电子计数器误差
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电子测量与仪器的基础知识一、选择题:1、用31位数字万用表测量一个10K◎的电阻,档位在2k,结果表上显示值为“1”,则表2明()A、表已损坏B、超过量程C2、下列各项中不属于测量基本要素的是A被测对象B、测量仪器系统3、下列不属于测量误差来源的是(A、仪器误差和(环境)影响误差C人身误差和测量对象变化误差1、电阻值过小D、3—位表精确度不够2()C、测量误差D、测量人员)B、满度误差和分贝误差H理论误差和方法误差4、仪器通常工作在(),可满足规定的性能。
A基准条彳日极限工作条件C、额定工作条件D、储存与运输条件5、下列几种误差中,属于系统误差的有、,属于随机误差的有,属于粗大误差的有。
A、仪表未校零所引起的误差;B、测频时的量化误差;C测频时的标准频率误差;D、读数错误。
6、在使用连续刻度的仪表进行测量时,一般应使被测量的数值尽可能在仪表满刻度值的()以上。
A1/2B2/3C、1/3D3/47、被测量真值是()A、都是可以准确测定的;B、在某一时空条件下是客观存在的,但很多情况下不能准确确定;C、全部不能准确测定;D、客观上均不存在,因而无法测量。
8、在相同条件下多次测量同一量时,随机误差的()A、绝对值和符号均发生变化B、绝对值发生变化,符号保持恒定C符号发生变化,绝对值保持恒定D、绝对值和符号均保持恒定9、被测电压真值为100V,用电压表测试时,指示值为80v,则示值相对误差为()。
A+25%B-25%C、+20%DA、-20%10、修正值是与绝对误差的绝对值()的值。
A相等但符号相反;B、不相等且符号相反;C 相等且符号相同;D 不相等但符号相同。
11、通常在相同的条件下,多次测量同一量时,误差的绝对值和符号保持恒定或在条件改变时,按某种规律而变化的误差称为。
A 随机误差;以系统误差;C 影响误差;D 固有误差。
12、下列数据中,四位有效数字的数有()_______一_4A 、0417;以4270.0;C 、0.420;D 、27.00X10 13、仪器通常工作在(),可满足规定的性能。
第七章 相位差测量技术
§7.3相位差转换为时间间隔进行测量
一、计数式直读相位差计
又称电子计数式相位差计,这种方法就是应用电子计数器来测量周期T 和两同频正弦波过零点时间差ΔT :
N
n T T ︒
︒=∆⋅=360360
ϕ
测量误差来源与测周期或测时间间隔时相同,主要有标准频率误差、触发误差、量化误差。
二、平均值相位差计
在瞬时相位差计基础上,增加一个计数门构成平均值相位差计。
这种方法测量的相位差实际上是被测信号K个周期内的平均相位差。
用平均相位差计测量相位差,不必调f c去跟踪被测信号频率,测量方便,量化误差也小。
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古天祥电子测量原理古天祥版各章习题附详细答案(总31页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除第一章测量的基本原理一、填空题1 .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,%。
2 .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。
3 .计量的三个主要特征是 ________ 、 ________ 和 ________ 。
答案:统一性,准确性,法律性。
4 . ________ 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。
5 .计算分贝误差的表达式为,其中称为 ______ 。
答案:相对误差6 .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。
答案:模拟,数字7 .为了提高测量准确度,在比较中常采用减小测量误差的方法,如 ______ 法、 ______法、 ______ 法。
答案:微差、替代、交换二、判断题:1 .狭义的测量是指为了确定被测对象的个数而进行的实验过程()答案:错2 .基准用来复现某一基本测量单位的量值,只用于鉴定各种量具的精度,不直接参加测量。
