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%%9.56xr9.56-==-0.418 39.6100%%9.6Ar9.56-==-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)15ix=+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 0.01308x3=
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