课题第6章频域测量仪
§6.1 概述
§6.2 频率特性测试（一）
教学目标
知识与能力：
了解点频测量法，掌握扫频测量法及其优点
过程与方法：
通过观察和讲解，
情感、态度与价值观：
培养学生的严谨的科学态度
教学重点
了解点频测量法，掌握扫频测量法及其优点
教学难点
了解点频测量法，掌握扫频测量法及其优点
新授课
§6.1概述
扫频：一个正弦信号的频域在一定范围内随时间按一定规律反复连续变化的过程。
扫频测量：利用扫频信号的测量可直接在示波管屏幕上显示出被测电路（或器件）的频率特性或信号源的频谱特性等，可以测量网络参数。
用途：对放大器、衰减器及谐振网络等的频率特性进行直接显示和快速测量，是半自动测试方法。
频谱：对信号按频率顺序排列起来的各种成分。
§6.2频率特性测试
6.2.1扫频测量法
1．点频测量法：固定频率点，逐点测试（费时、不直观、误差大）。
2．扫频测量法：扫频信号→被测电路输入端→示波器显示信号振幅变化。
扫频测量法的仪器连接如图所示。
扫频信号发生器作用：
（1）为示波器X轴提供扫描信号。
（2）控制扫频振荡的频率。
峰值检波器作用：反映输出电压随频率变化的规律。
3．扫频测量的优点（与点频相比）：
（1）能观察到电路存在的各种冲激变化。
（2）半自动测试：一边调整电路元件，一边观察显示的曲线，随时判明元件变化对幅频特性产生的影响，查找故障。
练习
习题
小结
1．点频测量法：在固定频率点上逐点进行测试（费时、不直观、误差大）。扫频测量法（又称动态测量法）：将扫频信号加至被测电路输入端，然后用示波器来显示信号通过被测电路后振幅的变化。
2．扫频测量的优点（与点频相比）：
（1）能观察到电路存在的各种冲激变化。
（2）半自动测试：可一边调整电路元件，一边观察显示的曲线，随时判明元件。
布置作业
习题
课题§6.2 频率特性测试（二）
教学目标
知识与能力：
掌握扫频信号源的主要工作特性、产生扫频信号的方法、频率标记电路（频标电路）及各部分功能
过程与方法：
通过观察和讲解，
情感、态度与价值观：
培养学生的严谨的科学态度
教学重点
扫频信号源的主要工作特性：有效扫频宽度
教学难点
扫频信号源的主要工作特性：有效扫频宽度
新授课
6.2.2频率特性测试仪的工作原理
组成框图如图所示。
作用：测量网络的幅频特性。
1．工作原理
（1）示波器X轴→频率轴
频率与电压变化一致：扫描电压发生器频率为f →使扫频信号发生器为f→以f频率获得被测电路的频谱特性。
光点偏移与X轴成正比：扫描电压发生器频率为f → X轴频率为f。
标出X轴的频率值：加频标信号（晶振信号与扫频信号混频得到）。
（2）示波器Y轴→被测电路幅频特性。
扫频信号→被测电路→（检波探头）峰值检波→示波器Y轴电路→Y轴显示被测电路的幅频特性。
（3）注意
动态测量缺点：正程和逆程扫描速度不同，扫出的曲线不重合。
解决：单向扫频（使扫频发生器在逆程期间停振，上图的u2），在逆程屏幕上显示的是零基线，如图所示。
2．扫频信号源的主要工作特性 （1）有效扫频宽度和中心频率
有效扫频宽度：
?f = f max - f min
式中 ?f ——有效扫频宽度；
f max ——一次扫频时能获得的最高瞬时频率；
f min ——一次扫频时能获得的最低瞬时频率；
在线性扫频时，频率变化是均匀的，称?f / 2为频偏。 中心频率f 0为：
2
min
max 0f f f +=
中心频率范围： f 0的变化范围，也就是扫描仪的工作频率范围。
相对扫描宽度：有效扫频宽度与中心频率之比。即
min
max min max 0-2f f f f f f
+?=? 窄带扫频：?f 远小于信号瞬时值。
宽带扫频：?f 和瞬时频率相应。
练习
习题
小结
扫频信号源的主要工作特性： (1) 有效扫频宽度：△f = f max - f min
式中 △f ——有效扫频宽度； f max ——一次扫频时能获得的最高瞬时频率；f min ——一次扫频时能获得的最低瞬时频率。
中心频率f 0为：2min
max 0f f f +=
相对扫描宽度：min
max min max 0-2f f f f f f
+?=? 布置作业
习题
课题§6.2 频率特性测试（三）
教学目标
知识与能力：
掌握扫频信号源的主要工作特性、产生扫频信号的方法、频率标记电路（频标电路）及各部分功能
过程与方法：
通过观察和讲解，
情感、态度与价值观：
培养学生的严谨的科学态度
教学重点
扫频信号源的主要工作特性、产生扫频信号的方法、频率标记电路（频标电路）及各部分功能
教学难点
扫频信号源的主要工作特性、产生扫频信号的方法、频率标记电路（频标电路）及各部分功能
新授课
（2）扫频线性
扫频信号瞬时频率的变化和调制电压瞬时值的变化之间的吻合程度（程度越高，线性越好）。
（3）振幅平稳性
表示：寄生调幅（调幅越小，平稳性越高）。
（4）频标
多种标记，必要时可外接
3．产生扫频信号的方法
（1）变容二极管扫频
原理：改变振荡回路中的电容量。
工作过程：调制信号反向加到变容器上，则调制信号变化→二极管的电容变化→振荡器频率变化→实现扫频。
改变调制电压的幅度（速率）→改变扫频宽度（速度）。
（2）磁调制扫频
原理：改变振荡回路中带磁芯的电感线圈的电感量。
采用正弦波扫频且扫频振荡器工作在单向扫频状态。
缺点：产生寄生调幅。
解决：加自动稳幅电压。
（3）宽带扫频
差频法来扩展扫频宽度。
4．频率标记电路（频标电路）
作用：产生标记图形，叠加幅频特性曲线上，读出各点相应的频率值。
频标的产生：差频法，其原理框图如图所示。
工作过程：（晶体振荡器输出）正弦波f→（限幅、整形、微分后）含有谐波成分的尖脉冲nf→（与扫频信号混频f s）菱形频标。
练习
习题
小结
1. 扫频信号源的主要工作特性：
（2）扫频线性：扫频信号瞬时频率的变化和调制电压瞬时值的变化之间的吻合程度（程度越高，线性越好）。
（3）振幅平稳性：寄生调幅（调幅越小，平稳性越高）。
（4）频标：多种频标标记，必要时频标可外接。
2. 产生扫频信号的方法：
（1）变容二极管扫频（2）磁调制扫频（3）宽带扫频
3. 频率标记电路（频标电路）作用：
产生具有标记的图形，叠加在幅频特性曲线上，以便读出各点相应得频率值。
布置作业
习题
课题§6.2 频率特性测试（四）
教学目标
知识与能力：
掌握扫频信号源的各部分功能
过程与方法：
通过观察和讲解，
情感、态度与价值观：
培养学生的严谨的科学态度
教学重点
掌握扫频信号源的各部分功能
教学难点
掌握扫频信号源的各部分功能
新授课
分析：
当f s = nf时，得到零差点。晶振谐波与扫频信号混频后的信号在零差点附近两频率之差迅速变大。通过低频滤波器滤除高频成分，使零差点附近的信号幅度迅速衰减而形成菱形频标。如图给出了5 MHz频标的形成过程。
扫频信号→一系列晶振频率的谐波点→频标群→ Y放大器→和检波后的信号混合→加有频标的幅频特性曲线，如图所示。
提高分辨力：针形频标（低频扫频仪中）
针形频标（单窄脉冲）形成方法：菱形频标后加整形电路。
6.2.3扫频仪典型产品介绍
分类：
低频扫频仪：（200 Hz ~ 2MHz）
高频扫频仪：（500 KHz ~ 30MHz）
超高频扫频仪：（1 ~300 MHz）
BT3C - A：用示波管直接显示被测设备的频率响应曲线。
特点：扫频宽度和中心频率均可在1 ~ 300 MHz内连续调节。可测定无线电设备的频率特性。
1．主要技术性能（见书110页）
2．面板图及控制装置功能说明
（1）电源、辉度旋钮：逆时针旋转→亮度减小，逆时针旋到底→关闭（反之亦然）。（2）聚焦旋钮：光迹清晰度。
（3）Y位移旋钮：顺时针→曲线上移（反之亦然）。
（4）Y衰减开关：控制输入至通道的包络信号的幅度，有1、10、100三档，控制曲线幅度。（5）Y输入插座：接受被测网络经检波后的包络信号。
（6）Y增幅旋钮：顺时针→曲线幅度变大（反之亦然）。
