当前位置：文档之家 › 电子测量技术基础课后习题答案_1-8章张永瑞(第二版)_

电子测量技术基础课后习题答案_1-8章张永瑞(第二版)_

  • 格式：doc
  • 大小：1.06 MB
  • 文档页数：50

习 题 一 1.1 解释名词：① 测量；② 电子测量。 答：测量是为确定被测对象的量值而进行的实验过程。在这个过程中，人们借助专门的设备，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。从广义上说，凡是利用电子技术进行的测量都可以说是电子测量；从狭义上说，电子测量是指在电子学中测量有关电的量值的测量。

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。如：用伏安法测量电阻消耗的直流功率P，可以通过直接测量电压U，电流I，而后根据函数关系P＝UI，经过计算，间接获得电阻消耗的功耗P；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 解释偏差式、零位式和微差式测量法的含义，并列举测量实例。 答：偏差式测量法：在测量过程中，用仪器仪表指针的位移(偏差)表示被测量大小的测量方法，称为偏差式测量法。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)， 从而获得被测量从而获得被测量。如利用惠斯登电桥测量电阻。 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 1

度。 1.4 叙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。

1.5 列举电子测量的主要特点.。 答：（1）测量频率范围宽；（2）测试动态范围广；（3）测量的准确度高；（4）测量速度快；（5）易于实现遥测和长期不间断的测量；（6）易于实现测量过程的自动化和测量仪器的智能化；（7）影响因素众多，误差处理复杂。

1.6 选择测量方法时主要考虑的因素有哪些？ 答：在选择测量方法时，要综合考虑下列主要因素：① 被测量本身的特性；② 所要求的测量准确度；③ 测量环境；④ 现有测量设备等。

1.7 设某待测量的真值为土0．00，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。

1.8 SXl842数字电压表数码显示最大数为19 999，最小一档量程为20mV，问该电压表的最高分辨率是多少？ 解：20mV/19999＝0.001 mV＝1μV 2

l.9 SR46示波器垂直系统最高灵敏度为50uV／div，若输入电压为120uV，则示波器荧光屏上光点偏移原位多少格？ 解：120/50＝2.4格

1.10 某待测电路如题1.10图所示。 （1）计算负载RL上电压U。的值(理论值)。 （2）如分别用输入电阻Rv为120kO．和10MQ的晶体管万用表和数字电压表测量端电压U。，忽略其他误差，示值U。各为多少？ （3）比较两个电压表测量结果的示值相对误差rx［rx＝(Uo－Ux)/Ux×100%］

解：（1）03052.53030UV＝＝＋ （2）R外1＝30//120＝24 KΩ 12452.2230xUV＝＝＋24 题1.10 图

R外2＝30//10000＝29.91 KΩ 229.9152.49630xUV＝＝＋29.91

（3）01100%100%12.6%2.22xxxUUrU－2.22－2.5＝＝＝－ 02100%100%.16%2.496xx

x

UUrU－2.496－2.5

＝＝＝－0

1.11 已知某热敏电阻随温度变化的规律为0(1/1/)0BTTTRRe，其中Ro 、Rt 分别为 热力学温度为T0＝300K和T时的阻值，B为材料系数。已测得 ① T1＝290 K，R1＝14.12kΩ ，②T2＝320K，R2＝5.35kg。求R0和B。 3

解：11()290300014.12BRe－＝ （1） 11()3203000BRe－5.35＝ （2）

联立（1）、（2）解得： B＝3003 R0＝10.05KΩ

1.12 试设计一个测量方案，测量某放大器的直流输出电阻(阻值估计在30kΩ左右)。 解：设计如右图所示，为减少测量误差采用 数字电压表测量，且R1、R2都在30 KΩ左右， 可忽略电压表接入对输出电压的影响，则有： 11

1

RUERr＝

＋ 2

2

2

RUERr＝

＋

所以：12121221()RRUURURU－r＝－ 1.13 选择测量仪器时，通常要根据被测量的大致大小选择合适的测量量程。例如仍采用题1.l0所示的测量电路，现分别用MF－20晶体管电压表的6 V档和30V档测量负载RL上电阻Uo，已知电压表的电压灵敏度为20kΩ／V(由此司算出各档量程电压表输入电阻Rv＝电压灵敏度×量程)，准确度等级为2.5级(准确度等级s表示仪表的满度相对误差不超过s％，即最大绝对误差为Δxm＝±s%·xm。试分别计算两个量程下的绝对误差和相对误差。 解：6V档时： Rv1＝120KΩ R外1＝30//120＝24 KΩ

