电子测量复习提纲

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《电子测量技术》复习提纲

试卷类型:一、填空题:30%;二、单项选择题:10%;三、判断题:10%;四、问答题:25%;五、计算题:25%。

复习要求:

第一章:

1、掌握电子测量的特点和一般方法(偏差、零位、微差)。

特点:(1)测量频率范围宽

(2)测量量程宽

(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)易于实现测试智能化和测试自动化

(7)影响因素众多,误差处理复杂

一般方法:直接、间接、组合.

时域、频域、数据域、随机。

2、掌握测量仪表的主要性能指标和计量的基本概念.

性能指标:(1)精度:精密度、正确度、准确度

(2)稳定性:稳定度、影响量

(3)输入阻抗

(4)灵敏度

(5)线性度

(6)动态特性

计量的基本概念: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的测量.

单位制:任何测量都要有一个统一的体现计量单位的量作为标准,这样的量称为计量标准。

计量基准:1、主基准 2、副基准 3、工作基准

例题: 1。7 设某待测量的真值为土10.00,用不同的方法和仪器得到下列三组测量数据。试用精密度、正确度和准确度说明三组测量结果的特点: ①

10.10,l0。07,10.l2,l0。06,l0。07,l0.12,10.11,10。08,l0。09,10。11; ②

9。59,9.7l,1 0。68,l0.42,10。33,9.60,9.80,l0.21,9.98,l0.38; ③ 10.05,l0.04,9。98,9。99,l0.00,10.02,10.0l,999,9。97,9。99。 答:① 精密欠正确; ② 准确度低; ③ 准确度高。

1.15 解释名词:① 计量基准;② 主基准;③ 副基准;④ 工作基准. 答:① 用当代最先进的科学技术和工艺水平,以最高的准确度和稳定性建立起来的专门用以规定、保持和复现物理量计量单位的特殊量具或仪器装置等。 ② 主基准也称作原始基准,是用来复现和保存计量单位,具有现代科学技术所能达到的最高准确度的计量器具,经国家鉴定批准,作为统一全国计量单位量值的最高依据。因此,主基准也叫国家基准。 ③ 副基准:通过直接或间接与国家基准比对,确定其量值并经国家鉴定批准的计量器具.其地位仅次于国家基准,平时用来代替国家基准使用或验证国家基准的变化。 ④ 工作基准:经与主基准或副基准校准或比对,并经国家鉴定批准,实际用以检定下属计量标准的计量器具。

1。16 说明检定、比对、校准的含义。各类测量仪器为什么要定期进行检定和比对。 答:检定:是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,以达到全面评定被检计量器具的计量性能是否合格的目的。 比对: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。 校准:校准是指被校的计量器具与高一等级的计量标准相比较,以确定被校计量器具的示值误差的全部工作。一般而言,检定要比校准包括更广泛的内容。 通过对各级基准、标准及计量器检定、比对和校准以保证日常工作中所使用的测量仪器、量具的量值统一。

第二章:

1、掌握误差的类型和来源。

类型:满刻度误差、系统误差、随机误差、粗大误差。

来源:仪器误差、使用误差、人身误差、影响误差、方法误差。

2、掌握系统误差产生的原因、系统误差的判断及消除系统误差的测量方法.

原因:(1)测量仪器设计原理及制作上的缺陷。例如刻度偏差,刻度盘或指针安装偏心,使用过程中零点漂移,安放位置不当。

(2)测量时的环境条件(如湿度、温度及电源电压等)与仪器使用的要求不一致等。

(3)采用近似的测量方法或近似的测量公式等。

(4)测量人员估读数时习惯于偏向某一方向等原因所引起的误差。

3、掌握随机误差的特点及随机误差的处理方法。

随机误差的特点:有界性、对称性、抵偿性.

