电子测量习题

电子测量思考题与习题 一、误差理论思考题与习题 1、被测电压的实际值在10V左右，现用150V、0.5级和15V、1.5级两块电压表，选择哪块表测量更合适。 2、测量一个15V的直流电压，要求测量误差不大于±1.5%，现有四只电压表，其量程和精度列于下表： 量程（V） 20 30 30 50 精度（级） 1.0 1.0 0.5 0.5 问哪些电压表能满足要求？哪只电压表测量结果的误差最小？ 3、检定一只3mA、2.5级电流表的引用相对误差，按规定，引入修正值后所使用的标准仪器产生的误差不大于受检仪器容许误差的1/3，现有下列几只标准电流表，问应选哪一只最适合？ （1）10 mA、0.5级；（2）10 mA、0.2级； （3）15 mA、0.2级；（4）5 mA、0.5级。 4、用1.0级3V量程的直流电压表测得下图中a点和b点对地的电压Ua=2.54V，Ub=2.38V。试问 （1）Ua和Ub的相对误差是多少？ （2）通过测量Ua和Ub来计算R2上电压U2时， U2的相对误差是多少？ （3）若用该电压一直接测量R2两端电压U2

时，U2的相对误差是多少？

5、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200pf、30pF、2pF时，测量的绝对误差和相对误差。并以所得绝对误差为例，讨论仪器误差的相对部分和绝对部分对总测量误差的影响。 6、某单级放大器电压放大倍数的实际值为100，某次没量时测得值为95，求测量值的分贝误差。 7、设两只电阻R1=（150±0.6）Ω，R2=62Ω±2%，试求此二电阻分别在串联及并联时的总阻值及其误差。 8、用电压表和电流表测量电阻值可用下图所示的两种电路，

设电压表内阻为Rv，电流表内阻为Rx，试问两种电路中由于Rv和RA的影响，被测电阻Rx的绝对误差和相对误差是多少？这两种电路分别适用于测量什么范围的阻值？ 9、用电桥测电阻Rx，电路如题下图所示，电桥中Rs为标准可调电阻，利用交 换Rx与Rs位置的方法对Rx进行两次测量，试证明Rx的测量值R1及R2的误差△R1及△R2无关。

10、用某电桥测电阻，当电阻的实际值为102Ω时测得值为100Ω，同时读数还有一定的分散性，在读数为100Ω附近标准偏差为0.5Ω，若用该电桥测出6个测得值为100Ω的电阻串联起来，问总电阻的确定性系统误差和标准偏差各是多少？系统误差和标准偏差的合成方法有何区别？ 11、具有均匀分布的测量数据，（1）当置倍概率为100%时若它的置信区间为[M(x)-Cδ(x)], M(x)+Cδ(x)]，问这里C应取多大？（2）若取置信区间为[M(x)-2δ(x)], M(x)+ 2δ(x)]，问置信概率为多大？ 12、对某信号源的输出电压频率进行8次测量，数据如下（单位Hz）： 1000.82,1000.79,1000.85,1000.84,1000.78,1000.91,1000.76,1000.82 (1)试求其有限次测量的数学期望与标准差的估计值。 (2)若测量时无系统误差，给定置信概率为99%，那么输出频率的真值应在什么范围？ 13、用电桥测一个50mH左右的电感，由于随机误差的影响，对电感的测量值在L0±0.8mH的范转内变化。若希望测量值的不确定度范转减少到0.3mH以内，又没有更精密的仪器，问可采用什么办法。 14、对某电阻进行10次测量，数据如下（单位KΩ）： 0.992,0.993,0.992,0.993,0.993,0.991,0.993,0.993,0.994,0.992 请给出包含误差值的测量结果表达式。 15、对某信号源的输出频率f进行了10次等精度测量，结果为（单位kHz）：

