电子测量与仪器 第二版 电子工业出版社
电子测量技术与仪器(第2版)-教学大纲
《电子测量技术与仪器》教学大纲一、课程信息课程名称：电子测量技术与仪器课程类别：素质选修课/专业基础课课程性质：选修/必修计划学时：64计划学分：4先修课程：无选用教材：《电子测量技术与仪器》，李駪、汪涛主编，2017年，电子工业出版社教材。
适用专业：可作为应用型本科和高等职业院校电子、通信、控制与检测等专业的教学课程，也可作为相关专业工程技术人员和广大电子爱好者的自学课程。
课程负责人：二、课程简介本课程以培养学生电子测量基本技术和工程应用能力为目标，重点介绍了信号发生器、电子示波器、电子计数器、电压测量仪器、频域测量仪器、元件参数测量仪器等常用测量仪器的基本原理和使用方法，以及智能仪器与自动测试技术、虚拟仪器技术等先进测试技术。
三、课程教学要求注：“课程教学要求”栏中内容为针对该课程适用专业的专业毕业要求与相关教学要求的具体描述。
“关联程度”栏中字母表示二者关联程度。
关联程度按高关联、中关联、低关联三档分别表示为“H”“M”或“L”。
“课程教学要求”及“关联程度”中的空白栏表示该课程与所对应的专业毕业要求条目不相关。
四、课程教学内容五、考核要求及成绩评定注：此表中内容为该课程的全部考核方式及其相关信息。
六、学生学习建议（一）学习方法建议1. 理论配合实训，理解相关概念，强化情感认同，提升学习效果。
2. 收集近年来出现的智能与数字式新仪器，并根据相关章节了解智能仪器与自动测试技术、虚拟仪器技术等先进测试技术。
（二）学生课外阅读参考资料《电子测量技术与仪器》，李駪、汪涛主编，2017年，电子工业出版社教材。
七、课程改革与建设1.课程涵盖知识面广，实践性强，教学过程中结合一定数量的实验和实训，使学生能熟练应用电子测量仪器和测量设备进行工程测量。
2.紧密结合电子测量工程实践，突出测量基本原理和仪器的性能特点；把电子测量领域的新知识、新设备收入进来，从内容到形式都有新意和特色。
平时对学生的考核内容包括出勤情况、课后作业、课堂讨论等方面，占期末总评的50%。
精品课件-电子测量技术(第二版)(田华)-第10章
第10章 非电量的测量
2. 磁电式转速传感器是以磁电感应为基本原理来实现转速测 量的。磁电式转速传感器由铁芯、磁钢、感应线圈等部件组成。 磁电式转速传感器的线圈内产生有磁力线，测量对象转动时， 齿轮转动会切割磁力线，磁路由于磁阻变化，在感应线圈内产 生电动势。感应电势产生的电压大小和被测对象转速有关，被 测物体的转速越快，输出的电压也就越大，也就是说输出电压 和转速成正比，通过换算可测出被测对象的转速。但是在被测 物体的转速超过磁电式转速传感器的测量范围时，磁路损耗会
第10章 非电量的测量
第10章 非电量的测量
10.1 距离与位移的测量 10.2 速度、转速与加速度测量 10.3 温、湿度测量 10.4 压力测量 10.5 流量测量
第10章 非电量的测量
在科学研究和工农业生产实践过程中，存在着很多非电量 的测量需求。非电量无论在种类上还是在数量上都比电量和磁 量多，如机械量(距离、位移、风速)、热工量(温/湿度、 压力)、化工量(浓度、成分、pH值)等。针对这些非电量存在 非电和电测两类测量方法。非电量的电测法就是用传感器将非 电量转换成电量(电流、电压或频率)，再通过测量电量(电流 或电压)
第10章 非电量的测量 (3) 速度传感器法：利用各种速度传感器，将速度信号 转换为电信号、光信号等易测信号进行测量。速度传感器
(4) 时间、位移计算测速法：这种方法是根据速度的定 义测量速度，即通过测量距离和走过距离的时间，然后求得平 均速度。测量时间越短，测得的平均速度越接近瞬时速度。根 据这种测量原理，在固定的距离内利用数学方法和相应器件又
电子测量与仪器(第二版)习题答案
5
