电子测量技术课程答案

目录

习题一 (1)

习题二 (6)

习题三 (16)

习题四 (24)

习题五 (30)

习题六 (35)

习题七 (37)

习题八 (46)

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。

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。

1.6 选择测量方法时主要考虑的因素有哪些？

答：在选择测量方法时，要综合考虑下列主要因素：①被测量本身的特性；②所要求的测量准确度；③测量环境；④现有测量设备等。

1.7 设某待测量的真值为土0．00，用不同的方法和仪器得到下列三组测量数据。试用精密度、正确度和准确度说明三组测量结果的特点：

①10.10，l0.07，10.l2，l0.06，l0.07，l0.12，10.11，10.08，l0.09，10.11；

② 9.59，9.7l，1 0.68，l0.42，10.33，9.60，9.80，l0.21．，9.98，l0.38；

③ 10.05，l0.04，9.98，9.99，l0.00，10.02，10.0l，999，9.97，9.99。

答：①精密欠正确；②准确度低；③准确度高。

1.8 SXl842数字电压表数码显示最大数为19 999，最小一档量程为20mV，问该电压表的最高分辨率是多少？

解：20mV/19999＝0.001 mV＝1μV

l.9 SR46示波器垂直系统最高灵敏度为50uV／div，若输入电压为120uV，则示波器

荧光屏上光点偏移原位多少格？

解：120/50＝2.4格

1.10 某待测电路如题1.10图所示。

（1）计算负载R L 上电压U 。的值(理论值)。

（2）如分别用输入电阻R v 为120kO ．和10MQ 的晶体管万用表和数字电压表测量端电压U 。，忽略其他误差，示值U 。各为多少？

（3）比较两个电压表测量结果的示值相对误差r x ［r x ＝(U o －U x )/U x ×100%］

解：（1）0305 2.53030

U V ⨯＝

＝＋

（2）R 外1＝30//120＝24 K Ω

1245 2.2230x U V ⨯＝

＝＋24

题1.10 图

R 外2＝30//10000＝29.91 K Ω 229.9152.49630x U V ⨯＝

＝＋29.91

（3）0

1100%100%12.6%2.22

x x x

U U r U ⨯⨯－ 2.22－2.5

＝

＝

＝－

2100%100%.16%2.496

x x x

U U r U ⨯⨯－ 2.496－2.5

＝

＝

＝－0

1.11 已知某热敏电阻随温度变化的规律为0(1/1/)

0B T T T R R e

-=⋅，其中R o 、R t 分别为

热力学温度为T 0＝300K 和T 时的阻值，B 为材料系数。已测得 ① T 1＝290 K ，R 1＝14.12kΩ ，②T 2＝320K ，R 2＝5.35kg 。求R 0和B 。

解：11(

)

290

300

014.12B R e －

＝ （1）

11(

)

320

300

0B R e

－

5.35＝ （2）

联立（1）、（2）解得：

B ＝3003 R 0＝10.05K Ω

1.12 试设计一个测量方案，测量某放大器的直流输出电阻(阻值估计在30kΩ左右)。 解：设计如右图所示，为减少测量误差采用 数字电压表测量，且R 1、R 2都在30 K Ω左右， 可忽略电压表接入对输出电压的影响，则有：

111R U E R r

＝

＋ 222R U E R r

＝

＋

所以：12121221

()R R U U R U R U －r ＝

－

1.13 选择测量仪器时，通常要根据被测量的大致大小选择合适的测量量程。例如仍采用题1.l0所示的测量电路，现分别用MF －20晶体管电压表的6 V 档和30V 档测量负载R L 上电阻U o ，已知电压表的电压灵敏度为20kΩ／V(由此司算出各档量程电压表输入电阻R v ＝电压灵敏度×量程)，准确度等级为

2.5级(准确度等级s 表示仪表的满度相对误差不超过s ％，即最大绝对误差为Δx m ＝±s%·x m 。试分别计算两个量程下的绝对误差和相对误差。

r

E

R R V K

＋

－1

2