答案:对3 .绝对误差就是误差的绝对值()答案:错4 .通常使用的频率变换方式中,检波是把直流电压变成交流电压()答案:错5 .某待测电流约为 100mA 。
现有两个电流表,分别是甲表:级、量程为 0~400mA ;乙表级,量程为 0~100mA 。
则用甲表测量误差较小。
答案:错6 .在电子测量中,变频是对两个信号的频率进行乘或除的运算。
电子测量_概念题集一、 填空题1、 测量是以确定被测对象的 为目的的一组操作。
2、 测量结果是由 和 共同来表示。
3、 广义地讲,测量不仅包括定量的测量,还包括 和的测量。
4、 计量是为了保证 和 的一种测量。
5、 计量的主要特点是 、 和 。
6、 从广义上说,电子测量是泛指以 为手段而进行的测量。
7、 电子测量先后经历了 阶段、 阶段、 阶段和 阶段。
8、 某脉冲信号发生器误差为: 10% 0.025us ,则脉冲宽的时候 占主要作用,脉冲窄的时候 占主要作用。
9、 某测试人员在进行石英晶体振荡器输出频率试验中,测得输出频率平均值为 10000Hz (假定测试次数足够多)。
其中某次测量结果为 10002 Hz ,则此次测量的绝对误差x =,相对误差 =。
为了减少测量误差,应使被测量的数值尽可能地在仪表满量程的 以上。
分贝误差是用分贝形式表示的相对误差,其公式是。
常用的电工仪表分为七级,其中± 0.5 级表示其对应的引用误差 ≤ 。
根据误差的性质和特点, 可以将误差分为 、 、 三大类。
数学期望 M (X) 与真值x 之差值称为系统误差,单次测量结果x 与数学期望M(X) 之差值称为 ,超出在规定条件下预期的误差叫 ,它使测量结果明显地偏离真值。
方差 (X) 主要用于描述测量值的 。
估计的 原则就是说目前测量次数可能估不准,但是只要测量次数无限增大就一定能估准。
估计的 原则就是说不一定每个估计都准,但是无穷多个估计值 的平均值就一定能估准。
17、 有限次测量平均值的数学期望是 ,有限次测量平均值的方差是测量值方 差的 1/n 倍,n 次测量平均值的标准偏差是总体测量值的标准偏差的 倍。
18、 在测量数据为正态分布时,如果测量次数足够多,习惯上取 作为判别异16、15、14、k13、 11、 10、 12、常数据的界限,这称为莱特准则。
19、 对于常见的正态分布, 还常根据样本容量的大小采用 准则和 准 则进行判断。
江苏省普通高校对口单独招生电子电工专业综合理论考试大纲本考纲以教育部中等职业学校电子电工类专业教学指导方案为依据,以教育部和江苏省教育厅公布的中等职业学校教学用书目录中本专业有关教材为主要参考教材。
本考纲所涉及的考试范围主要包括电子电工类专业开设的《电工基础》、《电子线路》、《电工测量仪表》、《电子测量》、《电机和拖动》等五门核心课程,主要测试考生理解和掌握有关基本理论、基本知识和基本方法的水平,以及综合运用这些理论、知识和方法解决基本实际问题的能力。
考试范围和要求第一部分《电工基础》一、电路的基本概念1、了解电路的组成及其作用。
2、理解电路的基本物理量(电动势、电流、电位、电压)的概念及其单位。
3、熟练掌握电动势、电流、电压的参考方向(正方向)和数值正负的意义及在电路计算时的应用。
4、理解电功和电功率的概念,掌握电功、电功率和焦耳定律的计算。
5、理解电阻的概念和电阻与温度的关系,熟练掌握电阻定律。
6、了解电气设备额定值的意义。
二、简单直流电路1、熟练掌握部分电路欧姆定律和闭合电路欧姆定律。
2、了解电路的几种工作状态(通路、开路、短路),掌握在每一种状态下电路中电流、电压和功率的计算。
3、熟练掌握电阻串、并联的特点和作用,掌握简单混联电路的分析和计算。
4、掌握电路中各点电位及两点间电压的分析和计算,并掌握其测量方法。
5、了解电阻的两种测量方法:伏安法和惠斯通电桥法。
三、复杂直流电路1、熟练掌握基尔霍夫定律、叠加定理和戴维宁定理的内容和适用场合。
2、熟练运用支路电流法、叠加定理和戴维宁定理来分析,计算复杂直流电路。
3、理解电压源和电流源的概念,并掌握它们之间的等效变换。
4、了解验证基尔霍夫定律、戴维宁定理和叠加定理的实验方法。
四、电容和电容器1、理解电容的概念,掌握电容器的充放电特性。
2、了解常用电容器的分类和额定值。
3、掌握平行板电容器电容的计算。
4、掌握电容器串、并联的性质及其等效电容和额定工作电压的计算。
