电子测量技术基础第1章1
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第一章 緒 论1.8答:分辨率=V mV μ11999920=1.9答:偏移的数4.250120=格 1.10答:①理论值:V U 5.253030300=⨯+=②R V =130K Ω,V U 2.25120//3030120//300=⨯+= R V =10M Ω,V U 5510//303010//30770≈⨯+=第二章 测量误差和处理2.1答: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。
实际值:在实际测量中,不可能都直接与国家基准相比较,一般是逐级比较传递到日常工作仪器,而用日常工作仪器测量的值称实际值。
标称值:测量器具上标定的数值。
示值:由测量器具指示的被测量量值。
测量误差:测量值与被测量真值之差。
修正值:测量误差的反号值。
2.2答:等精度测量:在保持测量条件不变的情况下对同一被测量进行多次测量过程称为等精度测量。
非等精度测量:在对同一被测量进行多次测量过程中,不是所有的测量条件都维持不变,这种测量称为非等精度测量。
2.3 答:绝对误差和相对误差。
2.4说明系统误差、随机误差和粗大误差的特点?答:(1)系统误差:在多次等精度测量同一量值时,误差的绝对值和符号保持不变,或当条件改变时按某种规律变化的误差。
产生的原因有仪器设计原理和制作的缺陷;测量时环境的影响;近似方法和近似公式的影响;测量人员的读数估计偏差等。
(2)随机误差的特点: ①小误差出现的机率比大误差多;②正负相等的误差出现的机率相等;③在一定的条件下,其随机误差的绝对值不会超过一定界限;④随机误差可用平均值加以消除;⑤随机误差服从正态分布。
(3)粗大误差:在一定条件下,测的值明显的偏离实际值所形成的误差称为粗大误差。
2.5答:对C 1来说,%2%100200040±=⨯±,所以C 1电容误差小。
2.6答:dB U U i1.20lg 2001-= ⇒ mV U 8.9801= dB U U i 9.19lg 2002-= ⇒ mV U2.10102=2.7答:V V 18.060.542.5-=-=∆ ,%32.342.518.0-=-=k γ ,%21.360.518.0-=-=A γ2.8答:Ω→=⨯+→⨯-=K R 6.124.11%51212%512122.9答:%4.2485011005.2=⨯⨯=γ,合格。
第1章习题答案1、选择题(单项选择题)(1) 在测量中,绝对误差与其真值之比称为 C 。
A. 示值误差B. 随机误差C. 相对误差D. 引用误差(2) 仪表指示值与实际值之间的差值称为 A 。
A. 绝对误差B. 相对误差C. 示值相对误差D. 引用误差(3) 仪器仪表的准确度等级通常是用 D 来表示。
A. 绝对误差B. 相对误差C. 示值相对误差D. 引用相对误差(4) 测得信号的频率为0.0760MHz,这个数字的有效数字有 B 位。
A. 三B. 四C. 五D. 六(5) 测得信号的周期为2.4751μs,经整理保留三位有效数字,即为 C 。
A. 2.47μsB. 2.475μsC. 2.48μsD. 2.4751μs(6) 一定条件下,测量结果的大小及符号保持恒定或按照一定规律变化的误差称为 A 。
A. 系统误差B. 随机误差C. 粗大误差D. 绝对误差(7) 测量为8mA的电流时,若希望误差不超过0.2mA,则最好选用下列哪项方案? AA. 在1.5级电流表的10mA量程上测量B. 在5.0级电流表的10mA量程上测量C. 在2.5级电流表的10mA量程上测量D. 在2.5级电流表的100mA量程上测量2、判断题(正确的在后面括号内打对号、错误的打叉号)(1) 测量结果就是指被测量的数值量。
(×)(2) 测量结果的绝对误差越小,测量结果就越准确。
(√)(3) 测量结果的绝对误差与修正值等值同号。
(×)(4) 测量结果的绝对误差就是误差的绝对值。
