第3章常用传感器及其调理电路3-1 从使用材料、测温范围、线性度、响应时间几个方面比较，Pt100、K型热电偶、热敏电阻有什么不同
解：
3-2在下列几种测温场合，应该选用哪种温度传感器为什么
（1）电气设备的过载保护或热保护电路；
（2）温度范围为100～800℃，温度变化缓慢；
（3）温度范围为100～800℃，温度波动周期在每秒5～10次；
解：
（1）热敏电阻；测量范围满足电力设备过载时温度范围，并且热敏电阻对温度变化响
应快，适合电气设备过载保护，以减少经济措施
（2）Pt 热电阻；测温范围符合要求，并且对响应速度要求不高
（3）用热电偶；测温范围符合要求，并且响应时间适应温度波动周期为100ms 到200ms 的情况
3-3 热电偶测温为什么一定做冷端温度补偿冷端补偿的方法有哪几种
解：热电偶输出的电动势是两结点温度差的函数。T 为被测端温度，0T 为参考端温度，热
电偶特性分度表中只给出了0T 为0℃时热电偶的静态特性，但在实际中做到这一点很困难，
于是产生了热电偶冷端补偿问题。目前常用的冷端温度补偿法包括：
0℃恒温法；
冷端温度实时测量计算修正法；
补偿导线法；
自动补偿法。
3-4 采用Pt100的测温调理电路如图3-5所示，设Pt100的静态特性为：R t =R 0(1+At )，A =℃，
三运放构成的仪表放大电路输出送0～3V 的10位ADC ，恒流源电流I 0= 1mA ，如测温电路
的测温范围为0～512℃，放大电路的放大倍数应为多少可分辨的最小温度是多少度 解：V AT R I u R 19968.05120039.010*******=????==?- 024.1519968.03==?=V
V u u k R out ，放大倍数应为15倍。
可分辨的最小温度为
3-5 霍尔电流传感器有直测式和磁平衡式两种，为什么说后者的测量精度更高
解：霍尔直测式电流传感器按照安培环路定理，只要有电流I C 流过导线，导线周围会产生
磁场，磁场的大小与流过的电流I C 成正比，由电流I C 产生的磁场可以通过软磁材料来聚磁
产生磁通=BS ，那么加有激励电流的霍尔片会产生霍尔电压U H 。通过放大检测获得U H ，已知k H 、H ＝B/、磁芯面积S 、磁路长度L 以及匝数N ，由H H U k IB =，可获得磁场B 的大小，由安培环路定律H ·L ＝N ·IC ，可直接计算出被测电流I C 。不过由于k H 与温度有关，难以实
现高精度的测量；而磁平衡式传感器利用磁平衡原理，N P I P ＝ISNS ，因此只要测得I S 便可计算出被测电流I P ，没有依赖性，精度更高。
3-6 某磁平衡式霍尔电流传感器的原边结构为穿孔式（N 1=1），额定电流为25A ，二次侧输
出额定电流为25mA ，二次侧绕匝数为多少用该传感器测量0～30A 的工频交流电流，检流电阻R M 阻值为多大，才能使电阻上的电压为0～3V
解：由2211N I N I =，100010251253
2112=??==-I N I N 当原边电流在0-30A 变化时，副边电流变化范围为0-30mA ，
故Ω===100303mA
V I U R M 3-7 影响电涡流传感器等效阻抗的因数有哪些根据这些影响因数，推测电涡流传感器能测量哪些物理量
解：传感器线圈受电涡流影响时的等效阻抗Z 的函数关系式为
由此可见，等效阻抗与电阻率、磁导率以及几何形状有关，还与线圈的几何数、线圈
中激磁电流频率f有关，同时还与线圈与导体间的距离x有关。
由此可知
M与距离x相关，可用于测量位移、振幅，厚度等。
R
、R2与传感线圈、金属导体的电导率有关，且电导率是温度函数，可用于测量表面温1
度、材质判别等。
L
、L2与金属导体的磁导率有关，可用于测量应力、硬度。
1
3-8 压电传感器的等效电路是什么为什么用压电传感器不能测量静态力
解：压电元器件电极表面聚集电荷时，它又相当于一个以压电材料为电介质的电容器，其
电容量为
式中，A——压电片的面积；
ε——压电材料相对介电常数；
r
ε——真空介电常数；
h——压电元器件厚度；
ε——压电片的介电常数；
C——压电元器件的等效电容。
a
当压电元器件受外力作用时，两表面产生等量的正、负电荷Q，压电元器件的开路电压
（认为其负载电阻为无穷大）U a为
这样，可以把压电元器件等效为一个电压源U和一个电容器C a串联的等效电路。当压电传感器接入测量仪器或测量电路后，必须考虑连接电缆的寄生等效电容
C，后续测量电
c
路的输入电容C i以及后续电路（如放大器）的输入电阻
R。所以，实际压电传感器在测量
i
系统中的等效电路如下图所示。
图压电传感器的等效电路
由于外力作用而在压电材料上产生的电荷只有在无泄漏的情况下才能保存，即需要测量回路具有无限大的输入阻抗，这实际上是不可能的，因此压电式传感器不能用于静态测量。压电材料在交变力的作用下，电荷可以不断补充，以供给测量回路一定的电流，故适用于动态测量。
3-9 分析为什么压电传感器的调理电路不能用一般的电压放大器，而要用电荷放大器
解：由于压电材料等效电路中C a的存在，压电传感器的内阻抗很高且输出的信号非常微弱，因此对调理电路的要求是前级输入端要防止电荷迅速泄漏，减小测量误差。前置放大器的作用是将压电式传感器的高输出阻抗经放大器变换为低阻抗输出，并将微弱的信号进行放大。
由图压电传感器的等效电路，电压放大器输出电压与电容C= Ca + Ci +Cc密切相关，虽然Ca和Ci都很小，但Cc会随连接电缆的长度与形状而变化，因此放大器的输出电压与连接传感器与前置放大器的电缆长度有关。从而使所配接的压电式传感器的灵敏度将随电缆分布电容及传感器自身电容的变化而变化，而且电缆的更换将引起重新标定的麻烦，所以很少使用，基本都采用便于远距离测量的电荷放大器。
3-10 使用电场测量探头应注意什么为什么
解：当进行电场强度测量时，检测者必须离探头足够远，以避免使探头处的电场有明显的畸变。探头的尺寸应使得引入探头进行测量时，产生电场的边界面（带电或接地表面）上
的电荷分布没有明显的畸变。
3-11 磁阻传感器的基本原理是什么
解：置于磁场中的载流金属导体或半导体材料，其电阻值随磁场变化的现象，称为磁致电阻变化效应，简称为磁阻效应。利用磁阻效应制成的元器件称为磁敏电阻，在磁场中，电流的流动路径会因磁场的作用而加长，使得材料的电阻率增加。
3-12 光电二极管的基本原理是什么在电路中使用光电二极管时，与普通二极管的接线有何不同
解：光敏二极管是基于半导体光生伏特效应原理制成的光电元器件。光敏二极管工作时外加反向工作电压，在没有光照射时，反向电阻很大，反向电流很小，此时光敏二极管处于截止状态。当有光照射时，在PN结附近产生光生电子和空穴对，从而形成由N区指向P区的光电流，此时光敏二极管处于导通状态。所以与普通二极管不同，光敏二极管需要反向介入电路。
3-13 增量式光电编码器的输出脉冲有何特点分析辨向电路是如何工作的
