，计量也将失去价值。计量和测量相互配合，相辅相成7、电压比较、阻抗比较、频率（时间）比较、相位比较、数字比较等。5、测量中使用比较器可进行五种不同层次的比较：6、8、第二章测量方法与测量系统一、填空题1、量程范围宽；测量准确度高、测量速度快、易于实现遥测。2、电信号；电系统3、测试激励信号源。4、ykx 5、平均无故障时间；可信任概率；故障率或失效率；有效度或可用度6、微分方
程；脉冲响应函数；传递函数；频率响应函数。7、0.707；； 8、0.707二、判断题：对错错对错错错三、选择题：1、ABCDE 2、A 3、BD 4、C 5、D四、简答题1、量程＝测量范围上限－测量范围下限＝600－100＝500kPa2、测试系统的静态特性是通过静态标定或静态校准的过程获得的。静态标定就是在一定的标准条件下，利用一定等级的标定设备对测试系统进行多次往复测试的过程，如下图所示。3、4、初始值不为零的一阶测量系统，其阶跃响应的微分方程的解为：由已知条件得：化解得：故：该测量系统的时间常数为8.506 秒。第四章时间与频率的测量一、填空题1、±1 量化、标准频率2、测频率比、测时间间隔、测相位差、自检3、量化误差、标准频率误差、频标4、多周期5、增大闸门时间、被计数频率越低6、频率较低、一个周期、频率较高； 7、频率准确度、频率稳定度8、连续的二、判断题错错对错对对对错三、选择题DCDCDBACAB四、简答题1、（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＝10KHz2、（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
电子测量技术(第二版)林占江课后答案
电子测量原理 林占江 课后习题答案
第1章绪论 1.1 答：电子测量是以电子技术理论为依据，以电子测量仪器和设备为手段，以电量和非电量为测量对象的测量过程。属于电子测量的是（2）、（3）。 1.2 答：见1.2节与1.3节。 1.3 答：主基准、副基准和工作基准。 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 实际相对误差：0.25% 0.5级 2.5 14.8V,40.8% 2.6 1.15V,0.99V;23%,19.8% 2.7 5%,0.42dB 2.8 200k,266.7k,25% 2.9 200k,199.973k,0.014% 2.10 微差法、替代法、零示法 2.11 2.5级 2.12 1000.82125, 0.047 2.13 0.9926 ±0.0008 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 3.1 20%, 4.8%, 4V, 4.76 3.2 1.414, 1.11, 1; 1, 1, 1; 1.73, 1.15, 1 3.3 7.07, 10, 5.78 3.4 2格 3.5 输入已知参数的方波、三角波 3.6 不同，波形系数不同 3.7 平均值表,波形系数更接近1 3.8 见P89 3.9见P108 3.10 0.5%, 2%, 5% 3.11 27.4%, 23.1%, 20.2% 第4章数字测量方法 4.1见P115 4.2见P119 4.3见P115 4.4 4位，4位半，3位半，3位半，0.01mV 4.5 0.005%, 4.6 0.0008V, 8个字 4.7 0.000058V, 0.0032%,0.0000418,0.023% 4.8见P135 4.9见P143 4.10 0.00002%, 0.0002%, 0.002% 4.11 1.01s 4.12 100kHz 4.13 75μs 4.1见P115
电子测量复习题解答