处理方法:P31

4、掌握测量数据的处理方法(有效、结果),会写测量报告。P51

2。10 现校准一个量程为100 mV,表盘为100等分刻度的毫伏表,测得数据如下:

仪表刻度值(mV) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

标准仪表示值(mV) 0。0 9。9 20。2 30.4 39.8 50.2 60。4 70。3 80.0 89.7 100。0

绝对误差 (mV) 0。0 0.1 —0.2 -0。4 0。2 -0.2 -0。4 -0.3 0。0 0.3 0.0

修正值c (mV) 0。0 -0。1 0。2 0.4 —0。2 0。2 0.4 0。3 0。0 -0.3 0。0

求:① 将各校准点的绝对误差ΔU和修正值c填在表格中; ② 10 mV刻度点上的示值相对误差rx和实际相对误差rA; ③ 确定仪表的准确度等级;

④ 确定仪表的灵敏度。 解:② rx=0。1/10×100%=1% rA=0.1/9.9×100%=1。01% ③ 因为:Δxm=-0.4 mV rm=-0。4/100=-0。4% 所以:s=0.5 ④ 100/100=1 mV;

2。12 如题2.12图所示,用内阻为Rv的电压表测量A、B两点间电压,忽略电源E、电阻R1、 R2的误差,求:

① 不接电压表时,A、B间实际电压UA;

② 若Rv =20KΩ,由它引入的示值相对误差和实际相对误差各为多少?

③ 若Rv =1MΩ,由它引入的示值相对误差和实际相对误差又各为多少?

解:① 20129.6520AUV==+

② 2101250xUV==8+1 289.6100%%8xr-==-20

289.6100%%9.6Ar-==-16.7

③ R外=20//1000=19。6KΩ 题2..12图

319.3125xU==9.561V+19.3

39.6100%%9.56xr9.56-==-0.418 39.6100%%9.6Ar9.56-==-0.417

2。27 用数字电压表测得一组电压值如下表:

n xi n xi n xi

1

2

3

4

5 20.42

20。43

20。40

20。43

20.42 6

7

8

9

10 20。43

20.39

20.30

20.40

20。43 11

12

13

14

15 20.42

20.41

20.39

20.39

20。40

判断有无坏值,写出测量报告值。

解:(1)用公式niixnx1求算术平均值。

1511(20.42)15ix=+20.43+……+20.40=20。404

(2)列出vi和vi2如表2.27-1

(3)152211110.0327niiiivv==≈n-1n-1

表2。27-1

n vi vi2 n vi vi2 n vi vi2

1

2

3

4

5 0.016

0。026

—0.004

0.026

0.016 0.000256

0。000676

0。000016

0.000676

0.000256 6

7

8

9

10 0.026

—0.014

-0.104

—0.004

0.026 0。000676

0.000196

0。010816

0。000016

0.000676 11

12

13

14

15 0。016

0.006

—0.014

—0。014

-0.014 0。000256

0。000036

0.000196

0.000196

0。000016

3σ=0。098

从表2.27中可以看出,剩余残差最大的第8个测量数据,其值为: 80.100.10v=-=>3,n8为坏值应剔除。

(4)剔除n8后的算术平均值

x'=20.414

(5)重新列出vi和vi2如表2。27-2

表2。27-2

n vi vi2 n vi vi2 n vi vi2

1

2

3

4

5 0.006

0。016

—0.014

0。016

0。006 0.000036

0.000256

0。000196

0。000256

0。000036 6

7

8

9 0。016

-0.024

-0。014

0。016 0。000256

0。000576

0。000196

0.000256 10

11

12

13

14 0.006

-0。004

—0.024

—0.024

—0.014 0。000036

0.000016

0。000576

0.000576

0。000196

(6)剔除n8后的标准差的估计值

'≈0.0163 3'≈0.0489

(7)剔除n8后无坏值

//14xn= =0.0163 =0.00436 0.01308x3=

因此用数字电压表测得结果为:20.414±0。013

2.29 按照有效数字的运算法则,计算下列各结果:

① 1.0713×3。2=3.42 ② 1.0713×3。20=3.43

⑧ 40。313×4.52=182.2 ④ 51. 4×3。7=190

⑤ 56。09+4。6532=60.74 ⑥ 70。4-0。453=70.0

例1 将下列数字保留到小数点后一位:12。34,12.36,12。35,12.45。

解:12.34→12.3

12。36→12.4

12.35→12.4

12。45→12。4

小于5舍,大于5入,等于5时采取偶数法则.

第三章:

1、掌握正弦信号发生器的主要性能指标.

指标:(1)频率特性

(2)输出特性

(3)调制特性

2、掌握低频信号RC、积分电路构成的低频信号发生器的工作原理.

P68、P72

3、掌握射频信号(锁相、合成)发生器的工作原理。

P82、P84