解：增量式光电编码器的特点是每产生一个输出脉冲信号就对应于一个增量位移，但是不能通过输出脉冲区别出在哪个位置上的增量。
辨向原理如图3-2所示。外缝隙B接至D触发器的D端，内缝隙A接到触发器的CP端。当A超前于B时，触发器Q输出为0，表示正转；而B超前于A，触发器输出Q为1，表示反转。A、B两路信号相与后，经适当的延时送入计数器。触发器的输出Q，可用来控制可逆计数器，即正转时做加法计数，反转时做减法计数。
图3-2增量编码器辨向原理图
3-14电容传感器有哪几类为什么变间隙式的电容互感器器多采用差动结构
解：电容传感器分为变气隙间隙式电容传感器、变面积式电容传感器、变介电常数式电容传感器。与非差动测量系统相比，差动测量系统的静态特性获得了很大改善，主要反映在提高灵敏度和减少非线性化误差两个方面，同时对减小外界干扰的影响也有较好的作用。 3-15 采样变介电常数式电容传感器测量液体位置的原理是什么
解：当电容极板之间的介电常数发生变化时，电容量也随之发生变化，在被测介质中放入两个同心圆筒形极板，大圆筒内径为2R ，小圆筒内径为1R 。当被测液面在同心圆筒间变化
时，传感器电容随之变化：
0C ——空气介质的电容量（F ）
； X ——液体高度（m ）。
由上式可见传感器电容量C 随液位高度x 呈线性变化，k 为常数，)(01εε-越大，灵敏度越高。
3-16 自感式传感器有哪几类各自什么应用特点
解：自感式传感器分为变间隙型自感传感器、变面积型自感传感器、螺管型电感传感器。
变间隙型灵敏度较高，但非线性误差较大；变面积型灵敏度较小，但线性较好，量程较大；螺管型灵敏度较低，但量程大且结构简单。
3-17 试给出采用同步分离法测量复阻抗的原理框图并分析其工作原理。
解：
图3-3阻抗的数字化测量原理框图
该方法采用基于乘法器的相敏检波技术，把被测信号的实部和虚部分离出来，然后取平均值，以便得到代表实部（对应R）和虚部（对应X）的两个电压输出。
图3-3中Z为被测阻抗，参考电源信号U ref经移相/2后获得两路正交信号：U m cos t和
U
m cos（t+/2）。通过U I
变换，参考电压信号变换为参考电流流过被测阻抗Z=R+j X=|Z|e j，
则测阻抗Z两端的电压为U Z=U zm cos(t+)，通过乘法器有
滤去2t项，有
同理通过乘法器有
滤去2t项，有
可见
R
U和X U正比于被测阻抗的实部R和虚部X。该测量方法能测量复阻抗，当然也能测量电感和电容的电抗。
3-18 采用差动结构的传感器和测量电桥有什么好处画出单臂电桥、差动半桥、差动全桥的电路图，并讨论说明三种电桥的灵敏度和线性度。
解：与非差动测量系统相比，这种差动测量系统的静态特性获得了很大改善，主要反映在提高灵敏度和减少非线性化误差两个方面，同时对减小外界干扰的影响也有较好的作用。
图3-4单臂电桥
图3-5差动半桥
图3-6差动全桥
而测量电桥的灵敏度大小为
由电桥的输入/输出特性，恒压源供电时测量电桥的灵敏度如下。
单臂电桥：
差动半桥：
差动全桥：
由此可知，差动半桥的灵敏度近似为单臂电桥的两倍，差动全桥的灵敏度是差动半桥的两倍，近似为单臂电桥的四倍；单臂电桥的灵敏度不为常数，具有非线性；差动半桥的灵敏度和差动全桥的灵敏度与Z无关且为常数，是理想的直线。
根据电路理论分析，由电压源供电时，不同测量电桥的输入/输出特性如下。
单臂电桥：
差动半桥：
差动全桥：
由电流源供电时，
单臂电桥：
差动半桥：
差动全桥：
由测量电桥的输入/输出关系可知，无论电流源供电和电压源供电，差动半桥和差动全桥的ZU特性为理想直线，故线性度为零。
3-19 为什么差动全桥对同符号干扰量有补偿作用
解：电压源供电时，差动全桥：
电流源供电时，差动全桥：
由上可见，差动电桥分子中没有Z T ，消除了Z T 对被测作用量Z 的影响；分母中存在干
扰量Z T ，但比值Z T /Z 很小，对输出影响很小；恒流源供电的差动全桥输入/输出特性中没
有干扰量Z T ，理论上无温度误差，所以对温度干扰量有补偿作用。
3-20 差动测量的交流电桥为什么要采用相敏整流电路它的工作原理是什么
解：
图3-7变压器式交流电桥
图3-7的交流电桥图中，当衔铁向上移动和向下移动相同距离时，其输出大小相等，方向相反。由于电源电压是交流，所以尽管式中有正负号，还是无法加以分辨。可采用带有相敏整流的交流电路，如图3-8所示。
图3-8相敏整流交流电路
当衔铁处于中间位置时，Z 1=Z 2=Z 0，电桥处于平衡状态，输出电压o 0U ；当衔铁上移，使上线圈阻抗增大，Z 1=Z 0+Z ，而下线圈阻抗减少，Z 2=Z 0Z 。
设输入交流电压U 为正半周，即A 点为正，B 点为负，则二极管1VD 、4VD 导通，2VD 、3VD 截止。在A →E →C →B 支路中，C 点电位由于1Z 的增大而比平衡时低；在A →F →D →B 支路中，D 点电位由于2Z 的减小而比平衡时高，即D 点电位高于C 点电位，此时直流电压
表正向偏转。
设输入交流电压U 为负半周，即A 点为负，B 点为正，则二极管2VD 、3VD 导通，1VD 、4VD 截止。在B →C →F →A 支路中，C 点电位由于2Z 的减小而比平衡时低。在B →D →E →A
支路中，D 点电位由于1Z 的增加而比平衡时的电位高。所以仍然是D 点电位高于C 点电位，
直流电压表正向偏转。因此只要衔铁上移，不论输入电压是正半周还是负半周，电压表总是正向偏转，即输出电压o U 总为下正上负。
第4章
4-1.
(1).输入级：差分输入放大级，完成共模抑制，差模信号放大。
(2).中间级：进一步放大和相位补偿。
(3).输出级：为推挽输出结构，有利于减小输出电阻，增强带负载能力。
4-2.
(1).运放输入级差分放大电路结构或参数的不对称。
(2).输入失调电压：为了纠正由参数不对称所造成的非零差动输出，可以在运放的两个输入端之间加上一个直流偏置电压，通过调整这个电压使得运放的输出为零，这个直流偏置电压就被称为输入失调电压。输入失调电流：在运放差模输入电压为零时，放大器两个输入端平均偏置电流的差值。
(3).集成运放的输入失调电压一般在1~10mV。
4-3.
(1).共模抑制比（CMRR）：是指运算放大器的差模电压增益与共模电压增益之比K。
(2).影响因素：gain，放大器的差模增益；V
CM ,输入端的共模电压；V
OUT
，输入共模电压
在输出端的反应。
4-4.
在-3dB带宽范围内，不同电压增益下该增益与带宽的乘积为一个常数，称为增益带宽积，他实际上就等于单位增益带宽。
4-5.
电压摆率：指集成运放在额定负载条件下，输入一个大幅度的阶跃信号时，输出电压的最大变化率，单位为V/us。
电压摆幅：集成运放的输出电压范围总是在运放的正负电源电压所规定的上下限以内。运放输出电压的最大值与最小值之间。
4-6.
A
B
C
D
E
4-7.
否
4-8.