（2）0.2 级 10mA 量程的绝对误差为 0.2％×10mA＝0.02mA （3）0.2 级 15mA 量程的绝对误差为 0.2％×15mA＝0.03mA （4）0.1 级 100mA 量程的绝对误差为 0.1％×100mA＝0.1mA 由以上结果可知（1） ， （2） ， （3）都可以用来作为标准表，而（4）的绝对误差太大， 其中（1） ， （2）量程相同，而（3）的量程比（1） ， （2）大，在绝对误差满足要求的情况下， 应尽量选择量程接近被检定表量程，但（2） ， （3）准确度级别高，较贵，所以最适合用作 标准表的是 0.2 级 10mA 量程的。 2.14 检定某一信号源的功率输出，信号源刻度盘读数为 90μW，其允许误差为±30％，检 定时用标准功率计去测量信号源的输出功率，正好为 75μW。问此信号源是否合格? 解：信号源频率的测量绝对误差为 75μW－90μW＝－15μW 相对误差为
3
在 RI 一定时，被测电阻 RX 越大.其相对误差越小,故当 RX 相对 RI 很大时,选此方法测 量。 2.11 用一内阻为 RI 的万用表测量下图所示电路 A、 B 两点间电压， 设 E＝12V， R1＝5kΩ ， R2＝20kΩ，求： （1）如 E、R1、R2 都是标准的，不接万用表时 A、B 两点间的电压实际值 UA 为多大? （2） 如果万用表内阻 RI＝20kΩ， 则电压 UA 的示值相对误差和实际相对误差各为多大？ （3） 如果万用表内阻 RI＝lMΩ， 则电压 UA 的示值相对误差和实际相对误差各为多大？ R1 5KΩ E R2 12V 20KΩ B 解： （1）A、B 两点间的电压实际值 U A A RI V
桂林电子科技大学测控技术与仪器特色专业建设总结
桂林电子科技大学测控技术与仪器特色专业建设总结桂林电子科技大学测控技术与仪器特色专业建设点项目实施情况总结一、项目实施基本情况(一) 配套政策1 制度保障在我校原有的专业建设管理办法的基础上，对特色专业有政策倾斜，加大师资引进力度，推进实践教学基地建设，实现重点扶持，优先发展。
同时严格对照特色专业建设目标与思路对特色专业进行动态管理，每年对专业建设情况进行检查与评估，确保特色专业建设取得成效。
2 经费保障加大对特色专业教学环境硬件建设的投入。
在实验室建设规划中正常的仪器设备购置费的基础上给予一定的倾斜政策。
在教育部经费支持的基础上予以相应的配套资金，保证资金的到位。
同时对经费使用进行严格的监督，确保项目资金用于专业能力开发和培养模式研究、质量保障体系建设、师资队伍建设和课程教材建设等方面。
3 考核奖励为积极鼓励特色专业建设，对参与特色专业建设的单位及个人在年终考核中给予倾斜，以资鼓励。
给予专业建设主要成员进修、访问交流等更多机会。
（二）实施程序在学校统筹下，有各个特色专业根据人才培养目标和专业特色制定培养方案和特色专业建设实施计划，经学校专家论证通过后，有各个专业按照论证后的建设计划分年度实施，主要包括：师资队伍建设、人才培养、实践教学改革、课程建设、教学条件建设、教学研究和教学改革、学术交流、科学研究等内容。
每年多建设成果进行总结，提交总结报告，由学校组织专家验收建设成果，并反馈检查意见和建议，各个专业参照反馈意见或建议进行下一年度的建设，突出特色，弥补不足。
整个建设过程受学校专家组监督和指导。
二、建设成效与基本经验（一）建设成效1、师资队伍建设2010年9月获得广西高校自治区级教学团队1个：“测控技术与仪器专业核心课程教学团队”（团队带头人郭庆）。
2、学生培养近3年，年均培养本科生140人左右，毕业生一次就业率均在90%以上且逐年递增。
毕业生计算机等级考试通过率均达99％以上；毕业生外语四级考试合格率均达80％以上；近两届应届毕业生升硕率均达20％以上。
精品课件-电子测量技术(第二版)(田华)-第7章
调节示波器的“偏转灵敏度”(单位为V/div) 旋钮，可 以改变加到示波管Y偏转板上的被测电压大小，从而改变显示 波形的幅度。由此可见，当偏转灵敏度一定时，显示波形的幅 度与被测信号的电压大小成正比，这是利用示波器测量电压、 调制系数等的原理依据。
第7章 波形显示与测量
调节“时基因数” 旋钮，可以改变加在示波管X偏转板上 的扫描电压的大小，从而改变显示波形的宽度。时基因数定义 为“t/cm”或“t/div”，t的单位为“s”、“ms”或 “μs”，表示光点在荧光屏水平方向上移动1 cm或1 div所 需的时间。时基因数的倒数称为“扫描速度”，单位为 “cm/s” 或“div/s”。由此可见，当时基因数一定时，显 示波形任意两个光点之间的距离与其对应时间成正比，这是利
