电子测量课后答案

附录A 习题答案

第1章

1．电子测量的内容包括：

（1）电能量的测量，如电压、电流、电功率等；

（2）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；

（3）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；

（4）电子电路性能的测量，如放大倍数、衰减量、灵敏度、噪声指数等；

（5）特性曲线显示，如幅频特性、相频特性曲线等。

2．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。

3．（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。

4．（1）时域测量仪器：电子电压表、电子计数器、电子示波器、测量用信号源等。

（2）频域测量仪器：频率特性测试仪、频谱分析仪、网络分析仪等。

（3）调制域测量仪器：调制度分析仪、调制域分析仪等。

（4）数据域测量仪器：逻辑笔、数字信号发生器、逻辑分析仪、数据通信分析仪等。

（5）随机测量仪器：噪声系数分析仪、电磁干扰测试仪等。

5．测量误差通常可用绝对误差和相对误差两种方法表示。若要反映测量误差的大小和方向，可用绝对误差表示；若要反映测量的准确程度，则用相对误差表示。

6．当然不是一回事。测量误差指的是测量值与被测量真值的差异，造成这种差异的原因可能是仪器误差、人员误差、方法误差和环境误差等原因，因此仪器误差是造成测量误差的原因之一。而仪器误差仅仅是指作为比较设备的测量仪器由于测量精度和准确度所带来的测量误差。

电子测量技术与仪器

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7．（1）系统误差是一个恒定不变的值或是具有确定函数关系的值；进行多次重复测量时，系统误差不能消除或减少；系统误差具有可控制性或修正性。系统误差使测量的正确度受到影响。

（2）随机误差的性质主要有：在多次测量中，绝对值小的误差出现的次数比绝对值大的误差出现的次数多；在多次测量中，绝对值相等的正误差与负误差出现的概率相同，即具有对称性；测量次数一定时，误差的绝对值不会超过一定的界限，即具有有界性；进行等精度测量时，随机误差的算术平均值的误差随着测量次数的增加而趋近于零，即正、负误差具有抵偿性。随机误差影响测量精度。

（3）粗大误差的主要性质是测量结果明显偏离实际值。它使测量结果完全不可信，只有在消除粗大误差后才能进行测量。

8．削弱系统误差的主要方法有： （1）零示法； （2）替代法； （3）补偿法； （4）对照法； （5）微差法； （6）交换法。

9．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0～300 V 、±0.5级的电压表，根据公式有。

m x1%100%100%x s x

x x γ⋅∆=⨯⨯

3000.5%100% 1.5%100

⨯=⨯=

（2）对量程为0～100 V 、±1.0级的电压表，同样根据公式有。

m x2%100%100%x s x

x x γ⋅∆=⨯⨯

100 1.0%100% 1.0%100

⨯=⨯=

从计算结果可以看出，用量程为0～100 V 、±1.0级的电压表测量所产生的示值相对误差小，所以选用量程为0～100 V 、±1.0级的电压表测量更准确。

10．（1）绝对误差

44545050(V)x x A ∆=-=-=- （2）相对误差

x 50100%100%11.2%445x x γ∆-=

⨯=⨯=- （3）引用误差

m m 50

100%100%10.0%500

x x γ∆-=

⨯=⨯=-

≤ ≤

附录A 习题答案

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（4）修正值

50(V)c x =-∆=

第2章

1．答：当对电阻值的测量精度要求很高时，可用直流电桥法进行测量。典型的惠斯登电桥的原理如图所示。其步骤如下： （1）测量时，接上被测电阻R x ，再接通电源。 （2）通过量程开关调节比例系数k ，其中k =R 1/R 2。 （3）再调节R n ，使电桥平衡，即检流计指示为0。 （4）读出k 和R n 的值，用公式求得R x 。

1x n n 2

R

R R kR R =⨯=

2．低频信号源中的主振器一般由RC 振荡电路或差频式振荡电路组成。相对来说采用RC 振荡电路或差频式振荡电路比LC 振荡电路简单，调节方便。

3．高频信号发生器主要包括主振级、缓冲级、调制级、输出级、监测电路和电源等电路，如下图所示。

主振级产生高频振荡信号，该信号经缓冲级缓冲后，被送到调制级进行幅度调制和放大，调制后的信号再送给输出级输出，以保证具有一定的输出电平调节范围。监测电路监测输出信号的载波电平和调制系统数，电源用于提供各部分所需的直流电压。

4．主振级用于产生高频振荡信号，它决定高频信号发生器的主要工作特性。按产生主振信号的方法不同，高频信号发生器可分为调谐信号发生器、锁相信号发生器和合成信号发生器三大类。由调谐振荡器构成的信号发生器称为调谐信号发生器。常用的调谐振荡器就是晶体管LC 振荡电路，LC 振荡电路实质上是一个正反馈调谐放大器，主要包括放大器和反馈网络两个部分。这种电路易于在高频段起振和调节。

5．函数信号发生器实际上是一种多波形信号源，可以输出正弦波、方波、三角波、斜波、半波正弦波及指数波等。构成函数发生器的方案很多，通常有三种，即方波-三角波-正弦波函数发生器的构成方案、三角波-方波-正弦波函数发生器的构成方案、正弦波-方波-三角波函数发生器的构成方案。