电子测量技术 复习资料
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第一章电子测量:以电子技术为基础手段的一种测量技术。
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.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。
精度:指测量仪器的读数与被测量真值相一致的程度。
比较测量和计量的类同和区别?答:测量是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。
计量是利用技术²阳法制手段实现单位统一和量值准确可靠的测量。
计量可看作测量的特殊形式,在计量过程中,认为所使用的量具和仪器是标准的,用它们来校准、检定受检量具和仪器设备,以衡量和保证使用受检量具仪器进行测量时所获得测量结果的可靠性。
因此,计量又是测量的基础和依据。
第二章真值A0:一个物理量在一定条件下所呈现的客观大小或真实数值。
指定值As:由国家设立尽可能维持不变的实物标准(或基准),以法令的形式指定其所体现的量值作为计量单位的指定值。
实际值A:实际测量时,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。
标称值:测量器具上标定的数值。
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。
P21 例3容许误差:测量仪器在规定使用条件下可能产生的最大误差范围。
固有误差:当仪器的各种影响量和影响特性处于基准条件是仪器所具有的误差。
P25 例5按其基本性质和特点,误差可分为三种:系统误差、随机误差、粗大误差。
2.13 用准确度s=1.0级,满度值100μA的电流表测电流,求示值分别为80μA和40μA时的绝对误差和相对误差。
解:Δx1=Δx2=Δxm=±1%³100=±1μArx1=Δx1/ x1=±1/80=±1.25% rx2=Δx2 / x2=±1/40=±2 .5%2.14 某142位(最大显示数字为19 999 )数字电压表测电压,该表2V 档的工作误差为 ± 0.025%(示值)±1个字,现测得值分别为0.0012V 和1.988 8V ,问两种情况下的绝对误差和示值相对误差各为多少? 解:10.02520.001210.110019999x mV ±∆⨯±⨯±== 41 1.00310100%8.36%0.0012x r ±⨯⨯±-== 20.02521.988810.610019999x mV ±∆⨯±⨯±== 41 5.97210100%0.03%1.9888x r ±⨯⨯±-== 2.16 被测电压8V 左右,现有两只电压表,一只量程0~l0V ,准确度s l =1.5,另一种量程0~50V ,准确度s 2 =l.0级,问选用哪一只电压表测量结果较为准确?解:Δx1=Δx m1=r m1×x m1=±1.5%×10=±0.15Vr 1=Δx1/x 1=±0.15/8=±1.88%Δx2=Δx m2=r m2×x m2=±1.0%×50=±0.5Vr 2=Δx2/x 2=±0.5/8=±6.25%r 1<r 2 ,选用准确度s l =1.5电压表测量结果较为准确。
电子测量技术总复习
第一章电子测量概述
1.电子测量的基本常识(特点,内容,方法等);
2.误差的表示方法(绝对误差,相对误差),误差的来
源,误差的分类;
3.测量结果的处理(有效数字,有效数字的舍入原则
,近似运算法则);
第二章简单电子测量仪器
1.数字万用表的组成、特点、技术指标;
2.数字万用表的使用:测量电阻,交/直流电压,电
容的方法、二极管、判断晶体管类型和引脚等;
4.晶体管毫伏表的特点和使用方法;
5.数字频率计的测量原理和使用方法;
第三章信号发生器
1.信号发生器的组成和分类;
2.函数信号发生器的基本组成和使用方法;
第四章信号示波测量技术
1.模拟示波器的组成(电子枪,偏转系统,荧光屏);
2.示波管波形显示原理(电子束的运动,扫描,同步)
;
3.通用示波器的电路原理;
4.示波器的使用和读数方法;
5.频谱分析仪的特点及分析的基本方式;
第五章电子元器件和电路特性的测量
1.电桥法测量电阻,电容,电感的原理和方法;
2.晶体管特性图示仪基本组成和测量原理;
3.用晶体管特性图示仪的使用;
第六章数据域测量技术
1.逻辑笔的测量原理和使用;
2.逻辑分析仪的分类,基本组成,触发方式和显示方
式;。
电⼦测量技术复习(带答案)电⼦测量技术复习⼀、填空题1、绝对误差定义为测量结果与被测量的真值的差值。
2、把与绝对误差⼤⼩相等、符号相反的量值称为(修正值),⽤字母(C)表⽰。