用集成运算放大器能构成：比较器，加法器，减法器。
用集成乘法
第5章电气测量技术
5-1常用的大电流传感器有哪几种常用的高电压传感器有哪几种
解：大电流传感器三种：电磁式电流互感器、罗哥夫斯基线圈、光学电流传感器
高电压传感器：电磁式电压互感器、电容式电压互感器、光学电压传感器
5-2实际使用中，电磁式CT副边不能开路，电磁式PT副边则不能短路，为什么
解：
a)电磁式电流互感器在使用时二次侧不允许开路。当运行中电流互感器二次侧开路后，
一次侧电流仍然不变，二次侧电流等于零，则二次电流产生的去磁磁通消失。这时，一次电流全部变成励磁电流，使电流互感器铁芯的峰值磁密在磁化曲线中的位置从正常情况下很低的a点上移到b点甚至饱和区的c点，如图5-1所示，
图5-1电磁式CT磁芯峰值磁密不同的工作点
则可能产生以下后果。
①变高的磁密将在开路的二次侧感应出很高的电压，如果峰值磁密进入饱和区（如图5-1中的c点），输出电流波形波峰附近将发生畸变，对人身和设备造成危害。
②由于铁芯饱和，使铁芯损耗增加，温度急剧升高并损坏绝缘。
③将在铁芯中产生剩磁，使互感器比差和角差增大，准确性大大降低。
所以电磁式电流互感器二次侧是不允许开路的。
b)电压互感器在使用时要注意二次绕组不能短路。电压互感器在正常运行中，二次负载
阻抗很大，电压互感器是恒压源，内阻抗很小，容量很小，一次绕组导线很细，当互感器二次发生短路时，一次电流很大，若二次熔丝选择不当，保险丝不能熔断时，电压互感器极易被烧坏。
5-3 简述罗氏线圈的自积分和外积分方式的基本原理和应用条件。
解：自积分法在空心罗氏线圈输出端并联一小采样电阻R ，Rogowski 线圈等效电路如图5-2所示。图中M 为线圈的互感，L s 为线圈的自感，R s 为线圈绕线的等效电阻，R 为线圈积分电
阻（与电感L s 构成积分电路），u i (t )为互感产生的电势，u o (t)为线圈积分电阻上产生的电
压，i 为线圈感应产生的感应电流。
图5-2 Rogowski 线圈等效电路图
根据图5-2所示的等效电路，可以列出回路方程为
式中，M 为线圈的互感，NS M u
l =，N 为线圈匝数。 当s s o ()d ()()d i t L R i t u t t
>>+（即s s L R R ω>>+）时，上式可近视为 两边同时对t 积分得到：
输出电压与被测电流成比例关系，这种利用线圈本身的结构参数实现了与i 1呈线性关
系且同相位的方式称为自积分方式，其中s s L R R ω>>+称为罗氏线圈的自积分条件。由该条件可见，这种测量方法适用于自积分式空心罗氏线圈对高频信号的测量，即罗氏线圈的传统应用领域。
当s s R L R ω>>+时，Rogowski 线圈近似处于开路工作状态，罗氏线圈附边感应电压几乎
全部加在R 上，进一步简化得到
此时，取样电阻上的电势即为Rogowski 线圈的感应电势，其大小正比于被测电流对时间的微分，为了测得电流的实际大小，需要引入积分电路，这种应用方式称为外积分式
Rogowski线圈电流互感器。外积分可分为有源积分和无源积分两种，有源积分方式信噪比较高，增益灵活可调，是现在普遍采用的Rogowski线圈信号处理方法。有源积分方式又可分为模拟积分方法和数字积分方法，模拟积分器容易饱和，数字积分器的暂态性能有限。外积分方式较适用于中低频段的应用。
5-4简述电磁系、磁电系和电动系测量仪表电磁机构的结构特点以及主要用途。
解：
a)电磁系仪表结构有吸引式和排斥式两种形式。以排斥式为例，固定部分不是永久磁铁，
而是一个筒状的固定线圈，当固定线圈通入被测电流 i后产生磁场。该磁场同时磁化固定铁片和另一块固定在表轴上的可动铁片，由于两铁片同一侧被磁化为同一极性，于是互相排斥，使可动片因受斥力而带动指针转动。即使在固定线圈通入交流电，两铁片仍然在相互排斥。所以这种类型的表是交直流两用；可以用来测交直流电压和电流值有效值。
b)磁电系仪表的主要用途是测量直流电压、直流电流及电阻；利用永久磁铁的磁场和载
流线圈相互作用产生转动力矩的原理而制成。
c)电动系仪表内有两个线圈：固定线圈和可动线圈，可动线圈与指针及空气阻尼器的活
塞都固定在轴上；电动系仪表的主要用途是来测量交流和直流的电流、电压和功率
5-5在三相三线制系统中，可以只用两只功率表测量三相负载的有功功率，画出接线图，并证明两表的读数之和等于三相负载的有功功率。
解：
图5-3两表法测三相功率接线图
的读数为
W
1
式中，为U AC 和I A 之间的相位差。
W 2的读数为
式中，为U BC 和I B 之间的相位差。
两功率表读数之和为
根据两表法测三相功率的原理，其相量图如图5-35所示，由相量图有：
两功率表读数之和为
当< 60o 时，P 1和P 2均为正值，总的功率P 等于P 1读数加上P 2读数。
当> 60o 时，P 1为正值，P 2为负值，会反转，因此总的功率P 等于P 1读数减去P 2读数。 5-6 频率和周期数字化测量误差的主要来源是什么什么是中介频率
解：频率和周期数字化测量的误差主要来源于相对误差，一个是计数器计数时的量化误差d N N
，最大存在±1个字的量化误差，与主闸门开启时间相关；一个是主闸门开启时间的相对误差
00d ττ，取决于晶体振荡器的频率稳定度和整形电路、分频电路以及主闸门的开关速
度等。 对于同一信号当直接测量频率和直接测量周期的误差相等时，那么此时输入信号的频率被称为中介频率f c 。
第6章数字化电气测量技术
6-6试说明快速傅里叶变换（FFT ）的基本思路和原理。
解：有限长序列可以通过离散傅里叶变换（DFT ）将其频域也离散化成有限长序列。例如，对于N 点序列()x n ，其DFT 变换定义为
1
0()()N nk N
n X k x n W -==∑,0,1,,1k N =-… 式中，2π
j e N N W -=。
而快速傅里叶变换（FFT ）是计算离散傅里叶变换（DFT ）的快速算法，将DFT 的运算量减少了几个数量级。FFT 的基本思想是：将大点数的DFT 分解为若干个小点数DFT 的组合，从而减少运算量。
N W 因子具有以下两个特性，可使DFT 运算量尽量分解为小点数的DFT 运算：
①周期性：
②对称性：
利用这两个性质，可以使DFT 运算中有些项合并，以减少乘法次数。例如，求当N ＝4时，X (2)的值为
通过合并，可以使乘法的次数由4次减少到1次，运算量减少。
6-7什么是离散傅里叶变换的频谱泄漏如何解决这一问题
解：设单一频率信号为
式中，00A f ?、、为信号的幅值、频率和初相位。
由傅里叶变换理论可知，若要对信号进行频谱分析，则该信号的持续时间应为无限长。信号的傅里叶变换为
按上式求得的信号()x t 的频谱是频点0f ±处的两根线谱。但在实际工程中只能选择一段
时间信号进行分析，这就相当于用窗函数()w t 对信号进行截断，即
由卷积定理可知，截断后的信号频谱为
式中，()W f 为窗函数()w t 的频谱，“*”代表卷积。
由上式可知，截断后的信号频谱由原来的线谱变为以0f ±为中心向两边扩展的连续谱。谱能量泄漏到整个频带，这种现象称为频谱泄漏（泄漏效应）。
在频点0f ±的频谱形状()w X f 与信号截断所加的窗函数()W f 的形状一致。所以，通过改变窗的长度和类型可以有效地抑制频谱泄漏；增大采样（截断）长度、保证采样长度是信号周期的整数倍也可以对频谱泄漏起到抑制作用。
6-8试说明IIR 滤波器和FIR 滤波器的应用特点。
解：IIR 滤波器虽然设计简单，但主要用于设计具有分段常数特性的滤波器，如低通、高通、带通及带阻等滤波器；FIR 滤波器则要灵活得多，尤其能适应某些特殊的应用，如构成微分器或积分器
第8章
8-1.
电气测量中主要的干扰源可以概括为以下4类：
1高电压；
2快速变化的电压（du/dt很大）；
3大电流；
4快速变化的电流（di/dt很大）。
8-2.
抑制电容或电场耦合：避免长距离的平行走线。采用静电屏蔽层来隔离电场耦合的干扰。
8-3.对。
8-4.