可编辑修改精选全文完整版《电子测量仪器》课程标准课程名称: 电子测量仪器适用专业: (中职)应用电子学时: 72一、学分: 4二、引言本课程是全国中等职业学校电子类专业的专业基础课。
本课程主要是了解常用电子测量仪器的使用、性能及主要技术指标, 理解电子测量仪器的组成和工作原理, 会对测量结果进行简单的数据处理;为以后的电子技术基础等相关课程打下基础, 从而更好的学习后面课程。
一、课程性质本课程主要是了解常用电子测量仪器的使用、性能及主要技术指标, 理解电子测量仪器的组成和工作原理, 会对测量结果进行简单的数据处理;理论和实际相结合的电子技术课程。
二、课程设计思路课程设计思路: 按照我校中等专业学校培养计划, 结合实践性教学培养学生实际操作能力, 使学生加深理解, 着重培养学生的务实能力, 能够学以致用, 特别是为电子技术专业课程知识学习和应用打好良好的基础, 能分析和解决一些电子技术仪器的使用和故障问题。
三、课程目标1.知识目标:了解电子测量的内容、特点和测量方法。
理解误差的来源、表示方法和分类。
掌握测量结果的表示方法和数据处理。
了解现代智能仪器的基本工作原理, 理解常用电子测量仪器的组成和工作原理。
能阅读电子测量仪器说明书, 能根据被测对象正确地选择仪器。
熟练掌握常用电子测量仪器的操作技能。
能正确使用仪器完成基本测量任务。
能对测量结果进行简单的数据处理。
2.能力目标:能正确使用常用电子测量仪器, 在电子产品设计和维修中, 能熟练使用电子测量仪器进行相关测量工作。
3.职业素质目标:培养学生的分析问题、解决问题的能力, 以及逻辑思维能力;培养学生的创新能力和实践能力;培养学生实事求是、严谨负责的科学态度和良好的工作习惯;培养团队合作能力和组织协调能力四、内容标准五、实施建议(一)教学建议由于本课程的主要教学内容涉及基本的电子测量仪器的工作原理和使用方法的教学环节, 必须通过实验、实训才能达到应用技能的培养目标。
操作叫做 解包 。
二、判断题:(每小题2分,共10分)1、粗大误差具有随机性,可采用多次测量,求平均值的方法来消除或减少。
( × )2、数字式万用表测量的过程是先将被测量转换成直流电压信号。
( √ )3、电子示波器是时域分析的最典型仪器。
( √ )4、 用计数器直接测周的误差主要有三项:即量化误差、触发误差及标准频率误差。
( √ )5、能够输出多种信号波形的信号发生器是脉冲信号发生器。
( × )三、选择题(每题2分,共10题,20分)1、( C )是指在测量过程中由于受到温度、湿度、电磁场、机械振动、声音和光照等环境因数影响所造成的测量误差。
A .操作误差B .人身误差C .影响误差D .理论误差 2、下列测量中属于电子测量的是( C )A .用天平测量物体的质量B .用水银温度计测量温度C. 用数字温度计测量温度 D .用游标卡尺测量圆柱体的直径3、通常在相同条件下,多次测量同一量值时,误差的绝对值和符号均以不可预定的方式变化的误差,都属于( A )。
A .随机误差B .系统误差 C. 绝对误差 D .粗大误差 4、模拟式多用电压、电流表又称为(C )A .数字式电压表B .数字式万用表C .模拟式万用表D .电子电压表5、双积分式数字电压表,它的第二次积分过程是实现( B )变换。
A .V-V B .V-TC .T-TD .T-V6、用计数器测频的误差主要包括:(B)A.量化误差、触发误差 B.量化误差、标准频率误差C.触发误差、标准频率误差 D.量化误差、转换误差7、下列哪种方法不能减小量化误差:(A)A. 测频时使用较高的时基频率B. 测周时使用较高的时基频率C. 采用多周期测量的方法D. 采用平均法8、下列仪器中可以产生方波和三角波信号的仪器有(D)A.模拟电压表 B.RLC测试仪C.Q表 D.低频信号发生器9、宽带示波器垂直放大器中几乎总是包含有延迟线,它的作用是使示波器( D )。