(×)(5) 在测量过程中,粗大误差又称偶然误差,是由仪器精度不够产生的。
(×)3、简答题(1) 什么是测量?答:测量是人类对客观事物取得数量概念的认识过程,测量结果是由数值(大小及符号) 和单位构成,没有单位的测量结果是没有物理意义。
(2) 什么是电子测量?答:应用各类现代电子测量仪器所进行的测量活动称之为电子测量。
第一章电子测量根底知识目录1.1 电子测量和仪器的根本知识 (1)1.1.1 电子测量的意义 (1)1.1.2 电子测量的内容 (1)1.1.3 电子测量的特点 (2)1.2 电子测量方法的分类 (2)1.2.1 按测量方式分类 (2)1.2.2 按被测信号性质分类 (3)1.3 测量误差的根本概念 (3)1.3.1 重要概念 (3)1.3.2 测量误差的表示方法 (4)1.3.3 测量误差的来源与分类 (6)1.4 测量结果的表示和有效数字 (7)1.4.1 测量结果的表示 (7)1.4.2 有效数字和有效数字位 (7)1.4.3 数字的舍入规那么 (7)1.5 电子测量仪器的根本知识 (8)1.5.1 电子测量仪器的分类 (8)电子测量仪器的误差 (9)1.5.3 电子测量仪器的正确使用 (9)1.6 参考文献 (10)1.1 电子测量和仪器的根本知识测量是人类对客观事物取得数量概念的认识过程。
测量结果= 数值(大小及符号) + 单位。
注意:没有单位的量值是没有物理意义的。
1.1.1 电子测量的意义随着测量学的开展和电子学的应用,诞生了以电子技术为手段的新的测量技术,即电子测量。
如用数字万用表测量电压、用频谱分析仪监测卫星信号等。
电子测量是测量学的一个重要分支,是测量技术中最先进的技术之一。
目前,电子测量不仅因为其应用广泛而成为现代科学技术中不可缺少的手段,同时也是一门开展迅速、对现代科学技术的开展起着重大推动作用的独立科学。
随着电子测量仪器与通信技术、总线技术、计算机技术的结合,出现了“智能仪器〞、“虚拟仪器〞、“自动测试系统〞,丰富了测量的概念和开展方向。
从某种意义上说:现代科学技术水平是由电子测量的技术水平来保证和表达的;电子测量技术水平是衡量一个国家科学技术水平的重要标志。
1.1.2 电子测量的内容本课程中电子测量的内容主要是指对电子学领域内各种电学参数的测量,主要有:1、根本电量的测量根本电量主要包括:电压、电流、功率等。
电子测量技术基础课后习题答案 1 8章张永瑞(第三版)电子测量技术基础课后习题答案-1-8章张永瑞(第三版)一1.1解释名词:①测量;②电子测量。
答:测量是确定被测对象值的实验过程。
在这个过程中,人们借助于专用设备,将被测单位数量与同类标准单位数量进行比较,从而确定被测单位数量与单位数量之间的数值关系,最后用数值和单位来表示测量结果。
从广义上讲,任何使用电子技术的测量都可以说是电子测量;在狭义上,电子测量指的是对电子产品中电量的测量。
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:利用直接测量量和测量值之间的函数关系间接获得测量值的测量方法。
例如,如果电阻消耗的直流功率P是通过伏安法测量的,则电阻消耗的功率P可以通过直接测量电压U和电流I,然后根据函数关系P=UI进行计算间接获得;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解释偏差类型、零位类型和差动测量方法的含义,并列出测量示例。
A:偏差测量方法:在测量过程中,使用仪器指针的位移(偏差)来表示测量尺寸的测量方法称为偏差测量方法。
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),以获得测量量,从而获得测量量。
例如,使用惠斯通电桥测量电阻。
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描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。
