电子测量答案

第一章

1.1什么是测量？什么是计量？

测量是为了取得被测对象的量值而进行的实验过程。该过程将被测对象直接或间接地与同类已知单位进行比较，取得用数值和单位共同表示的测量结果。

计量是为了保证单位和量值的统一和准确一致的一种测量。把未知量与经过准确确定、并经国家计量部门认可的基准或标准相比较来加以测定（即量值传递）

1.2什么是计量基准？检定和校准的意义是什么？

主基准：国家基准，用来复现和保存计量单位，具有现代科学技术所能达到的最高准确度，经国家鉴定并批准，作为统一全国计量单位量值的最高依据的计量器具。

副基准：通过直接或间接与国家基准比对来确定其量值，并经国家鉴定批准的计量器具。目的：代替国家基准的日常使用，也可以用于验证国家基准的变化。

工作基准：经与国家基准或副基准校准或比对，并经国家鉴定，实际用以检定计量标准的计量器具。主要用于一般量值传递，以防止国家基准或副基准由于使用频繁而丧失其应有的准确度或遭到破坏。

检定：用准确度高一等级的计量器具对低一等级的计量器具进行比较，以评定被检计量器具性能是否合格

校准：用准确度高一等级的计量器具通过比较确定被较计量器具的示值误差（及其它计量性能）。检定通常比校准包括更广泛的内容。

1.3可以利用电子测量方法测量非电量吗？

非电量测量：通过传感器进行测量。

1.4电子测量的基本特点？

1、测量频率范围宽；

2、测量量程宽；

3、测量准确度高低相差悬殊；

4、测量速度快；

5、适于遥测和智能化测试；

6、影响因素众多，误差处理复杂。

1.5什么是直接测量？在何种情况下采用间接测量和组合测量？

直接测量：直接从测量仪表的读数获取被测量量值的方法。

间接测量：利用被测量与实测量的函数关系进行辅助计算。

组合测量：当被测结果需要用多个未知参数表达时，通过改变测量条件进行多次测量，根据测量量与未知参数间的函数关系，列、解方程组而获取未知量。

1.6零差、偏差和微差这三种测量方式有何异同？

偏差式（直读法）：用仪器仪表指针的偏移（偏差）表示被测量的大小的测量方法。作为计量标准的实物不直接参与测量

零位式（平衡式测量法）：用被测量与标准量相比较，用指零仪表指示被测量与标准量相等而获得被测量。

特点：准确

微差式（偏差式与零位式的结合）：偏差式测量法和零式测量法相结合的测量方法。

特点：简便准确

1.7选取测量方法和测量仪器的依据是什么？

被测量本身的特性所需要的精确程度环境条件所具有的测量设备

综合考虑上述因素后，再确定采用哪种测量方法和选择哪些测量设备，可以得到所要求的测量结果。

1.8在什么情况下使用更高精度的测量仪器不一定获得更精确的测量结果？

测量不当

1.9精密度、正确度和准确度在表示精度上有何不同的意义？

精密度：随机误差影响 正确度：系统误差影响 准确度：精密度和正确度的综合

1.10什么是影响量？

影响量（影响误差）：外部因素变化造成的示值变化

1.11输入阻抗的影响是什么？

测量仪器接入被测电路，可能改变被测电路的阻抗特性，负载效应的影响。

1.12什么是灵敏度？影响是什么？

示值增量与被测量增量之比，或可区分的被测量的最小变化量。

1.13什么是线性度？影响是什么？

示值随被测量的变化关系，可用线性误差来表示

1.14什么是动态特性？影响是什么？

输出响应随输入变化的能力

第二章

2.1什么是真值、实际值和指定值？

1 真值A0 一个物理量在一定条件下所呈现的客观大小或真实数值（不可测）。

2 指定值AS 亦称约定值，一般用来代替真值。

3 实际值A 由于无法直接和国家标准比对，在量值传递中，高一级标准所体现的值当作准确无误的值，即实际值，亦称相对真值。在实际测量中代替真值。

2.2在什么情况下可以进行多次测量？测量次数受到什么限制？

精度要求高时进行多次测量 精度

