电子测量技术基础题库

电子测量技术基础题库一、填空1、计量的主要特征是统一性、准确性和法制性。

2、计量器具按用途可分为计量基准、计量标准和工作用计量器具。

3、计量基准一般分为国家基准、副基准和工作基准。

4、计量标准是按国家规定准确度等级作为检定依据用的计量器具或物质，它的量值由工作基准传递。

5、计量标准有两类：一类是标准器具，一类是标准物质。

6、电子测量通常包括电能量的测量，信号特性及所受干扰的测量以及元件和电路参数的测量。

7、目前利用电子仪器对进行测量精确度最高。

8、目前，电压测量仪器能测出从级到的电压，量程达个数量级。

9、智能仪器的核心是。

10、仪器中采用微处理器后，许多传统的硬件逻辑可用取代，其实质是实现了。

11、智能仪器有两个特点：其一是，其二是。

12、虚拟仪器实质上是和相结合的产物。

13、虚拟仪器的硬件部分通常应包括及和变换器。

14、虚拟仪器的软、硬件具有、、及等特点。

15、LabVIEW是一种软件开发平台。

16、测量电信号的仪器可分为仪器、仪器及仪器三大类。

17、数据域测试仪器测试的不是电信号的特性，而主要是。

二、名词解释1、电子测量2、计量一、填空1、统一性；准确性；法制性2、计量基准；计量标准；工作用计量器具3、国家基准；副基准；工作基准4、准确度等级；计量器具；物质；工作基准5、标准器具；标准物质6、电能量；信号特性及所受干扰；元件和电路参数7、频率和时间8、纳伏；千伏；129、微处理器10、软件；硬件软化11、操作自动化；具有对外接口功能12、软件；硬件13、微型计算机；A/D；D/A14、开放性；模块化；重复使用；互换性15、虚拟仪器图形化16、时域；频域；调制域17、二进制数据流二、名词解释(略)第二章误差理论与测量不确定性一、填空1、测量值与之间的差别称为测量误差。

2、计量标准的三种类型分别是、和。

3、绝对误差在用测量值与真值表示时，其表达式为；在用测量值与约定真值表示时，其表达式为。

4、在绝对值相等的情况下，测量值越小，测量的准确程度；测量值越大，测量的准确程度。

5、相对误差是和之比，表示为。

6、通常相对误差又可分为、、和。

7、满度相对误差又称为引用误差，它定义为绝对误差ΔX和仪器满度值X m之比，记为。

8、满度相对误差给出的是在其量程下的的大小。

9、满度相对误差适合用来表示电表或仪器的。

10、电工仪表是按的值来进行分级的。

11、常用电工仪表分为七个等级，它们是。

12、1.0级的电表表明r m。

13、根据满度相对误差及仪表等级的定义，若仪表等级为S级，则用该表测量所引起的绝对误差|ΔX| ；若被测量实际值为X0，则测量的相对误差|ΔX| 。

14、当一个仪表的等级选定以后，所产生的最大绝对误差与量程成。

15、在选择仪表量程时，一般应使被测量值尽可能在仪表满量程值的以上。

16、误差分成三类：、和。

17、测量的精密度决定于，测量的正确度决定于。

18、测量的精确度表征测量结果与被测量真值之间的。

19、随机误差造成测量结果的，一般用定量表达。

20、系统误差表示了测量结果的程度。

21、处理随机误差的方法主要是。

22、不确定系统误差导致的产生。

23、粗大误差表现为统计的异常值，常称为，应按一定规则剔除。

24、随机误差具有的特点是、、和。

25、测量中随机误差的分布大多数接近于。

26、随机误差的统计处理就是要根据和的方法研究随机误差对测量数据的影响以及它们的。

27、在有限次测量中，通常用的方法减小随机误差的影响。

28、随机变量的数字特征是反映随机变量的某些特征的数值，常用的有和。

29、在统计学中，期望与是同一概念。

30、方差描述了测量数据的。

31、若被测量的真值是μ，等精度测量值为x1,x2,···,x n,可以证明其算术平均值的数学期望()xE= 。

32、()() n xx σδ=表示平均值的比总体测量值的小n倍，它反映了随机误差的抵消性，n越大，抵消程度，平均值离散程度。

33、在测量结果的可信问题中，置信区间刻画了测量结果的，置信概率刻画了测量结果的。

34、用于粗差剔除的常见方法有：检验法，检验法，检验法。

35、莱特检验法适用于测量方法n 的情况。

36、变值系差包括系差和系差，对应的判据则分别是判据和判据。

37、消除和减弱系统误差的典型测量技术是：，，和。

38、在估计系统误差大体范围时，若能找到系差的上限Σa及下限Σb，则系差的恒定部分数值为，变化部分的变化幅度为。

39、不确定度作为测量误差的数字指标，表示由于测量误差的存在而对测量结果的准确性的。

40、不确定度是与测量结果相联系的一种参数，这个参数可以是，也可以是具有某置信概率的。

41、89000V写成三位有效数字应为，其绝对误差的绝对值不超过。

42、下列数字保留三位有效数字：45.77 ， 36.251 ， 43.149 ，38050 ， 47.15 ， 3.995二、名词解释1、真值2、实际值3、不确定度4、满度相对误差三、简单计算1、现有两块电压表，其中一块表量程为150V，1.5级，另一块表量程15V，2.5级，用它们测10V左右电压，选哪一块表更合适？2、检定一个1.5级100mA的电流表，发现在50mA处误差最大，为1.4mA，其他刻度处的误差均小于1.4mA，问这块电流表是否合适？3、采用微差法测量未知电压Vx，设标准电压的相对误差不大于5/10000，电压表的相对误差不大于1%，相对微差为1/50，求测量的相对误差。

