电子测量习题蒋焕文

《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 11111%100100%A X A γ-=-∆=⨯= 22211%100100%A X A γ=∆=⨯=2．解：ΔI m1＝1m γ× X m1＝±0.5％×400＝±2mA ，示值范围为100±2mA ；ΔI m2＝2m γ× X m2 ＝±1.5％×100＝±1.5mA ，示值范围为100±1.5mA 。

可编辑修改精选全文完整版习题一1.1 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。

学校＿＿＿＿＿＿＿系、班＿＿＿＿＿＿＿姓名＿＿＿＿＿＿＿学号＿＿＿＿＿＿＿ ----------------------------------密------------------------封--------------------------线---------------------------电子测量试题第 1 页一、选择题(每空1分，共10分)1、双踪示波器显示方式有几种方式，其中方式可能产生相位误差，若要修正相位误差则应将显示方式调节到方式；若被测信号频率较低，则应选择方式；若信号频率较高，则应选择方式。

A.Y A、Y BB. Y A±Y BC.交替D.断续2、示波测量中，触发方式选择为时，屏幕显示为一条亮线；触发方式选择为时，屏幕不显示亮线。

A.普通触发B. 固定触发C.自动触发D.其它3、根据检波器位置的不同，形成了不同的模拟电压表结构，其中结构测量范围宽、测量灵敏度较低；结构测量范围窄、测量灵敏度较高。

A.放大—检波式B. 检波—放大式C.外差式D.其它4、数字万用表的核心是。

A.AC/DC转换器B. A/D转换器C.D/A转换器D.I/V转换器二、填空题（每空1分，共25分）1、根据测量的性质和特点，可将测量误差分为、、。

2、信号发生器又称，其用途主要有：、、。

3、是示波器观察电信号波形的关键器件，主要由：、和组成。

4、示波器是在范围内对信号及其特性的描述；频谱分析仪是在范围内对信号及其特性的描述。

5、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。

6、用41位数字万用表的10V量程档进行电压测量，已知固有误差△U=±（0.001%Ux+0.002%Um）, 2则其满度误差相当于字。

7、用均值电压表、峰值电压表分别测量正弦交流电u1、u2，电压示值均为10V，则被测正弦交流电有效值U1= V，U2= V。

8、用均值电压表、峰值电压表分别测量三角波信号u1、u2，电压示值均为10V，则被测三角波信号有效值U1= V，U2= V。

电子测量习题(蒋焕文)2-1用题2-1图中(a)、（b ）两种电路测量电阻0x R ，若电压表的内阻为V R ，电流表的内阻为I R2-2已知CD-4B 型超高频导纳电桥在频率高于1.5MHz 时，测量电容的误差为±5%（读数值）±1.5PF求用该电桥分别测200 PF 、30 PF 、2 PF 时，测量的绝对误差和相对误差。

并以所得绝对误差为例，讨论仪器的相对部分和绝对部分对总测量误差的影响。

2-3被测电压的实际值在10V 左右，现有150V 、0.5级和蔼5V 、1.5级两块电压表，选择哪块表更合适？2-4什么是测量的系统误差和随机误差？各举一个具体实例说明。

求)(x f M 和)(x f σ。

2-6用电桥测一批50mH 左右的电感,由于随机误差的影响，对每个电感的测量值均在L 0±0.8mH 的范围内变化。

若希测量的值的不确定范围减小到0.3mH 以内，又没有更精密的仪器，问可采用什么方法？2-7置信概率和置信区间查表练习（1）[例6]中置信区间改为X 0±1.5σ(X)、X 0±2.5σ(X)、及X 0±3.5σ(X)时的置信概率为多少？（2）[例7]中改为测量值出现在9.5V-10.5V 之间的置信概率。

（3）[例]中若要求置信概率为90%，求置信区间。

2-8设题2-5中不存在系统误差，在要求置信概率为99%的情况下，估计出频率的真值应在什么范围内？2-9具有均匀分布测量数据，（1）当置信概率为100%时，若它的置信区间为[M （X ）—C σ(X)，M （X ）+C σ(X)]，问这里C 应取多大？（2）若取置信区间为[M （X ）—2σ(X)，M （X ）+2σ(X)]，问置信概率为多大？ 题的情况下应采用哪种准则。

2-11对某信号源的输出频率fx 进行了十次等精度测量，结果为110.105，110.090，110.090，110.070，110.060，110.050，110.040，110.030，110.035，110.030（KHz ） 试用马利科夫及阿卑—赫梅特判据判别是否存在变值戏差。