3、⽤模拟万⽤表电阻档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(正极)。
4、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)。
5、正确度表⽰测量结果中(系统误差)⼤⼩程度。
6、准确度是测量结果(系统误差)与(随机误差)的综合,表⽰测量结果与真值的⼀致程度。
7、精密度表⽰测量结果中(随机误差)的⼤⼩程度,也简称(精度)。
8、电容器的(损耗因数)定义为损耗功率与存储功率之⽐,⽤(D)表⽰。
9、线圈的(品质因数Q),是表⽰线圈(品质)质量的⼀个物理量。
10、电流的测量可采⽤(直接)测量法和(间接)测量法两种⽅法。
11、电压的(有效值)与(平均值)之⽐称为波形因数KF。
12、交流电压的(峰值)与(有效值)之⽐称为波峰因素KP。
13、电平是指两个(功率)或两个(电压)之⽐的对数。
14、电⼦计量器测量某信号的频率,若采⽤(直接测频法)和(测周测频法)的误差相等,则该信号的频率为信号的(中界频率)。
15、低频信号发⽣器频率在1HZ~20KHZ或1MHZ范围内。
16、⾳频信号发⽣器,频率范围在20HZ~20KHZ之间。
17、正选信号发⽣器的组成,⼀般包括(振荡器)、(变换器)、(指⽰器)、电源及输出电路五部分。
18、频率短期稳定度的定义:信号发⽣器经过规定的(预热)时间后,输出信号的频率在任意(15min)时间内所产⽣的最⼤变化d。
19、频率长期稳定度定义为信号发⽣器经过规定的(预热)时间后,输出信号的频率在任意(15h)时间内所发⽣的最⼤变化。
20、调制信号有的是信号发⽣器内部产⽣的,有的是把外部信号加到信号发⽣器后再进⾏调制。
前者称为(内调制),后者称为(外调制)。
21、测量⽹络的幅频特性通常有两种⽅法,它们是(点频)测量法和(扫频)测量法。
电子测量技术基础复习提纲第一章绪论一、填空1、电子测量通常包括的测量,的测量以及的测量。
2、目前利用电子仪器对进行测量精确度最高。
3、目前,电压测量仪器能测出从级到的电压,量程达个数量级。
4、智能仪器的核心是。
5、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。
6、智能仪器有两个特点:其一是,其二是。
7、虚拟仪器实质上是和相结合的产物。
8、测量电信号的仪器可分为仪器、仪器及仪器三大类。
参考答案1、电能量;信号特性及所受干扰;元件和电路参数2、频率和时间3、纳伏;千伏;4、微处理器5、软件;硬件软化6、操作自动化;具有对外接口功能7、软件;硬件8、时域;频域;调制域二、名词解释1、电子测量第二章误差理论与测量数据处理一、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;在用测量值与标称值表示时,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、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。
7、满度相对误差给出的是在其量程下的的大小。
8、满度相对误差适合用来表示电表或仪器的。
9、电工仪表是按的值来进行分级的。
10、常用电工仪表分为七个等级,它们是。
11、1.0级的电表表明r m。
12、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| 。
13、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。
14、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。
15、误差分成三类:、和。
16、测量的精密度决定于,测量的正确度决定于。
17、测量的精确度表征测量结果与被测量真值之间的。
18、随机误差造成测量结果的,一般用定量表达。
电子测量技术基础复习提纲第一章绪论一、填空1、电子测量通常包括的测量,的测量以及的测量。
2、目前利用电子仪器对进行测量精确度最高。
3、目前,电压测量仪器能测出从级到的电压,量程达个数量级。
4、智能仪器的核心是。
5、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。
6、智能仪器有两个特点:其一是,其二是。
7、虚拟仪器实质上是和相结合的产物。
8、测量电信号的仪器可分为仪器、仪器及仪器三大类。
参考答案1、电能量;信号特性及所受干扰;元件和电路参数2、频率和时间3、纳伏;千伏;4、微处理器5、软件;硬件软化6、操作自动化;具有对外接口功能7、软件;硬件8、时域;频域;调制域二、名词解释1、电子测量第二章误差理论与测量数据处理一、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;在用测量值与标称值表示时,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、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。