电位器轴柄拉出→“DC”输入（反之为“AC”输入）。
（7）鉴频 + -按键开关：控制鉴频特性曲线极性。
（8）频标选择开关：控制频标的频率值。
（9）频标幅度旋钮：顺时针→频标幅度增大（反之亦然）。
（10）外频标插座：接收外信号（不小于50 mV）。
（11）输出衰减开关：粗衰减（10 dB）、细衰减（1 dB）。配合使用的范围（0 ~ 80 dB）。（12）扫频输出插座：信号输出。
（13）扫频宽度旋钮：顺时针→频偏增大（反之亦然）。
（14）中心频率旋钮：0 ~ 300MHz。
（15）开关：全扫（0 ~ 300MHz）、窄扫（ 0.5 ~ 15MHz）、点频（一般信号发生器）。
练习
习题
小结
掌握扫频信号源的各部分功能
布置作业
习题
课题§6.2 频率特性测试（五）
教学目标
知识与能力：
掌握扫描仪的应用
过程与方法：
通过观察和讲解，
情感、态度与价值观：
培养学生的严谨的科学态度
教学重点
掌握扫描仪的应用
教学难点
掌握扫描仪的应用
新授课
3．扫频仪的应用
（1）使用时注意事项
①电气性能检查。
②扫频输出电缆和检波输入电缆在接入时，地线尽量短。
③输出带有检波电路的待测网络，与Y轴输入端相连接的电缆线不应带探头；输出带有直流电位，Y轴输入选用AC耦合方式；输入端带有直流电位，应在扫频输出电缆上串接容量较小的隔直电容。
④高频状态时，输出与被测之间阻抗匹配。
⑤输出S曲线时，“+”“-”极性转换。
⑥被测件注意屏蔽。
⑦特殊频率频标时，选择开关于“外接”。
⑧扫频方式于“点频”时，则为一般信号发生器使用。
⑨零频的确定：频标选择开关“1、10 MHz”增益旋钮于合适位置，调节中心频率旋钮，若将频标选择开关于“外接”，其他频标消失，而菱形上顶部凹陷的标记仍在，即可确定。⑩注意增益读法。
（2）测量幅频特性
按图来连接。
可得被测网络的幅频特性曲线
从屏幕所显示的曲线可求得被测网络的参数： ① 测量增益
如图（d ）所示。扫频信号输出衰减读数为A dB ，当检波探测器和扫频输出端短接，输出读数为B dB ，保持两者图形高度均为H 。
K = A dB - B dB
② 测量带宽
由扫频仪上的频标读出。精确测量：外接频标。
计算结果：频率标记叠加在特性曲线带宽范围上的数目乘以频率标记值。 ③ 测量回路Q 值
扫频仪显示的调谐回路幅-频特性曲线如图所示。
测试方法：外接频标。
调节外接信号发生器的频率，使其频标点分别于图中a 、b 、c 三点上，再读出频率值f 1、f 0、f 2，则根据定义，得出
1
20
f f f Q -=
练习
习题
小结
掌握扫描仪的应用
布置作业
习题
课题§6.2 频率特性测试（六）
教学目标
知识与能力：
掌握扫描仪的应用
过程与方法：
通过观察和讲解，
情感、态度与价值观：
培养学生的严谨的科学态度
教学重点
掌握扫描仪的应用
教学难点
掌握扫描仪的应用
新授课
（3）测试实例——测试电视机的图像中放曲线。
①同步检波器的调整（调L104）
a．将0 V ~ 12 V可调AGC电压接至AN5132第14脚。
b．把100 Ω电阻跨接在L104两端。
c．扫描仪75 Ω输出探头经0.01 μF接至AN5132第一脚。
d．开路输入电缆经10 kΩ电阻接AN5132第12脚，出现如图所示曲线。
e．调AGC电压使扫频仪上的曲线稳定。
f．调线圈L151的磁芯到最低位置，再调L104磁芯，使曲线峰点对应图像中频载频（38MHz）。
②中放通道频率特性的调整。
a．将预选器的选台按键全部放在断开位置。
b．把手控AGC电压接到AN5132第14脚，如上图（a）所示。
c．把RFAGC电位器R119按顺时针方向转到头。
d．把100 Ω阻尼电阻跨接在L104两端。
e．把AFC开关置于OFF位置。
f．扫频仪BT3C-A的75 Ω输出探头经0.01 μF电容接至高频调谐器的TP端（即高频调谐器的第11脚），开路输入电缆经10 kΩ电阻接至AN5132第12脚。扫频仪输出衰减为40 dB 左右。
g．调节AGC电压，使扫频仪显示的波形幅度最大。
h．调节线圈T101L、101L、L102的磁芯和高频调谐器的混频线圈，使扫频仪显示的频率特
性曲线与下图相近。
练习
习题
小结
掌握扫描仪的应用布置作业
习题
课题§6.3 频谱分析仪（一）
教学目标
知识与能力：
认识频谱分析仪
过程与方法：
通过观察和讲解，
情感、态度与价值观：
培养学生的严谨的科学态度
教学重点
认识频谱分析仪
教学难点
认识频谱分析仪
新授课
§6.3频谱分析仪
6.3.1引言
时域分析：把信号作为时间的函数进行分析（分析仪器：电子示波器）。
频域分析：把信号作为频率的函数进行分析（分析仪器：频域分析仪）。
本质是共通的。下图表明了信号的时域和频域之间的关系。
图中，u是基波和二次谐波之和。
示波器显示：电压的时域特性u( t )，该信号在时域平面内合成曲线。
频谱分析仪分析：信号所包含的频率分量，该信号电压在频域平面的频谱图。
两者可配合使用。
频谱分析仪的特点：同时显示出较宽范围的频谱，只能给出幅度频谱和功频谱，不能直接给
出相位信息
练习
习题
小结
频谱分析仪：分析信号所包含的频率分量，该信号电压在频域平面的频谱图。布置作业
习题
课题§6.3 频谱分析仪（二）
教学目标
知识与能力：
1．掌握扫频外差式频谱分析仪的定义、分类等。
2．理解扫频外差式频谱分析仪工作过程。
过程与方法：
通过观察和讲解，
情感、态度与价值观：
培养学生的严谨的科学态度
教学重点
1．掌握扫频外差式频谱分析仪的定义、分类等。
2．理解扫频外差式频谱分析仪工作过程。
教学难点
1．掌握扫频外差式频谱分析仪的定义、分类等。
2．理解扫频外差式频谱分析仪工作过程。
新授课
6.3.2 扫频外差式频谱分析仪
应用：测量信号电平、谐波失真、频率及频率响应、调制系数、频率稳定度及频谱纯度等。
频谱仪按原理分类：数字式和模拟式（广泛）。
模拟式分类：顺序滤波器、扫频滤波式、扫频外差式（广泛）等。
扫频外差式基本原理：
按外差方式来选择所需的频率分量，其中频固定，通过改变本机振荡器的振荡频率达到选频的目的。
下图所示为扫频外差式频谱分析仪的原理框图。
频谱仪的组成：外差式接收机和示波器。
扫频振荡器：振荡源且受到锯齿扫描电压的调制（调频）。
扫频调制过程：
扫频振荡器f L( t )扫动时，输入信号f xn和扫频信号在混频器中产生的差频信号
f on = f xn–f L( t )
落入中频放大器通频带→中频增益（经检波）→Y放大器→Y偏转系统：亮点垂直
方向偏移正比于频率分量的幅值。
频谱图形成：示波器扫描电压→扫频振荡器调制电压（水平轴→频率轴）。
注意：谱线是窄带滤波器的动态幅–频特性曲线（由于中放窄带滤波器的通带宽度）。
实际的频谱仪结构组成结构要复杂（于电平表相似）。
采用多次变频方法：提到灵敏度和频率分辨力。
接入对数放大器（Y通道检波器和Y放大器之间）：幅值坐标对数化
练习
习题
小结
1．扫频外差式频谱分析仪应用：测量信号电平、谐波失真、频率及频率响应、调制系数、频率稳定度及频谱纯度等。
2．频谱仪按原理分类：数字式和模拟式（广泛）。模拟式分类：顺序滤波器、扫频滤波式、扫频外差式（广泛）等。
3．扫频外差式基本原理：按外差方式来选择所需的频率分量，其中频固定，通过改变本机振荡器的振荡频率达到选频的目的。
4．频谱仪的组成：外差式接收机和示波器。
布置作业
习题
课题§6.3 频谱分析仪（三）
教学目标
知识与能力：
掌握频谱仪的主要工作特性
过程与方法：
通过观察和讲解，
情感、态度与价值观：
培养学生的严谨的科学态度
教学重点
掌握频谱仪的主要工作特性
教学难点
掌握频谱仪的主要工作特性
新授课
6.3.3频谱仪的主要工作特性
1．扫频宽度（分析谱宽）与分析时间
①扫频宽度：一个扫描正程显示的频率宽度。
宽度可调，宽→观察全貌；窄→分析细节。每厘米相对应的扫频宽度称为频宽
因数。
