浙江XX工程學(xué)院《電子測(cè)量》復(fù)習(xí)題一、填空題.電信號(hào)特性測(cè)量包括波形、、周期、相位、失真度、調(diào)幅度、調(diào)頻指數(shù)及數(shù)字信號(hào)的等的測(cè)量。.計(jì)量的三個(gè)主要特征是、準(zhǔn)確性和o.測(cè)量的目的是準(zhǔn)確地獲取被測(cè)參數(shù)的o電子測(cè)量是指利用進(jìn)行的測(cè)量。.測(cè)量?jī)x表一般具有物理量的、信號(hào)的和測(cè)量結(jié)果的顯示等三種最基本的功能。.測(cè)量方法按被測(cè)量性質(zhì)可分為、頻域測(cè)量、、隨機(jī)測(cè)量。.在國(guó)際單位制中，單位可分為單位，輔助單位和單位。.計(jì)量基準(zhǔn)的劃分，可分為、副基準(zhǔn)、o.測(cè)量方法按測(cè)量過(guò)程分類，可分為：、和組合測(cè)量。.測(cè)量目的是取得用和共同表示的被測(cè)量的結(jié)果。.電子測(cè)量的特點(diǎn)有：測(cè)量頻率范圍寬、、、測(cè)量速度快、易于實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、易于實(shí)現(xiàn)測(cè)量過(guò)程的自動(dòng)化和測(cè)量?jī)x器智能化。.電子測(cè)量的基本參量有、時(shí)間、、相位、阻抗等。.測(cè)量?jī)x器的發(fā)展經(jīng)歷了模擬式儀表、、、虛擬儀器四個(gè)階段。.指針偏轉(zhuǎn)式電壓表和數(shù)碼顯示式電壓表測(cè)量電壓的方法分別屬于測(cè)量和測(cè)量。.精度是指測(cè)量?jī)x器的讀數(shù)（或測(cè)量結(jié)果）與被測(cè)量真值相一致的程度。精度又可用精密度、和三個(gè)指標(biāo)加以表征。.隨機(jī)誤差的大小，可以用測(cè)量值的來(lái)衡量，其值愈小，測(cè)量值愈集中，測(cè)量的越高。.隨機(jī)誤差的特點(diǎn)有：對(duì)稱性、、有界性、0.滿度相對(duì)誤差定義為與的比值，通常用百分?jǐn)?shù)表示。.分貝誤差是用形式表示的誤差。采用檢波-放大式和檢波-放大式兩種方式測(cè)量電壓時(shí)，都會(huì)由于干擾和噪聲的影響而妨礙了靈敏度的提高。外差式選頻電平表通過(guò)外差式接收機(jī)擴(kuò)展了頻率范圍，通過(guò)窄帶中頻放大實(shí)現(xiàn)高靈敏度。很好地解決了測(cè)量靈敏度與頻率范圍的矛盾。被測(cè)電壓的放大主要由后面的中頻放大器完成。被測(cè)信號(hào)經(jīng)輸入電路，與本振信號(hào)一起進(jìn)入混頻器轉(zhuǎn)變成頻率固定的中頻信號(hào)，經(jīng)中頻放大器放大后進(jìn)入檢波器轉(zhuǎn)變成直流電壓推動(dòng)表頭顯示。由于中頻放大器具有良好的頻率選擇性和固定中頻頻率，從而解決了放大器增益帶寬的矛盾；又因?yàn)橹蓄l放大器的極窄的帶通濾波特性，因而可以在實(shí)現(xiàn)高增益的同時(shí)，有效地削弱干擾和噪聲(它們都具有很大的帶寬)的影響，使測(cè)量靈敏度提高到11V級(jí)，因此稱為“高頻微伏表”。四、計(jì)算題(本大題共4小題，共35分)1.解：絕對(duì)誤差：Ax=x-A=40mA-38mA=2mA實(shí)際相對(duì)誤差：7A=孚=xl00%=5%A40mA.解：由相對(duì)誤差傳遞公式，采用兩種計(jì)算式得到的相對(duì)誤差力分別為?pi=±(MI+%)=±(1.5%+1%)=±2.5%乙,2二±(2|九|+|可)=±(2xl.5%+2%)=±5%由于〃1<<乙,2；顯然，第一種方案的測(cè)量準(zhǔn)確。.解：九=Mxioo%10x1.5%10x1.5%810x1.5%810x1.5%8x100%=1.875%/=2x100%tx2一50x1.0%~~850x1.0%~~850x1.0%~~8x50x1.0%~~8x100%=6.25%由于八1?兒2；顯然，第一支表的測(cè)量準(zhǔn)確。.