12452.22230xUV＝＝＋24

Δx11＝Ux1－A＝2.222－2.5＝－0.278V Δx12＝±2.5%³6＝±0.15V 111120.482xxxV＝＋＝

rERRVK＋

－12 4

11

0.428

2.5xyA

＝100%＝100%＝17%

30V档时： Rv2＝30³20＝600KΩ R外2＝30 //600＝28.57 KΩ

228.5752.24430xUV＝＝＋28.57

Δx21＝＝2.244－2.5＝－0.06V Δx22＝±2.5%³30＝±0.75V Δx2＝0.81V

20.862.5y＝100%＝32.4%

1.14 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·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。

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 5

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。 6

习 题 二 2.1 解释下列名词术语的含义：真值、实际值、标称值、示值、测量误差、修正值。 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。 指定值：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：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。 示值：测量器具指示的被测量量值称为测量器具的示值。 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。 修正值：与绝对误差绝对值相等但符号相反的值。

2.2 什么是等精度测量？什么是不等精度测量？ 答：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作等精度测量。 如果在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或不等精度测量。

2.3 按照表示方法的不同，测量误差分成哪几类？ 答：1、绝对误差： 定义为：Δx＝x－A0 2、相对误差 （1）实际相对误差： 100%AxrA＝ （2）示值相对误差： 100%xxrx＝ （3）满度相对误差： 100%mmmxrx＝

合集下载

电子测量技术基础-(第二版)-第2章--测量误差和测量结果处理

电子测量技术基础-(第二版)-第2章--测量误差和测量结果处理


例：某电压表s=0.5， 即表明它的准确度等级为0.5级， 它的 满度误差不超过0.5%， 即|γm|≤0.5%（或γm =±0.5% ）
第2章 测量误差和测量结果处理
[例1] 某电压表s＝1.5，试算出它在0V～100V量程 中的最大绝对误差。
解：在0V～100V量程内上限值xm＝100V，由式 (2.1-9)，得到
xm
m
xm
1.5 100
100
1.5V
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
※为了减小测量中的示值误差，在进行量程选择时应尽可能
使示值能接近满度值，一般以示值不小于满度值的2/3为宜。
第2章 测量误差和测量结果处理
但对于数字显示仪表，通常示值和读数是统一的。
第2章 测量误差和测量结果处理 6．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，
称为测量误差。 测量误差的存在具有必然性和普遍性，只能将其
限制在一定范围内而不可能完全加以消除。 对待测量误差，需要研究误差产生的原因，误差
的性质，减小误差的方法以及对测量结果的处理等。
第2章 测量误差和测量结果处理 7．单次测量和多次测量 单次(一次)测量是用测量仪器对待测量进行一次测
量的过程。
单次测量不能反映测量结果的精密度，一般只能给出一个 量的大致概念和规律。
多次测量是用测量仪器对同一被测量进行多次重 复测量的过程。
依靠多次测量可以观察测量结果一致性的好坏即精密度。
第2章 测量误差和测量结果处理
(3)满度相对误差（满度误差）
满度相对误差：仪器量程内最大绝对误差 xm
与测量仪器满度值(量程上限值) xm 的百分比值
m
xm xm
100%
(2.1-8)
电子测量技术课后题答案

电子测量技术课后题答案

此题中的被测量为直接测量量其不确定度由影响量引入包括重复测量过程各种随机因素的影响引入的不确定度分量由a类评定得到一般采用贝塞尔法自由度为n1和数字表误差引入的不确定度分量由b类评定得到给定为最大允许误差按均匀分布处理自由度为无穷大然后用直接测量量不确定度合成公示将b类进行合成即可得到测量结果的合成标准不确定度其自由度按课本144式进行计算
④判断： 测量次数为 9 次，置信概率 99%，查表可得 G=2.32
GS (V ) = 2.32 × 0.13 = 0.30
比较可得无残差大于 0.30 的数据 1.4 解： ①平均值
∴测得数据无异常
1 n 1 X i = (52.953 + 52.959 + 52.961 + 52.950 + 52.955 + 52.950 + 52.949 + 52.954 + 52.955) ∑ n i =1 9 = 52.954 X =
计算扩展不确定度. 参考答案: A 类评定: u1=0.084KΩ B 类评定: u2=0.019KΩ 合成标准不确定度为: uc = u12 + u2 2 = 0.086 K Ω
v=u4/( u14/v1+ u24/v2) ≈ 9 扩展不确定度评定,按 t 分布处理, 概率可取 95%, 查 t 分布表得到包含因子 扩展不确定度评定 U95=K95 uc =2.26x0.086=0.19 KΩ 完整的测量结果为:R=(13.40±0.19) KΩ (K95=2.26,P=95%) Veff=9 1.11 解：y= x1 x2 ⋅ x 3 3 =x 1 ⋅ x 2
20ns / div ~ 0.5s / div 10 20ns / div 显示一个周期波形时，被测信号的周期范围为 × 10div ~ 0.5s / div × 10div 10 即20ns ~ 5s 1 1 ~ ，即50 MHz ~ 0.2 Hz 则被测信号的频率范围为 20ns 5s 带有扫描扩展“×10”功能的示波器，其Dt的总范围为 2.17 解：
电子测量课后答案