第7章 波形显示与测量 第7章 波形显示与测量
7.1 示波器的功能与分类 7.2 示波显示的基本原理 7.3 模拟示波器 7.4 取样示波器 7.5 数字存储示波器 7.6 示波器的应用
第7章 波形显示与测量
7.1 7.1.1 示波器的功能
示波器是一种电子图示测量仪器，它可以用来观察和测量 随时间变化的电信号图形，可以定性地观察电路的动态过程， 如观察电压、电流的变化过程，还可以定量测量各种电参数， 例如测量脉冲幅值、上升时间、重复周期或峰值电压等。由于 示波器能够直接对被测电信号的波形进行显示、测量，并能对 测量结果进行运算、分析和处理，功能全面，加之具有灵敏度 高、输入阻抗高和过载能力强等一系列特点，因此在生产、维
教案 电子测量与仪器(电子工业出版社第2版)配套教案
高等职业教育电子信息类贯通制教材（电子技术专业）电子测量与仪器（第2版）教学指南宋悦孝主编张伟主审Publishing House of Electronics Industry北京• BEIJING前言为了配合《电子测量与仪器（第2版）》课程的教学，体现教材的编写特色，更好地为读者服务，编写此教学资料。
教学资料内容有三个部分：第一部分是教学指南，包括了课程性质与任务、课程内容和要求、教学建议、教学时间分配。
第二部分是电子教案，采用PowerPoint课件形式。
教师可以根据不同的教学要求按需选取和重新组合。
第三部分是习题答案，给出了每道习题的解答过程。
限于编著者水平，教学资料中有错误或不妥之处，请读者给予批评指正。
编者《电子测量与仪器（第2版）》教学指南一、课程的性质与任务本课程是高等职业技术学校工科应用电子技术类专业的一门主干专业课程。
它的目标是使学生具备从事相关专业的高素质劳动者和中高级专门人才所必需的电子测量与仪器的基本知识和基本技能；并为提高学生的全面素质、增强适应职业变化的能力和继续学习的能力打下良好的基础。
二、教学提要、课程内容、教学要求第1章电子测量与仪器的基本知识1. 电子测量概述●了解电子测量的基本概念及测量结果表示的注意事项。
●了解电子测量的内容。
（自学）●了解电子测量方法的分类原则、分类结果，正确选择测量方法的原则。
（自学）2. 测量误差的基本概念●灵活掌握测量误差的表示方法。
●了解测量误差的来源与分类。
（自学）●掌握测量误差按性质的分类、特点与减小措施。
3. 电子测量仪器的基本知识●了解电子测量仪器的发展。
（自学）●了解虚拟仪器的组成与特点。
●掌握电子测量仪器的主要性能指标。
●了解电子测量仪器的分类。
（自学）●掌握电子测量仪器误差的分类与定义。
4. 测量结果的表示及测量数据的处理●明确测量结果数字表示方法与物理意义。
●理解有效数字的定义，明确有效数字的物理意义。
●了解有效数字位数取舍的方法与运算规则●掌握有效数字的舍入规则，会对测量结果进行简单的数据处理。
精品课件-电子测量技术(第二版)(田华)-第11章
第11章 智能仪器与自动测量技术 2. 进入20世纪70年代末期，标准化的通用接口总线出现了， 因而可利用GPIB、VXI等仪器系统总线将一台计算机和若干台 电子测量仪器连接在一起，组成自动测试系统。在这种自动测 试系统中，各设备都用标准化的接口和统一的无源总线以搭积
在这些仪器总线中，最具代表性的是GPIB总线和VXI总 线。GPIB总线于1972年由美国惠普公司(HP，Agilent公司的 前身)推出，后为美国电气与电子工程师学会(IEEE)及国际电 工委员会(IEC)接受，又称IEEE-488总线。GPIB以它的灵活、 适用得到了广泛使用，成为测量仪器的基本配置，这
第11章 智能仪器与自动测量技术