110.105,110.090,110.090,110.70,110.060,110.050,110.040,110.030,110.035,110.030。试用马利科夫及阿卑--赫梅特特判据判别是否存在变值系差。 16、对某电阻的9次测量值如下（单位KΩ） 10.32,10.28,10.21,10.41,10.25,10.31,10.32,100.4 试用莱特准则和格拉布斯准则（对应99%的置信概率）判别异常数据，并讨论在本题的情况下应采用哪种准则。 17、用两种不同方法测量同一电阻，若在测量中皆无系统误差，所得阻值（Ω）为： 第一种方法：100.36,100.41,100.28,100.30,100.32,100.31,100.37,100.29, 第二种方法：100.33,100.35,100.29,100.31,100.30,100.28。 （1）若分别用以上两组数据的平均值作为该电阻的两个估计值，问哪一估计值更为可靠？ （2）用两种不同测量方法所得的全部数据，求被测电阻的估计值（即加权平均值）。 18、对某电阻进行了十次测量，数值（kΩ）为； 99.2,99.4,99.5,99.3,99.1,99.3,99.4,99.2,99.5。测量的系统误差为±1%并为均匀分布，测量的随机误差为正态分布。对测量数据进行处理，最后给出电阻的测量值和测量和测量值包含的不确定度。 19、将下列数字进行舍入处理，要求保留三位有效数字。 54.79,96.3724,500.028,21000,0.003125,3.175,43.52,58350 20、改正下列数据的写法： 4.45kHz±1.8Hz、516.4300V±0.425V、170053Ω±338Ω 21、仿照本章用于指数关系换算为线性关系的电子计算机回归分析程序，任选图2-21几种常见曲线的函数形式中的两种曲线，按照它的数学模型给出相应的回归分析计算机程序。

二、电压测量技术思考题与习题 1、在示波器的垂直系统增益保持不变时，由其荧光屏上观察到峰值均为1V的正弦波、方波和三角波。分别采用峰值、有效值及全波平均值响应的、按正弦波有效值定度的电压表测量，其示值各为多少？ 2、用正弦有效值刻度的均值表测量正弦波、方波、三角波，读数为1V，三种波形信号的有效值为多少？ 3、实验中，利用同一块峰值电压表测量幅度相同的正弦波，方波，三角波，读数相同吗？为什么？ 4、已知某电压表采用正弦波有效值刻度，如何用实验的方法确定其检波方式？至少列出二种方法，并对其中一种进行分析。 5、用均值波式电压表测量某三角波电压的示值为6.5V，若换用峰值检波式电压表测量该电压，则示值应为多大？ 6、测量下图所示的方波电压。现分别用下列电压表（均按正弦波有效值定度） 进行测量，示值各为多少？ （1）串联峰值电压表； （2）并联峰值电压表； （3）全波均值电压表； （4）半波均值电压表； （5）输入端无隔直电容的有效值电压表。 7、利用峰值电压表，测量正弦波、三角波和方波三种波形的交流电压。设电压表读数均为10伏，问： （1）对每个波形来说，读数代表什么意义？ （2）它们的峰值、平均值、有效值分别为多少？ （3）若用有效值电压表，重复（1）、（2）。 （4）若用平均值（检波）电压表，重复（1）、（2）。 8、说明逐次渐近比较式和双积分式直流数字电压表的A/D转换原理、优缺点和应用范围。 9、进一步提高双积分式A/D转换器的分辩力和减少转换误差的主要困难是什么？ 10、试用波形图分析双积分式DVM由于积分器线性不良所产生的测量误差。 11、双积分式A/D转换器为什么要增加自动校零技术？试简述其自动校零过程。 12、设最大显示为“1999”的3位半数字电压表和最大显示为“19999”的4位半数字电压表的量程，均有200Mv、2V、20V、200V的档极，若用它们去测量同一电压1.5V时，试比较其分辩力。 13、为什么双积分式数字电压表第一次积分时间（T1）都选用为市电频率的整数N倍？N数的大小是否有一定限制？如果当地市电频率降低了，给测量结果将带来什么影响？ 14、为什么数字多用表的电阻档去测晶体二、三极管的PN结正向电阻时，其结果比模拟式万用表电阻档测量的数值相差很大？试述其原因。 15、基本量程为10.000V的四位斜坡电压式DVM中，若斜坡电压的斜率为10V/50ms，问时钟脉冲频率应为多少？当被测直流电压Ux=9.258V时，门控时间及累计脉搏冲数各为多少？ 16、双积分式DVM，基准电压Vr=10V，设积分时间T1=1ms，时钟频率fo=10MHz，DVM显示T2时间计数值N=5600，问被测电压Vx=？ 17、设计与使用数字式电压表（DVM），必须注意哪二类干扰？各应采取什么措施加以克服？ 18、指针式模拟电压表与数字式电压表（DVM）各有哪些特点？你认为数字式电压表能否完全取代指针式模拟电压表？ 19、为什么外差式电压表能够测量高频微小电压？ 20、测热电阻电桥检定高频电压表的基本原理是什么？推导测量的基本关系式。 21、为什么不能用普通峰值检波式、均值检波式和热偶式电压表测量占空比t/T很小的脉冲电压？测量脉冲电压常用什么方法？ 22、测量噪声电压时最好用哪一种电压表？为什么？用均值检波式电压表测量噪声电压时如何选择量程和计算被测电压的有效值？ 23、利用电压测量方法自拟一个测量电路，测量一个波正弦信号调制的调幅波的