针对磁场或互感耦合的对策有：1.尽可能减小感应回路的面积S；2.增加耦合距离r；
3.测量仪器放置在磁场较弱的区域；
4.采用磁屏蔽切断磁耦合路径。
8-5.回路的面积越大，产生的磁通量越大，回路的面积越小，磁通量越小。尽量减小回路面积。
8-6.
共模信号是由电路的结构特点所决定的，共模信号分量并不一定就会向后传递，不一定就是干扰信号。
共模信号在不平衡的差动放大电路中会演变成串模形式的干扰，这类干扰常被称为共模干扰。
电气与电子测量技术罗利文课后习题答案 TPMK standardization office【 TPMK5AB- TPMK08- TPMK2C- TPMK18】
第3章常用传感器及其调理电路3-1 从使用材料、测温范围、线性度、响应时间几个方面比较，Pt100、K型热电偶、热敏电阻有什么不同？ 解： 3-2在下列几种测温场合，应该选用哪种温度传感器？为什么？ （1）电气设备的过载保护或热保护电路； （2）温度范围为-100～800℃，温度变化缓慢； （3）温度范围为-100～800℃，温度波动周期在每秒5～10次； 解： （1）热敏电阻；测量范围满足电力设备过载时温度范围，并且热敏电阻对温度变化响应快，适合电气设备过载保护，以减少经济措施 （2）Pt热电阻；测温范围符合要求，并且对响应速度要求不高 （3）用热电偶；测温范围符合要求，并且响应时间适应温度波动周期为100ms到200ms的情况 3-3 热电偶测温为什么一定做冷端温度补偿？冷端补偿的方法有哪几种？ 解：热电偶输出的电动势是两结点温度差的函数。T为被测端温度， T为参考端温 度，热电偶特性分度表中只给出了 T为0℃时热电偶的静态特性，但在实际中做到这 一点很困难，于是产生了热电偶冷端补偿问题。目前常用的冷端温度补偿法包括：0℃恒温法；
冷端温度实时测量计算修正法； 补偿导线法； 自动补偿法。 3-4 采用Pt100的测温调理电路如图3-5所示，设Pt100的静态特性为：R t =R 0(1+At )，A =0.0039/℃，三运放构成的仪表放大电路输出送0～3V 的10位ADC ，恒流源电流I 0= 1mA ，如测温电路的测温范围为0～512℃，放大电路的放大倍数应为多少？可分辨的最小温度是多少度？ 解：V AT R I u R 19968.05120039.010*******=????==?- 024.1519968.03==?=V V u u k R out ，放大倍数应为15倍。 可分辨的最小温度为 3-5 霍尔电流传感器有直测式和磁平衡式两种，为什么说后者的测量精度更高？ 解：霍尔直测式电流传感器按照安培环路定理，只要有电流I C 流过导线，导线周围会产生磁场，磁场的大小与流过的电流I C 成正比，由电流I C 产生的磁场可以通过软磁材料来聚磁产生磁通Φ=BS ，那么加有激励电流的霍尔片会产生霍尔电压U H 。通过放大检测获得U H ，已知k H 、H ＝B/μ、磁芯面积S 、磁路长度L 以及匝数N ，由 H H U k IB =，可获得磁场B 的大小，由安培环路定律H·L ＝N·IC ，可直接计算出被测电流I C 。不过由于k H 与温度有关，难以实现高精度的测量；而磁平衡式传感器利用磁平衡原理，N P I P ＝ISNS ，因此只要测得I S 便可计算出被测电流I P ，没有依赖性，精度更高。 3-6 某磁平衡式霍尔电流传感器的原边结构为穿孔式（N 1=1），额定电流为25A ，二次侧输出额定电流为25mA ，二次侧绕匝数为多少？用该传感器测量0～30A 的工频交流电流，检流电阻R M 阻值为多大，才能使电阻上的电压为0～3V ？
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。 1.5 列举电子测量的主要特点.。 答：（1）测量频率范围宽；（2）测试动态范围广；（3）测量的准确度高；（4）测量速度
Q 1 CP Q 1 Q 0 &&D 1D 0第一组： 计算题 一、（本题20分） 试写出图示逻辑电路的逻辑表达式，并化为最简与或式。 解：C B A B A F ++=C B A B A F ++= 二、（本题25分） 时序逻辑电路如图所示，已知初始状态Q 1Q 0＝00。 （1）试写出各触发器的驱动方程； （2）列出状态转换顺序表； （3）说明电路的功能； 解：（1）100Q Q D =，101Q Q D =； （2）00→10→01 （3）三进制移位计数器 三、（本题30分）
由集成定时器555组成的电路如图所示，已知：R 1＝R 2＝10 k Ω，C ＝5μF 。 （1）说明电路的功能； （2）计算电路的周期和频率。 解：（1）多谐振荡器电路 （2）T 1＝7s ， T 2＝3.5s 四、（本题25分） 用二进制计算器74LS161和8选1数据选择器连接的电路如图所示， （1）试列出74LS161的状态表； （2）指出是几进制计数器； （3）写出输出Z 的序列。 "1" 解： （1）状态表如图所示 （2）十进制计数器 （3）输出Z 的序列是0010001100 C R R CC u o
第二组： 计算题 一、（本题20分） 逻辑电路如图所示，试答： 1、写出逻辑式并转换为最简与或表达式，2、画出用“与”门及“或”门实现的逻辑图。 B 二、（本题25分） 试用与非门设计一个三人表决组合逻辑电路(输入为A、B、C，输出为F)，要求在A有一票决定权的前提下遵照少数服从多数原则，即满足：1、A=1时，F一定等于1，2、A、B、C中有两2个以上等于1，则输出F=1。 试：（1）写出表决电路的真值表； （2）写出表决电路的逻辑表达式并化简； （3）画出用与非门设计的逻辑电路图。 解： （1）真值表
一、填空（1分* 20=20分） 如热电偶和热敏电阻等传感器。 表示金属热电阻纯度通常用百度电阻表示。其定义是100 C电阻值与0 C电阻值之比。 电位器是一种将机械位移转换成电阻或电压的机电传感元件。 它广泛用于测量大量程直线位移。 利用电涡流式传感器测量位移时，只有在线圈与被测物的距离大大小于线圈半径时，才能得到较好的线性度和较高的灵敏度。 电容式传感器是将被测物理量的变化转换成电容量变化的器件。 对线性传感器来说，其灵敏度是静态特性曲线的斜率。 13 ?用弹性元件和电阻应变片及一些附件可以组成应变式传感器, 按用途划分有应变式压力传感器，应变式加速度传感器（任填两个）。 14.铂热电阻的纯度通常用电阻比表示。 15 ?减小螺线管式差动变压器电感传感器零点残余电压最有效的办法是 尽可能保证传感器几何尺寸、线圈电气参数及磁路的相互对称（任填两个）。 16.空气介质间隙式电容传感器中，提高其灵敏度和减少非线性误差是矛盾的, 为此实际中在都采用差动式电容传感器。 17.由光电管的光谱特性看出，检测不同颜色的光需要选用 以便利用光谱特性灵敏度较高的区段。 20.磁电式传感器是利用电磁感应原理将运动速度转换成电势信号输岀。 21 .霍尔元件灵敏度的物理意义是：表示在单位磁感应强度和单位控制电流时的霍尔电势的大小。 二、选择题（2分* 6=12分,5、6题答案不止一个） 用热电阻传感器测温时，经常使用的配用测量电路是（）。 A.交流电桥 B.差动电桥C直流电桥 用电容式传感器测量固体或液体物位时，应该选用（）。 A.变间隙式 文档可自由复制编辑B.变面积 C.变介电常数式 D.空气介质变间隙式; 1. 传感器一般由敏感元件和转换元件两个基本部分组成。有的敏感元件直接输出电量，那么二者合而为一了。 2. 3. 4. 单线圈螺线管式电感传感器对比闭磁路变隙式电感传感器的优点很多，缺点是灵敏度低, 5. 6. 7. 光敏三极管可以看成普通三极管的集电结用光敏二极管替代的结果，通常基极不引出，只有二个电极。 霍尔效应是导体中的载流子在磁场中受洛伦兹力作用，发生横向漂移的结果。 9. 热敏电阻正是利用半导体的载流子数目随着温度而变化的特征制成的温度敏感元件。 10?金属电阻受应力后，电阻的变化主要由形匚的变化引起的，而半导体电阻受应力后，电阻的变化主要是由电阻率发生变化引起的。 11?磁敏二极管和三极管具有比霍尔元件高数百甚至数千的磁场灵敏度，因而适于弱磁场的测量。 12.传感器的灵敏度是指稳态条件下，输出增量与输入增量的比值。 光电阴极材料不同的光电管, 18.把两块栅距相等的光栅叠在一起，让它们刻度之间有较小的夹角，这时光栅上会出现若干条明暗相间的带状条 纹，称莫尔条纹。 19?霍尔元件的测量电路中：直流激励时，为了获得较大的霍尔电势，可将几块霍尔元件的输出电压串联； 在交流激励时，几块霍尔元件的输出通过变压器适当地联接，以便增加输岀。 C 1. C 2. 当应变片的主轴线方向与试件轴线方向一致，且试件轴线上受一维应力作用时，应变片灵敏系数K的定义（）。 A.应变片电阻变化率与试件主应力之比 B. 应变片电阻与试件主应力方向的应变之比 C.应变片电阻变化率与试件主应力方向的应变之比 D. 应变片电阻变化率与试件作用力之比; C 3.