些仪器既可以单独使用，也可以通过GPIB总线灵活方便地组 合成自动测量系统。1987年，惠普(HP)、泰克(Tektronix)和 Wavetek等5家仪器制造商联合推出了新的通用接口总线 VXI， 它是VME总线标准在仪器领域的扩展。VXI总线系统像GPIB系 统一样，可以把不同类型、不同厂商生产的插件式仪器和其他 插件式器件组成测试系统。VXI系统广泛采用图形用户接口与 开发环境，支持“即插即用”，以其小型便携、高速工作、灵 活适用和性能先进等突出优点，显示了它充沛的生命力。经过 十余年的发展，VXI产品的生产厂商已达百余家，产品超过千 余种，应用系统上万套，广泛应用于通信、航空、电子、汽车、
ห้องสมุดไป่ตู้
第11章 智能仪器与自动测量技术 化编程语言控制仪器运行，完成对被测试量的采集、分析、判
虚拟仪器技术的实质是充分利用最新的计算机技术来实现 和扩展传统仪器的功能。虚拟仪器的基本构成包括计算机、虚 拟仪器软件、硬件接口模块等。在这里，硬件仅仅是为了解决 信号的输入/输出，软件才是整个系统的关键。当基本硬件确 定以后，就可以通过不同的软件实现不同的仪器测试测量功能。 虚拟仪器的应用软件集成了仪器所有的采集、控制、数据分析、 结果输出和用户界面等功能，使传统仪器的某些硬件乃至整个 仪器都被计算机软件所代替，从某种意义上体现了“计算机即
电子教案-电子测量与仪器(第2版_黄燕)ppt42785-学习情境2.1-使用电子计数器测试时间和频率参数
二、时间与频率的原始基准
1.世界时(UT时)
最初的时间(频率)标准是由天文观测得到 的。以地球自转周期为标准测定的时间称为世 界时(UT时)。
①零类世界时(UT0) 以地球自转周期的1/86400作为世界时的1
秒，其准确度在1×10-6量级。
二、时间与频率的原始基准
1.世界时(UT时)
②第一类世界时(UT1) 地球自转受极运动(即极移动引起的经度变
E312B型通用计数器是一种频率和时间测 量的仪器。以89C52单片机为核心进行功能转 换、测量控制和数据处理及显示，同时采用倒 数技术，实现了全频带范围的等精度测量。
E312B型通用电子计数器
分类
E312B型通用计数器按测量频段分类，共有四 种机型，见表1。
表 E312B型通用计数器分类
E312B型通用电子计数器
准备期 （复零，等待）
一次测量来进行工作。
测量期 ( 开门，计数）
显示期 (关门，停止计数）
五、电子计数器的分类
按功能的不同，电子计数器可以分为四大类：
1．通用计数器 具有测频、测周、测时间、测多周期平均、 测频率比、测任意时间间隔内的脉冲个数及 累加计数功能。
2．频率计数器 只具有测量频率单一功能，测频范围很宽。 如Marconi公司的2240型微波频率计数器的 测频范围达10Hz~20GHz。
特性，对输入信号具有较好的抗干扰作用。
四、电子计数器基本组成
2.主门电路
实现整量化的比较电路 。主门常是一个可控制 的与门电路，要计数的脉冲信号加到A端，闸门 信号加到B端。利用主门的“打开”与“关闭”
可产 生多种测量功能。
四、电子计数器基本组成
3.时基信号产生与变换电路
精品课件-电子测量技术(第二版)(田华)-第5章
第5章 测量用信号发生器
5.1 信号发生器的种类、组成与技术指标 5.1.1 信号发生器的分类
1. 按频率范围分 按照输出信号的频率范围对无线电测量用信号发生器进行 分类是传统的分类方法，如表5.1所示。表中频段的划分以及 频率的范围不是绝对的。
第5章 测量用信号发生器 表5.1 信号发生器的频率划分
在测试、研究或调整电子电路及设备，测量电路或系统的 电参量时都需要有信号源。如图5.1所示，信号源产生不同频 率、不同波形或调制方式的电压/电流信号并加到被测电路及 设备上，用其它测量仪器观察、测量被测对象的输出响应，以 分析确定被测对象的性能参数。与电压表、示波器、频率计等 常用仪器设备一样，信号发生器不仅是在电子测量领域得到最 广泛应用的一类电子仪器，在其它领域也得到了广泛应用，如 机械部门的超声波探伤，医疗部门的超声波诊断、频谱治疗等。
第5章 测量用信号发生器
5.1.3 信号发生器的主要技术指标 1. 频率特性 频率特性包括有效频率范围、频率准确度和频率稳定度等。 1) 各项指标均能得到保证时的输出频率范围称为信号发生器