2.3等精度和非等精度测量的意义和数据处理方法有何不同？

取决于在对被测量进行多次测量的过程，包括主、客观因素在内的测量条件是否变化。

2.4静态测量和动态测量的特点是什么？ 2.5什么是满度相对误差？意义是什么？ 满度相对误差（引用误差）γm ：

2.6哪些指标可以用来描述电子测量仪器的容许误差？

容许误差指测量仪器在规定使用条件下可能产生的最大误差范围。

◆工作误差：额定工作条件（各种外部影响量和内部影响特性为任意组合）下仪器误差的极限值。

◆固有误差：各种影响量和影响特性处于基准条件时仪器所具有的误差。

◆影响误差：一个影响量在其额定使用范围内（或 一个影响特性在其有效范围内），而其他影响量和影响特性处于基准条件时仪器所具有的误差。

◆稳定误差：仪器标称值在其他影响量和影响特性保持恒定情况下，在规定时间内产生的误差极限。

2.7产生误差的主要因素是什么？

◆仪器误差◆使用误差◆人身误差◆影响误差◆方法误差

2.8方法误差的含义是什么？

2.9什么是系统误差、随机误差和粗大误差？各有什么特性？测量数据处理方法各有什么不同

◆系统误差：多次测量中，误差的绝对值和符号不变或按某种规律变化的误差。P15 ◆随机误差：任何测量过程中都存在随机误差。 P14

%100⨯∆=m m x x γ

◆粗大误差：在一定测量条件下，测得值明显偏离实际值。P15

2.10随机误差的统计分布函数在处理测量数据时具有什么意义？

P17

2.11为什么说算术平均值仍是随机量？其标准差的估计值具有什么意义？如何计算？

2.12什么是置信度和置信区间？

置信度（置信概率）：描述误差处于某一范围内的可靠程度的量。

置信区间：对应置信度的极限误差范围，用标准差σ的倍数Kσ表示（K为正系数，称为置信系数）。

2.13如何完整地给出测量结果？在不同的置信度下给出的测量结果是一样的吗？

列出数据表；计算算术平均值和残差；计算单次测量的均方根偏差和算术平均值的均方根偏差；给出最终结果 . 不一样

2.14如何判断和处理系统误差？

1、理论分析法

2、校准和比对法精度高一级的仪器的校准；同等精度仪器的比对；在不同测量条件下比较各组测量数据。

3、回归模型残差检验法利用残差构造各种统计量来分析。

4、残差观察法无系统误差时，数据处理后的残差应该是零均值的

5、公式判断法马林科夫判据：线性系统误差；阿卑—赫梅特判据：周期性系统误差。

2.15为什么说系统误差的估计和动态系统误差的处理方法有某些共同之处？

减小和消除系统误差1. 消除产生系统误差的根源；2. 在测量过程中采取措施，避免把系统误差引入测量结果；如零示法、替代法（置换法）、补偿法（部分替代法）、对照法、微差法和交叉读数法等3. 设法掌握系统误差的变化规律，建立数学模型，采用统计方法进行估计和修正。

2.16如何处理粗大误差？

避免过失误差：可由多个测量者和多种设备对同一被测量得多个测得值；从设备特点、环境条件、测量人员等多种方面综合考虑。

注意事项1. 判断粗大误差的步骤，首先应包含所有的n个测量值在内求出均值和均方根偏差，然后判别粗大误差。若剔除最大的一个，仍将剩余的n-1个数据按此计算和判别，直至无坏值为止。2. 正常情况下，一列测量数据中粗大误差数量很少，一旦发现数量太大，说明测量系统或方法可能反常。3. 剔除可疑数据应慎重，有时某些异常数据可能包含了一种尚未发现的物理现象。

2.17误差合成和分解的意义是什么？

2.18如何处理有效数字？

2.19测量数据处理的基本步骤是什么？

2.20测量数据处理的必要性和可能性是什么？

2.22误差处理的理论基础有哪些？

第三章

第三章思考题

3.1模拟示波测量的基本原理是什么？

信号的幅度决定了扫描线的垂直范围；锯齿时基信号的幅度决定了扫描线的水平范围，斜率决定了扫描速度