《电⼦测量技术》补充作业题《电⼦测量技术》补充作业题第1章:1.⽤量程是5mA的电流表测量实际值为4mA的电流,若读数为4.05mA,试求测量的绝对误差、实际相对误差、⽰值相对误差和满度相对误差。
电流表的准确度等级是多少?2.采⽤⼀只量程为5V,1.5级的电压表去测量两处电压,测量值分别为4.26V及4.19V,问两处电压的绝对误差和相对误差各为多少?3.若测量10V的电压,现有两只直流电压表,⼀只量程为150V,0.5级;另⼀只量程为15V,2.5级。
问选⽤哪⼀只电压表测量更合适,为什么?4.现校准⼀个量程为100mV,表盘为100等分刻度的毫伏表,测得数据如下表:求:(1)将各校准点的绝对误差和修正值填在表格中。
(2)10mV刻度上的⽰值相对误差γx和实际相对误差γA为多少?(3)确定仪表的准确度等级。
5.按照舍⼊法则,对下列数据进⾏处理,使其各保留三位有效数字:0.992,8.9145,3.1750,0.03215,59.450,0.000715,21000,24.4550,33.6506.按照有效数字的运算法则,计算下列各结果:(1)1.0713×3.2 (2)1.0713×3.20 (3)4.0313×1.52(4)5.14×3.7 (5)56.09+4.6532 (6)70.4-0.4537.指出下列数据中的有效数字、准确数字和⽋准数字:10009 0.00071 0.549000 0.00000885189 0.900004 0066 7.500第2章:1.已知正弦波、三⾓波、⽅波的电压有效值均为1V,试分别计算正弦波、三⾓波和⽅波的平均值和峰值各是多少?⽤均值电压表测量时,电压表的读数应分别指⽰上在什么刻度上?2.⽤峰值电压表测量正弦波、三⾓波、⽅波电压时电压表的读数均为10V,若改⽤均值电压表测量,则正弦波、三⾓波和⽅波的读数应该各是多少?3.⽤均值电压表测量正弦波、三⾓波、⽅波电压时,已知电压表的读数均为10V,试分别计算正弦波、三⾓波和⽅波的有效值、平均值和峰值各是多少?4.已知正弦波、三⾓波和⽅波的峰值均为10V,当分别采⽤均值、峰值、有效值电压表测量时,请问各电压表测量三种波形时的读数值分别是多少?5.下列四种数字电压表的最⼤显⽰数字分别为9999、19999、5999和1999,问它们各属于⼏位表?第⼆块表在0.2V量程上的分辨⼒是多⼤?6.⽤五位DVM在5V量程上测得电压为2.5V,已知5V量程的固有误差计算公式为+(0.006%×U X+0.004%×U m),试求DVM的固有误差、读数误差和满度误差各是多少?满度误差相当于⼏个字?7.⽤四位DVM在10V量程上测得电压为8V,已知10V量程的固有误差计算公式为+(0.065%×U X+0.045%×U m),试求DVM的固有误差、读数误差和满度误差各是多少?满度误差相当于⼏个字?8.⽤五位DVM在10V量程上测得电压为8.5V,已知10V量程的固有误差计算公式为+(0.006%×U X +0.004%×U m),试求DVM的固有误差、读数误差和满度误差各是多少?满度误差相当于⼏个字?。
电子测量技术基础题库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;129、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/A14、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、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。
第1章电子测量的基本概念测量环境是指测量过程中人员、对象和仪器系统所处空间的一切物理和化学条件的总和。
电子测量的特点:①测量频率范围宽②测量量程广⑧测量准确度高低相差悬殊①测量速度快⑤可实现遥测⑥易于实现测量智能化和自动化⑦测量结果影响因素众多,误差分析困难测量仪器的主要性能指标:①精度;②稳定性;③输入阻抗;④灵敏度;⑤线性度;⑥动态特性。