（8分）解：1）在這一點(diǎn)上，絕對(duì)誤差為Ax=x-A=30-29.3=QJV\xm=±s%?七〃=±1%x100=±1V>Ax所以，這一點(diǎn)上電壓表是合格的；2）第2只表的滿度誤差為Aa："?2=土量％?七〃2=±5%x15=±0.75V<Ax/nl=+1V所以，第2只電壓表是合適的。.解：讀數(shù)代表的都是波形有效值。.對(duì)于正弦波Up=UxK。=5x1.414=7.07V平均值萬(wàn)=%「均］=4.55V.對(duì)于方波Up=UxKp=5xl=5V平均值U=%f=%=5V.解：1）平均值電壓表的度盤是以正弦波的有效值定度的，對(duì)正弦波而言，電壓表度數(shù)就是被測(cè)電壓的有效值，對(duì)非正弦波需要進(jìn)行波形換算。讀數(shù)代表都是波形的平均值幣=%1%1丁225V2）正弦波的峰值、平均值和有效值分別為/=Ux幣=2.5x1.414p3.54VU=2.25VU=2.5V方波的峰值、平均值和有效值分別為U=2.25V。=K刁=1x2.25=2.25V%=UxKp=2.25x1=2.25V.解：(1)讀數(shù)代表兩種波形的電壓有效值都是U=10V。(2)對(duì)于正弦波，其峰值和平均值分別為=^[7=72x10=14.14(V)U=U/Kf=10/1.11=9.01(V)對(duì)于方波，其峰值和平均值分別為Up=KpU=lxl0=10(V)0=。/勺=10/l=10(V).解：由電橋平衡條件Z1Z3=Z2Z4,可得TOC\o"1-5"\h\zZ3=Z2Z4/Z1(1)由已知條件得11/、Z.=R,+=1000+-=500(2-j),、11j啰Gj104x0.2xW6171(2)Z2=R2=500,z4=/?4=1000將式(2)代入式(1),得7500x1000""500(2-j)=200(2+jl)=400+j1()4x20x10-3=&+j3L3故Z3為電阻R3=400Q與電感L3=0.25mH相串聯(lián)。.測(cè)量信號(hào)源在10Hz檔、100Hz檔，其周期分另I」為9.9349ms和99.456ms,保留三位有效數(shù)字時(shí)，其周期分別為ms和mso.用四位半的DVM測(cè)量36V的穩(wěn)壓電源電壓為36.245V,36.355V,取四位有效數(shù)字時(shí)，其值分別為V和Vo.34位數(shù)字歐姆表，測(cè)量標(biāo)稱值為l.OkQ和1.5kQ兩只電阻時(shí)，讀數(shù)分別為0.935kQ和1.452kQo當(dāng)保留兩位有效數(shù)字時(shí)，此兩電阻分別為kQ和kQ。.正態(tài)分布的隨機(jī)誤差，其絕對(duì)值3。的概率為,因此定義A=3。為極限誤差。.對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行修約，多余數(shù)值的舍入規(guī)則可簡(jiǎn)單概括為：小于5舍，大于5,.選用一個(gè)良好的電壓表，其輸入阻抗應(yīng)該相對(duì)于被測(cè)電路的等效輸出阻抗越,對(duì)被測(cè)電路工作狀態(tài)的影響越o.交流電橋平衡必須同時(shí)滿足兩個(gè)條件：平衡條件和平衡條件。.交流電壓V（t）的的表達(dá)式為。=點(diǎn)嬴，而通常指經(jīng)過(guò)全波或半波整流后的波形。.當(dāng)測(cè)量電阻時(shí)，應(yīng)采用電壓表并聯(lián)方案；當(dāng)測(cè)量電阻時(shí)，應(yīng)采用電流表串聯(lián)方案。.模擬電壓表的兩個(gè)重要指標(biāo)：和o.采用某電壓表（正弦有效值刻度）測(cè)量峰值相等（Vp=5V）的正弦波、方波、三角波，發(fā)現(xiàn)讀數(shù)相同，則該表為檢波方式，讀數(shù)O.均值電壓表的工作頻率范圍主要受寬帶放大器的限制，而靈敏度受放大器的限制。二、單項(xiàng)選擇題的限制。二、單項(xiàng)選擇題.下列測(cè)量中屬于電子測(cè)量的是—A、用天平測(cè)量物體的質(zhì)量C、用數(shù)字溫度計(jì)測(cè)量溫度.