②分析时间：每完成一次频谱分析所需的时间。此即扫描正程期。
2．频率分辨力
定义：频谱仪能够分辨的最小谱线间隔。
表征：频谱仪能把频率靠近的信号区分开的能力。
取决于：
①窄带滤波器幅–频特性的带宽。一般为幅–频特性的3 dB带宽。
②扫频速度。
分两种情况讨论：
其一：扫频速度为零时，静态幅–频特性曲线的3 dB带宽为分辨力（书中以给，静态高于动态）。
其二：扫频工作（不为零）时，动态幅–频特性曲线的3 dB为动态分析力。（与使用有关，与扫描速度呈反比。尽量要提高）。
3．灵敏度和动态范围
①灵敏度：
定义：显示幅度为满度时，输入信号的电平值。
取决于：
a．仪器内部噪声。测小信号时，一般信号电平比内部噪声高10 dB
b．扫频速度（反比）。
②动态范围
定义：同时显示大信号和小信号的真实频谱能力。
上限制约：非线性失真，一般60 dB以上，有时达90 dB。
幅值显示方法：线性的和对数的（一般采用）。
练习
习题
小结
频谱仪的主要工作特性：扫频宽度（分析谱宽）与分析时间、频率分辨、灵敏度和动态范围。
布置作业
习题
课题§6.3 频谱分析仪（四）
教学目标
知识与能力：
了解HM5010型频谱仪的主要技术性能和仪器前面板控制装置作用。
过程与方法：
通过观察和讲解，
情感、态度与价值观：
培养学生的严谨的科学态度
教学重点
HM5010型频谱仪的主要技术性能和仪器前面板控制装置作用。
教学难点
HM5010型频谱仪的主要技术性能和仪器前面板控制装置作用。
新授课
6.3.4 频谱仪的典型产品介绍
HM5010型频谱仪的特点：频谱宽、幅度分辨力高，频响好等。
适用：无线电信号分析和测量
1．主要技术性能
2．仪器前面板图及说明
各控制装置作用如下：
（1）聚焦旋钮：光迹清晰度。
（2）亮度旋钮：光度亮度。
（3）电源开关：置于“开”约10 s后能看到光迹。
（4）光迹旋转：调节与水平轴平行。
（5）标志-开/关：“关”时，中心频率灯亮，显示器显示标志频率。标志频率为一个尖峰，可用“标志”旋钮进行调解并以一根谱线排列。
注意：读取正确幅值前应关断标志。
（6）中心频率／标志频率：显示哪个频率哪个灯亮。
（7）数字显示器：中心频率／标志频率显示器（7–段显示器），分辨力为100 kHz。
（8）不校正：如LED显示幅度不正确，幅度读数偏低。当扫频范围和中频带宽、与／或视频滤波器带宽相比过大时会出现这种情况。
（9）中心频率—粗调／细调：用两个旋钮设置中心频率。
（10）带宽：在400 kHz和20 kHz（可减小噪声电平，改善灵敏度。分辨相对密集的谱线）中频带宽中选择。
（11）视频滤波器（带宽4 kHz）：减小噪声，使处于噪声中间或刚刚高于中间噪声电平的低电平谱线变为明显可见。
（12）Y 位置：调节光迹的垂直位置。
（13）输入：50 Ω输入端。不衰减时最大允许输入电压为±25 V DC或+10 dBm AC。
最大动态范围：70 dB，如输入超过参考电平，则增加输入电平衰减。
（14）衰减器：输入衰减器由四个10 dB衰减器。选择衰减系数根据书中表格（见书120页）。
（15）扫描块度按钮＜＞：扫描宽度选择器，控制水平轴每格扫描宽度。“＞”使fre./div 增加，“＜”使之减小。
（16）X位置
（17）X幅度
注意：只当校正一起时才需要这些控制在正常使用中不需要调解。如果需要调解这些控制中的任何一种，必须要有非常准确地射频发生器。
（18）耳机：选择耳机或阻抗大于16 Ω的扬声器。
（19）音量：设置耳机输出音量。
（20）探极电源：输出端提供 + 6 V直流电源，供HZ530探极使用
练习
习题
小结
布置作业
习题
电子测量考试试题和 答案解析
一、填空题 1、在选择仪器进行测量时，应尽可能小的减小示值误差，一般应使示值指示在仪表满刻度值的 ___2/3__ 以上区域。 2、随机误差的大小，可以用测量值的 ____标准偏差____ 来衡量，其值越小，测量值越集中，测量的 ____精密度____ 越高。 3、设信号源预调输出频率为 1MHz ，在 15 分钟内测得频率最大值为 1.005MHz ，最小值为 998KHz ，则该信号源的短期频率稳定度为 ___0.7%___ 。 4、信号发生器的核心部分是振荡器。 5、函数信号发生器中正弦波形成电路用于将三角波变换成正弦波。 6、取样示波器采用非实时取样技术扩展带宽，但它只能观测重复信号。 7、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____断续____方式。 8、BT-3 型频率特性测试仪中，频率标记是用一定形式的标记来对图形的频率轴进行定量，常用的频标有 ___针形频标_____ 和 ____菱形频标_____ 。 9、逻辑分析仪按其工作特点可分逻辑状态分析仪和逻辑定时分析仪。
10、指针偏转式电压表和数码显示式电压表测量电压的方法分别属于 ____模拟__ 测量和___数字___ 测量。 1、测量误差是测量结果与被真值的差异。通常可以分为绝对误差和相对误差。 2、在测量数据为正态分布时，如果测量次数足够多，习惯上取 3σ作为判别异常数据的界限，这称为莱特准则。 3、交流电压的波峰因数定义为峰值与有效值之比，波形因数定义为有效值与平均值之比。 4、正弦信号源的频率特性指标主要包括频率范围、频率准确度和频率稳定度。 5、频谱分析仪按信号处理方式不同可分为模拟式、数字式和模拟数字混合式。 6、逻辑笔用于测试单路信号，逻辑夹则用于多路信号。 7、当示波器两个偏转板上都加正弦信号时，显示的图形叫李沙育图形，这种图形在相位和频率测量中常会用到。 8、在示波器上要获得同步图形，待测信号周期与扫描信号周期之比要符 合。 1、按照误差的基本性质和特点，可把误差分为系统误差、随机误差、和粗大误差。 2、按检波器在放大器之前或之后，电子电压表有两种组成形式，即放大-检波式
《电子测量与仪器》习题参考答案 习题1 一、填空题 1．比较法；数值；单位；误差。 2．电子技术；电子技术理论；电子测量仪器。 3．频率；电压；时间。 4．直接测量；间接测量；时域测量；频域测量；数据域测量。 5．统一性；准确性；法制性。 6．国家计量基准；国家副计量基准；工作计量基准。 7．考核量值的一致性。 8．随机误差；系统误差；粗大误差。 9．有界性；对称性。 10．绝对值；符号。 11．准确度；精密度。 12．2Hz ；0.02%。 13．2/3；1/3～2/3。 14．分组平均法。 15．物理量变换；信号处理与传输；测量结果的显示。 16．保障操作者人身安全；保证电子测量仪器正常工作。 二、选择题 1．A 2．C 3．D 4．B 5．B 6．D 7．A 8．B 9．B 10．D 三、简答题 1．答：测量是用被测未知量和同类已知的标准单位量比较，这时认为被测量的真实数值是存在的，测量误差是由测量仪器和测量方法等引起的。计量是用法定标准的已知量与同类的未知量（如受检仪器）比较，这时标准量是准确的、法定的，而认为测量误差是由受检仪器引起的。 由于测量发展的客观需要才出现了计量，测量数据的准确可靠，需要计量予以保证，计量是测量的基础和依据，没有计量，也谈不上测量。测量又是计量联系实际应用的重要途径，可以说没有测量，计量也将失去价值。计量和测量相互配合，才能在国民经济中发挥重要作用。 2．答：量值的传递的准则是：高一级计量器具检定低一级计量器具的精确度，同级计量器具的精确度只能通过比对来鉴别。 3．答：测量误差是由于电子测量仪器及测量辅助设备、测量方法、外界环境、操作技术水平等多种因素共同作用的结果。 产生测量误差的主要原因有：仪器误差、影响误差、理论误差和方法误差、人身误差、测量对象变化误差。按照误差的性质和特点，可将测量误差分为随机误差、系统误差、粗大误差三大类。误差的常用表示方法有绝对误差和相对误差两种。 四、综合题 1．解：绝对误差 ΔX 1＝X 1－A 1＝9－10＝－1V ΔX 2＝X 2－A 2＝101－100＝1V 相对误差 1111 1%100100%A X A γ-=-?=?= 2 22 1 1%100 100%A X A γ=?=?= 2．解：ΔI m1＝ 1m γ× X m1 ＝± 0.5％×400＝±2mA ，示值范围为100±2mA ；