一、填空题 1、在选择仪器进行测量时，应尽可能小的减小示值误差，一般应使示值指示在仪表满刻度值的___2/3__ 以上区域。 2、随机误差的大小，可以用测量值的____标准偏差____ 来衡量，其值越小，测量值越集中，测量的____精密度____ 越高。 3、设信号源预调输出频率为1MHz ，在15 分钟内测得频率最大值为1.005MHz ，最小值为998KHz ，则该信号源的短期频率稳定度为___0.7%___ 。 4、信号发生器的核心部分是振荡器。 5、函数信号发生器中正弦波形成电路用于将三角波变换成正弦波。 6、取样示波器采用非实时取样技术扩展带宽，但它只能观测重复信号。 7、当观测两个频率较低的信号时，为避免闪烁可采用双踪显示的____断续____方式。 8、BT-3 型频率特性测试仪中，频率标记是用一定形式的标记来对图形的频率轴进行定量，常用的频标有___针形频标_____ 和____菱形频标_____ 。 9、逻辑分析仪按其工作特点可分逻辑状态分析仪和逻辑定时分析仪。 10、指针偏转式电压表和数码显示式电压表测量电压的方法分别属于____模拟__ 测量和___数字___ 测量。
1、测量误差是测量结果与被测值的差异。通常可以分为 绝对误差 和 相对误差 。 2、在测量数据为正态分布时，如果测量次数足够多，习惯上取 3σ 作为判别异常数据的界限，这称为莱特准则。 3、交流电压的波峰因数P K 定义为 峰值与有效值之比 ，波形因 数F K 定义为 有效值与平均值之比 。 4、正弦信号源的频率特性指标主要包括 频率范围 、频率准确度 和 频率稳定度 。 5、频谱分析仪按信号处理方式不同可分为 模拟式 、 数字式 和模拟数字混合式。 6、逻辑笔用于测试 单路信号 ，逻辑夹则用于 多路信号 。 7、当示波器两个偏转板上都加 正弦信号 时，显示的图形叫李沙育图形，这种图形在 相位 和频率测量中常会用到。 8、在示波器上要获得同步图形，待测信号周期y T 与扫描信号周期x T 之比要符合 y x nT T 。 1、按照误差的基本性质和特点，可把误差分为 系统误差 、 随机误差、 和 粗大误差 。 2、按检波器在放大器之前或之后，电子电压表有两种组成形式，即 放大-检波式 和 检波-放大式 。 3、在双踪示波器的面板上，当“微调”增益控制旋钮顺时针方向转
电子测量原理习题 第七章-信号波形测量
电子测量原理习题第七章-信号波形测量 一、填空题 1: 示波管由____、偏转系统和荧光荧三部分组成。 答案： 电子枪 2: 示波器荧光屏上，光点在锯齿波电压作用下扫动的过程称为____。 答案： 扫描 3: 调节示波器“水平位移”旋钮，是调节____的直流电位。 答案： X偏转板 4: 欲在x=10cm长度对的信号显示两个完整周期的波形，示波器应具有扫描速度为_____。 答案： 20ms/cm 5: 取样示波器采用_____取样技术扩展带宽，但它只能观测_____信号。 答案： 非实时，重复 6: 当示波器两个偏转板上都加_____时，显示的图形叫李沙育图形，这种图形在_____和频率测量中常会用到。 答案： 正弦信号相位 7、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_______ 电路。 答案： RC分压(或阻容分压) 8、示波器的“聚焦”旋钮具有调节示波器中________极与________极之间电压的作用。 答案： 第一阳(或A1) 第二阳(或A2，或G2) 9、在没有信号输入时，仍有水平扫描线，这时示波器工作在________状态，若工作在_____状态，则无信号输入时就没有扫描线。 答案： 连续扫描触发扫描