7、满度相对误差给出的是在其量程下的的大小。
8、满度相对误差适合用来表示电表或仪器的。
9、电工仪表是按的值来进行分级的。
10、常用电工仪表分为七个等级,它们是。
11、1.0级的电表表明r m。
12、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X 0,则测量的相对误差|ΔX|。
13、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 。
14、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。
15、误差分成三类: 、和。
16、测量的精密度决定于,测量的正确度决定于。
17、测量的精确度表征测量结果与被测量真值之间的 。
18、随机误差造成测量结果的 ,一般用定量表达。
电子测量技术复习一、 填空题:1. 从广义上说,凡是利用电子技术来进行的测量都可以说是电子测量。
2. 随机误差的大小,可以用测量值的 算术平均來衡量,其值越小,测量值越集中,测量的精密度 越高。
3. 将数字561.51和562. 50保留3位有效数字,其值为562和562 。
4. 电平刻度是以600Q 电阻上消耗lmW •的功率作为_0^_来进行计算的,此时该电阻两端的电压为0.775V 。
5. 电子示波器的心脏是阴极射线示波管,它主要由电子枪、偏转系统一和荧光屏三部分组成。
6. 电压测量仪器总的可分为两大类即 模拟式的和数字式的。
7. 当用双踪示波器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。
&测量网络的幅频特性通常有两种方法,它们是点频测量法和扫频测量法。
9. 放大一检波式电压表具有 灵敏度 高, 带宽 窄的特点;通常检波器采用 有效值 型检波器。
10•数字多用表测量二极管正向电阻时,应_红_笔接二极管正极,黑 笔接二极管负极。
11. 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。
12. 为测量功能选择最佳测量仪器,A 、测量电压 DVM : B 、测量频率 电子计数;C 、测量网络的幅频特性_频率特性测试仪—;D 、产生三角波信号—函数信号发生器;E 、分析信号的频谱特性 频谱分析仪;F 、 测量三极管的输入或输出特性 晶体管特性图示仪;G 、测量调幅波的调幅系数 电子示波器 ;H 、微机系统软,<i 更件调试逻辑分析仪 。
13. 按被测量的性能分类,电子测量可分为时域测量、频域测量和数据域测量。
14. 振荡器是低频信号发生器的核心,它决定了输出信号的频率范围和稳定度°15. 3位数字欧姆表,测量标称值为l.OkQ 和1.5kQ 两只电阻时,读数分别为985Q 和1476Q 。
当保留两位有效 数字时,此两电阻分别为 0.98 kQ 和1.5 kQ 。
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。
电子测量复习题集答案
1. 什么是电子测量?
电子测量是利用电子技术对各种物理量进行测量的过程,包括电压、
电流、电阻、频率、功率等。
2. 电子测量仪器的基本组成有哪些?
电子测量仪器的基本组成包括信号源、测量电路、显示装置和控制电路。
3. 电子测量中常用的测量方法有哪些?
电子测量中常用的测量方法有直接测量法、比较测量法、差值测量法
和转换测量法。
4. 简述数字万用表的工作原理。
数字万用表通过内部的模数转换器(ADC)将模拟信号转换为数字信号,然后通过微处理器进行处理,最终在显示屏上显示测量结果。
5. 如何使用示波器测量交流电压?
首先将示波器的探头连接到待测电路上,然后调整示波器的时间基准
和垂直放大,以便在屏幕上清晰地显示波形,最后读取屏幕上显示的
电压值。
6. 什么是频谱分析仪?
频谱分析仪是一种能够测量信号频率成分及其幅度的电子测量仪器,
它通过将信号分解为不同频率的分量来分析信号的频谱。
7. 电子测量中误差的来源有哪些?
电子测量中误差的来源包括仪器误差、操作误差、环境误差和测量方
法误差。
8. 如何减少电子测量中的误差?
减少电子测量中的误差可以通过校准仪器、使用精确的测量方法、控制环境条件和采用误差补偿技术等方法。
9. 什么是数字信号处理?
数字信号处理是利用数字计算机或专用数字信号处理器对信号进行分析、变换和处理的过程。
10. 电子测量中常用的抗干扰技术有哪些?