电气测量 （一）单项选择题： 1、表征系统误差大小程度的量称为（A）。 A、准确度 B、精确度 C、精密度 D、确定度 2、精密度是表征（ A ）的大小程度。 A、偶然误差 B、疏忽误差 C、附加误差 D、引用误差 3、准确度是表征（ B ）的大小程度。 A、附加误差 B、系统误差 C、偶然误差 D、引用误差 4、检流计下量限可达到（B ）A。 A、10-3 B、10-11 C、10-5 D、10-7 5、直流电位差计量限一般不超过（A ）V。 A、2 B、5 C、8 D、10 6、电动系仪表的转动力矩由被测量的（D ）决定。 A、平均值 B、峰值 C、峰-峰值 D、有效值 7、电磁系仪表的转动力矩由被测量的（C ）决定。 A、平均值 B、峰值 C、有效值 D、峰-峰值 8、整流系仪表的转动力矩由被测量的（B ）决定。 A、峰值 B、平均值 C、有效值 D、峰-峰值 9、通常，（ C ）级以下的电测仪表用于一般工程测量。 A、0.5 B、1.0 C、1.5 D、2.5 10、准确度超过（A ）级的测量需要选用比较仪器。 A、0.1 B、0.2 C、0.5 D、5.0 11、配套用的扩大量程的装置（分流器、互感器等），它们的准确度选择要求比测 量仪器本身高（ B ）级。 A、1 B、2~3 C、4~5 D、6 12、测量电能普遍使用（C ）表。 A、电压 B、电流 C、电度 D、功率 13、直流电度表多为（C ）系 A、磁电 B、电磁 C、电动 D、感应 14、精确测量电路参数可以使用（C ）。 A、电压表 B、电流表 C、电桥 D、万用表 15、直流单电桥适用于测量（B ）电阻。 A、接地 B、中值 C、高值 D、绝缘 16、直流双电桥适用于测量（B ）电阻。 A、中值 B、低值 C、高值 D、绝缘
电子测量技术基础 题库 第一章绪论 一、填空 1、计量的主要特征是、和。 2、计量器具按用途可分为、和。 3、计量基准一般分为、和。 4、计量标准是按国家规定的作为检定依据用的或， 它的量值由传递。 5、计量标准有两类：一类是，一类是。 6、电子测量通常包括的测量，的测量以及的 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
第一章答案 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；12 9、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/A 14、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。
； 数字电子技术基础试题 一、填空题 : （每空1分，共10分） 1． 10 = ( ) 2 = ( ) 16 。 2 . 逻辑函数L = + A+ B+ C +D = 。 3 . 三态门输出的三种状态分别为：、和。 4 . 主从型JK触发器的特性方程= 。 5 . 用4个触发器可以存储位二进制数。 6 . 存储容量为4K×8位的RAM存储器，其地址线为条、数据线为条。【 二、选择题： (选择一个正确的答案填入括号内，每题3分，共30分 ) 1.设图1中所有触发器的初始状态皆为0，找出图中触发器在时钟信号作用下,输出电压波形恒为0的是：（）图。 图 1
2.下列几种TTL电路中，输出端可实现线与功能的电路是（）。 A、或非门 B、与非门 （ C、异或门 D、OC门 3.对CMOS与非门电路，其多余输入端正确的处理方法是（）。 A、通过大电阻接地（>Ω） B、悬空 C、通过小电阻接地（<1KΩ） D、通过电阻接V CC 4.图2所示电路为由555定时器构成的（）。 A、施密特触发器 B、多谐振荡器 C、单稳态触发器 D、T触发器 " 5.请判断以下哪个电路不是时序逻辑电路（）。图2 A、计数器 B、寄存器 C、译码器 D、触发器 6．下列几种A/D转换器中，转换速度最快的是（）。图2 A、并行A/D转换器 B、计数型A/D转换器 C、逐次渐进型A/D转换器 D、双积分A/D转换器 7．某电路的输入波形 u I 和输出波形 u O 如图 3所示，则该电路为（）。
图3 . A、施密特触发器 B、反相器 C、单稳态触发器 D、JK触发器 8．要将方波脉冲的周期扩展10倍，可采用（）。 A、10级施密特触发器 B、10位二进制计数器 C、十进制计数器 D、10位D/A转换器 9、已知逻辑函数与其相等的函数为（）。 A、B、C、D、 10、一个数据选择器的地址输入端有3个时，最多可以有（）个数据信号输出。 \ A、4 B、6 C、8 D、16 三、逻辑函数化简（每题5分，共10分） 1、用代数法化简为最简与或式 Y= A + 2、用卡诺图法化简为最简或与式
第一章 1 简述测量误差的分类P11 答：测量误差分为3类：系统误差；偶然误差；疏忽误差。 2 说明3种误差的主要特征。P11-12 答：系统误差：是由某种特定的原因引起的，而且这种原因总是持续存在而不是偶发的； 偶然误差：没有什么规律，也难以预计，但却服从统计规律 疏忽误差：由测量人员的粗心、疏忽造成的严重歪曲测量结果的误差 6 什么是测量误差，怎么消除？P9 、P12 答; 在实际测量中由于设备的不准确、测量程序不规范及测量环境因素的影响，都会导致测量结果偏离被测量的真值。测量结果与被测量真值之差就是测量误差。 消除方法；1.系统误差：比较法、正负误差补偿法、利用校正值求得被测量的真值；2.偶然误差：在精密测量时可以通过多次求平均值，并用作测量的真值；3.疏忽误差：凡是剩余误差大过均方根误差3倍以上的数据都应予以剔除。 8 为什么引入基准误差（引用误差）的概念。 答：因为相对误差和绝对误差不能客观正确地反映测量仪器的准确度高低。 第二章 1 电流表、电压表测量电流、电压时，应如何接线?对他们的内阻有什么要求？P17-18 答：用电流表、电压表测量电流、电压时，必须将电流表与电路串联，将电压表与电路并联：要求：电流表的内阻R1应比负载电阻R小很多，即R1/R=1/5r,电压表的内阻R2应比负载电阻大很多，即R/R2=1/5r 。 4 什么是测量电流和电压的方法误差？P18 答：电压表和电流表都具有一定的内阻，因此仪表接入被测电路后必然消耗一定的功率。这种由仪表的内耗功率不为零致使原来的电路工作状态发生变化而引起的的误差称为方法误差。 第三章 2 为什么测量绝缘电阻要使用兆欧表而不能使用万用表或电桥？P62 答：应为绝缘电阻的阻值比较大，如几十兆欧或几百兆欧，在这个范围内万用表的刻度很不准确，更主要的是应为万用表在测量电阻时所用的电源电压很低（9V以下），在低压下呈现的电阻值，并不能反映出在高压作用下的绝缘电阻的真正数值，因此，绝缘电阻须用备有高压电源的兆欧表进行测量。 3 如何简易检查兆欧表是否完好？P64 答：将兆欧表平稳放置，先使“L”“E”两个旋钮开路，摇动手摇发电机的手柄，使发电机达到稳定转速。这时的指针应该指在标尺的“O”的刻度处；然后再将“L”“E”短接，须缓慢摇动手柄，指针应指在“O”的位置上。如果指针不在“O”的刻度线上，兆欧表检修后才能使用。 4 说明ZC-8型接地电阻测量仪的工作原理和使用方法。P67-68 答：工作原理：电位差计原理 使用方法; 6.说明用数字电容表测电容的操作过程。电容测量过程中应该注意些什么？ 答：操作过程：将面板开关置于ON位置，按下200PF挡按键；调节调零旋钮使显示屏示值为00.0；将待测电容插入仪表插孔并选好量程。