第三章 信号发生器思考题与习题已知可变频率振荡器频率f 1=~,固定频率振荡器频率f 2=,若以f 1和f 2构成一差频式信号发生器,试求其频率覆盖系数,若直接以f 1构成一信号发生器,其频率覆盖系数又为多少 解:因为差频式信号发生器f 0= f 1-f 2所以输出频率范围为:400Hz ~频率覆盖系数301055000Hz400MHz0000.2⨯===k如果直接以f 1构成一信号发生器,则其频率覆盖系数8.1.4996MHz2MHz5000.40≈='k、要求某高频信号发生器的输出频率f =8~60MHz ,已知其可变电容器的电容C 的变化范围为50pF~200pF ,请问该如何进行波段划分,且每个波段对应的电感应为多大解:2502002121minmax maxmin min max ===C CLC LC f f k ==ππ 而5.7Hz80MHz6==∑k ,n k k =∑ 443.3255.0875.08.1lg 5.7lg 9.0lg lg ≈====∑k k n由MHz 8pF2002121maxmin ==L LC f ππ=,所以H 979.10μ=L相邻波段的电感值满足:21k L L nn =-,所以可以计算得出 H 495.01μ=L H 124.02μ=L H 031.01μ=LXFG-7高频信号发生器的频率范围为f=100kHz~30MHz ,试问应划分几个波段(为答案一致,设k=) 解:而30000KHz10MHz3==∑k ,n k k =∑(84.7334.0477.24.29.0lg 300lg 9.0lg lg ≈==⨯==∑k k n简述直接数字频率合成原理,试设计一个利用微处理器产生任意波形发生器的方案,并讨论如何提高任意波形的频率答:在存储器里存储任意波形的数字量,通过微处理器以一定的时间间隔读取数据,并送D/A 转换器进行转换,并将电压信号送滤波器进行滤波,一直以相同的转换时间间隔取下一个数进行转换,这样就可得到任意波形发生器。
电子测量与仪器?试题题库一、填空题、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咨询题,对DVM尤为重要。
4.测量值的数学期看M(Ⅹ),确实是基本当测量次数n趋近无穷大时,它的各次测量值的。
1位DVM测量某仪器两组电源读数分不为5.825V、15.736V,保留三2位有效数字分不应为、。
6.测量频率时,通用计数器采纳的闸门时刻越,测量正确度越高。
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;假设其最小量程为0.2V,那么其分辨力为。
8.阻抗测量中,欠阻尼衰减振荡角频率 =。
,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.示波器为保证输进信号波形不失真,在Y轴输进衰减器中采纳_______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.在没有信号输进时,仍有水平扫描线,这时示波器工作在________状态,假设工作在________状态,那么无信号输进时就没有扫描线。
15.双扫描示波系统,采纳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.峰值电压表的全然组成形式为________式。
17.均值电压表的工作频率范围要紧受_______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。
电子测量课后习题
1.采用微差法测量一个10V的电源,使用标准是标称相对误差为+0.1%的9V稳压电源,
若要求测量误差采用电压表量程为3V,问选用几级电表?
2.
求输出电压Ux的算术平均值u,以及标准偏差估值。
3.对某恒流源的输出电流进行8次测量,数如图
4.设对某个参数进行测量,测量的数据为1464.3 ,1461.7 ,1462.9 ,1463.4 ,1464.6,
1462.7,试求置信概率为95%的情况下,该参量的置信区间。
5.
问以上的数据是否有粗差数据?若有粗差数据,请剔除,设以上数据不存在系统误差,在要求置信概率为99%的情况下。
估计该被测量电阻的真值应在什么范围内。
6.用一个7位电子计数器测量一个fx=5MHZ的信号频率,试分别计算当“闸门时间”置
于1s,0.1s,10ms时,由+1误差产生的测量误差。
7.用某计数式频率计测频率,已知晶振频率fx的相对误差为△fc/fc=+5×10负8次方,门
控时间T=1s,求(1)测量fx=10MHZ时间的相对误差。
(2)测量fx=10KHZ时的相对误差,并且找出减小测量误差的方法
8.简述电压测量的基本要求,以及电压测量仪器的分类方法。
9.交流电压表是以何值来标定刻度读书的?真假有效值的含义是什么?
10.通用示波器由哪些主要电路单元组成的?他们各起什么作用?