信号发生器 了解信号发生器的分类。 能画出低频信号发生器、高频信号发生器的组成框图，理解各组成部分的作用。 能正确使用低频信号发生器、高频信号发生器进行测量。 信号的产生 信号源概述 1.信号源的作用 信号源是能够产生不同频率、不同幅度的规则或不规则波形的信号发 信号源的用途主要有以下三方面: ☆激励源。 ☆信号仿真。 ☆标准信号源。 2.信号源的组成信号发生器结构框图 信号源的分类
超低频信号发生器0.0001Hz ?1000Hz 低频信号发生器1Hz ?1MHz ; 视频信号发生器20Hz?10MHz； 高频信号发生器200KHz ?30MHz ；甚高频信号发生器30KHz ?300MHz ；超高频信号发生器300MHz 以上。 2. 按输出波形,大致可分为： 正弦波形发生器； 脉冲信号发生器； 函数信号发生器； 噪声信号发生器。 3.按照信号发生器的性能指标可分为： 一般信号发生器； 标准信号发生器； 正弦信号源的性能指标 1. 频率特性 (1 )频率范围
(2)频率准确度 2.输出特性 (1 )输出电平范围。 (2 )输出电平的频响 (3 )输出电平准确度 (4 )输出阻抗 (5)输出信号的非线性失真系数和频谱纯度。 3.调制特性 调制特性的恒量指标主要包括调制频率，调幅系数，最大频偏，调制线性等。正弦、脉冲及函数发生器 1.低频信号发生器 低频信号发生器频率范围一般为20Hz?20KHZ，故又称音频信号发生器
2.高频信号发生器 高频信号发生器输出频率范围一般在300KHZ?1GHz，大多数具有调幅, 调频及脉冲调制等功能 脉冲信号发生器
《电子测量仪器》期末试卷 ( 满分： 100分；测试时间：90分钟) 一、填空题（每空2分，共34分） 1.误差的基本表示方法有 _______ 、______ 和最大引用误差三种，在工程上凡是要求计算 测量结果的误差时，一般都要用 ______ 。 2.对以下数据进行四舍五入处理，要求小数点后只保留 2 位。 32.4850=___________；200.4850000010=_________________。 3.静电偏转型电子射线示波管从结构上看主要由三部分组成，即电子枪、 _________ 和 ________。其中电子枪又由_______、______、控制栅极（G）、第一阳极（A1）、 第二阳极（ A2 ）和后加速极（ A3 ）等六部分组成。 4.电子示波器是一种常用的电子仪器，它可以观察电信号的波形，通过屏幕显示直接 测量信号的 _______ 、 ______ 和相位参数，还可以测量脉冲信号的前后沿、脉宽、上冲、下 冲等参数。 5.万用表的表头实际上就是一只灵敏的磁电式直流电流表，测量直流电压时，应该在表 头 _______大电阻，测量电流时应在表头_______小电阻。万用表的准确等级一般分为 0.1 ， _______、_______、2.5、5等几个等级。 6.____________ 二、单项选择题（每题 3 分，共 36分） 1 、示波管中有一对 X 偏转板和 Y 偏转板，其中 X偏板上加的是（） A、直流电压 B 、锯齿波信号C、 f(t)信号 D 、正弦波信号 2 、示波管的偏转灵敏度的单位是（） A 、 V/m B 、 m/V C 、 V/cm D 、 cm/V 3 、将 XD-22A型低频信号发生器的“输出衰减”旋钮置于60dB时，调节“输出细调”旋钮使指示电压表的读数为 5V ，则实际输出电压为（） A 、 5mV B 、 50mV C 、 5V D 、 500mV 4、下列仪器中可以产生方波和三角波信号的仪器有（）
实验一常用电子测量仪器 使用 Prepared on 24 November 2020
实验一常用电子仪器的使用 一、实验目的 1、学习电子电路实验中常用的电子仪器——示波器、低频信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表等的主要技术指标、性能及正确使用方法。 2、初步掌握用双踪示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法。 二、实验原理 在模拟电子电路实验中，经常使用的电子仪器有示波器、低频信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表等。它们和万用电表一起，可以完成对模拟电子电路的静态和动态工作情况的测试。 实验中要对各种电子仪器进行综合使用，可按照信号流向，以连线简捷，调节顺手，观察与读数方便等原则进行合理布局，各仪器与被测实验装置之间的布局与连接如图1－1所示。接线时应注意，为防止外界干扰，各仪器的共公接地端应连接在一起，称共地。信号源和交流毫伏表的引线通常用屏蔽线或专用电缆线，示波器接线使用专用电缆线，直流电源的接线用普通导线。 图1－1 模拟电子电路中常用电子仪器布局图 一、数字示波器 示波器是一种用途很广的电子测量仪器，它既能直接显示电信号的波形，又能对电信号进行各种参数的测量。 示波器面板介绍
单踪示波模式 注意下列几点： 8. 频率显示 显示当前触发通道波形的频率值。UTILITY 菜单中的“频率计”设置为“开启”才能显示对应信号的频率值，否则不显示。 10.触发位移 使用水平 POSITION 旋钮可修改该参数。向右旋转使箭头（初始位置为屏幕正中央）右移，触发位移值（初始值为 0）相应减小；向左旋转使箭头左移，触发位移值相应增大。按下该键使参数自动恢复为 0，且箭头回到屏幕正中央。 11. 水平时基 表示屏幕水平轴上每格所代表的时间长度。使用 S/DIV 旋钮可修改该参数，可设置范围为～50S。 根据被测信号波形一个周期在屏幕坐标刻度水平方向所占的格数（div或cm）与“水平时基”指示值（t/div）的乘积，即可算得信号频率的实测值。 13. 电压档位 表示屏幕垂直轴上每格所代表的电压大小。使用 VOLTS/DIV 旋钮可修改该参数，可设置范围为 2mV～10V。
课题第四章电子示波器 4.1概述 4.2示波器测试的基本原理（一） 教学目标 知识与能力： 1．掌握电子示波器的定义、分类等。 2．理解阴极射线示波管和波形显示的原理。 过程与方法： 通过观察和讲解， 情感、态度与价值观： 培养学生的严谨的科学态度 教学重点 阴极射线示波管和波形显示的原理。 教学难点 阴极射线示波管和波形显示的原理。 新授课 4.1概述 显示器：阴极射线示波管。 实质：电过程→图像（通过阴极射线示波器来实现）。 用途：测量信号的波形；测量信号的电压、频率、周期、相位差等。利用传感器，还可测量各种非电量。 示波器工作方式：X - Y，反映两个信号之间的函数关系。 分类：通用示波器（包括简易示波器、慢扫描示波器、多线示波器和多踪示波器等）；取样示波器；存储示波器；特种示波器等。 4.2示波测试的基本原理 4.2.1阴极射线示波管 示波器管：静电偏转的阴极射线示波管。 电气结构：电子枪、偏转系统和荧光屏。整个密封在玻璃壳内，成为大型的电真空器件。 实质：电信号→光信号。 普通示波器的结构示意图及供电电路如图所示。