电子测量中常用的抗干扰技术包括屏蔽、接地、滤波和隔离。
《电子测量技术》期末复习资料总结第一部分1、什么是测量,什么是电子测量?答:测量是通过实验方法对客观事物取得定量信息即数量概念的过程。
电子测量是泛指以电子技术为基本手段的一种测量技术。
2、电子测量的分类。
答:(1)按测量过程分类可分为:直接测量;间接测量;组合测量;(2)按测量方式分类可分为:偏差式测量法;零位式测量法;微差式测量法;(3)按测量性质分类可分为:时域测量;频域测量;数据域测量;随机测量。
3、测量仪器的功能是什么?答:变换功能;传输功能;显示功能。
4、测量仪器的主要性能指标有哪些?答:精度;稳定性;输入阻抗;灵敏度;线性度;动态特性。
5、电子测量的灵敏度是如何定义的?答:灵敏度表示测量仪表对被测量变化的敏感程度,一般定义为测量仪表指示值(指针的偏转角度、数码的变化、位移的大小等)增量∆y 与被测量∆x 之比。
灵敏度的另 一种表述方式叫作分辨力或分辨率,定义为测量仪表所能区分的被测量的最小变化量,在数字式仪表中经常使用。
6、什么是实际相对误差,示值相对误差,满度相对误差? 答:实际相对误差定义为 。
示值相对误差也叫标称相对误差,定义为 。
满度相对误差定义为仪器量程内最大绝对误差与测量仪器满度值(量程上限值 )的百分比值 。
7、如何减少示值相对误差?答:为了减少测量中的示值误差,在进行量程选择时应尽可能使示值接近满意度值,一般以示值不小于满意度的三分之二为宜。
8、仪表的准确度与测量结果的准确度的关系。
答:测量中所用仪表的准确度并不是测量结果的准确度,只有在示值与满度值相同时,二者才相等(不考虑其他因素造成的误差,仅考虑仪器误差),否则测得值的准确度数值:降低于仪表的准确度等级。
9、测量误差的来源—来源于那些误差?答:仪器误差;使用误差;人身误差;影响误差;方法误差。
10、什么是系统误差?系统误差的主要特点是什么?%100⨯=A x A ∆γ%100⨯=xx x ∆γ%100⨯=m m m x x ∆γ答: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,或当条件改变时误差按某种规律变化,这种误差称为系统误差,简称系差。
《电子测量技术基础》期末复习(必考一.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。
5、函数信号发生器中正弦波形成电路用于将变换成正弦波。
6、取样示波器采用取样技术扩展带宽,但它只能观测信号。
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。
11、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。
12、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。
13、交流电压的波峰因数 P K 定义为波形因数 F K 定义为效值与平均值之比。
14、正弦信号源的频率特性指标主要包括和稳定度。
15、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。
16、逻辑笔用于测试单路信号 ,逻辑夹则用于多路信号。
17 相位和频率测量中常会用到。
18、在示波器上要获得同步图形,待测信号周期 y T 与扫描信号周期 x T 之比要符合y x nT T19、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粗大误差。
电子测量复习知识点梳理第一章1.测量:为确定被测对象的量值而进行的实验过程2.计量a)计量的三个特征:统一性,准确性和法制性b)三个计量基准:国家基准,副基准和工作基准i.工作基准的准确度大于工作标准,工作标准的准确度大于工作计量器具c)单位:分为基本单位(7个),导出单位和辅助单位i.基本单位:米(m),千克(kg),秒(s),安培(A),开(K),摩(mol),坎(cd)d)检定是测量标准传递的具体形式,测量标准传递的准则是:高一级的测量标准检定低一级的测量标准的精确度,同一级的测量标准的精确度只能通过比对来鉴别。