10、双扫描示波系统，采用A扫描输出________波，对B扫描触发，调节________来实现延迟扫描的延时调节。 答案： 锯齿延迟触发电平 二、判断题： 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。( ) 答案： 错 2、示波器的电阻分压探头一般为100∶1分压，输入阻抗很高，一般用来测量高频高电压。( ) 答案： 错 3、用示波器测量电压时，只要测出Y轴方向距离并读出灵敏度即可（） 答案： 错 4、电子示波器是时域分析的最典型仪器。（） 答案： 对 5、用示波法测量信号的时间、时间差、相位和频率都是以测量扫描距离D为基础的。（） 答案： 对 三、选择题： 1: 通用示波器可观测（）。 A:周期信号的频谱；B:瞬变信号的上升沿 C:周期信号的频率；D:周期信号的功率 答案： C 2: 在示波器垂直通道中设置电子开关的目的是____。 A:实现双踪显示；B:实现双时基扫描 C:实现触发扫描；D:实现同步 答案： A
实验大数据误差分析报告与大数据处理
第一章实验数据误差分析与数据处理 第一节实验数据误差分析 一、概述 由于实验方法和实验设备的不完善，周围环境的影响，以及人的观察力，测量程序等限制，实验测量值和真值之间，总是存在一定的差异，在数值上即表现为误差。为了提高实验的精度，缩小实验观测值和真值之间的差值，需要对实验数据误差进行分析和讨论。 实验数据误差分析并不是即成事实的消极措施，而是给研究人员提供参与科学实验的积极武器，通过误差分析，可以认清误差的来源及影响，使我们有可能预先确定导致实验总误差的最大组成因素，并设法排除数据中所包含的无效成分，进一步改进实验方案。实验误差分析也提醒我们注意主要误差来源，精心操作，使研究的准确度得以提高。 二、实验误差的来源 实验误差从总体上讲有实验装置（包括标准器具、仪器仪表等）、实验方法、实验环境、实验人员和被测量五个来源。 1.实验装置误差 测量装置是标准器具、仪器仪表和辅助设备的总体。实验装置误差是指由测量装置产生的测量误差。它来源于： （1）标准器具误差 标准器具是指用以复现量值的计量器具。由于加工的限制，标准器复现的量值单位是有误差的。例如，标准刻线米尺的0刻线和1 000 mm刻线之间的实际长度与1 000 mm单位是有差异的。又如，标称值为 1kg的砝码的实际质量（真值）并不等于1kg等等。 （2）仪器仪表误差 凡是用于被测量和复现计量单位的标准量进行比较的设备，称为仪器或仪表．它们将被测量转换成可直接观察的指示值。例如，温度计、电流表、压力表、干涉仪、天平，等等。 由于仪器仪表在加工、装配和调试中，不可避免地存在误差，以致仪器仪表的指示值不等于被测量的真值，造成测量误差。例如，天平的两臂不可能加工、调整到绝对相等，称量时，按天平工作原理，天平平衡被认为两边的质量相等。但是，由于天平的不等臂，虽然天平达到平衡，但两边的质量并不等，即造成测量误差。 （3）附件误差 为测量创造必要条件或使测量方便地进行而采用的各种辅助设备或附件，均属测量附件。如电测量中的转换开关及移动测点、电源、热源和连接导线等均为测量附件，且均产生测量误差。又如，热工计量用的水槽，作为温度测量附件，提供测量水银温度计所需要的温场，由于水槽内各处温度的不均匀，便引起测量误差，等等。 按装置误差具体形成原因，可分为结构性的装置误差、调整性的装置误差和变化性的装置误差。结构性的装置误差如：天平的不等臂，线纹尺刻线不均匀，量块工作面的不平行性，光学零件的光学性能缺陷，等等。这些误差大部分是由于制造工艺不完善和长期使用磨损引起的。调整性的装置误差如投影仪物镜放大倍数调整不准确，水平仪的零位调整不准确，千分尺的零位调整不准确，等等。这些误差是由于仪器仪表在使用时，未调整到理想状态引起的。变化性的装置误差如：激光波长的长期不稳定性，电阻等元器件的老化，晶体振荡器频率的长期漂移，等等。这些误差是由于仪器仪表随时间的不稳定性和随空间位置变化的不均匀性造成的。 2.环境误差 环境误差系指测量中由于各种环境因素造成的测量误差。 被测量在不同的环境中测量，其结果是不同的。这一客观事实说明，环境对测量是有影响的，是测量的误差来源之一。环境造成测量误差的主要原因是测量装置包括标准器具、仪器仪表、测量附件同被测对象随着环境的变化而变化着。 测量环境除了偏离标准环境产生测量误差以外，从而引起测量环境微观变化的测量误差。 3.方法误差