下列測(cè)量中屬于間接測(cè)量的是—A、用萬(wàn)用歐姆擋測(cè)量電阻C、用邏輯筆測(cè)量信號(hào)的邏輯狀態(tài)B、用水銀溫度計(jì)測(cè)量溫度D、用游標(biāo)卡尺測(cè)量圓柱體的直徑B、用電壓表測(cè)量已知電阻上消耗的功率D、用電子計(jì)數(shù)器測(cè)量信號(hào)周期3.下列測(cè)量中屬于直接接測(cè)量的是AA、測(cè)量晶體管的集電極電流A、測(cè)量晶體管的集電極電流A、測(cè)量晶體管的集電極電流B、用彈簧秤測(cè)量物體的質(zhì)量4.4.5.6.7.8.9.C、用萬(wàn)用歐姆擋測(cè)量電阻下列各項(xiàng)中不屬于測(cè)量基本要素的是A、被測(cè)對(duì)象B、測(cè)量?jī)x器系統(tǒng)D、C、儀器通常工作在—狀態(tài)，可滿足規(guī)定的性能。A、基準(zhǔn)條件B、極限工作條件C、用電壓表測(cè)量已知電阻上消耗的功率測(cè)量誤差額定工作條件下列各項(xiàng)中不屬于國(guó)際單位制基本單位的是A、坎德拉(cd)B、開爾文(K)下列各項(xiàng)中不屬于國(guó)際單位制基本單位的是A4.5.6.7.8.9.C、用萬(wàn)用歐姆擋測(cè)量電阻下列各項(xiàng)中不屬于測(cè)量基本要素的是A、被測(cè)對(duì)象B、測(cè)量?jī)x器系統(tǒng)D、C、儀器通常工作在—狀態(tài)，可滿足規(guī)定的性能。A、基準(zhǔn)條件B、極限工作條件C、用電壓表測(cè)量已知電阻上消耗的功率測(cè)量誤差額定工作條件下列各項(xiàng)中不屬于國(guó)際單位制基本單位的是A、坎德拉(cd)B、開爾文(K)下列各項(xiàng)中不屬于國(guó)際單位制基本單位的是A、千克(Kg)B、秒(s)D、D、測(cè)量人員儲(chǔ)存與運(yùn)輸條件C、摩爾(mol)C、千米(km)是考慮了元件寄生參數(shù)影響的實(shí)驗(yàn)者需要知道的量值。A、真值B、有效值C、指示值用連續(xù)刻度的儀表進(jìn)行測(cè)量時(shí),D、D、D、千米(km)安培(A)額定值一般應(yīng)使被測(cè)量的數(shù)值盡可能在儀表滿刻度值的—以上。上。A、1/4B上。A、1/4B、1/3.被測(cè)量真值是—OA、都是可以準(zhǔn)確測(cè)定的C、全部不能準(zhǔn)確測(cè)定.修正值是與絕對(duì)誤差的絕對(duì)值—A、相等但符號(hào)相反C、相等且符號(hào)相同.測(cè)量的正確度是表示測(cè)量結(jié)果中一A、系統(tǒng)誤差B、隨機(jī)誤差C、1/2D、2/3B、客觀存在的，但很多情況下不能準(zhǔn)確確定D、客觀上均不存在，因而無(wú)法測(cè)量的值。B、不相等且符號(hào)相反D、不相等但符號(hào)相同_大小的程度。C、粗大誤差D、標(biāo)準(zhǔn)偏差.通常在相同的條件下，多次測(cè)量同一量時(shí)，誤差的絕對(duì)值和符號(hào)保持恒定或在條件改變時(shí)，按某種規(guī)律而變化的誤差稱為—OA、隨機(jī)誤差B、系統(tǒng)誤差C、影響誤差D、固有誤差.某測(cè)量員測(cè)量電壓時(shí)，由于讀數(shù)固有習(xí)慣從右看去，造成讀數(shù)均略偏低，稱該誤差為A、隨機(jī)誤差B、偶然誤差A(yù)、隨機(jī)誤差B、偶然誤差C、疏失誤差D、系統(tǒng)誤差A(yù)、儀表未校零所引起的誤差BA、儀表未校零所引起的誤差B、測(cè)頻時(shí)的量化誤差C、測(cè)頻時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差D、讀數(shù)錯(cuò)誤.下列幾種誤差中，屬于粗大誤差的是AA、儀表未校零所引起的誤差A(yù)、儀表未校零所引起的誤差BA、儀表未校零所引起的誤差B、測(cè)頻時(shí)的量化誤差C、測(cè)頻時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差D、讀數(shù)錯(cuò)誤.