3.测量误差a)测量误差的表示方法:i.绝对误差ii.相对误差1.仪器仪表精度等级,常用的电工仪表精度等级分为0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,2.5,5共7级,级数越小,精度越高4.电子测量a)定义:人们借助于电子技术的手段对电量和非电量的测量b)分类:i.按测量手段:直接测量,间接测量和组合测量ii.按测量的性质:时域测量,频域测量,随机测量和数字域测量5.测量误差及数据处理a)分类:系统误差,随机误差和粗大误差b)随机误差的特点:有界性,对称性和抵偿性(采用多次测量是并取平均值减小随机误差)c)随机误差的特性以及减小方法:i.随机误差的分布规律:多次测量后,服从正态分布ii.随机误差计算:数学期望(用有限次测量的算术平均值代替),方差和标准差(用算术平均值的标准偏差计算求得,n次测量的算数平均值的方差等于总体或单次测量值的方差的1/n倍)见书本P29d)系统误差的判别和消除方法:i.判别方法:1.实验比对法(适合恒值系统误差)2.剩余误差观察法(适合变值系统误差)a)可以发现线性系统误差,周期性系统误差和递增性系统误差3.马科利夫判据(适合发现是否存在线性系统误差)a)判断方法:先将测量数据按测量条件的变化顺序排列起来,分别求剩余误差,然后将这些剩余误差分为前后两部分求和,再求其插值delta,若前后两部分的U值符号不同,则delta不为零,若delta的绝对值大于U,则存在线性系统误差4.阿卑-赫梅特判据(适合发现是否存在周期性系统误差)ii.消除方法:1.从产生系统误差的根源上采取措施:a)定期对测量仪器仪器进行校准,以保证仪器的精准度b)注意测量环境对测量结果的影响,尤其是温度,电子干扰等因素c)提高测量操作人员的技术水平,减少或消除测量人员主观因素带来的系统误差2.用修正的方法减小系统误差3.用专门的测量方法减小测量误差a)零示法b)微差法c)替代法d)交换法,对称测量法和减小周期性系统误差的半周期测量法e)粗大误差及其判断准则i.判断有无粗大误差的基本思想:给定一定置信概率,确定相应的置信区间,凡超过置信区间的误差就认为是粗大误差,应予以剔除ii.判断方法:1.莱特检验法:残差值不能大于3倍标准偏差的估计值,否则即存在粗大误差,适用于测量次数足够多的情况,当测量次数小于10时,不适合用此方法2.格拉布斯检验法:详情见下面的表格,适用于测量次数较少的情况f)测量结果的处理:四舍六入,偶舍奇留i.舍入原则:四舍六入,当等于五时采用偶数的法则,也即当在测量结果中需要保留n位有效数字时,若第n+1位恰好为5,则需看第n位,若第n位为偶数,则第n+1位舍去;若第n位为奇数,则第n位加1。
第一章测量的基本原理1.1.2测量的定义狭义定义:测量是为了确定被测量的量值而进行的一组操作;广义定义:测量是为了获取被测对象的信息而进行的实践过程。
1.1.3测量的组成测量的组成包括测量的基本要素、测量过程、被测对象、测量仪器系统、测量的主体、测量技术和测量环境。
测量的基本要素:被测对象、测量仪器、测量技术、测量人员和测量环境。
1.2.1计量的定义和意义✧计量的定义:计量是利用技术和法制手段实施的一种特殊形式的测量,即把被测量与国家计量部门作为基准或标准的同类单位量进行比较,以确定合格与否,并给出具有法律效力的《检定证书》。
✧计量的三个主要特征:统一性、准确性和法制性。
✧计量的意义:计量是实现单位统一、量值准确可靠的活动;计量工作是国民经济中一项极为重要的技术基础工作,有着技术保证和技术监督的作用;计量的出现是测量发展的客观需要,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;测量又是计量联系实际应用的重要途径,计量和测量相互配合,才能在国民经济中发挥重要作用。
1.4.3感知的基本原理信息感知,是感知事物运动的状态及其变化方式,其实质是把客体论层次的信息转换为主体认识论层次的语法信息,如图所示。
1.4.4信息的识别的基本原理识别,是把感知的语法信息转换成人们能够理解的语义信息,其基本原理是形式特征的比较。
识别的原则是:相似而认同,相异而拒斥。
1.5测量的量值比较原理间接比较法比例变换的原理,把被测的未知量经过一系列的变换后,最后变换成人能直接感知的一种量值表示形式。
其过程分为三种类型的子变换:非电量到电量的变换、电量到电量的变换和电量到非电量的变换。
间接比较方法:①校准,包括测零点值和测标准量;②测量,测未知量。
1.5.3减少误差的复合式比较法⑴微差法;⑵替代法;⑶对照法。