电子测量实验-频率测量及其误差分析
实验三频率测量及其误差分析 一、实验目的 1 掌握数字式频率计的工作原理； 2 熟悉并掌握各种频率测量方法； 3 理解频率测量误差的成因和减小测量误差的方法。 二、实验内容 1用示波器测量信号频率，分析测量误差； 2用虚拟频率计测量频率。 三、实验仪器及器材 1信号发生器 1台 2 虚拟频率计 1台 3 示波器 1台 4 UT39E型数字万用表 1块 四、实验要求 1 查阅有关频率测量的方法及其原理； 2 理解示波器测量频率的方法，了解示波器各旋钮的作用； 3 了解虚拟频率计测量的原理； 4 比较示波器测频和虚拟频率计测频的区别。 五．实验步骤 1 用示波器测量信号频率 用信号发生器输出Vp-p=1V、频率为100Hz—1MHz的正弦波加到示波器，适当调节示波器各旋钮，读取波形周期，填表3-1，并以信号源指示的频率为准，计算频率测量的相对误差。 表3-1“周期法”测量信号频率 信号Vp-p 1V 采集 方式峰值检测 显示 方式YT 输入通道CH1 输入藕 合方式 直流 垂直刻度 系数（粗）200 mV 垂直刻 度系数 （细） 40 mV 触发源CH1 触发极性上升触发耦合直流 信号频率水平刻度系数 周期读数 （格或cm）细 测得频率 频率测量 相对误差 100Hz 2.50 ms 20.0 100.000 Hz 0 1kHz 250 us 20.2 990.100 Hz 0.99% 10kHz 25.0us 20.2 9.901 KHz 0.99%
100kHz 2.50 us 20.2 99.010 KHz 0.99% 1MHz 250 ns 20.0 1.000 MHz 0 5MHz 50.0 ns 20.2 4.950 MHz 1.00% 2 用虚拟频率计测量频率 用标准信号发生器输出正弦信号作为被测信号，送到DSO2902的CH-A1通道，按表3-2进行实验。并以信号发生器指示的频率为准，计算测频误差。 表3-2虚拟计数器测频实验 序号被测信号频率 （Vp-p=1V） 读数 测得值相对误差 单位(细) 数值(格) 1 100Hz 0.2ms/div 50.1 99.800Hz 0.2% 2 1000Hz 25us/div 40.0 1000.000Hz 0 3 10kHz 2us/div 50.3 9.940KHz 0.6% 4 100kHz 0.25us/div 40.0 100.000KHz 0 5 1MHz 50ns/div 20.0 1.000MHz 0 6 5MHz 10ns/div 19.8 4.975MHz 0.5% 3 用UT39E型数字万用表测量频率 用标准信号发生器输出正弦信号作为被测信号，用UT39E型数字万用表测量频率，按表3-3进行实验。并以信号发生器指示的频率为准，计算测频误差。 表3-3 UT39E型数字万用表测频实验 序号 被测信号频 率 （Vp-p=1V） 读数测得值相对误差选取档位单位数值 1 100Hz 2K KHz 0.1004 100.4Hz 0.40% 2 1000Hz 2K KHz 1.004 3 1004.3Hz 0.43% 3 5kHz 20K KHz 5.0140 5.0140K 0.28% 4 10kHz 20K KHz 10.0230 10.0230K 0.23% 5 15kHz 20K KHz 15.0420 15.0420K 0.28% 6 20kHz 20K KHz 超出量程 六、思考题 1.理解电子计数器测频原理，测频误差主要与哪些因素有关？ 答：电子计数器按照式f=N/T的定义进行频率测量的。在开门时间，被测信号 通过闸门进入计数器计数并显示。若闸门开启时间为Tc和输入信号频率为fx， 则计数值为：N=Tc/Tx=Tc*fx。闸门的宽度是由标准的时基经过分频得到的，通 过开关选择分频比，是已知量。因此，只要得到计数器的计数值，就可以由上式