湖南工业大学电子测量与仪器考试重点

1、电子测量的特点：①测量频率范围广②测量量程宽③测量方便灵活④测量速度快⑤可以进行遥控⑥易于实现测试智能化和测试自动化

2、电子测量的方法⑴按测量手段分：直接测量、间接~、组合~⑵按测量方式分：只读法、比较法：零值法、微差法、替代法⑶按被测物理量时间特性分：静态（直流）测试技术、动态（交流）~、动态（脉冲）~

3、电子测量仪器（通用和专用两大类）：概述：利用电子技术实现测量的仪表设备

功能：转换功能、信号处理与传输功能、显示功能。按被测量特性分类：时域测试仪器、频域~、调制域~。发展状况：模拟仪器、数字化~智能~虚拟~合成~

4、计量定义：是利用技术和法制手段实现单位同意和量值准确可靠的测量

特征：统一性、准确性、法制性

检定：是用高一等级准确度的计量器具对低一等级的计量器具进行比较，以达到全面评定被检计量器具的计量性能是否合格的目的。比对：在规定条件下，对相同准确度等级的同类基准、标准或工作计量器具之间的量值进行比较，其目的是考核量值的一致性校准：校准是指被校的计量器具与高一等级的计量标准相比较，以确定被校计量器具的示值误差的全部工作5、测量仪器定期送计量部门进行检定目的：获得准确的修正值，以保证量值传递的准确性按误差的特点和性质，误差可分为系统误差、随机~、粗大~。研究误差的目的：在一定条件下得到更接近于真实值的最佳测试结果。误差分析目的：找出引起误差的主要原因，从而有针对性地采取措施，奸笑测量误差，提高测量的精确度

系统误差：在重复性条件下，对同一被测量无限多次测量所得的结果的平均值与被测量的真值之差（主要特点：只要测量条件不变，误差即为确定值，用多次测量去求平均值的办法不能改变和消除系统误差，具有可重复性，较易修正和消除。产生原因：由固定不变的活按确定规律变化的因素造成，包括测量装置、环境、方法、人员方面的因素。消弱：零式法、替代法、交换法。检查和判别：⑴恒定：改变测量条件、理论分析计算、用高档仪器比对校准、统计法⑵变值：剩余误差观察、累进性系差是判别—马利科夫判据、周期性系差的判别—阿贝赫梅特判据）

随机误差定义：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（服从正态分布“两头小，中间大”，对称性、单峰性、有界性、抵偿性）

粗大误差定义：在一定条件下，测量值显著偏离其真值所对应的误差（产生原因：读书错误、测量方法错、仪器有缺陷、电磁干扰及电压跳动等。剔除：给定一知心概率，确定相应的置信区间，凡超出置信区间的误差就认为是粗大误差。检验：莱特检验法、格拉布斯~、中位数~）

6、置信度：用来描述测量结果处于某一范围内可靠程度的量，一般用百分比表示

7、信号发生器功用：激励源、信号仿真、校准源

正弦信号发生器的性能指标：频率范围、频率准确度、频率稳定度、失真度与频谱纯度、输出阻抗、输出电平（衰减器目的：获得从微伏级到毫伏级的小信号电压）、调制特性。

模拟信号发生器：低频信号发生器波段式组成原理：波段式信号发生器输出频率由主振器确定，通常由RC振荡器产生低频正弦波，经电压放大达到电压输出幅度的要求，由电位器和衰减器调节输出。这种信号发生器带负载能力弱，只能提供电压输出。当需要功率输出时，可选用后面加功率放大器的信号发生器。RC振荡器频率覆盖范围小，波段式~常做成多波段。差频式信号发生器：由可变频率振荡器f1和固定频率振荡器f2通过混频器产生两者差频信号f0=f1-f2，经过低通滤波器滤除混频器输出中含有的高频分量，再经放大衰减输出，得到需要的低频信号。优点：频率覆盖范围大，易做到整个低频段内频率可连续调节而不用更换波段，且输出电平也较平稳

8、直接数字合成法DDS：（得到的频率范围低，可用于低频）（相位）基本原理：在微机内，

若插入一块D/A转换卡，然后编制一段小程序，如连续进行加1运算到一定值，然后连续进行减1运算回到原值，再反复运行起小阶梯的高频分量，则得到三角波输出。若更换程序，令输出1一段时间，再令输出0一段时间，反复运行这段程序，则会得到方波输出。