1.6.2比较的基本概念和基本类型比较的基本概念:被测量为x、标准量为s、比较电路输出为y。
当x<s 时,y=yL;当x>s时,y=yH;当x=s 时,y出现一个跃变信号。
《电子测量技术》复习指南第一部分复习要求第二章测量误差和测量结果处理本章主要介绍误差的基本概念;误差的表示方法;测量误差的来源;误差的分类;随机误差和系统误差分析;系统误差的合成;测量数据的处理。
本章的基本要求是:1、正确理解真值、实际值、测量值、绝对误差、相对误差和容许误差等基本概念;2、掌握测量误差的来源及分类方法;3、了解随机误差的特点;4、掌握测得值的算术平均值、测量值的标准差和测量平均值值的标准差的计算方法;5、掌握系统误差合成及常用函数误差合成的计算公式;6、掌握有效数字的处理方法;7、掌握有限次测量测量数据的处理方法。
第七章电压测量本章主要介绍了电压的模拟测量和数字测量方法,以及各种模拟电压表和数字电压表的基本结构、工作原理和使用方法。
本章的基本要求是:1、了解电压测量的特点2、掌握动圈式电压表和电子电压表的结构及工作原理;3、掌握交流电压的峰值、平均值、有效值、波形因素和波峰因素的定义;4、了解交流电压测量的基本原理和模拟式交流电压表的主要类型;5、掌握均值电压表和有效值电压表的工作原理,会进行有关计算;6、了解分贝值测量原理及计算方法;7、掌握由峰值式检波器构成的高频交流电压表的原理及有关计算;8、了解脉冲电压的示波器测量和脉冲电压表测量的方法;9、掌握数字式电压表的组成原理,逐次比较型DVM和双积分型DVM的工作原理,会进行有关计算。
第四章时间频率测量和调制域分析本章重点介绍了电子计数法测量频率、周期时间间隔的基本原理及测量误差分析,简要介绍了其它测量频率的方法,本章的基本要求是:1、掌握电子计数法测量频率的基本原理,误差计算及外差法扩大测频范围的基本原理;2、掌握电子计数法测量周期的基本原理、误差及中介频率计算4、了解电子计数法测量时间间隔的基本原理及误差的计算方法;5、掌握频率计的使用方法6、了解电桥法、谐振法、频率-电压转换法和示波器法测量频率的基本原理计算方法。
第5章信号发生器本章介绍了信号发生器的功用和分类,正弦信号发生器的性能指标,对标准的低频信号发生器和高频信号发生器的组成和工作原理作了详细阐述,对扫频信号发生器、脉冲信号发生器和噪声信号发生器的基本组成和工作原理作了概括介绍。
简答题1,简述消除和减小系统误差的典型测量技术。
零示法,替代法,交换法,微差法。
2,简述电子计数器测量时间间隔的原理。
被测信号经放大整形后,形成控制闸门脉冲信号,其宽度等于被测信号的周期Tx,晶体振荡器的输出或经倍频后得到频率为fc的标准信号,其周期为Tc,加于主门输入端,在闸门时间Tx内,标准频率脉冲信号通过闸门形成计数脉冲,送至计数器计数,经译码显示计数值N。
3,示波器可以测量哪三个基本电量?幅度,频率,周期。
4,什么是交流电压测量中的波形误差?如何消除这项测量误差?对于非正弦波信号来说,它不满足有效值的公式,如果仍用这表去测量,它还会当作正弦波来显示,这样就造成的误差,这就是“波形误差”,很明显,正弦波的失真越大“波形误差”就越大。
要消除“波形误差”,1、确保被测对象是正弦波;2、对于非正弦波只好改用“有效值电压表”测量。
5,用示波器显示图像基本上有哪两种类型?一种是随时间变化的信号,另一种是任意两个变量x与y的关系。
6,在计数器测时间间隔模式中,由触发电平不准确会引起什么测量误差?怎样消除它?会引起触发转换误差,消除方法即为多周期测量。
7,串模抑制比和共模抑制比的定义分别是什么?串模抑制比:NMRR=20lg(Un/Un ̄),式中Un为串模干扰电压的幅值,Un ̄为干扰电压引起的最大测量误差,NMRR的单位为dB。
共模抑制比:CMRR=20lg(Ucm/Ucn),Ucm为电压测量系统中的DVM受到的共模干扰电压,Ucn为共模干扰电压在DVM的H,L端引入的等效干扰电压(相当于串模干扰电压),CMRR单位为dB。
8,什么是连续扫描和触发扫描,它们各用于什么场合?扫描电压是连续的,这种扫描方式称为连续扫描,用于观测连续信号的情况。
只有在被测脉冲到来时才扫描一次的扫描方式称为触发扫描,用于观测脉冲过程。
9,采用示波器来测量相位差时有哪两种方法?其中什么方法需要用双踪示波器进行?线性扫描法和李萨如图形法(椭圆法),其中李萨如图形法需要用双踪示波器进行。
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。