的有效频率范围。在该频率范围内，有的信号源提供全范围内 频率连续可调，有的则分波段连续调节，还有的则以较小的频 率间隔(称为频率分辨率)离散地覆盖其频率范围。
第5章 测量用信号发生器 5. 电源为测量信号源的各部分电路提供所需的各种直流电压， 通常是将50 Hz的交流电(市电)经过变压、整流、滤波和稳压
随着电子技术水平的不断发展，尤其随着微处理器、数字 信号处理技术的广泛应用，信号发生器也向着数字化、自动化、 智能化方向发展，利用数字技术可合成更多种类、更加复杂的 输出信号，如通信中的各种数字调制信号等。同时还具备了自 校、自检、自动故障诊断、自动校正等功能，并带有IEEE488或RS-232总线，可以和控制计算机及其他测量仪器一起方
电子测量技术基础课后习题答案 (第二版)
电子测量技术基础习题一1.1 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。
课件 电子测量与仪器(电子工业出版社第2版) 第1章 电子测量与仪器的基本知识
1.2 测量误差的基本概念 1.2.1 测量误差的表示方法 • 测量误差表示方法：绝对误差、相对误差和容许 测量误差表示方法：绝对误差、 误差。 误差。 1. 绝对误差 真值A （1）定义式：∆x＝测量值 真值 0 ）定义式： ＝测量值x–真值 • 计算式：∆x=x–实际值 计算式： 实际值A 实际值 • A0：用高级标准器具的测量值 （实际值）代替。 用高级标准器具的测量值A（实际值）代替。 • 注意：示值和读数值有区别。 注意：示值和读数值有区别。 • ∆x正负号表示：x偏离 的方向，即偏大或偏小； 正负号表示： 偏离 的方向，即偏大或偏小； 偏离A的方向 正负号表示 • ∆x大小表示：x偏离 的程度。 大小表示： 偏离 的程度。 偏离A的程度 大小表示
其他电测方法： 其他电测方法： 人工测量和自动测量；动态测量和静态测量； 人工测量和自动测量；动态测量和静态测量；精 密测量和工程测量；低频测量、高频测量和超高 密测量和工程测量；低频测量、 频测量等。 频测量等。 测量方法选择规则： 测量方法选择规则： 测量时应对被测量的物理特性、测量允许时间、 测量时应对被测量的物理特性、测量允许时间、 测量精度要求以及经费情况等方面进行综合考虑， 测量精度要求以及经费情况等方面进行综合考虑， 结合现有的仪器、设备条件， 结合现有的仪器、设备条件，择优选取合适的测 量方法。 照法） 定义： 定义：交换被测量在测量系统中的位置或测量方 取两次测量值的平均值作为测量结果。 向，取两次测量值的平均值作为测量结果。 优点：交换法将大大削弱系统误差的影响。 优点：交换法将大大削弱系统误差的影响。 • 微差法（虚零法或差值比较法） 微差法（虚零法或差值比较法） 定义：实质上是一种不彻底的零示法。 定义：实质上是一种不彻底的零示法。微差法允 许标准量s与被测量 的效应不完全抵消， 与被测量x的效应不完全抵消 许标准量 与被测量 的效应不完全抵消，而是相 差一微小量δ，测得δ＝ 差一微小量 ，测得 ＝x–s，即可得 ，即可得x=s+δ 优点：可以忽略仪表产生的偏差。 优点：可以忽略仪表产生的偏差。
电子测量技术与仪器
2.2.3 低频信号发生器的典型应用 放大倍数是放大器的重要性能指标之一，包括电压放大倍数、电流放大倍数、功率放大倍数等。 在低频电子线路中，放大倍数的测量实质上是对电压和电流的测量。测试电路如图2.8所示。 低频信号发生器输出中频段的某一频率（如音频放大器可选1 kHz左右）信号，加到被测电路的输入端。输入幅度由毫伏表监测，不要过大，否则输出会失真。输出同时用毫伏表和示波器测试，使输出信号在基本不失真、无振荡和严重干扰的情况下进行定量测试。电压放大倍数为： AV = UO /Ui 式中 UO —— 被测放大器输出电压有效值； Ui —— 被测放大器输入电压有效值。