下述方法中，能減小系統(tǒng)誤差的有AA、統(tǒng)計(jì)平均A、統(tǒng)計(jì)平均B、A、統(tǒng)計(jì)平均C、加權(quán)平均C、C、加權(quán)平均D、經(jīng)高一級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)檢定后加以修正.在相同條件下多次測(cè)量同一量時(shí)，隨機(jī)誤差的AA、絕對(duì)值和符號(hào)均發(fā)生變化A、絕對(duì)值和符號(hào)均發(fā)生變化BA、絕對(duì)值和符號(hào)均發(fā)生變化B、絕對(duì)值發(fā)生變化，符號(hào)保持恒定C、符號(hào)發(fā)生變化，絕對(duì)值保持恒定D、絕對(duì)值和符號(hào)均保持恒定.根據(jù)測(cè)量誤差的性質(zhì)和特點(diǎn)，可以將其分為—三大類。A、絕對(duì)誤差、相對(duì)誤差、引用誤差B、固有誤差、工作誤差、影響誤差C、系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差、粗大誤差D、穩(wěn)定誤差、基本誤差、附加誤差.被測(cè)電壓真值為100v,用電壓表測(cè)試時(shí)，指示值為80v,則示值相對(duì)誤差為一A、+25%B、-25%C、+20%D、-20%.交流電壓的波形因素Kf定義為—oA、峰值/平均值B、有效值/平均值C、峰值/有效值D、平均值/峰值.交流電壓的波峰因素Kp定義為oA、峰值/平均值B、有效值/平均值C、峰值/有效值D、平均值/峰值.下列類型的表中電壓表有很高的靈敏度，頻率范圍也較寬。A、檢波一放大式B、放大一檢波式C、調(diào)制式D、外差式.電平表的輸入阻抗選擇150。時(shí)，測(cè)得電壓電平為時(shí)，其功率電平為OdBm。A、+6dBB、OdBC、3dBD、-6dB.在150Q的電阻上，測(cè)得其電壓電平為+20dBv,其對(duì)應(yīng)的功率電平應(yīng)為cA、+26dBmB、+23dBmC、+14dBmD、+17dBm三、簡(jiǎn)答題.解釋下列名詞術(shù)語(yǔ)的含義：真值、實(shí)際值、示值、測(cè)量誤差。.誤差按性質(zhì)分為哪幾種？并簡(jiǎn)述特點(diǎn)。.簡(jiǎn)述消除或削弱系統(tǒng)誤差的典型測(cè)量技術(shù)有哪幾種？.如何采取措施從產(chǎn)生系統(tǒng)誤差根源上減小系統(tǒng)誤差？.隨機(jī)誤差的特點(diǎn)是什么？隨機(jī)誤差的統(tǒng)計(jì)特性及減少方法是什么？.簡(jiǎn)述電壓測(cè)量的意義和特點(diǎn)。.伏安法和電橋法各有什么特點(diǎn)？.交流電壓可用哪些值來(lái)表征其大小？它們之間的關(guān)系用什么來(lái)聯(lián)系？交流電壓表一般都以正弦交流電壓的什么值來(lái)定度？.簡(jiǎn)述檢波-放大式和檢波-放大式的特點(diǎn)。.簡(jiǎn)述外差式電壓表的工作原理。四、計(jì)算題.用量程是50mA的電流表測(cè)量實(shí)際值為40mA的電流，如果讀書為38mA,試求測(cè)量的絕對(duì)誤差、實(shí)際相對(duì)誤差、示值相對(duì)誤差各是多少？.用間接法測(cè)量電阻所消耗的功率，可采用兩種方案：P=IV和P=V9R來(lái)計(jì)算功率。設(shè)所測(cè)電阻、電壓和電流的相對(duì)誤差分別為yr=±1%、yv=±1.5%和5=±2%,分別求兩種方式計(jì)算結(jié)果的相對(duì)誤差，并比較其大小。.被測(cè)電壓8V左右，現(xiàn)有兩只電壓表，一只量程。?10V,準(zhǔn)確度sl=1.5,另一種量程0?50V,準(zhǔn)確度s2=1.0級(jí)，問選用哪一只電壓表測(cè)量結(jié)果較為準(zhǔn)確？(說(shuō)明理由).檢定一只1、0級(jí)的量程為100V電壓表，在30V刻度上標(biāo)準(zhǔn)電壓表讀數(shù)為29.3V,問在這一點(diǎn)上電壓表是否合格？若要測(cè)一個(gè)10V左右的電壓，手頭除這只表外，另有一只5級(jí)的量程為15V電壓表，問選用哪一塊表合適？(說(shuō)明理由).