电子测量课后答案

电子测量作业第一章1-1 什么是电子测量，以下三种情况是否属于电子测量？（1）用红外测温仪测温度（是）（2）利用压力传感器将压力转换成电压，再通过电压表测量电压值以实现对压力的测量。

（是）（3）通过频谱分析仪测量方波的频谱密度。

（是）1-2 简述电子测量的内容、特点及分类。

（略）第二章2-1、某电压表的刻度为0～10V，在5V处的校准值为4.95V，求其绝对误差、修正值、实际相对误差及示值相对误差。

若认为此处的绝对误差最大，问该电压表应定为几级？?x = x ?A = 5 ? 4.95 = +0.05(V ) ?x + 0.05 γ A = *100% = *100% = 1.01% A 4.95 ?x + 0.05 γ x = *100% = *100% = 1% x 5 | ?xm | 0.05 γm = *100% = *100% = 0.5% 10 xm C = ??x = ?0.05V S=0.5 2-2、若测量10V左右的电压，手头上有两块电压表，其中一块量程为150V，0.5级，另一块为15V，2.5级。

选用哪一块测量更准确？用①时，?Um= ±S%*Um= ±0.75V ，示值范围（10±0.75V）用②时，?Um= ±S%*Um= ±0.375V ，示值范围（10±0.375V）所以，选择②表的测量误差要小2-3、题2-3图中电流表A1示值I1＝20mA，相对误差γ1 ＝±2％；电流表A示值I＝30mA，相对误差γ＝±2％，用I2＝I-I1的方法求I2，问最大可能的相对误差γ2m是多少？I2＝I-I1 A I E A1 ?I = ±2% * 30 = ±0.6mA ?I1 = ±2% * 20 = ±0.4mA γ 2m | ?I | + | ?I1 | =± = ±10% I ? I1 I1 I2 R2 R1 题2-3图2-4、用0.2级100mA的电流表与2.5级100mA的电流表串联起来测量电流。

电子测量技术基础(张永瑞)(第2版)第10章

电子测量技术基础(张永瑞)(第2版)第10章


传递方式。 (4) 数字信号具有非周期性。
数字设备的工作是时序的， 在执行一个程序时， 许多
信号只出现一次， 或者仅在关键的时候出现一次(例如中
断事件)。 某些信号可能重复出现， 但并非时域上的周期 信号， 例如子程序例程的调用。
利用诸如示波器一类的测量仪器难以观测， 难以发现
故障。
(5) 数字信号频率范围宽。 在数字系统中， 中央处理机具有ps(10-12 s)量级的时间分 辨力， 而低速的外部设备如电传机的输入键的选通脉冲却 以ms(10-3 s)计量，
时， 穷举测试所需的时间太长以致无法实际使用， 因此，
近年来又提出了伪穷举测试技术。
2. 伪穷举测试的基本思想是： 把一个大电路划分成数个
子电路， 对每个子电路进行穷举测试。 总的来说， 对数个
子电路测试的输入组合数远远低于对一个大电路进行穷举测
试所需的输入组合数， 因此， 可大大节省测试时间。 例如，
电平， 则不进入任何一路， 无灯亮。
图10.2-4 逻辑笔的组成框图
3. 逻辑笔在同一时刻只能显示一个被测点的状态， 而逻辑 夹可以同时显示多个端点的逻辑状态。 逻辑夹的电路结构如 图10.2-5所示， 图中只画出了16路输入信号中的1路， 各 路结构均相同。 每个端点信号均通过一个判电路， 门判电 路的输出通过一个非门驱动一个发光二极管， 当输入信号为 高电平时， 发光二极管发亮。
10.3 逻辑分析仪
习题10
10.1 数据域测量的基本概念
10.1.1
数据域测量面向的对象是数字逻辑电路， 这类电路的特点 是以二进制数字的方式来表示信息。 在每一特定时刻， 多位0、 1数字的组合称为一个数据字， 数据字随时间的变化按一定的时序关系形成了数字系统的数据