2.4 函数信号发生器简介 函数信号发生器是一种能产生正弦波、方波、三角波等多波形的信号源（频率范围约几Hz ～ 几十MHz），由于其输出波形均为数学函数，故称为函数信号发生器。现代函数信号发生器一般具有调频、调幅等调制功能和压控频率（VCF）特性，被广泛应用于生产测试、仪器维修和实验室等工作中，是一种不可缺少的通用信号发生器。 函数信号发生器的组成 1．方波-三角波-正弦波方式（脉冲式） 脉冲式函数信号发生器先由施密特电路产生方波，然后经变换得到三角波和正弦波形，其组成如图2.14所示。它包括双稳态触发器、积分器和正弦波形成电路等部分，双稳态触发器通常采用施密特触发器，积分器则采用密勒积分器。
输出uo
＋U r
双稳态触发器
比较器
正弦波 形成电路
衰减分贝数/dB
10
20
30
40
50
60
70
80
90
电压衰减倍数
3.16
10
31.6
100
316
1000
3160
10000
31600
《电子测量与仪器》课后答案
2.1 名词解释：真值、实际值、示值、误差、修正值。
答：真值是指表征某量在所处的条件下完善地确定的量值；实际值是指用高一级或高出数级的标准仪器或计量器具所测得的数值，也称为约定真值；示值是指仪器测得的指示值，即测量值；误差是指测量值（或称测得值、测值）与真值之差；修正值是指与绝对误差大小相等，符号相反的量值。
2.2 测量误差有哪些表示方法？测量误差有哪些来源？答：测量误差的表示方法有：绝对误差和相对误差两种；测量误差的来源主要有：（1）仪器误差（2）方法误差（3）理论误差（4）影响误差（5）人身误差。
2.3 误差按性质分为哪几种？各有何特点？答：误差按性质可分为系统误差、随机误差和粗大误差三类。
各自的特点为： 系统误差：在同一条件下，多次测量同一量值时，绝对值和符号保持不变，或在条件改变时，按一定规律变化；随机误差：在同一条件下，多次测量同一量值时，绝对值和符号以不可预定方式变化； 粗大误差：在一定条件下，测量值显著偏离其实际值。
2.4 何谓标准差、平均值标准差、标准差的估计值？答：标准差是指对剩余误差平方后求和平均，然后再开方即∑=-=ni i x x n 121)(σ； 平均值标准差是任意一组n 次测量样本标准差的n 分之一，即nx s x s )()(=； 标准差的估计值即∑=--=ni i x x n x s 12)(11)(。
2.8 归纳不确定度的分类和确定方法？答：不确定度分为A 类标准不确定度和计与分散性参数两部分，而测量不确定度是以被测量的估计值为中心。
测量不确 B 类标准不确定度。
由一系列观测数据的统计分析来评定的分量称为A 类标准不确定度；不是用一系列观测数据的统计分析法，而是基于经验或其他信息所认定的概率分布来评定的分量称为B 类标准不确定度。
确定方法：（1）A 类评定是用统计分析法评定，其标准不确定度u 的求法等同于由系列观测值获得的标准差，即A 类标准不确定度就等于标准差，即u A x σˆ=； （2）B 类评定不用统计分析法，而是基于其他方法估计概率分布或分布假设来评定标准差并得到标准不确定度。
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在 RI 一定时， 被测电阻 RX 越大.其相对误差越小,故当 RX 相对 RI 很大时,选此方法测量。 2.11 用一内阻为 RI 的万用表测量下图所示电路 A、 B 两点间电压， 设 E＝12V， R1＝5kΩ ， R2＝20kΩ，求： （1）如 E、R1、R2 都是标准的，不接万用表时 A、B 两点间的电压实际值 UA 为多大? （2） 如果万用表内阻 RI＝20kΩ， 则电压 UA 的示值相对误差和实际相对误差各为多大？ （3） 如果万用表内阻 RI＝lMΩ， 则电压 UA 的示值相对误差和实际相对误差各为多大？ R1 5KΩ E R2 12V 20KΩ B 解： （1）A、B 两点间的电压实际值 U A A RI V
L 2% 10H 5H 0.2H 5H 5.2H
L
L 5.2H 52% L 10H
（2）800μH
L 2% 800H 5H 16H 5H 21H
L
L 21H 2.6% L 800H
i ＞3s（x）则该误差为粗差，所对应的测量值 xi 为异常值，应剔除不用。