4、已知某电阻30次测量值之和为1220Ω，系统的不确定度为测量值的±1%，如果在测量过程中没有系统误差，随机误差的影响也可忽略，写出测量结果。

5、直流稳压电源的输出电压为18V，稳压电源的微小变动A=0.5V，利用微差法测量电源稳定度。

设标准电压为18V，准确度为±0.05%（第一次作业）6、测量某电阻得一组数据：2.20，2.21，2.22kΩ,求该电阻的算术平均值以及标准偏差估计值。

（第一次作业）7、用间接法可测量电阻上消耗的功率。

利用公式P=I·U测量时，问功率的误差？8、分别利用P=I·U，P=I2，P=U2/R来测量电阻上消耗的功率。

若电阻、电流、电压的测量误差分别不大于1%，2.5%，2.0%，问选择那种测量方案好？9、用电压表测得三组数据，其平均值分别为：21.1V，21.3V，21.5V，且其算术平均值标准差依次为：0.20V，0.10V，0.05V，求它们的权和加权平均值。

10、用两种方法测某电压，第一种方法测得V1=10.3V，标准偏差δ(V1)=0.2V，第二种方法测得V2=10.1V，测量值的标准偏差δ(V2)=0.1V，求该电压的估计值及其标准偏差。

第二章答案一、 填空1、 真值2、 真值；指定值；实际值3、 ΔX=X-A 0；ΔX=X-A4、 越低；越高5、 绝对误差；被测量真值；%1000⨯∆=A x r 6、 实际相对误差；标称相对误差；分贝误差；满度相对误差7、 引用误差；绝对误差ΔX ；仪器满度值Xm ；%100⨯∆=m m X X r 8、 绝对误差9、 准确度10、满度相对误差11、0.1，0.2，0.5，1.0，1.5，2.5和5.012、≤1.0%13、≤Xm ×S%；0%X S X m ⨯≤14、正比15、2/316、随机误差；系统误差；粗大误差17、随机误差；系统误差18、一致程度19、分散性；总体标准偏差δ20、偏离真值或实际值21、概率统计法22、不确定度23、坏值24、对称性；抵偿性；有界性；单峰性25、正态分布26、概率论；数理统计；分布规律27、统计平均28、数学期望；方差29、均值30、离散程度31、μ32、标准偏差；标准偏差；越大；越小33、精确性；可靠性34、莱特；肖维纳；格拉布斯35、≥1036、累进性；周期性；马利科夫；阿贝-赫特37、零示法；替代法；交换法；微差法38、()b a ∑+∑21；()b a ∑-∑21 39、可疑程度40、标准偏差；置信区间的半宽41、890×102V ；50V42、45.8；36.3；43.1；3.80×104；47.2；4.00二、 名词解释(略)三、 简单计算1、 若选用150V ，1.5级电压表，测量产生的绝对误差为|ΔV 1| ≤ 150 × 1.5% = 2.25V表头示值为10V 时，被测电压真值在10±2.25范围内，误差范围很大； 若选用15V ，2.5级电压表，同样测得|ΔV 2| ≤ 15 × 2.5% = 0.375V表头示值仍为10V ，被测电压真值在10±0.375范围内，误差范围很小； 显然，应该选15V ，2.5级电压表。

2、 %5.1%4.11004.1max max <==∆=m m I I r ，此表合格。

3、 根据微差法，测量的相对误差为 %1501%05.0±⨯+±≤∆•+∆=∆A A x A B B x x =0.05%+0.02%=0.07%4、 该电阻测量值的平均值Ω==6667.40301220R 由于忽略了随机误差的影响，电阻的不确定度为U R =40.6667×(±1%)=±0.406667≈±0.41Ω对电阻测量值做舍入处理后R=40.67±0.41Ω5、 标准电压的相对误差为 %05.0±=∆BB ， 电压表的相对误差为%105.01%0.5±=⨯±=∆VV A A ， ∴()%33.0%10185.0%05.0±≈±⨯+±=∆•+∆=∆VV A A X A B B X X即，直流稳压电源的稳定度为±0.33%6、 该电阻的平均值为()Ω=Ω++=k k R 21.2322.221.220.2， 各次测量的残差Ω-=Ω-Ω=∆k k k R 01.021.220.21021.221.22=Ω-Ω=∆k k R Ω=Ω-Ω=∆k k k R 01.021.222.23 利用贝塞尔公式计算标准偏差估计值为()()()[]Ω=+--=∆-=∑=k R n R n i i 01.001.001.013111ˆ2212σ7、 设P ，I ，U 的绝对误差分别为△P ，△I ，△U解法一：U I I U U U P x x f P ni i i ∆+∆=∆∂∂=∆∂∂=∆∑=1 U I P r r UU I I IU U I I U P P r +=∆+∆=∆+∆=∆= 解法二：()()U U U I I I U I x x f r ni i iP ∆∂+∂+∆∂+∂=∆∂∂=∑=ln ln ln ln ln 1 U I r r UU I I +=∆+∆=8、 P=I ·U 方案()%5.4%0.2%5.2±=+±=+=U I P r r r P=I 2·R 方案 ()%0.6%1%5.222±=+⨯±=+=R I P r r r P=U 2/R 方案 ()%5%1%0.222±=+⨯±=+=R U P U r r 显然，P= I ·U 方案好。