11.通用示波器垂直(Y)通道包括那些电路?他们主要作用和特性是什么?。
电子测量试卷一、填空题(每空1分,共25分)l.绝对误差又叫作绝对真误差。
它表示为被测量的减去被测量的。
2.分贝误差是用形式表示的误差。
3.欲检测220V交流市电电压,选用等于或优于级的300V量程交流电压表可以保证误差小于±25%。
4.在测量数据为正态分布时,如果测量次数足够多,习惯上取作为判别异常数据的界限,这称为莱特准则。
5.准确度等级相同而容量不同的电客串联运用时,一般相对误差将,而其中容量小的电容,对总会误差的贡献一般。
6.测量误差的分配原则有三种,它们分别为、和抓住主要误差项进行分配。
7.测量信号源在10Hz档、100Hz档,其周期分别为99.455ms和9.9545ms,保留三位有效数字时,其周期分别为和。
8.示波器扫描采用增辉是为了消除及扫描等待状态的亮点。
9.示波器在Y轴前置放大器后,加入线,是为了在触发扫描时能观测到脉冲的前沿。
10.在观测连续信号波形时,示波器应选扫描方式,在观测李沙育图形时,应选扫描方式。
11.双踪示波器在双踪显示时,“交替”方式适用于被测信号频率较的场合,而“断续”方式适用于被测信号频率较的场合。
12.晶体管特性图示仪在测试晶体管输出特性时,每当集电极电压一个扫描周期结束时,基极阶梯电压就一级。
13.通用计数器可以利用外接来进一步提高测量准确度。
14.在测量周期时,通用计数器采用较小的,可以减小±1误差的影响。
15.电平表的输入阻抗选择为150Ω时,测得电压电平为时,其功率电平为+6dBmo16. 电阻测量模式为低电阻测量提供了较高的准确度,尤其在必须使用时具有重要意义。
17.改变锯齿波电压的,可改变变容二级管扫频的扫频速度。
二、改错题(每小题3分,共15分。
要求在错误处的下方划线,并将正确答案切在括号内)1.判别测量数据中是否存在累进性系统误差可采用莱特准则。
()2.被测信号频率为示波器扫描信号频率的4/3倍时,屏幕上显示的波形会向右跑动.()3.示波器的低电容探头中,输入补偿电容C1太小时,会出现微分形失真,这里由于补偿不足造成的.( )4.在测量低信噪比信号的周期时,计数器通常采用周期倍乘,这主要是为了克服±1误差的影响.( )5.采用浮置输入和双重屏蔽抗干扰措施的目的是为了提高数字电压表的SMR。
电工电子测量模拟试卷2015-1-9注意:自15春开始期末考试时间为60分钟,考试方式为半开卷。
(本套模拟卷的题量较大,是数套试卷的题量。
)一、填空题:1.根据测量误差的性质和特点,测量误差分为:、、粗大误差三类。
2.各种信号发生器根据要求输出各种、各种、各种波形的信号,是时域测量和频域测量不可缺少的设备。
3.示波管是示波器中常用的显示器件,它由、和三部分组成。
4.已知某电压为18.438±0.052V,写成有效数字是,写成有效数字加1位安全数字的是。
5. 数据域测量就是对数据流的测量,它面向的测量对象是。
6. 通用电子计数器测量频率时存在的误差主要是,测量周期时存在的误差主要是和。
7. 扫频仪主要用来显示电路的;频谱仪主要用来显示被测信号的,由此可以对信号的频率组成及各频率分量大小进行分析,即。
8. 双踪显示方式包括和两种方式。
适合测试高频,适合测试低频信号。
答案:1、系统误差,随机误差2、频率范围,幅度3、电子枪,偏转系统,荧光屏4、有效数字为18.4V,+1位为18.44V。
5、数字逻辑电路。
6、量化误差,量化误差,触发误差7、幅频特性曲线,频谱图,频谱分析8、断续显示、交替显示,断续显示,交替显示1. 在测量电压时,如果测量值为100V,实际值为95V,则测量绝对误差是,修正值是;2. 函数信号发生器一般能够输出、、等三种基本波形。
3.示波器中X系统的作用主要是信号,Y系统是的输入系统。
4. 模拟式交流电压表根据其所用的检波器,可分为,和三种电压表。
5. 测量集中参数元件的方法主要包括:、、。
6.扫频仪不仅能测试网络的,而且能测量。
7.测量半导体器件特性所使用的仪器为。
8.双积分式A/D变换器的工作过程分为、和不定时比较三个过程,它的显著优点是,最大的缺点是。
答案:1、Δx=x-A=100V-95V=5V,C=-Δx=-5V2、正弦波、三角波、方波3、产生和放大扫描锯齿波,被测信号4、均值电压表,峰值电压表,有效值电压表5、伏安法、电桥法、谐振法6、幅频特性曲线,高频阻抗7、晶体管特性图示仪8、定时准备、定时取样,抗干扰能力强,变换速度慢1、用一台0.5级10V量程电压表测量电压,指示值为7.526V,则其最大绝对值误差是,本次测量的记录值是和报告值是。