计量室测量的基础和依据。
10.仪器和测试技术应用:智能仪器;GPIB总线为主的台式仪器;ISA/PCI总线为主的个人仪器;VXI总线为主的模块式仪器。
11. 计量:计量室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。
对比:在规定条件下,对相同准确度等级的同类基准,标准或工作计量器具之间的量值进行比较,其目的是考核量值的一致性。
检定:用高一等级准确度的计量器具对低一等级的计量器具进行比较,已达到全面评定被鉴定计量器具的计量性能是否合格的目的。
校准:指被校准的计量器具与高一等级的计量标准相比较,以确定被较计量器具的示值误差的全部工作。
12.如何进行量值正确传递:把一个物理量单位通过各级基准、标准及相应的辅助手段准确的传递到所使用的测量器具,以保证量值统一。
13.简述测量方法的选择原则,如何获得准确的测量结果。
原则:1被测量本身的性质2所要求的测量准确度3测量环境4现有测量设备。
在此基础上,选择合适的测量仪器和正确的测量方法,正确可靠的测量结果的获得,还要依据正确操作和测量数据的的正确处理。
14.简述直接测量,间接测量,组合测量的各自特点。
直接测量:不需要对被测量与其他实测的量值进行函数关系的辅助运算,因此测量过程简单迅速,是工程测量中广泛应用的测量方法。
间接测量:费时费事,常在直接测量不方便,或间接测量的结果较直接测量更为准确,或缺少直接测量仪器的情况下使用。
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。
15.电子测量仪器的主要功能:变换功能,传输功能,显示功能。
电子测量仪器的主要技术指标:精度(精密度δ、正确度ε、准确度τ)、稳定性、输入阻抗、灵敏度、线性度、动态特性。
第二章 测量误差及测量结果的处理1. 测量的基本参数有哪些?真值A 0、指定值A s 、实际值、标称值、测量值(指示值)、测量误差。
2. 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的多次测量过程称为等精度测量。
非等精度测量:对同一被测量的多次重复测量中,不是所有测量条件都维持不变,这样的测量称为非等精度测量。
3. 误差的两种表示方法:绝对误差(A x x -=∆0)和相对误差。
4. 相对误差: 实际值相对误差:%100)/(⨯∆=A x A γ指示值相对误差:%100)/(⨯∆=x x x γ 工程中常采用此法。
满度值相对误差:%100)/(⨯∆=m m m x x γ分贝误差:1电压、电流等增益类的分贝误差:)1lg(20γγ+=A2功率类参数的分贝误差:)1lg(10γγ+=A5. 我国的电工仪表准确度等级的分级:准确度等级S 是按满刻度相对误差分级的,共分级,0.1 0.2 0.5 1.0 1.5 2.5 5.0级。
例如S=0.5级的电表表示其满度相对误差为%5.0±。
对于某一量程x m 是常数,m γ实际上表征的是某量程绝对误差最大值,即m m m x x γ=∆(在此处会有求某个量程最大绝对误差的计算题,P20,例2.1-1)例题 某电压表精度s=0.5,是算出它在0V —100V 量程中的最大绝对误差。
解:在0V —100V 量程内上限值x m =100V ,则)(5.01001005.0V x x m m m ±=⨯±==∆γ6. 测量误差的来源:仪器误差,仪器使用误差,操作者的人身误差,测量条件的影响误差,测量方法误差。
7. 仪器容许误差:用工作误差,固有误差,影响误差和稳定误差四项指标来描述电子测量仪器的容许误差。
8. 误差的分类:系统误差,随机误差,粗大误差系统误差:在测量条件不变或某些条件按一定条件变化时,多次等精度重复测量同一量时,误差的绝对值和符号都保持不变,活在某一条件改变时,误差按某种规律变化,这种误差称为系统误差,简称系差,用ε表示。
随机误差:对同一物理量进行多次等精度测量时其绝对值和符号均以不可预订的方式无规则变化的误差。
粗大误差:在一定测量条件下,测得值明显偏离实际值所形成的误差。
正确度反映了系统误差,精密度反映了随机误差。
9. 误差处理:先剔除粗大误差,再消除系统误差,然后在进行随机误差处理。
绪论10. 准确度:准确度是正确度和精密度的综合反映。
精密度:指仪表指示值的分散性,表示在同一测量条件下对同一被测量进行多次测量时,得到的测量结果的分散程度。