1．电子枪 组成：灯丝（F）、阴极（K）、控制栅极（G）、第一阳极（A1）、第二阳极（A2）和后加速极（A3）。 作用：发射电子并形成很细的高速电子束，撞击荧光屏而发光。 灯丝：加热阴极。 阴极：发射电子，控制射向荧光屏的电子流密度，改变荧光屏亮点的辉度。 控制栅极：控制射向荧光屏的电子流密度，从而改变荧光屏亮点的辉度。 （实现：调节电位器R P1，改变栅、阴极之间的电位差）。 第一阳极和第二阳极：加速电子束，聚焦作用。 R P2“聚焦”电位器：改变第一阳极的电位。 R P3“辅助聚焦”电位器：改变第二阳极的电位。 调节R P2和R P3：使电子束在荧光屏上会聚成点，保证清晰度。 注意：示波管的“辉度”与“聚焦”相互关连的。在使用示波器时，这二者经常要配合调节。 后加速极A3（位于荧光屏与偏转板之间）：加速电子束，增加光迹辉度。 练习 习题 小结 1．电子示波器（简称示波器）：利用印记涉嫌示波管作为显示器的一种电子测量仪器。它可以把人眼看不见的电过程转换成具体的可见图像，主要用于被测信号的波形，并可以通过显示的波形测量被测信号的电压、频率、周期、相位差等。利用传感器，示波器还可测量各种非电量。 2．示波器分类：通用示波器（包括简易示波器、慢扫描示波器、多线示波器和多踪示波器等）；取样示波器；存储示波器；特种示波器等。 3．示波器电器结构包括：电子枪、偏转系统和荧光屏。 布置作业 习题
电子测量仪器的各种分类方法和测量方式 1 按测量手段分类 1.1 直接测量：在测量过程中，能够直接将被测量与同类标准量进行比较，或能够直接用事先刻度好的测量仪器对被测量进行测量，直接获得数值的测量称为直接测量。 1. 2 间接测量：当被测 量由于某种原因不能直接测量时可以通过直接测量与被测量有一定函数关系的物理量，然后按函数关系计算被测量的数值，这种间接获得测量结果的方式称为间接测量。 1.3 组合测量：当某项测量结果需要用多个未知参数表 达时，可通过改变测量条件进行多次测量，根据函数关系列出方程组求解，从而得到未知量的测量，称为组合测量。 2 按测量方式分类 2.1 直读法：用直接指出被测量大小的指示仪表进行测量，能够直接从仪表刻度盘商或从显示器上读取被测量数值的测量方法，称为直读法。 2.2 比较法：将被测量与标准量在比较仪器中直接比较，从而获得被测量数值的方法，称为比较法。 3 按测量性质分类 3.1 时域测量：时域测量也叫作瞬时测量，主要是测量被测量随时间的变化规律。如用示波器观察脉冲信号的上升沿、下降沿、平顶降落等脉冲参数以及动态电路的暂态过程。真空表| 硬度计| 探伤仪| 电子称| 热像仪 3.2 频域测量：频域测量也称为稳态测量，主要目的是获取待测量与频率之间的关系。如用频谱分析仪分析信号的频谱，测量放大器的幅频特性、相频特性等。 3.3 数据域测量：数据域测量 也称逻辑量测量，主要是对数字信号或电路的逻辑状态进行测量，如用逻辑分析仪等设备测量计数器的状态。 3.4 随机测量：随机测量又叫做统计 测量，主要是对各类噪声信号进行动态测量和统计分析。这是一项新的测量技术，尤其在通信领域有着广泛应用。tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。仅供参阅！
《电子测量仪器》单元测试卷 第一章电子测量与仪器的基本知识 一、填空题 1．电子测量仪器的误差主要包括______ __误差、____ _误差、___ _ __误差和_____ _误差。 2．测量误差的来源主要有、、、、。3．若测量值为998，而实际值为l 000，则测量的绝对误差为，实际相对误差为。4．若测量值为998，而仪器的修正值为-3，则被测量的实际值为，绝对误差为，实际相对误差为 (只写出式子即可)。 5．对下列数据进行舍入处理，若要求保留到小数后2位数，则9．175；10．865 ；l5.999 9。 6．用近似运算法则求所给式子的值：3．6+15.000-7.123= 。 7．试对下列数据进行单位变换：220 mA= A；300 V= mV；0.15 KΩ= Ω。 8. 试指出下列数字的有效数字位数，并将结果填在后面的横线上：8．88 ，9.000 ，O.050 ，1.5×103，2.0×10-3。 二、多项选择题 1．下列数字中，有效数字属于2位数的是（）。 A．0.1 B．0.09 C．1.50 D．3.0×103 E．5 000 F．3.9 2．若测量值为1 002，而实际值为1 000，则测量过程中的绝对误差为( )。 A．2 B．±2 C．-2 D．2％ 3．当被测电流为7.8 mA时，选择量程为( )的电流表进行测量较合适。 A．5 mA B．10 mA C．15 mA D．30 mA 4．为做好电子测量仪器的日常维护，应当( )。 A．禁止使用湿布给仪器抹擦 B．使用吹风筒经常给仪器吹气通风
C．远离酸、碱性物质 D．经常将仪器搬到太阳底下晒，使其干燥 三、综合题 1．用0.2级100 mA的电流表和2.5级100 mA的电流表串联测量电流，前者示值为80 mA，后者示值为77.8 mA，试问： (1)如果将前者作为标准表校验后者，则被校表的绝对误差为多少?应当引入的修正值为多少？测量的实际相对误差为多少？ (2)如果认为上一问所得的绝对误差是最大绝对误差的话，则被校表的准确度应定为几级？ 2．被测电压为8 V，现有两只电压表，一只量程为10 V，准确度为1.5级；另一只量程为50 v，准确度为1.0级。试问选用哪只电压表测量较准确?为什么？
实验一常用电子仪器使用练习、用万用表 测试二极管、三极管 模拟电子技术基础实验常用的电子仪器有： 1、通用示波器20MHZ 2、低频信号发生器 HG1021型 3、晶体管毫伏表：DA-16 4、万用表（500型）或数字万用表 5、直流稳压电源+12V、500mA 为了在实验中能准确地测量数据，观察实验现象，必须学会正确地使用这些仪器的方法，这是一项重要的实验技能，因此以后每次实验都要反复进行这方面的练习。 一、实验目的 （一）学习或复习示波器、低频信号发生器、晶体管毫伏表及直流稳压电源的使用方法。 （二）学习用万用表辨别二极管、三极管管脚的方法及判断它们的好坏。 （三）学习识别各种类型的元件。 二、实验原理 示波器是一种用途很广的电子测量仪器。利用它可以测出电信号的一系列参数，如信号电压（或电流）的幅度、周期（或频率）、相位等。 通用示波器的结构包括示波管、垂直放大、水平放大、触发、扫描及电源等六个主要部分，各部分作用见附录。YX4320型波器。 三、预习要求 实验前必须预习实验时使用的示波器、低频信号发生器，万用表的使用说明及注意事项等有关资料。 四、实验内容及步骤 （一）电子仪器使用练习 1、将示波器电源接通1至2分钟，调节有关旋钮，使荧光屏上出现扫描线，熟悉“辉度”、“聚焦”、“X轴位移”、“Y轴位移”等到旋钮的作用。 2、启动低频信号发生器，调节其输出电压（有效值）为1～5V，频率为1KHZ，
用示波器观察信号电压波形，熟悉“Y轴衰减”和“Y轴增幅”旋钮的作用。 3、调节有关旋钮，使荧光屏上显示出的波形增加或减少（例如在荧光屏上得到一个、三个或六个完整的正弦波），熟悉“扫描范围”及“扫描微调”旋钮的作用。 4、用晶体管毫伏表测量信号发生器的输出电压。将信号发生器的“输出衰减”开关置0db、20db、40db、60db位置，测量其对应的输出电压。测量时晶体管毫伏表的量程要选择适当，以使读数准确。注意不要过量程。 （二）用万用表辨别二极管的极性、辨别二极管e、b、c各极、管子的类型（PNP 或NPN）及其好坏。 1、利用万用表测试晶体二极管。 （1）鉴别正、负极性 万用表欧姆档的内部电路可以用图1-1(b)所示电路等效，由图可见，黑棒为正极性,红棒为负极性。将万用表选在R×100档，两棒接到二极管两端如图1-1(a)，若表针指在几KΩ以下的阻值，则接黑棒一端为二极管的正极，二极管正向导通；反之，如果表针指向很大（几百千欧）的阻值，则接红棒的那一端为正极。 （2）鉴别性能 将万用表的黑棒接二极管正极，红棒接二极管负极，测得二极管的正向电阻。一般在几KΩ以下为好，要求正向电阻愈小愈好。将红棒接二极管的正极，黑棒接二极管负极，可测量出反向电阻。一般应大于200KΩ以上。 2、利用万用表测试小功率晶体三极管 晶体三极管的结构犹如“背靠背”的两个二极管，如图1-2所示。测试时用R ×100档。