南京市电子电工综合理论试卷一、选择题:1、如图电路1-1所示,欲使I=1A ,则I S 为 。
A 、I S =2.5AB 、I S=-1A C 、I S =1A D 、I S =5A图1-12、如题2图所示,开关先合至1待电路稳定后再合至2,当电路再次稳定时,点3的电位为 。
A 5VB 10VC 3VD 2V3、电路如图1-3所示,L 1、R 1支路的功率因数是cos φ1,L 2、R 2支路的功率因数是cos φ2,cos φ1>cos φ2,则整个电路的功率因数cos φ为 。
A .cos φ>cos φ1>cos φ2 B .cos φ1>cos φ2>cos φ C .cos φ1>cos φ>cos φ2 D .cos φ=cos φ24、如题4图所示电路中,该交流电流的解析表达式为 。
A mA t i )45314sin(20+=B mA t i )45157sin(20+=C mA t i )45100sin(20+= DmA t i )455sin(20+=L1L2R1R2iuTSD1D2E+30V+-1mH10K 5K 10KS +6V -6V 黑匣子-j+-u图1-3N1N2图1-4图3-4图4-1a b cd 图R1U 甲U乙图4-3i 1i 2u 2iL 10V12200Ω100Ω6μF15μF 10μF 3第3题图t msmAi 25第4题图2图5-513、计数器测量频率时,作计数信号的是。
A.晶体振荡产生的时基信号B.门控电路输出的闸门信号C.输入的被测信号D.自校准信号14、示波管采用“先偏转后加速”系统是为了在不影响其它指标情况下,。
A.降低加速电压B.提高示波管的偏转灵敏度C.提高示波管的亮度D.减少电子渡越时间15、三相异步电机的转差率S<0时,异步电机处于。
A.电动机运行状态B.发电机运行状态C.启动状态D.电磁制动状态16、三相异步电机转子电阻增大时,电机临界转差率Sm和最大转矩Mmax应为。
电子测量与仪器复习资料《电子测量与仪器》复习题1一、填空(每空1分,共20分)1. 低频信号发生器的主振级采用,热敏电阻组成的负反馈之路的作用是,热敏电阻的类型是温度系数。
2. 示波器使用过程中,若采用的探头是10:1,则结果应该,若使用的是5扩展,结果应该。
3. 1999属于位数字万用表,在10V量程上的超量程能力为,在0.2V量程上的超量程能力为。
4. 33.650001保留三位有效数字:。
5. 5.0×10-3mV可以写成V。
6. 电子式电压表按其电路组成形式可分为放大-检波式、三种类型。
7. 晶体管特性图示仪主要由,,测试开关和显示单元等组成。
8. 通用电子计数器主要有、和三个功能。
9. 数字系统的常见故障模型有、、和延迟型。
二、判断题:(正确的画“√”、错误的画“×”)(每题1分,共20分)1.测量中的误差是可以避免的,所以高精度的测量不允许有误差。
()2. 数字仪表的量化误差是因为仪器误差而引出的测量误差。
()3. 为了减小测量中的示值误差,选择仪表量程时,应尽量使示值靠近满度值。
()4.RS-232适用于设备之间的通信距离不小于15m,传送速率最小为20kb/s。
()5.毛刺用示波器可以转却观测。
()6.视在功率和功率因数可以用电动式功率表与功率因数表直接测得。
()7.YD2810B型LCR数字电桥测试“清零”功能的作用不是清除夹具上的杂散电抗()。
8.扫频振荡器是扫频信号发生器的核心部分,其作用是产生等幅的扫频信号。
()9.目前常用的谐波失真度测量方法是基波抑制法。
()10.数字系统中的信号为数据流,其取值和时间都是连续的。
().11.内总线又称为系统总线,从功能上分为数据、地址及控制总线三种。
()12.测量系统所产生的误差称为系统误差。
()13.当用电压表测量非正弦电压时,其示值也有直接的物理意义。
()14.直流电流的测量方法包括直接、间接和组合测量法三种。
4.5 电子计数器的测量误差本节要求:(1)掌握量化误差、触发误差、标准频率误差的概念及来源。
(2)掌握频率测量误差的组成及分析方法,并能用来解决实际问题。
(3)掌握周期测量误差的组成及分析方法,并能用来解决实际问题。
(4)掌握减小频率及周期测量中误差的方法。
4.5.1 测量误差的来源1.量化误差所谓量化误差就是指在进行频率的数字化测量时,被测量与标准单位不是正好为整数倍,因此在量化过程中有一部分时间零头没有被计算在内而造成的误差,再加之闸门开启和关闭的时间和被测信号不同步(随机的),使电子计数器出现±1误差。