当显示屏最高位显示1和低三位无显示时，表示超量程，需要换较大一档测量。待稳定后读取读数。 注意事项：1、必须先对电容器充分放电，然后在测量电容。测量完毕还应对电容器再次放电； 2、测量电容前应先检查电容器组是否已击穿短路； 3、不能用电流电压表法和万用表法测电解电容器的电容。 8 为什么要通过测量周期来确定低频信号的频率？P76-77 答： 9 计数法测量周期的误差由几部分组成？怎样解决？P77 答; 计数法测量周期的误差包括量化误差和触发误差。前者取决于主闸门开启时间的长短，可通过周期倍乘扩展的方法增加计数的个数，但也受显示位数的限制。后者取决于转换电路的触发点稳定度 第四章 1 数据采集局测量有哪些差别？P82 答：1、相对于传统的电气测量技术，数据采集技术在测试空间和测试时间上都有了扩展，得到的不再是单个、孤立、间断的测量值，而是反映多个被测量时域过程的数据群；2、数据采集系统是以计算机技术为依托的可以通过软件对测得的数据进行处理；3、数据采集系统一般都具备不同程度的智能测试功能。 2 数据采集在电气测试中有哪些应用？P82 答;主要用于对工艺流程参数或设备运行状态进行实时检测与监控，可以完成多个测试位置上若干个被测量的长时间的数据采集、量化、传输、存储与处理 3 说明数据采集系统的基本构成并简要叙述他们的作用P83-84 答：数据采集系统主要由传感器（转换器、互感器、变送器等）、模拟预处理电路、多路模拟开关、采样/保持器、模/数转换器、数/模转换器、计算机及其外围设备等构成。 1）传感器（转换器、互感器、变送器等）, 作用: 按照已知、确定的的函数关系对被测量进行能量转换； 2）模拟预处理电路， 作用：主要是对输入的电压信号在模数转换之前进行预处理，使其在幅值、阻抗、信噪比各方面符合模/数转换器输入特性的要求； 3）多路模拟开关 作用; 对多路输入信号分时按序地施行接通；4）采样/保持器 作用：使A/D转换器在转换期间内输入信号端的信号电压保持不变，以保证A/D转换器的额定转换精度，提高数据采集系统的采样频率。 5）A/D转换器 作用：A/D转换器(ADC)是数据采集系统的硬件核心，是模拟信号与数字信号的分水岭 6）计算机系统
电磁兼容测量 ————通信开关电源的电磁兼容性 学院：物理与信息科学学院 专业：电子信息科学与技术 班级：08电信一班 姓名：邢潘龙 学号：271060143 摘要 简要介绍了通信开关电源的电磁兼容性要求、国内外标准、电磁兼容性的成因、研究解决方法及国内通信开关电源的电磁兼容性现状。 关键词：通信开关电源电磁兼容性标准 正文 通信开关电源因具有体积小、重量轻、效率高、工作可靠、可远程监控等优点，而广泛应用于程控交换、光数据传输、无线基站、有线电视系统及IP网络中，是信息技术设备正常
工作的动力核心。 随着信息技术的发展，信息技术设备遍布大江南北，从发达的中心城市至偏远山区，为人与人之间的沟通交流及信息传输提供了极大的便利。由于城乡间的差异，通信设备的供电网既有稳定的大电网供电方式，也有独立的小水电供电方式。在小水电站供电方式下，因水量的变化、用户用电量的变化较大及发电设备工作的不稳定，造成电网波形失真严重及电压波动大，同时因配电系统的接线不规范，对通信用开关电源形成了严峻的考验。 铁路通信及电力通信正在发展壮大。由于电力机车经过之处，产生很强的感应电压，使地线电压产生很大的波动，从而引起电网电压的很大波动，强大的电场容易引起开关电源设备工作的瞬时不稳定。在高压电网附近运行的通信开关电源，虽然电网电压稳定，但容易受电网负载变化等引起的强电磁场的干扰影响。 用于基站的通信开关电源，由于多安装在较高的建筑物上或山顶，更易受到雷电的袭击。 因此，通信开关电源要有很强的抗电磁干扰能力，特别是对雷击、浪涌、电网电压波动的适应能力，而对静电干扰、电场、磁场及电磁波等也要有足够的抗干扰能力，保证自身能够正常工作以及对通信设备供电的稳定性。 另一方面，因通信开关电源内部的功率开关管、整流或续流二极管及主功率变压器，是在高压、大电流及高频开关的方式下工作，其电压电流波形多为方波。在高压大电流的方波切换过程中，将产生严重的谐波电压及电流。这些谐波电压及电流一方面通过电源输入线或开关电源的输出线传出，对与通信电源在同一电网上供电的其它设备及电网产生干扰，同时对由通信电源供电的设备如程控交换设备、无线基站、光传输设备及有线电视设备等产生干扰，使设备不能正常工作；另一方面严重的谐波电压电流在开关电源内部产生电磁干扰，从而造成开关电源内部工作的不稳定，使电源的性能降低。还有部分电磁场通过开关电源机壳的缝隙，向周围空间辐射，与通过电源线、直流输出线产生的辐射电磁场，一起通过空间传播的方式，对其它高频设备及对电磁场比较敏感的设备造成干扰，引起其它设备工作异常。 因此，对通信开关电源，要限制由负载线、电源线产生的传导干扰及由辐射传播的电磁场干扰，使处于同一电磁环境中的电信设备均能够正常工作，互不干扰。 2国内外电磁兼容性标准 电磁兼容性是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中的任何事物构成不能承受的电磁干扰的能力。 要彻底消除设备的电磁干扰及对外部一切电磁干扰信号不敏感是不可能的。只能通过系统地制订设备与设备之间的相互允许产生的电磁干扰大小及抵抗电磁干扰的能力的标准，才能使电气设备及系统间达到电磁兼容性的要求。国内外大量的电磁兼容性标准，为系统内的设备相互达到电磁兼容性制订了约束条件。 国际无线电干扰特别委员会（CISPR）是国际电工委员会（IEC）下属的一个电磁兼容标准化组织，早在1934年就开展EMC标准的研究，下设六个分会。其中第六分会（SCC）主要负责制订关于干扰测量接收机及测量方法的标准。CISPR16《无线电干扰和抗扰度测量设备规
绪论 一、填空 1、计量的主要特征是、和。 2、计量器具按用途可分为、和。 3、计量基准一般分为、和。 4、计量标准是按国家规定的作为检定依据用的或，它的量值由传递。 5、计量标准有两类：一类是，一类是。 6、电子测量通常包括的测量，的测量以及的测量。 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 第一章答案 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；12 9、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/A 14、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 第一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。