正确度:指仪表指示值与真实值的接近程度。
11. 如何判断在系统中有变值系统误差?通过绘制剩余误差曲线进行观察。
12. 误差的合成(主要用在计算题)绝对误差传递公式+∆∂∂+∆∂∂≈∆2211x x f x x f y ……=∆∂∂+n n x x f i n i i x x f ∆∂∂∑=1i n i i x x y ∆∂∂=∑=1∑=∆∂∂±=∆n i i ix x y y 1 相对误差传递公式+∆∂∂+∆∂∂=∆=y x x y y x x y yyy 2211γ……yx x y y x x y i n i i n n ∆∂∂=∆∂∂+∑=1 ∑=∆∂±=n i i i y y x x y 1γ和函数的合成误差:绝对误差21x x y ∆±∆=∆相对误差2121x x x x y yy ±∆±∆=∆=γ 积函数的合成误差:绝对误差2112x x x x y ∆+∆=∆相对误差21x x y γγγ+= 商函数的合成误差:绝对误差2221121x x x x x y ∆⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+∆=∆ 相对误差21x x yγγγ-= 13. 误差等作用分配:指分配给各项的误差虽然数值不一定相等,但各分项误差对总测量结果的影响程度相等。
系统误差iy i x y n ∂∂=εε 随机误差方均根i y i x y n ∂∂=σσ 误差等精度分配:指给各项分配的误差值相等 系统误差∑=∂∂=n i i y i x y 1εε 随机误差方均根∑=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=n i i yi x y 12σσ14. 非等精度测量数据常用的处理方法的处理原则:加权处理15. 误差分配:按照给定的总误差,确定各分项的误差大小,主要用于总体设计和测量方案的制定。
第三章 信号发生器1. 信号发生器:提供测试用电信号的的装置,统称为信号发生器,用在电子测量领域,也称为测试信号发生器。
2. 信号发生器的原理框图3. 信号发生器的三个性能指标:频率特性,输出特性,调制特性。
4. 差频式振荡器的框图及其优缺点。
优点:容易做到在整个低频段内频率可连续调节而不用更换频段,输出电平也较均匀,所以常用语扫频振荡器中。
缺点:电路复杂,频率准确度、稳定度较差,波形失真较大。
5. 射频信号发生器(高频信号发生器)分类:调谐信号发生器,锁相信号发生器,合成信号发生器(频率合成的方法分为直接合成法和间接合成法)。
6.锁相信号发生器的原理图P64,其中鉴相器的作用是输出端电压随其两个输入信号的相位差改变。
7.间接合成法工作原理:即锁相环路法,压控正当其输出频率经分频后得到f/n1频率的信号送往鉴相器,与来自晶振输出经n2次分频的频率为f0/n2的信号进行香味比较,当f/n1=f0/n2即f=(n2/n1)f0时,相位锁定,输出信号按上式的频率输出,并且具有与晶振信号f0同样的稳定度。
8.扫频信号发生器的用途:扫频信号发生器(扫频振荡器)是一种输出信号的频率随时间在一定范围内反复变化的正弦信号发生器,它是频率特性测试仪的核心,主要用于扫频信号源和直接测量各种网络的频率响应特性。
第四章示波器及示波测量1.示波器:是一种用荧光屏显示电量随时间变化过程的电子测量仪器。
2.关于示波器探头的说明:1探头里有一可调小电容C(补偿电路),可调C来观察高频电路成窄脉冲。
2每个探头对应一个示波器,所以探头不能互换。
3有源探头是探头内有一个场效应源极跟随器,同时具有高输入阻抗和屏蔽性。
3.延迟线的作用:使通过Y通道的信号延时,以便使X通道的扫描信号同步,从而能显示完整信号的起始部分波形(对延迟线准确性要求不高,但延迟应稳定。
)。
4.示波器扫描类型:线性时基扫描分为连续扫描方式和触发扫描两类。
对示波器的瞬态响应的说明:5.瞬态响应指标在相当大的程度上决定了示波器所能观测到的脉冲信号的最小宽度。
通常可用t r f B≈350公式估算,其中t r (ns)为上升时间;f B (MHZ)示波器带宽。
6.段续:当输入信号频率较低时,交替显示会发生明显的闪烁。
“段续”工作状态更适合输入信号频率较低时使用。
7.取样示波器常用于显示1GHz以上的高频周期信号。
8.高速示波器的几个关键部件:高速示波管,Y轴宽带放大器,高速时基发生器。