考核课程 电子仪器与电子测量 （ 练习卷） 考核方式 闭卷 考核时间 120 分钟一．选择题（每空2分，共20分）1、．在测量结果的评价中，精确度高表示（ C ）A 、系统误差大而随机误差小B 、系统误差小而随机误差大C 、系统误差与随机误差都小D 、系统误差与随机误差都大。

2、国际单位制（SI ）有7个基本单位，它们分别对是：长度单位：米(m)、时间单位：秒(s)、质量单位：千克(kg)、电流单位：安培(A)、热力学温度单位：（ C ）、发光强度单位：（ A ）、物质的量单位：（ B ）。

A 、坎德拉(cd)B 、摩尔(mol)C 、开尔文(K) 3、下列各项中不属于测量基本要素的是 （ C ）A 、被测对象B 、测量仪器系统C 、测量误差D 、测量人员 4、若马利科夫判据成立，则说明测量结构中含有 （ D ） 。

A 、随机误差B 、粗大误差C 、恒值系差D 、 累进性变值系差 5、交流电压V(t)的有效值的表达式为（ A ）。

A 、B 、C 、D 、6、 低频信号发生器中的主振荡器大多采用 RC 式反馈网络，其谐振频率表达式为: （ C ）A 、RC f π20=B 、LC f π210= C 、RC f π210= D 、RCLf π20=7、数字电压表（DVM ）主要由输入电路、A ／D 变换器、逻辑控制电路、计数器（或寄存器）、显示器，以及电源电路等几部分组成，其中（ B ）是数字电压表（DVM ）的核心。

A 、显示器 B 、A ／D 变换器 C 、输入电路 D 、逻辑控制电路 8、在测量结果的评价中，准确度高表示（ B ）A 、随机误差小B 、系统误差小C 、随机误差大D 、系统误差大二．填空题（每空1分，共15分）1、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。

2、测量误差通常采用相对误差和绝对误差两种表示方法。

3、低频信号发生器常以RC文氏电桥振荡器做主振器，以产生1Hz~1M Hz的正弦信号为主。

《电子测量技术基础》教学大纲一、说明1、课程的性质、地位和任务本课程为两专业的重要技术基础课，是电子信息工程和通信工程各专业课的必需先行课，为学生学习工作所需的专业知识做好准备。

2、教学的基本要求使学生了解和掌握电子测量仪器的工作原理和结构特点、能自己设计和应用测量电路。

基本内容包括模拟和数字的测量仪器、示波器、信号源、频率计、频谱分析仪、失真度测量仪、网络分析仪、逻辑分析仪、虚拟仪器、测量用电路等。

3、本课程的重点与难点重点：本课程的有关基本理论和基本概念；测量方法和数据处理的过程，减小测量误差的措施；常用测量仪器的原理、结构、操作和应用；对于各种被测电量和被测系统采用的不同测量原则和测量电路，及测量结果的表达。

难点：理解数据处理的根据，减小测量误差的方法的依据；理解各种仪器的原理与功能；对于不同测量对象和对测量速度与测量准确度的不同要求采用的不同测量配置与测量方法的掌握。

二、课堂教学时数及课后作业题型分配三、本文第一章绪论【教学目的】通过本章教学，使学生明确本课程的学科性质、基本内容和学习意义，掌握电子测量仪器与应用技术中一些常用术语的涵义及其相互区别，了解本门课程的教学要求和学习方法。

【重点难点】电子测量技术的研究对象及基本内容，测量、计量和电子测量仪器的概念，以及测量方法的意义。

第一节电子测量一、测量二、电子测量第二节电子测量的内容和特点一、电子测量的内容二、电子测量的特点第三节电子测量的一般方法一、按测量手续分类二、按测量方式分类三、按被测量的性质分类四、测量方法的选择原则第四节电子测量仪器概述一、测量仪器的功能二、测量仪器的主要性能指标三、电子测量仪器的分类第五节计量的基本概念一、计量二、单位制三、计量基准四、量值的传递与跟踪，检定与比对【思考题】1．叙述电子测量的主要内容。