课题第三章信号源 3.1概述 3.2正弦信号源（一） 教学目标 知识与能力： 1．掌握信号源的定义、种类。 2．掌握正弦信号发生器的主要技术特性：频率特性、输出特性和调制特性。 过程与方法： 通过观察和讲解，掌握信号源的特性 情感、态度与价值观： 培养学生的严谨的科学态度 教学重点 正弦信号发生器的主要技术特性 教学难点 新授课 3.1概述 信号源种类： （1）按性能指标分类 普通信号发生器：用于对输出信号的频率、幅度的准确度和稳定度以及波形失真等要求不高的场合。 标准信号发生器：要求输出信号的频率、幅度、调制系数等在一定范围内连续可调，并且读数准确、稳定，屏蔽良好。 （2）按输出波形分类 正弦信号发生器和非正弦信号发生器。非正弦发生器又包括：脉冲信号发生器、函数信号发生器、扫频信号发生器、数字序列信号发生器、图形信号发生器、噪声信号发生器等。 3.2正弦信号源 3.2.1正弦信号发生器的主要技术特性 1．频率特性 （1）有效频率范围 定义：各项指标都能得到保证的输出信号的频率范围。 在有效频率范围内，频率调节可以是连续的，也可以是离散的。当频率范围很宽时，常划分为若干频段。 （2）频率准确度 定义：输出频率的实际值与显示器或频率刻度盘的示值之间的相对误差。 要求：用刻度盘读数的信号发生器，其频率准确度在±（1%~ 10%）的范围内；标准
信号发生器优于± 1%；合成信号发生器优于± 10-6。 （3）频率稳定度 定义：在一定时间内维持其输出信号频率不变得能力。 表示：用一定的时间内的相对频率偏移。 要求：比频率准确度高1～2个数量级。 2．输出特性 （1）输出电平 定义：输出信号幅度的有效值范围（有很宽的调节范围）。 表示：可用绝对电平（Ｖ，mV，μV）或相对电平（dB）。 （2）输出电平的准确度 输出电平的实际值与显示器的显示值之间的相对误差，一般在±（3% ~ 10%）范围内。 （3）输出阻抗 输出阻抗视信号发生器的类型不同而异。 低频信号发生器：电压输出端的输出阻抗一般为600 Ω（或1kΩ），功率输出端依输出匹配变压器的设计而定，通常有50 Ω、75 Ω、150 Ω、600 Ω和5 kΩ等档。 高频信号发生器：一般仅有50 Ω或75 Ω档。 3．调制特性 （1）调制信号 调制信号可以由内调制振荡器产生，也可以由外部输入。调制信号的频率可以是固定的，也可以是连续调节的。 （2）调制系数的有效范围 定义：各项指标都能得到保证的调制系数的范围。 调幅时：调制系数一般为（0 ~ 80%）；调频时：频偏不小于75 kHz。 练习 习题 小结 1．信号源的定义：是为电子测量提供符合一定技术要求的电信号的设备，是电子测量中最基本、使用最广泛的电子仪器之一。 2．信号源种类： （1）按性能指标分类：普通信号发生器和标准信号发生器。 （2）按输出波形分类：正弦信号发生器和非正弦信号发生器。非正弦发生器又包括：脉冲信号发生器、函数信号发生器、扫频信号发生器、数字序列信号发生器、图形信号发生器、噪声信号发生器等。 3．正弦信号发生器的主要技术特性包括频率特性、输出特性和调制特性。 布置作业 习题
齐齐哈尔市中等职业学校毕（结）业 《电子测量仪器》试卷 （本试卷满分100分，考试时间90分钟） （命题或审题单位： 讷河职教中心学校 命题或审题人： 阚润平 一、单项选择题（每空2分，共40分） 1．若设被测量的给出值为X ，真值为X 0，则绝对误差△X= ；相对误差v= 。 2．如图1所示为一定的触发“极性”（正或负）和“电平”（正或负）时示波器上显示的正弦波形，可判断触发类型为 极性、 电平触发。 3．在晶体管特性图示仪中电流的读取是通过将电流加在 电阻上转换成 ，然后再加到示波管的偏转板上的。 4．电子计数式频率计的测频准确度受频率计的 误差和 误差的影响。 5．在交流电子电压表中，按检波器响应特性的不同，可将电压表分为 值电压表， 值电压表和 值电压表。 6．若要在荧光屏上观测正弦波，应将 电压加到垂直偏转板上，并将 电压加到水平偏转板上。 7．积分型数字电压表的基本原理是将被测电压转换成相应的 ，双积分型则转换成 。 8．热偶式有效值电压表利用 元件，将 电压的有效值变换成 。 9．用替代法测量电感有两种形式，其中 替代法用于测量大电感； 图1
替代法用于测量较小电感。 二、简答题（每小题6分，共30分）10．通用示波器主要由哪几部分组成？ 11．频率计数器中，门控电路起什么作用？ 12．双积分型A/D转换器有何优缺点？ 13．简述模拟式交流电压表表头的刻度特性。 14．简述波形显示原理中同步的概念。
三、作图题（10分） 15．如图2（a ）、（b ）所示为双踪示波器两个垂直通道1Y 、2Y 的输入波形，试画出双踪示波器五种显示方式的示意图。 图2（a ） 图2（b ） 四、分析题（ 9 分） 16．画出电压的数字测量方法中反馈式U-f 转换器的原理框图，并说明转换精度取决于那一部分电路。
《电子测量与仪器》试题 一、填空题 1.测量仪表的精度又可以用、和三个指标加以表征。 2. 示值相对误差定义为与的比值，通常用百分数表示。 3. 所有电压测量仪器都有一个问题，对DVM尤为重要。 4.测量值的数学期望M(Ⅹ)，就是当测量次数n趋近无穷大时，它的各次测量值的。 5.41 2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、。 6.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。 7.某数字电压表的最大计数容量为19999，通常称该表为位数字电压表；若其最小量程为0.2V，则其分辨力为。 8.阻抗测量中，欠阻尼衰减振荡角频率 ＝。 9.串联LC谐振电路的谐振频率为，文氏桥电路的谐振频率为。 10.为保证在测量80V电压时，误差≤±1%，应选用等于或优于________级的100V量程的电压表。 11.用四位半的DVM测量15V的稳压电源电压为15.125V，取四位有效数字时，其值为________。 12.示波器为保证输入信号波形不失真，在Y轴输入衰减器中采用_______ 电路。
13.示波器的“聚焦”旋钮具有调节示波器中________极与________极之间电压的作用。 14.在没有信号输入时，仍有水平扫描线，这时示波器工作在________状态，若工作在________状态，则无信号输入时就没有扫描线。 15.双扫描示波系统，采用A扫描输出________波，对B扫描触发，调节________来实现延迟扫描的延时调节。 16.峰值电压表的基本组成形式为________式。 17.均值电压表的工作频率范围主要受_______的限制，而灵敏度受放大器_______ 的限制。 18.在150Ω的电阻上，测得其电压电平为+20dBv，其对应的功率电平应为________。 19. 获得扫频信号的常用方法有_____________扫频和_____________扫频。 20.为获得高达几百兆赫的高频扫频信号，________ 扫频方法具有独特的优点。 21．175.00030表示该数可能在________________和_______________之间。 22．测量结果的量值包括两部分，即__________和___________。 23．用磁电式电流表作为指示仪器时，一般应使指针工作在不小于满度值_______以上的区域。 24．测量电压时，应将电压表________联接入被测电路；测量电流时，应将电流表______联接入被测电路。25．47.99500000保留四位有效数字为___________________。 26．测量仪器准确度等级一般分为7级，其中准确度最高的