1 电子测量试题 一、填空题(每空1分，共25分) 1.测量误差就是测量结果与被测量________的差别，通常可以分为_______和_______两种。 2.多次测量中随机误差具有________性、________性和________性。 3.412 位DVM 测量某仪器两组电源读数分别为5.825V 、15.736V ，保留三位有效数字分别应为________、________。 4.示波器Y 轴前置放大器的输出信号一方面引至触发电路，作为________信号；另一方面经过________引至输出放大器。 5.示波器X 轴放大器可能用来放大________信号，也可能用来放大________信号。 6.在示波器中通常用改变________作为“扫描速度”粗调，用改变________作为“扫描速度”微调。 7.所谓触发极性不是指触发信号本身的正负，而是指由它的________或________触发。 8.测量频率时，通用计数器采用的闸门时间越________，测量准确度越高。 9.通用计数器测量周期时，被测信号周期越大，________误差对测周精确度的影响越小。 10.在均值电压表中，检波器对被测电平的平均值产生响应，一般都采用________电路作为检波器。 11.所有电压测量仪器都有一个________问题，对DVM 尤为重要。 12.________判据是常用的判别累进性系差的方法。 13.________分配是指分配给各分项的误差彼此相同。 14.当观测两个频率较低的信号时，为避免闪烁可采用双踪显示的________方式。 15.频谱仪的分辨力是指能够分辨的________，它表征了频谱仪能将________紧挨在一起的信号区分开来的能力。 二、改错题(每小题3分，共15分。要求在错误处的下方划线，并将正确答案写出) 1.系统误差的大小可用测量值的标准偏差σ(x)来衡量。 2.绝对值合成法通常用于估计分项数目较多的总合不确定度。 3.示波器电子枪中调节A 2电位的旋钮称为“聚焦”旋钮。 4.阴极输出器探头既可起到低电容探头的作用，同时引入了衰减。 5.积分式DVM 的共同特点是具有高的CMR 。 三、单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其号码填在题干的括号内。每小题2分，共10分) 1.根据测量误差的性质和特点，可以将其分为( )三大类。 A.绝对误差、相对误差、引用误差 B.固有误差、工作误差、影响误差 C.系统误差、随机误差、粗大误差 D.稳定误差、基本误差、附加误差 2.用通用示波器观测正弦波形，已知示波器良好，测试电路正常，但在荧光屏上却出现了如下波形，应调整示波器( )旋钮或开关才能正常观测。 A.偏转灵敏度粗调 B.Y 轴位移 C.X 轴位移 D.扫描速度粗调
数字电子技术试卷(1) 一．填空（16） 1．十进制数123的二进制数是 1111011 ；十六进制数是 7B 。 2．1是8421BCD 码，其十进制为 861 。 3．逻辑代数的三种基本运算是 与 ， 或 和 非 。 4．三态门的工作状态是 0 ， 1 ， 高阻 。 5．描述触发器逻辑功能的方法有 真值表，逻辑图，逻辑表达式，卡诺图，波形图 。 6．施密特触发器的主要应用是 波形的整形 。 7．设4位D/A 转换器的满度输出电压位30伏，则输入数字量为1010时的输出模拟电压为 。 8．实现A/D 转换的主要方法有 ， ， 。 三．化简逻辑函数（14） 1．用公式法化简- -+++=A D DCE BD B A Y ，化为最简与或表达式。 解；D B A Y +=- 2．用卡诺图化简∑∑=m d D C B A Y ），，，，（）＋，，，，（84210107653),,,(，化为最简与或表达式。 四．电路如图1所示，要求写出输出函数表达式，并说出其逻辑功能。（15） 解；C B A Y ⊕⊕=， C B A AB C )(1++=，全加器，Y 为和，1C 为进位。 五．触发器电路如图2（a ）,（b ）所示，⑴写出触发器的次态方程； ⑵对应给定波形画 出Q 端波形（设初态Q ＝0）(15) 解；（1）AQ Q Q n +=- +1，（2）、A Q n =+1 六．试用触发器和门电路设计一个同步的五进制计数器。（15） 七．用集成电路定时器555所构成的自激多谐振荡器电路如图3所示，试画出V O ，V C 的工作 波形，并求出振荡频率。（15）
高电压下现代化电气设备的介质损耗测量技术 发表时间：2018-12-12T15:41:44.397Z 来源：《电力设备》2018年第23期作者：孔亮[导读] 摘要：我国的科学技术在近年来随着经济的稳步增长得到了明显的提高，而现代化的电力生产技术也随之取得了可喜的成绩，主要体现在高电压下现代化电气设备的介质损耗测量技术当中。 （国网山东省电力公司威海供电公司山东威海 264200） 摘要：我国的科学技术在近年来随着经济的稳步增长得到了明显的提高，而现代化的电力生产技术也随之取得了可喜的成绩，主要体现在高电压下现代化电气设备的介质损耗测量技术当中。其作为一种现代化的科学技术，得到了社会和人们的广泛关注。由于我国人口众多，因此随着时代的发展，对电力提出了更高的要求，而介质损耗测量技术对我国的电力生产和电力企业发展都有着至关重要的作用。 关键词：高电压；电气设备；介质损耗 引言： 我国的电力生产技术在近年来随着科学技术的快速进步，得到了不容小觑的发展，为我国的社会进步提供了源源不断的动力。随着电力企业的发展，高电压下现代化电气设备在社会的不断普及和应用过程中出现了介质损耗测量技术。作为一项推动电气设备发展的现代化技术，为人们的日常生活提供了物质保障。本文将针对于高电压下现代化电气设备中的介质损耗测量技术进行详细的分析。 一、技术的简单分析 高电压电气设备绝缘介质损耗测量技术作为一种科学技术的产物，是电力绝缘实验当中不可忽视的一部分。绝缘介质不仅会在能量的冲击下受到一定程度的破坏，而且会受到电压的负面影响，对其绝缘性能产生巨大的威胁[1]。因此，衡量设备电气绝缘的性能一项重要措施就是监测电气设备在运行过程中的介质损耗情况和损耗情况将会对设备造成的影响。 介质损耗的检测技术不仅可以判断电气设备的绝缘系统是否正常工作，还可以利用介质损耗的实验来检查电气设备中的绝缘问题和缺陷，从而有效处理问题加强电气设备的运转能力。就目前我国的电气设备发展来看，大部分的介质损耗测量装备都可以增加10kv的电压在测试的设备上。 然而，传统的电气设备介质消耗测量技术有一定的局限，测量的结果不能完全反应电气设备在运行当中的绝缘系统的变化，而且容易出现偏差。随着高电压下现代化电气设备介质消耗测量技术的出现改善了传统的弊端，使其结果更加具有科学性和合理性，从而达到电气设备的保护目的，推动电气设备工作效率的同时进一步推动我国电力企业的发展和进步。 二、高电压测量方法 （一）高压标准电容器 为了使电气设备在运转电压下工作时的绝缘情况可以得到全面和精确的反应，在高电压的情况下将试电压提升到运行相电压的测量方式，可以保证被测量设备绝缘系统的精确情况。在以往传统的实验方法当中，标准电气设备可以接受的试验电压一般都在10kv的范围之内，而且高电压测量方法对于试品测量和标准电容器的电压是一致的。在大部分的情况下，其电压都会无限接近运转相电压[2]。因而，就应当按照标准电容器可以接受试验电压的作用进行要求，同样的也可以利用相对较低的电压标准的电容器对设备展开测量。如果要选取可以承担高电压设备的标准电容器，那么其他的试验接线所测量出的数据信息和结论也同传统的测量方法和结果大致相同。 （二）低压电容器测量 当电桥的状态处于平衡当中，CN的电压只有试品的CX的K分之一。因此，可由QS电桥所试验得出的实验结果对试验所得的信息进行计算，利用对比公式展开：介损值=C4，并且电容量CX=R4（100＋R3）CN/N（R3+P）K。其主要原理由下图1所示。 图1 三、介损和试验电压 （一）电介质等值电路 针对各种各样的绝缘材料，其等值电路在大部分的情况下，都可以通过C等值电容和R等值电阻来使绝缘中的电气性能情况得以表现。将下图2在电流关系出现等值变化的基础上得出图3的电介质电流之间的关系[3]。而在这种交流高压的情况下，θ角作为试验品功率因角数，&角作为 图2 图3 （二）tg&和试验电压 由上图2可以轻易得出，在介质消耗角的正切值达到P/Q时，假如试验品在试验的电压下一切正常，即没有出现新的放电的现象，那么就可以得出结论：试验电压U的变化和高低不受到介质消耗角的影响。然而，如果在试验电压的过程中由于电压的升高对新的绝缘造成一定程度的负面影响，那么介质消耗角的正切值则会随着程度的加深而加大。