K为累加值，即相位步进码，也称频率码，若K=1，每次累加结果的增量为1，则一次从数据ROM中读取数据，若K=2,则每个一个ROM地址读一次数据，其余类推，K值越大，相位步进越快，输出信号波形的频率就越高。Kmax=2∧(n-2)

9、间接合成法（可得高频）：即锁相合成法，利用锁相环PLL的频率合成方法

基本锁相环由相位比较器PD，压控振荡器VCO和环路滤波器LPF组成的闭合回路。相位比较器即鉴相器，比较两个输入信号f0和fi的相位差，输出与相位差成比例的误差电压。环路滤波器是一种RC低通滤波器，滤去误差电压的高频成分及噪声，改善环路的性能。压控振荡器是在外加电压的作用下能改变其输出频率的振荡器。工作过程：通过频率牵引，达到相位锁定，当环路锁定时，f0=fi,△φ=C，输出频率具有与输入频率相同的频率特性。基本形式：倍频锁相环、分频~、混频~

三种合成法比较：模拟直接合成法转换速度快，但电路复杂，难以集成化。数字~：基于大规模集成电路和计算机技术，适用于函数波形和任意波形的信号源，但有关芯片速度跟不上高频信号需要。锁相环~：转换速度慢，但输出信号频率可达到超高频频段，频谱纯度高

提高频率分辨率方法：微差混频法、多环合成法、小数合成法。扩展频率上限的方法：前置分频法、倍频—混频法、吞脉冲分频法

10、时频基准：世界时UT秒、原子时AT秒、协调世界时UTC秒

电子计数法测频原理（实质：比较法测频）：在与门A端加入被测信号被整形后的脉冲序列fx，在B端加入宽度为T的控制信号，取T=1s，则C端仅能在T期间有被测脉冲出现，然后可以直接得出NTx=T，即fx=N/T。组成：⑴时基电路（标准性、多值性）：提供准确的闸门时间⑵输入电路：将被测周期信号转换为可技术的窄脉冲⑶技术显示电路：累计被测周期信号重复的次数，显示被测信号的频率⑷控制信号：产生各种控制信号，去控制各电路单元的工作，使整机按一定的工作程序完成自动测量的任务。测频时，电子计数器的工作过程：准备期：在开始进行一次测量之前应当做好的准备工作室使各计数电路回到原始状态，并抹掉读数—复零，在复零完成后，控制电路撤掉对门控双稳的闭锁信号，门控双稳处于等待状态，等待一个闸门信号的触发；测量期：通过闸门信号选择开关从时基电路选取1Hz的频标信号作为开门时基控制信号。门控双稳在1Hz频标信号的触发下产生秒脉冲，使主门准确开启1s时间；显示期：在一次测量完毕后，关闭主门，把计数结果送到显示电路去显示

11、计数器直接测频误差：±1误差（脉冲技术相对误差与被测信号频率和闸门时间成反比）和标准频率误差（闸门时间相对误差在数值上等于晶振频率的相对误差）

中界频率：测频、测周误差相等时的频率(测频误差随被测频率增高而减小，测周误差反之，fx>fM，测频；反之测周。

12、通用计数器功能：自检：在时基单元提供的闸门时间内，对时标信号进行计数，用于检查计数器的整机逻辑功能是否正常。频率比（A/B）的测量：指加于A、B两路信号源的频率比值。累加计数：是指在一定时间内记录信号经整形后的脉冲个数。

13、对电压测量的基本要求：应有足够高的电压测量范围、测量准确度、输入阻抗、抗干扰能力、足够宽的频率范围。

均值电压表：放大—检波式电子电压表，简称均值表，可以做到mV量级，频率范围20Hz~10MHz，又称视频毫伏表。峰值电压表：简称峰值表，属检波—放大式电子电压表，又称超高频毫伏表。有效值电压表：属放大—检波式电子电压表，其交流—直流变换电路主要有热电偶式和计算式两种。数字电压表：利用模数（A/D）转换原理，将被测电压转换为数字量，并将测量结果以数字形式显示出来的电子测量仪器。直流数字电压表组成：输入电