《电子测量仪器及应用》练习题与答案 一、填空 1.数字的舍入规则是：大于5时 ；小于5时 ；恰好等于5时，采用 的原则。入 ； 舍 ； 奇进偶不进 2.被测量在特定时间和环境下的真实数值叫作 。真值 3. 是低频信号发生器的核心，其作用是产生频率范围连续可调 、稳定的低频正弦波信号。主振电路 4.模拟式电压表是以 的形式来指示出被测电压的数值。 指示器显示 5.若测量值为196，而实际值为200，则测量的绝对误差 为 ，实际相对误差为 －4 ， －2％ 6.使用偏转因数div /m 10V 的示波器测量某一正弦信号，探极开关置于“×10”位置，从屏幕上测得波形高度为div 14，可知该信号的峰值为 ，若用电压表测量该信号，其指示值为 。 ， 7.若设被测量的给出值为X ，真值为0X ，则绝对误差 X ?= ；相对误差ν= 。0X X X ?=- 00100%X X X ν-=?或者 0X X ν?= 8.所示为一定的触发“极性”（正或负）和“电平”（正或负）时示波器上显示的正弦波形，可判断触发 类型为 极性、 电平触发。正 正 9.在晶体管特性图示仪中电流的读取是通 过将电流加在 电阻上转换 成 ，然后再加到示波管的偏转板上 的。取样 电压 10.电子计数式频率计的测频准确度受频率计的 误差和 误差的影响。时基频率 1±量化 11.在交流电子电压表中，按检波器响应特性的不同，可将电 压表分为 均 值电压表， 峰 值电压表和 有效 值电压表。
12.若要在荧光屏上观测正弦波，应将电压加到垂直偏转板上，并将电压加到水平偏转板上。正弦波(或被测电压) 扫描 13.被测量的测量结果量值含义有两方面，即__数值______和用于比较的____单位___名称。 14.通用示波器结构上包括__水平通道（Y轴系统）__、__X通道（X轴系统）_和__Z通道（主机部分）_三个部分。 15.用模拟万用表电阻挡交换表笔测量二极管电阻两次，其中电阻小的一次黑表笔接的是二极管的___正（阳）__极。 16.数字万用表表笔与模拟万用表表笔的带电极性不同。对数字万用表红表笔接万用表内部电池的____正____极。 17.对以下数据进行四舍五入处理，要求小数点后只保留2位。 =；=。 18.相对误差定义为绝对误差与真值的比值，通常用百分数表示。 19.电子测量按测量的方法分类为直接测量、间接测量和组合测量三种。 20.为保证在测量80V电压时，误差≤±1%，应选用等于或优于级的100V量程的电压表。 21.示波器为保证输入信号波形不失真，在Y轴输入衰减器中采用__RC分压_ 电路。 22.电子示波器的心脏是阴极射线示波管，它主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成。 23.没有信号输入时，仍有水平扫描线，这时示波器工作在__连续扫描__状态，若工作在_触发扫描_状态，则无信号输入时就没有扫描线。 24.峰值电压表的基本组成形式为__检波－放大__式。 25.电子计数器的测周原理与测频相反，即由被测输入信号控制主门开通，而用晶体振荡器信号脉冲进行计数。26．某测试人员在一项对航空发动机页片稳态转速试验中，测得其平均值为 20000 转 / 分钟（假定测试次数足够多）。其中某次测量结果为 20002 转 / 分钟，则此次测量的绝对误差△x ＝ __2转/分钟__ ，实际相对误差＝ %____ 27．指针偏转式电压表和数码显示式电压表测量电压的方法分别属于 ______ 测量和______ 测量。模拟，数字 28.在测量中进行量值比较采用的两种基本方法是 ________ 和 ________ 。
电子测量仪器的分类 电子测量仪器，是指利用电子技术进行测量的一类仪器。电子测量仪器应用十分广泛，种类不计其数，电子按其工作原理与用途，大致划为以下几类。 一、多用电表 模拟式电压表、模拟多用表（即指针式万用表VOM）、数字电压表、数字多用表（即数字万用表DMM）都属此类。这是经常使用仪表。它可以用来测量交流/直流电压、交流/直流电流、电阻阻值、电容器容量、电感量、音频电平、频率、晶体管NPN或PNP电流放大倍数β值等。 二、示波器 示波器是一种测量电压波形的电子仪器，它可以把被测电压信号随时间变化的规律，用图形显示出来。使用示波器不仅可以直观而形象地观察被测物理量的变化全貌，而且可以通过它显示的波形，测量电压和电流，进行频率和相位的比较，以及描绘特性曲线等。 三、信号发生器 信号发生器（包括函数发生器）为检修、调试电子设备和仪器时提供信号源。它是一种能够产生一定波形、频率和幅度的振荡器。例如：产生正弦波、方波、三角波、斜波和矩形脉冲波等。 四、晶体管特性图示仪 晶体管特性图示仪是一种专用示波器，它能直接观察各种晶体管特性曲线及曲性簇。例如：晶体管共射、共基和共集三种接法的输入、输出特性及反馈特性；二极管的正向、反向特性；稳压管的稳压或齐纳特性；它可以测量晶体管的击穿电压、饱和电流、β或α参数等。 五、兆欧表 兆欧表（俗称摇表）是一种检查电气设备、测量高电阻的简便直读式仪表，通常用来测量电路、电机绕组、电缆等绝缘电阻。兆欧表大多采用手摇发电机供电，故称摇表。由于它的刻度是以兆欧（MΩ）为单位，故称兆欧表。 六、红外测试仪 红外测试仪是一种非接触式测温仪器，它包括光学系统、电子线路，在将信息进行调制、线性化处理后达到指示、显示及控制的目的。目前已应用的红外测温仪有光子测温和热测温仪两种，主要用于电热炉、农作物、铁路钢轨、深埋地下超高压电缆接头、消防、气体分析、激光接收等温度测量及控制场合。 七、集成电路测试仪 该类仪器可对TTL、PMOS、CMOS数字集成电路功能和参数测试，还可判断抹去字的芯片型号及对集成电路在线功能测试、在线状态测试。 八、LCR参数测试仪 电感、电容、电阻参数测量仪，不仅能自动判断元件性质，而且能将符号图形显示出来，并显示出其值。其还能测量Q、D、Z、Lp、Ls、Cp、Cs、Kp、Ks等参数，且显示出等效电路图形。 九、频谱分析仪 频谱分析仪在频域信号分析、测试、研究、维修中有着广泛的应用。它能同时测量信号的幅度及频率，测试比较多路信号及分析信号的组成。还可测试手机逻辑和射频电路的信号。例如：逻辑电路的控制信号、基带信号，射频电路的本振信号、中频信号、发射信号等。 除以上常用的仪器外，还有时间测量仪、电桥、相位计、动态分析器、光学测量仪、应变仪、流量仪等。
《电子测量仪器及应用》题库 一、填空 1.数字的舍入规则是：大于5时；小于5时；恰好等于5时，采用的原则。 入；舍；奇进偶不进 2.被测量在特定时间和环境下的真实数值叫作。 真值 3. 是低频信号发生器的核心，其作用是产生频率范围连续可调、稳定的低频正弦波信号。 主振电路 4.模拟式电压表是以的形式来指示出被测电压的数值。 指示器显示 5.若测量值为196，而实际值为200，则测量的绝对误差为，实际相对误差为。 －4 ，－2％ 6.使用偏转因数div 10V的示波器测量某一正弦信号，探极开关置于“×10” m / 位置，从屏幕上测得波形高度为div 14，可知该信号的峰值为，若用电压表测量该信号，其指示值为。 0.7V ， 0.5V ?=；相对7.若设被测量的给出值为X，真值为0X，则绝对误差X 误差ν=。
0X X X ?=- 00100%X X X ν-= ?或者0 X X ν?= 8.所示为一定的触发“极性”（正或负）和“电平”（正或负）时示波器上显示的正弦波形，可判断触发类型为 极性、 电平触发。 正 正 9.在晶体管特性图示仪中电流的读取是通过将电流加在 电阻上转换成 ，然后再加到示波管的偏转板上的。 取样 电压 10.电子计数式频率计的测频准确度受频率计的 误差和 误差的影响。 时基频率 1±量化 11.在交流电子电压表中，按检波器响应特性的不同，可将电压表分为 值 电压表， 值电压表和 值电压表。 均 峰 有效 12.若要在荧光屏上观测正弦波，应将 电压加到垂直偏转板上，并将 电压加到水平偏转板上。 正弦波(或被测电压) 扫描 13.被测量的测量结果量值含义有两方面，即__数值______和用于比较的____单位___名称。