精度:精密度(精密度高意味着随机误差小,测量结果的重复性好)正确度(正确度高则说明系统误差小)准确度(准确度高,说明精密度和正确度都高)第2章测量误差和测量结果处理误差=测量值-真值误差=测量值-真值修正值C = - 绝对误差Δx示值相对误差(标称相对误差)满度相对误差分贝误差当n 足够大时,残差得代数和等于零。
实验偏差与标准偏差:nn x ni i /1112σσυσ=-=∑=极限误差常用函数的合成误差和函数:差函数积商函数数据修约规则:(1)小于5舍去——末位不变。
(2)大于5进1——在末位增1。
(3)等于5时,取偶数——当末位是偶数,末位不变;末位是奇数,在末位增1(将末位凑为偶数)第3章信号发生器振荡器是信号发生器的核心。
通常用频率特性、输出特性和调制特性(俗称三大指标)来评价正弦信号发生器的性能。
合成信号发生器相干式(直接合成):频率切换迅速且相位噪声很低 锁相式(间接合成):频率切换时间相对较长但易于集成化和点频法相比,扫频法具有以下优点: 1.可实现网络的频率特性的自动或半自动测量2.扫频信号的频率是连续变化的,不会出现由于点频法中的频率点离散而遗漏掉细节的问题3.扫频测量法是在一定扫描速度下获得被测电路的动态频率特性,而后者更符合被测电路的应用实际第4章 电子示波器示波器的核心部件是示波管,由电子枪、电子偏转系统和荧光屏三部分组成为了示波器有较高的测量灵敏度,Y 偏转板置于靠近电子枪的部位,而X 偏转板在Y 的右边为了示波器有较高的测量灵敏度,Y 偏转板置于靠近电子枪的部位,而X 偏转板在Y 的右边电子示波器结构框图:为实现扫描回程光迹消隐,应产生加亮(增辉)信号交替方式(ALT):适合于观察高频信号断续方式(CHOP):适用于被测信号频率较低的情况当数字示波器处于存储工作模式时,其工作过程一般分为存储和显示两个阶段第5章频率时间测量对比测频与测周原理图测频图测周图要提高频率测量的准确度:1.提高晶振频率的准确度和稳定度以减小闸门时间误差2.扩大闸门时间T或倍频被测信号频率以减小±1误差3.被测信号频率较低时,采用测周期的方法测量一般选用高精确度的晶振,测频误差主要决定于量化误差(即土1误差) 。
电⼦测量技术复习资料第⼀章绪论1.测量:测量就是利⽤试验⼿段,借助各种测量仪器量具,获得未知量量值的过程。
2.电⼦测量:电⼦测量泛指以电⼦技术为基本⼿段的⼀种测量技术。
3.智能仪器:⼈们习惯把内含微型计算机和GPIB接⼝的仪器称为智能仪器。
4.虚拟仪器:通常是指以计算机为核⼼的,由强⼤的测试应⽤软件⽀持的具有虚拟仪器⾯板,⾜够的仪器硬件及通信功能的测量信息处理系统。
5.电⼦测量的特点:1测量频率范围宽,低⾄10-6Hz以下,⾼⾄1012Hz以上。
2仪器量程范围宽。
3测量准确度⾼低相差悬殊。
4测量速度快。
5可以进⾏遥测。
6显⽰⽅式清晰直观。
7宜于实现测试智能化和测试⾃动化。
8易于实现仪器⼩型化。
9影响因素众多,误差处理复杂。
6.电⼦测量的⽅法:按测量⼿段分类:1直接测量:直接从测量仪表的读书获取被测量量值的⽅法。
2间接测量:它是利⽤直接测量量与被测量量之间的函数关系,间接得到被测量量值得⽅法。
3组合测量:当某测量参数需⽤多个未知参数表⽰时,可通过改变测量条件进⾏多次测量,根据测量量与未知参数之间的函数关系列出⽅程组并求解,进⽽得到未知量,这种测量⽅法叫组合测量。
按测量⽅式分类:1偏差式测量法:⽤仪器仪表指针的位移表⽰被测量量⼤⼩的测量⽅法。
2零⽰式测量法:⼜称平衡式测量法,测量时⽤被测量与标准量相⽐较,⽤指零仪表指⽰被测量与标准量相等,从⽽测得被测量。
3微差式测量法:偏差式测量法与零⽰式测量法相结合。
按被测量性质分类:1时域测量:主要测量被测量随时间的变化规律。
2频域测量:主要⽬的是获取待测量与频率之间的关系。
3数据域测量:主要是⽤逻辑分析仪等设备对数字量,或逻辑电路的逻辑状态进⾏测量7.智能仪器的特点:1是操作⾃动化2具有对外接⼝功能8.智能仪器的组成:主要与⼀般计算机的区别:多⼀个专⽤的外围设备-----测试电路。
9.计量与测量的区别:计量是利⽤技术和法制⼿段实现单位统⼀和量值准确可靠地测量。