2.触发误差所谓触发误差就是指在门控脉冲在干扰信号的作用下使触发提前或滞后所带来的误差。
3.标准频率误差标准频率误差是指由于电子计数器所采用的频率基准(如晶振等)受外界环境或自身结构性能等因素的影响产生漂移而给测量结果引入的误差。
4.5.2 频率测量误差分析计数器直接测频的误差主要由两项组成:即±1量化误差和标准频率误差。
一般,总误差可采用分项误差绝对值合成.(4-9)1.量化误差在测频时,由于闸门开启时间和被计数脉冲周期不成整数倍,在开始和结束时产生零头时间Δt1和Δ由于Δt1和Δt2在0~T x之间任意取值,则可能有下列情况:①当∆t1=∆t2时,∆N=0②当∆t1=0,∆t2=T x时,∆N=-1③当∆t1=T x,∆t2=0时,∆N=+1即最大计数误差为±1个数,故电子计数器的量化误差又称为±1误差。
x s f T N N N 11±=±=∆(4-10)2. 标准频率误差由于晶振输出频率不稳定引起闸门时间的不稳定,造成测频误差。
2(),()S c S c s c c c c d T k f kT k T T f f d f f ∆=⨯=∆=∆=而 所以: s c sc T fT f ∆∆=-3.减小测频误差方法的分析根据式4-9所表示的测频误差△f x /f x 与±1误差和标频误差△f c /f c 的关系,可画出如图4-15所示的误差曲线。
图4-15 计数器测频时的误差曲线从图中可以看出:当在f x 一定时,增加闸门时间T s 可以提高测频分辨力和准确度。
当闸门时间一定时,输入信号频率f x 越高则测量准确度越高。
在这种情况下,随着±1误差减小到c c f f /∆以下时,c c f f /∆的影响不可忽略。
这时,可以认为cc ff /∆是计数器测频的准确度的极限。
【例4.1】 设f x =20MHz ,选闸门时间T s =0.1s ,则由于±1误差而产生的测频误差为:77115100.1210x x s x f f T f -∆±=±==±⨯⨯⨯若T s 增加为1s ,则测频误差为±5×10-8,精度提高10倍,但测量时间是原来的10倍。
1⨯10-110-210-310-410-510-310-710-810-910-10110 102103 10K 102K 103K 10M 102M 103Mf x (Hz)闸门时间T s =0.1s1s10sss4.5.3周期测量误差分析 1. 误差表达式由式T x =N T 0 可得因为:(4-11)2. 减小测量周期误差的方法根据式4-11图4-16测周误差曲线图 周期测量时信号的频率越低,测周的误差越小;周期倍乘的值越大,误差越小;另外可以通过对更高频率的时基信号进行计数来减小量化误差的影响。
3. 中界频率当直接测频和直接测周的量化误差误差相等时,就确定了一个测频和测周的分界点, 这个分界点的频率称为中界频率。
00s xm xm xm F T f f T f == (4-12)xm f = (4-13)根据中界频率,我们可以选择合适的测量方法来减小测量误差。
既:当f x > f xm 时,应使用测频的方法;当f x < f xm 时,适宜用测周的方法。
4. 触发误差在测量周期时,被测信号通过触发器转换为门控信号,其触发电平波动以及噪声的影响等,对测量精度均会产生影响。
在测周时,闸门信号宽度应准确等于一个输入信号周期。
闸门方波是输入信号经施密特触发器整形得到的。
在没有噪声干扰的时候,主门开启时间刚好等于一个被测周期T x 。
当被测信号受到干扰时(如图4-17所示,干扰为尖峰脉冲V n ,V B 为施密特电路触发电平)施密特电路本来应在A 1点触发,现在提前在A 1’处触发,于是形成的门方波周期为T ’x ,由此产生的误差(1T ∆)称为“触发误差”。
可利用图4-17(b )来近似分析和计算1T ∆。
如图中直线ab 为A 1点的正弦波切线,则接通电平处正弦波曲线的斜率为tg α。
由图可得:αtg v T n=∆1 (4-14) B (4-15)式中,V m 为信号振幅。
同样,在正弦信号下一个上升沿上(图中A 2点附近)也可能存在干扰,即也可能产生触发误差2T ∆,(4-16)由于干扰或噪声都是随机的,所以1T ∆和2T ∆都属于随机误差,可按2221)()(T T T n ∆+∆=∆(4-17)5. 多周期同步法多周期测量减小转换误差的原理如图4-18所示。
因为闸门信号是和被测信号同步后产生的,所以对周期个数的计数值不存在量化误差。