利用有效值電壓表測(cè)量正弦、方波的電壓，電壓表讀數(shù)均為5V,問：(1)對(duì)每種波形來(lái)說(shuō)，讀數(shù)各代表什么意義？(2)兩種波形的峰值、平均值各為多少？.用以正弦刻度的均值電壓表測(cè)量正弦波和方波，讀數(shù)均為2.5V。問這兩種波形信號(hào)的峰值、平均值和有效值是多少？.利用有效值電壓表測(cè)量正弦、方波的電壓，電壓表讀數(shù)均為10V,問：(1)對(duì)每種波形來(lái)說(shuō)，讀數(shù)各代表什么意義?(2)兩種波形的峰值、平均值、有效值各為多少？.如下圖所示，某交流電橋平衡時(shí)有下列參數(shù)：Zi為電阻RlIOOOQ與電容Ci=0.2pF相串聯(lián)，Z2為電阻R2=500Q,Z4為電阻R4=1000Q,信號(hào)源角頻率co=l()4rad/s,,求阻抗Z3的元件值(按串聯(lián)考慮)。部分參考答案一、填空題.頻率，邏輯狀態(tài)；.統(tǒng)一性，法制性；.值，電子技術(shù)；.變換，傳輸；.時(shí)域測(cè)量，數(shù)據(jù)域測(cè)量；.基本單位，導(dǎo)出單位；.國(guó)家基準(zhǔn)（主基準(zhǔn)），工作基準(zhǔn);.直接測(cè)量，間接測(cè)量；9,數(shù)值，單位；.量程范圍寬，測(cè)量準(zhǔn)確度高；.頻率，電壓；.數(shù)字式儀表，智能儀器階段；.模擬，數(shù)字；.正確度，準(zhǔn)確度；.方差,精密度；.單峰性，補(bǔ)償性；.測(cè)量誤差，儀器滿度值Xm；.對(duì)數(shù)，相對(duì)；.9,93,99.5；.36.24,36.36；.0.94,1.4；.大于，0.3%；或小于，99.7%；.入，取偶數(shù)；.大,小25,模，相位；.有效值，平均值；.ds大；.帶寬,靈敏度;.寬峰值，3.53V；.帶寬，內(nèi)部噪聲；二、單項(xiàng)選擇題C；B；C；C；C；D；C；A；D；B；A；A；B；D；B；D；D；A；C；D；B；C；D；A；A；三、簡(jiǎn)答題.答：真值：物理量在一定條件下所呈現(xiàn)的客觀大小或真實(shí)數(shù)值。實(shí)際值：在每一級(jí)的比較中，都以上一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)所體現(xiàn)的值當(dāng)作準(zhǔn)確無(wú)誤的值。示值：由測(cè)量器具指示的被測(cè)量量值。測(cè)量誤差：測(cè)量?jī)x器儀表的測(cè)得值與被測(cè)量真值之間的差異，稱為測(cè)量誤差。.答：誤差按性質(zhì)分為系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和粗大誤差。(1)系統(tǒng)誤差的主要特點(diǎn)：只要測(cè)量條件不變，誤差即為確切的數(shù)值，用多次測(cè)量取平均值的辦法不能改變或消除系差，而當(dāng)條件改變時(shí)，誤差也隨之遵循某種確定的規(guī)律而變化，具有可重復(fù)性。(2)隨機(jī)誤差的特點(diǎn)：有界性、對(duì)稱性、抵償性。可采用多次測(cè)量取平均減小隨機(jī)誤差。(3)粗大誤差：確認(rèn)含有粗差的測(cè)得值稱為壞值，應(yīng)當(dāng)剔除不用，因?yàn)閴闹挡荒芊从潮粶y(cè)量的真實(shí)數(shù)值。.答：消除或削弱系統(tǒng)誤差的典型方法有：①零示法；②替代法；③交換法；④微差法；⑤補(bǔ)償法。.答：(1)要從測(cè)量原理和測(cè)量方法盡力做到正確、嚴(yán)格。(2)測(cè)量?jī)x器定期檢定和校準(zhǔn)，正確使用儀器。(3)注意環(huán)境對(duì)測(cè)量的影響，特別是溫度對(duì)電子測(cè)量的影響較大。(4)盡量減少或消除測(cè)量人員主觀原因造成的系統(tǒng)誤差。應(yīng)提高測(cè)量人員業(yè)務(wù)技術(shù)水平和工作責(zé)任心，改進(jìn)設(shè)備。.答：隨機(jī)誤差特點(diǎn)：有界性、對(duì)稱性、抵償性。隨機(jī)