本检验方法简单，使用方便，也称 3s 准则。当测量次数 n 较大时，是比较好的方法。 本方法是以正态分布为依据的，测值数据最好 n>200，若 n<10 则容易产生误判。 肖维纳检验法：假设多次重复测量所得 n 个测量值中，当 i k ( x) 时，则认为是粗差。 本检验方法是建立在频率趋近于概率的前提下，一般也要在 n＞10 时使用。一般在工 程中应用，判则不严，且不对应确定的概率。 格拉布斯检验法：对一系列重复测量中的最大或最小数据，用格氏检验法检验，若残 差 max ＞Gs。 本检验法理论严密，概率意义明确，实验证明较好。 2.6 绝对误差和相对误差的传递公式有何用处？ 答：绝对误差传递公式： y
在 Rv 一定时被测电阻 RX 越小，其相对误差越小,故当 RX 相对 Rv 很小时,选此方法测量。 (b) R
' x
V I ( Rx RI ) R x RI I I
R R ' x R x RI
rR
R R 100 0 0 I 100 0 0 RX RX
ˆx； 标准差，即 A 类标准不确定度就等于标准差，即 uA
（2）B 类评定不用统计分析法，而是基于其他方法估计概率分布或分布假设来评定标准差 并得到标准不确定度。 2.9 归纳测量数据处理的方法。 答：测量数据处理的方法主要有效数字、算术平均值加不确定度、表格或曲线等。 有效数字是指在测量数值中， 从最左边一位非零数字起到含有误差的那位存疑数为止的 所有各位数字。 数据修约规则：四舍五入，等于五取偶数。 最末一位有效数字（存疑数）应与测量精度是同一量级的。 测量数据可绘制成曲线或归纳成经验公式，以便得出正确、直观的结果。 2.10 用图 2.22 中（a） 、 （b）两种电路测电阻 Rx，若电压表的内阻为 RV，电流表的内阻为 RI，求测量值受电表影响产生的绝对误差和相对误差，并讨论所得结果。 I V （a） Rx V （b） I Rx
图 2.22 解：(a) R x
'
题 2.10 图
V ( Rx // Rv ) I Rx Rv I I RX Rv
'
R= R x R x
R2 X R X RV
0
rR =
R 100 RX
0
RX 100 R X RV源自00 1 100 ％ RV 1 RX
由此可见，当电压表内阻越大，测量结果越准确。 2.12 CD—13 型万用电桥测电感的部分技术指标如下： 5μH —1.1mH 挡：±2％(读数值)±5μH； 10mH—110mH 挡：±2％(读数值)±0.4％(满度值)。试求被测电感示值分别为 10μH， 800μH，20mH，100mH 时该仪器测量电感的绝对误差和相对误差。并以所得绝对误差为例， 讨论仪器误差的绝对部分和相对部分对总测量误差的影响。 解：根据误差公式计算各电感误差如下： （1）10μH
（3）20mH
L 2% 20mH 0.5% 110mH 0.4mH 0.55mH 0.94mH L 0.94mH L 4.7% L 20mH
（4）100mH
L 2% 100mH 0.5% 110mH 2mH 0.55mH 2.55mH L 2.55mH L 2.6% L 100mH
1 n ( xi x )2 ； n i 1
平均值标准差是任意一组 n 次测量样本标准差的 n 分之一，即 s ( x )
s ( x) ； n
标准差的估计值即 s ( x )
1 n ( xi x ) 2 。 n 1 i 1
2.5 归纳比较粗大误差的检验方法。 答：粗大误差的检验方法主要有莱特检验法，肖维纳检验法以及格拉布斯检验法。 莱特检验法：若一系列等精度测量结果中，第 i 项测量值 xi 所对应的残差 i 的绝对值