2．选择测量方法时主要考虑的因素有哪些？3．叙述直接测量、间接测量、组合测量的特点，各举一两个测量实例。

4．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。

《电⼦测量与仪器》课程要点及思考题《电⼦测量与仪器》课程要点及思考题第⼀章绪论⼀、名词解释：测量、测量结果的表⽰、电⼦测量（英⽂含义）。

测量：是通过实验⽅法对客观事物取得定量信息即数据概念的过程。

电⼦测量：泛指以电⼦技术为基本⼿段的⼀种测量技术。

⼆、电⼦测量的主要特点。

电⼦测量的特点：与其他测量⽅法和测量仪器相⽐，电⼦测量和电⼦测量仪器具有以下特点1．测量频率范围宽电⼦测量中所遇到的测量对象，其频率覆盖范围极宽，低⾄10-6 Hz （µHz）以下，⾼⾄1012 Hz （太赫）以上。

2．测量量程⼴量程是测量范围的上下限值之差或上下限值之⽐。

电⼦测量的另⼀个特点是被测对象的量值⼤⼩相差悬殊。

3．测量准确度⾼对频率和时间的测量准确度，可以达到10-13～ 10-15的量级，这是⽬前在测量准确度⽅⾯达到的最⾼指4．测量速度快5．可以进⾏遥测、不间断测量，显⽰清晰直观6．易于利⽤计算机技术和⽹络技术，实现测试智能化和测试⾃动化电⼦测量本⾝是电⼦科学⼀个活跃的分⽀，电⼦科学的每⼀项进步，都⾮常迅速地在电⼦测量领域得到体现。

三、推动智能仪器发展的主要技术。

1.传感器技术2.A/D等新器件的发展将显著增强仪器的功能与测量范围3.单⽚机和DSP的⼴泛应⽤4.ASIC、FPGA／CPLD技术/doc/2f72ea1bb7360b4c2e3f648e.html bView等图形化软件技术6.⽹络与通信技术第⼆章测量误差与不确定度基础及测量数据处理⼀、名词解释：真值、实际值、⽰值、误差、修正值、测量不确定度（A类和B类）。

1．真值⼀个物理量在⼀定条件下所呈现的客观⼤⼩或真实数值称作它的真值。

2．实际值在每⼀级的⽐较中，都以上⼀级标准所体现的值当作准确⽆误的值，通常称为实际值，也叫作相对真值，3.⽰值:由测量器具指⽰的被测量量值，也称测量器具的测得值或测量值，它包括数值和单位。

4.测量误差：测量仪器仪表的测得值与被测量真值之间的差异5．修正值：⽤代数法与未修正测量结果相加，以补偿系统误差的值。

音频信号分析仪（A题）【本科组】一、任务设计、制作一个可分析音频信号频率成分，并可测量正弦信号失真度的仪器。

二、要求1．基本要求（1）输入阻抗：50Ω（2）输入信号电压范围（峰-峰值）：100mV～5V（3）输入信号包含的频率成分范围：200Hz～10kHz（4）频率分辨力：100Hz（可正确测量被测信号中，频差不小于100Hz的频率分量的功率值。

）（5）检测输入信号的总功率和各频率分量的频率和功率，检测出的各频率分量的功率之和不小于总功率值的95%；各频率分量功率测量的相对误差的绝对值小于10%，总功率测量的相对误差的绝对值小于5%。

（6）分析时间：5秒。

应以5秒周期刷新分析数据，信号各频率分量应按功率大小依次存储并可回放显示，同时实时显示信号总功率和至少前两个频率分量的频率值和功率值，并设暂停键保持显示的数据。

2．发挥部分（1）扩大输入信号动态范围，提高灵敏度。

（2）输入信号包含的频率成分范围：20Hz～10kHz。

（3）增加频率分辨力20Hz档。

（4）判断输入信号的周期性，并测量其周期。

（5）测量被测正弦信号的失真度。

（6）其他。

三、说明1．电源可用成品，必须自备，亦可自制。

2．设计报告正文中应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图、主要的测试结果。

完整的电路原理图、重要的源程序、和完整的测试结果用附件给出。

无线识别装置（B 题）【本科组】一、任务设计制作一套无线识别装置。

该装置由阅读器、应答器和耦合线圈组成，其方框图参见图1。

阅读器能识别应答器的有无、编码和存储信息。

图1 无线识别装置方框图装置中阅读器、应答器均具有无线传输功能，频率和调制方式自由选定。

不得使用现有射频识别卡或用于识别的专用芯片。

装置中的耦合线圈为圆形空芯线圈，用直径不大于1mm 的漆包线或有绝缘外皮的导线密绕10圈制成。

线圈直径为6.6±0.5 cm （可用直径6.6 cm 左右的易拉罐作为骨架，绕好取下，用绝缘胶带固定即可）。