而两相邻周期触发误差所产生的ΔT 是相互抵消的,因此平均到一个周期上来说就相当于原来误差的1/10。
思考题:1.分析通用计数器测量频率和周期的误差,以及减小误差的方法。
2.用电子计数式频率机测量1KHz的信号,当闸门时间分别为1秒和0.1秒时,试比较两种方法由±1误差引起的相对误差。
3.利用计数器测频,已知内部晶振频率f c=1MHz,Δf c/f c=±1×10-7,被测频率f x=100KHz,若要求“±1”误差对测频的影响比标准频率误差低一个量级(即为±1×10-6),则闸门时间应取多大?若被测频率f x=1KHz,且闸门时间保持不变,上述要求能否满足?4.6 高分辩率时间和频率测量技术本节要求:(1)掌握多周期同步法的原理。
(2)掌握模拟内插法和游标法的原理并能用来解决实际问题。
(3)了解模拟内插法的校准技术。
(4)掌握平均法的原理。
4.6.1多周期同步测量技术倒数计数器采用多周期同步测量的原理,即测量输入信号的多个(整数个)周期值,f x为输入信号频率,f0为时钟脉冲的频率。
A、B两个计数器在同一闸门时间T内分别对f x和f0进行计数,计数器A的计数值N A=f x T,计数器B的计数值N B=f0T0,由于:A Bx N N T f f ==则被测频率f x 为:0Ax BN f f N =⋅ (4-18)4.6.2 模拟内插法 1. 内插法原理内插法是把图4-14中的小于量化单位的时间零头Δt 1和Δt 2加以放大,再对放大后在Δt 1期S 1闭合,恒流源I 1对电容C 充电。
Δt 1期结束,S 1断开,S 2接通,恒流源I 2(=I 1/1000)对电容C 放电,直到起始电平位置,然后保持此电平。
例如,在测量Δt 1从公式中可以看出:虽然在测T 1、T 2时依然存在±1字的误差,但其相对大小可缩小1000倍,使计数器的分辨率提高了三个数量级。
4.6.3游标法1. 游标法的原理游标法使用了两种频率非常接进的时钟信号。
两个信号开始计数的时刻不同,其差值就是被测的时间间隔Δt 1,如图4-22所示。
因为F 01> F 02,且非常接近,故以后的每个周期两时钟之间的间隔都将减少T 02-T 01,当Δt 1=N (T 02-T 01)时,经过N 个周期,两个时钟信号在相位上完全相符。
故被测时间间隔为:))((010*********T T N N T N t t T T --+=∆-∆+=我们定义扩展系数K 为:由上式得:则式(4-19)可写成由上式可见,游标法把测时分辨率从直接法的T 01提高到了T 01/K 。
4.6.4平均法 1. 平均法原理在普通的计数器中,由于闸门开启和被测信号脉冲时间关系的随机性,单次测量结果的相对误差在-1/N ~1/N 范围内出现。
某一个误差值的出现对于所有的单次测量来说是服从均匀分布的。
因而,在多次测量的情况下其平均值必然随着测量次数的无限增多而趋于零。
以有限次n 的测量来逼近理想情况可得:N n f f T T x x x x 11⨯±=∆-=∆思考题:1.在模拟内插法的测量中还存在量化误差吗?它对最后测量结果的影响有什么变化?2.提高模拟内插法分辨率的措施有哪些?3.提高游标法分辨率的措施有哪些?本章小结时间与频率是最基本的一个参量。
本章首先给出时间和频率的基本概念以及时间和频率标准的建立。
时间和频率的测量技术经历了一个从模拟到数字的发展过程,从早期的电桥法、谐振法、拍频法等到现在的计数法,测量的精度和范围都有巨大的提高。
电子计数器是应用最为广泛的数字化仪器,也是最重要的电子测量仪器之一。
本章介绍了采用电子计数器测量频率、频率比、周期、时间间隔、累加计数及仪器自校等几种工作模式的原理,并着重讨论了测频和测时这两种基本测量方法的误差。
这一部分是本章的基本内容,也是要重点掌握的部分。
深入分析误差产生的原因及研究解决方法是本章的另一个重点。
在理论分析的基础上,我们讨论了减小误差的方法,比如采用高精度频率源来减小标准频率误差;采用多周期测量方法减小触发误差;采用内插法和游标法减小量化误差等。
频率准确度和频率稳定度是标准频率源的两项主要指标。
对标准频率源的测量属于频率精密测量的内容,这种测量是通过两个不同精度等级的频率源之间进行比对来实现的。
由于一个频率源的准确度是由它的频率稳定度来保证的,因此,检定一个频率源的主要内容是测量它的频率稳定度。
本章在阐述频率稳定度的基本概念、频率稳定度的表征的基础上,对频率稳定度的测量方法——阿仑方差的测量进行了介绍。
调制域测量是电子测量发展的一个新方向,对它的了解能够扩展对本领域了解的范围,并把握最新的动态。