晋兴职校2012－2013学年（上）期未考试 《电子仪器测量》试卷 （考试时间：90分钟，满分：100分，适用：11秋电子班） 1、填空（每空1分共20分） 1.已知某色环电阻的色环从左到右分别为黄、紫、橙、金，则该色环电 阻的阻值为__________欧姆，允许误差为________________。 2.被测量的测量结果量值含义有两方面，即________和用于比较的 ____________名称。 3.一般情况下，万用表以测量_____________、直流电流、_____________和_____________ 为主要目的。 4.通用示波器结构上包括_____________、_______________和 ____________三个部分。 5.用模拟万用表电阻挡交换表笔测量二极管电阻两次，其中电阻小的一 次黑表笔接的是二极管的____________极。 6.数字万用表表笔与模拟万用表表笔的带电极性不同。对数字万用表红 表笔接万用表内部电池的____________极。 7.某DVM的最大读数容量为19999，则该表属于___________位表，在 0.2V量程的分辨力为____________ V。 8.测量网络的幅频特性通常有两种方法，它们是__________测量法和 ____________测量法。 9.对以下数据进行四舍五入处理，要求小数点后只保留2位。 32.4850=___________； 200.4890000010=_________________。 10 测量误差的来源主要有_________和___________等等。 二、判断(每题2分，共20分) ( )1、电子测量仪器几乎用到每一个科学技术领域。 ( )2、选用仪表时，仪表的准确度越高越好。 ( )3、为保证测量结果的准确性，不但要保证仪表的准确度足够高，还要选择合适的量程及正确的测量方法。 ( )4、选择仪表时，要求其有足够的过载能力。 ( )5、仪表本身消耗的功率越小越好。 ( )6、使用模仪万用表测量直流电压时，红表笔接负极。 ( )7、磁电系仪表具有准确度高，灵敏度高的特点。 ( )8、电磁系仪表是根据电产生磁，磁产生力矩的原理制成的。 ( )9、使用电桥法测量电阻操作方便，但准确度低。 ( )10、电子示波器是一种能够直接显示电压（或电流）变化的电子仪器
电子测量仪器的分类及应用 电子测量仪器按其工作原理与用途,大致划为以下几类。 1.多用电表 模拟式电压表、模拟多用表(即指针式万用表VOM)、数字电压表、数字多用表(即数字万用表DMM)都属此类。这是经常使用仪表。它可以用来测量交流/直流电压、交流/直流电流、电阻阻值、电容器容量、电感量、音频电平、频率、晶体管NPN或PNP电流放大倍数β值等。 2.示波器 示波器是一种测量电压波形的电子仪器,它可以把被测电压信号随时间变化的规律,用图形显示出来。使用示波器不仅可以直观而形象地观察被测物理量的变化全貌,而且可以通过它显示的波形,测量电压和电流,进行频率和相位的比较,以及描绘特性曲线等。 3.信号发生器 信号发生器(包括函数发生器)为检修、调试电子设备和仪器时提供信号源。它是一种能够产生一定波形、频率和幅度的振荡器。例如:产生正弦波、方波、三角波、斜波和矩形脉冲波等。 4.晶体管特性图示仪 晶体管特性图示仪是一种专用示波器,它能直接观察各种晶体管特性曲线及曲性簇。例如:晶体管共射、共基和共集三种接法的输入、输出特性及反馈特性;二极管的正向、反向特性;稳压管的稳压或齐纳特性;它可以测量晶体管的击穿电压、饱和电流、自或a参数等。 5.兆欧表 兆欧表(俗称摇表)是一种检查电气设备、测量高电阻的简便直读式仪表,通常用来测量电路、电机绕组、电缆等绝缘电阻。兆欧表大多采用手摇发电机供电,故称摇表。由于它的刻度是以兆欧(MΩ)为单位,故称兆欧表。 6.红外测试仪 红外测试仪是一种非接触式测温仪器,它包括光学系统、电子线路,在将信息进行调制、线性化处理后达到指示、显示及控制的目的。目前已应用的红外测温仪有光子测温和热测温仪两种,主要用于电热炉、农作物、铁路钢轨、深埋地下超高压电缆接头、消防、气体分析、激光接收等温度测量及控制场合。 7.集成电路测试仪 该类仪器可对TI1、PM0S、CM0S数字集成电路功能和参数测试,还可判断抹去字的芯片型号及对集成电路在线功能测试、在线状态测试。
一、填空题(每空1分，共25分) 1. 从广义上说，凡是利用来进行的测量都可以说是电子测量。 答案：电子技术 2. 测量误差就是与被测量的差别。 答案：测量值真值 3. 相对误差又叫相对真误差，它是________与________的比值。 答案：测量值真值 4. 相对误差定义为 ________ 与 ________ 的比值，通常用百分数表示。 答案：误差；真值 5. 3位数字欧姆表，测量标称值为1.0kΩ和1.5kΩ两只电阻时，读数分别为965Ω和1452Ω。当保留两位有效数字时，此两电阻分别为________kΩ和 ________kΩ。 答案：0.96 1.5 6 ．将 15.36 ，43.25和 362.51 保留 3 位有效数字后为 _________ 、、___________. 答案：15.4 ；43.2 ；363 ； 7. 某测试人员在一项对航空发动机页片稳态转速试验中，测得其平均值为20000 转 / 分钟（假定测试次数足够多）。其中某次测量结果为 20002 转 / 分钟，则此次测量的绝对误差△x ＝ ______ ，实际相对误差 ＝ ______ 。 答案：2 转 / 分钟， 0.01 ％。 8 ．用一只 0.5 级 50V 的电压表测量直流电压，产生的绝对误差≤ __ 伏。答案：0.25
9 ．设，且各分项的相对误差分别为 ，则 y 的相对误差 =____ 。
答案： 10. 在测量中进行量值比较采用的两种基本方法是 _______ 和 _______ 。 答案：间接比较法，直接比较法。 11. ________ 是比较同一级别、同一类型测量标准的一致性而进行的量值传递活动。 答案：比对。
《电子测量仪器》期末试卷 (满分:100分;测试时间:90分钟) 一、填空题(每空 2 分,共34分) 1、误差的基本表示方法有_______、______与最大引用误差三种,在工程上凡就是要求计算测量结果的误差时,一般都要用______。 2、对以下数据进行四舍五入处理,要求小数点后只保留2位。 32、4850=___________; 200、4850000010=_________________。 3、静电偏转型电子射线示波管从结构上瞧主要由三部分组成,即电子枪、_________与________。其中电子枪又由_______、______、控制栅极(G)、第一阳极(A1)、第二阳极(A2)与后加速极(A3)等六部分组成。 4、电子示波器就是一种常用的电子仪器,它可以观察电信号的波形,通过屏幕显示直接测量信号的_______、______与相位参数,还可以测量脉冲信号的前后沿、脉宽、上冲、下冲等参数。 5、万用表的表头实际上就就是一只灵敏的磁电式直流电流表,测量直流电压时,应该在表头_______大电阻,测量电流时应在表头_______小电阻。万用表的准确等级一般分为0、1,_______、_______、2、5、5等几个等级。 6、交流电桥平衡的条件就是: ______ 与______。 二、单项选择题(每题3分,共36分) 1、示波管中有一对X偏转板与Y偏转板,其中 X偏板上加的就是( ) A、直流电压 B、锯齿波信号 C、f(t)信号 D、正弦波信号 2、示波管的偏转灵敏度的单位就是( ) A、V/m B、m/V C、V/cm D、cm/V 3、将XD-22A型低频信号发生器的“输出衰减”旋钮置于60dB时,调节“输出细调”旋钮使指示电压表的读数为5V,则实际输出电压为( ) A、5mV B、50mV C、5V D、500mV 4、下列仪器中可以产生方波与三角波信号的仪器有( ) A、模拟电压表 B、RLC测试仪 C、Q表 D、低频信号发生器