模拟式万用表在电子测量中的应用 冯黎光 （湖北宜昌三峡大学电气信息学院通信工程） 摘要：模拟式万用表与数字万用表的比较，数字式万用表为何不能取代模拟表。本文重点介绍模拟式万用表在的电工电子测量中的 相关应用和原理。 关键词：万用表模拟式万用表电子测量 从电的初学者到电气工程师，万用表是身边必备的测量器具之一。在电工测量仪表中，最大众化的万用表是一种集元器件的检验、电路的导通试验、电源电压检验等多功能于一体的仪表，应用起来十分便利。万用表具有直流电压、直流电流、交流电压、交流电流（模拟万用表中没有）以及电阻等五种基本测量功能。还可以具有蓄电池检验、温度测量和晶体三极管hFE特性检验等测量功能。 万用表中，有指针型的模拟式万用表和数字显示的数字式万用表。 指针表和数字表的比较和选用： 1、指针表读取精度较差，但指针摆动的过程比较直观，其摆动速度幅度有时也能比较客观地反映了被测量的大小；数字表读数直观，但数字变化的过程看起来很杂乱，不太容易观看。 2、指针表内一般有两块电池，一块低电压的1.5V，一块是高电
压的9V或15V，其黑表笔相对红表笔来说是正端。数字表则常用一块6V或9V的电池。在电阻档，指针表的表笔输出电流相对数字表来说要大很多，用R×1Ω档可以使扬声器发出响亮的“哒”声，用R×10kΩ档甚至可以点亮发光二极管（LED）。 3、指针表内阻一般在20KΩ/V左右，相对数字表来说比较小，测量精度相比较差。某些高电压微电流的场合甚至无法测准，因为其内阻会对被测电路造成影响。数字表电压档的内阻很大，一般在11M，使流入仪表的电流近似为零，其电池内阻引起的电压降可以忽略。但极高的输出阻抗使其易受感应电压的影响，在一些电磁干扰比较强的场合测出的数据可能是虚的。 4、模拟式指针表的标尺盘上很多，使用时也要注意档位转换和测量量程的切换，使用复杂。数字式表使用简单，即使没有电学知识亦可以放心使用 总之，在相对来说大电流高电压的模拟电路测量中适用指针表，比如电视机、音响功放。在低电压小电流的数字电路测量中适用数字表，比如BP机、手机等。不是绝对的，可根据情况选用指针表和数字表。 指针表不能被数字表取代的原因： 由前面的介绍可知，如果把模拟式万用表与数字式万用表进行比较，在所有的项目上数字式万用表都占有优势。但是，作为常用测量仪表的指针式目前仍被大量使用着。这是因为数字万用表在其诸多优点的反面也有不足之处，可以列举如下：
一、单项选择题（共15题，每小题2分，满分30分） 1. 电子测量的特点不包括 。 A.测量频率范围窄 B.测量量程宽 C.测量准确度高低相差悬殊 D.测量速度快 2. 电子测量按测量方式分类，不包括 。 A.偏差式测量法 B.零位式测量法 C.微差式测量法 D.等差式测量法 3. 按照误差的的基本性质和特点可以分为三类，不包括 。 A.系统误差 B.随机误差 C.粗大误差 D.小误差 4. 随机误差正态分布标准差越小，则正态分布曲线越 ，说明绝对值大的误差出现的几率 。 A.宽，大 B.窄，小 C.窄，大 D.宽，小 5. 电阻R1=1K 欧，R2=2K 欧，相对误差均为±5%，则串联后的相对误差为 。 A.±5% B.±4% C.±3% D.±2% 解：相对误差=[R1/(R1+R2)*5%]+[R2/(R1+R2)*5%] 6. 低频信号发生器的主振器通常使用 。 A.RC 振荡器 B.LC 振荡器 C.石英晶体振荡器 D.高频振荡器 7. 示波管的组成不包括 。 A.电子枪 B.电子偏转系统 C.荧光屏 D.恒流源 8. 示波管偏转系统水平偏转板X 板上所加锯齿电压称为 。 A.时基信号 或扫描信号 B.电压信号 C.触发信号 D.电流信号 9. 示波器荧光屏的颜色一般选 。 A.红色 B.蓝色 C.黄绿色 D.黄色 10. 根据测量误差的性质和特点，可以将其分为_________三大类。 A. 绝对误差、相对误差、引用误差 B.固有误差、工作误差、影响误差 C.系统误差、随机误差、粗大误差 D.稳定误差、基本误差、附加误差 11.在利用拍频法测频率时，随着被测信号与标准信号频率的接近，在示波器上幅度 。 A.逐渐接近而趋于一条直线 B.趋于两条直线 C.呈周期性变化 D.无规律变化 12.利用李沙育法测量频率时x f 和y f 分别是加在X 通道和Y 通道上的信号，图形与Y 轴交点为4个，与X 轴交点为2个，则x f /y f 等于 。 A.2 B.0.5 C.4 D.1 解：fx/fy=ny/nx 13. 设某待测量的真值为10．00，测量过程中得到下列测量数据（10.10，l0.07，10.l2，l0.06，l0.07，l0.12，10.11，10.08，l0.09，10.11），测量结果的特点为 A ．不精密，不正确，准确度低 B.精密欠正确 C.正确但不精密 D.即精密又正确，准确度高 14.示波器的线性时基扫描方式包括 。 A.触发扫描 或连续扫描 B.间断扫描 C.脉冲扫描 D.直流扫描 15.电子计数法测量频率如果想要减小误差，以下不可行的是 。 A.提高晶振频率的准确度 B.扩大闸门时间T C.倍频被测信号频率 D .减小闸门时间T
第一章数字逻辑基础 第一节重点与难点 一、重点： 1.数制 2.编码 (1) 二—十进制码（BCD码） 在这种编码中，用四位二进制数表示十进制数中的0~9十个数码。常用的编码有8421BCD码、5421BCD码和余3码。 8421BCD码是由四位二进制数0000到1111十六种组合中前十种组合，即0000~1001来代表十进制数0~9十个数码，每位二进制码具有固定的权值8、4、2、1，称有权码。 余3码是由8421BCD码加3（0011）得来，是一种无权码。 (2)格雷码 格雷码是一种常见的无权码。这种码的特点是相邻的两个码组之间仅有一位不同，因而其可靠性较高，广泛应用于计数和数字系统的输入、输出等场合。 3.逻辑代数基础 (1)逻辑代数的基本公式与基本规则 逻辑代数的基本公式反映了二值逻辑的基本思想，是逻辑运算的重要工具，也是学习数字电路的必备基础。 逻辑代数有三个基本规则，利用代入规则、反演规则和对偶规则使逻辑函数的公式数目倍增。 (2)逻辑问题的描述 逻辑问题的描述可用真值表、函数式、逻辑图、卡诺图和时序图，它们各具特点又相互关联，可按需选用。 (3)图形法化简逻辑函数 图形法比较适合于具有三、四变量的逻辑函数的简化。 二、难点： 1.给定逻辑函数，将逻辑函数化为最简 用代数法化简逻辑函数，要求熟练掌握逻辑代数的基本公式和规则，熟练运用四个基本方法—并项法、消项法、消元法及配项法对逻辑函数进行化简。 用图形法化简逻辑函数时，一定要注意卡诺图的循环邻接的特点，画包围圈时应把每个包围圈尽可能画大。 2.卡诺图的灵活应用 卡诺图除用于简化函数外，还可以用来检验化简结果是否最简、判断函数间的关系、求函数的反函数和逻辑运算等。 3.电路的设计 在工程实际中，往往给出逻辑命题，如何正确分析命题，设计出逻辑电路呢？通常的步骤如下：