第二章误差与测量不确定度 2.1 名词解释：真值、实际值、示值、误差、修正值。 答： 真值是指表征某量在所处的条件下完善地确定的量值； 实际值是指用高一级或高出数级 的标准仪器或计量器具所测得的数值，也称为约定真值；示值是指仪器测得的指示值，即测 量值；误差是指测量值（或称测得值、测值）与真值之差；修正值是指与绝对误差大小相等， 符号相反的量值。 2.2 测量误差有哪些表示方法？测量误差有哪些来源？ 答：测量误差的表示方法有：绝对误差和相对误差两种；测量误差的来源主要有： （1）仪器 误差（2）方法误差（3）理论误差（4）影响误差（5）人身误差。 2.3 误差按性质分为哪几种？各有何特点？ 答：误差按性质可分为系统误差、随机误差和粗大误差三类。各自的特点为： 系统误差： 在同一条件下， 多次测量同一量值时， 绝对值和符号保持不变， 或在条件改变时， 按一定规律变化； 随机误差：在同一条件下，多次测量同一量值时，绝对值和符号以不可预定方式变化； 粗大误差：在一定条件下，测量值显著偏离其实际值。 2.4 何谓标准差、平均值标准差、标准差的估计值？ 答：标准差是指对剩余误差平方后求和平均，然后再开方即
UA 的实际相对误差为 A
（3）UA 测量值为： U A
U 8.0 9.6 17% UA 9.6
E 12 R2 // R I 20k // 1M R1 R2 // R I 5k 20k // 1M
12 19.6k 9.56V 5k 19.6k U 9.56 9.6 所以 UA 的示值相对误差 x 0.42% Ux 9.56 U 9.56 9.6 UA 的实际相对误差为 A 0.42% UA 9.6
E 12 R2 20k 9.6V R1 R2 5k 20k
（2）UA 测量值为： U A
E 12 R2 // RI 20k // 20k R1 R2 // R I 5k 20k // 20k
12 10k 8.0V 5k 10k U 8.0 9.6 所以 UA 的示值相对误差 x 20% Ux 8.0
2.8 归纳不确定度的分类和确定方法？ 答：不确定度分为 A 类标准不确定度和 B 类标准不确定度。 由一系列观测数据的统计分析来评定的分量称为 A 类标准不确定度；不是用一系列观测数 据的统计分析法，而是基于经验或其他信息所认定的概率分布来评定的分量称为 B 类标准 不确定度。 确定方法： （1）A 类评定是用统计分析法评定，其标准不确定度 u 的求法等同于由系列观测值获得的
15 16.7% 30% ，所以此信号源合格。 90
2 5.011 3 5.006 4 4.998 5 5.015 6 4.996 7 5.009 8 5.010 9 4.999 10 5.007
对某直流稳压电源的输出电压 Ux 进行了 10 次测量，测量结果如下： 次 数 1 5.003 电压/V
即当被测电感 L 大于 250μH 时：仪器误差的相对部分对总误差影响大。 10mH—110mH 档：临界值 L2， 2% L2 0.5% 110mH ， L2 27.5mH 即当被测电感 L 小于 27.5mH 时：仪器误差的绝对部分对总误差影响大。 即当被测电感 L 大于 27.5m H 时：仪器误差的相对部分对总误差影响大。 2.13 检定一只 2.5 级电流表 3mA 量程的满度相对误差。现有下列几只标准电流表，问选用 哪只最适合，为什么？ （1）0.5 级 10mA 量程； （2）0.2 级 10mA 量程； （3）0.2 级 15mA 量程； （4）0.1 级 100mA 量程。 解：2.5 级电流表 3mA 量程的绝对误差为 2.5％×3mA＝0.075mA （1）0.5 级 10mA 量程的绝对误差为 0.5％×10mA＝0.05mA （2）0.2 级 10mA 量程的绝对误差为 0.2％×10mA＝0.02mA （3）0.2 级 15mA 量程的绝对误差为 0.2％×15mA＝0.03mA （4）0.1 级 100mA 量程的绝对误差为 0.1％×100mA＝0.1mA 由以上结果可知（1） ， （2） ， （3）都可以用来作为标准表，而（4）的绝对误差太大， 其中（1） ， （2）量程相同，而（3）的量程比（1） ， （2）大，在绝对误差满足要求的情况下， 应尽量选择量程接近被检定表量程，但（2） ， （3）准确度级别高，较贵，所以最适合用作标 准表的是 0.2 级 10mA 量程的。 2.14 检定某一信号源的功率输出，信号源刻度盘读数为 90μW，其允许误差为±30％，检 定时用标准功率计去测量信号源的输出功率，正好为 75μW。问此信号源是否合格? 解：信号源频率的测量绝对误差为 75μW－90μW＝－15μW 相对误差为 2.15