依题意得:±1.25s%=±2 %
解得:s=1.6 所以,选用1.5级的电压表。 题2.25图 2.26 用示波器测量题2.26图所示调幅波的调幅系数M=测量误差±10%,问调幅系数误差为多少?
解:?M=A-B?100%,已知A、BA+B2B2A?A-?B 22(A+B)(A+B)rM=2AB2ABr-r22A22B
A-BA-B当A、B有正有负时:rM=?4ABr22AA-B 题2.26图
2.27 用数字电压表测得一组电压值如下表:
n 1 2 3 4 5 xi 20.42 20.43 20.40 20.43 20.42 n 6 7 8 9 10 xi 20.43 20.39 20.30 20.40 20.43 n 11 12 13 14 15 xi 20.42 20.41 20.39 20.39 20.40 判断有无坏值,写出测量报告值。
1n解:(1)用公式x??xi求算术平均值。
ni115x=?(20.42+20.43+……+20.40)=20.404
15i?1(2)列出vi和vi2如表2.27-1
1n21152vi=vi≈0.0327 (3)?=??n-1i?1n-1i?1
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表2.27-1
n vi vi2 n 6 7 8 9 vi vi2 n vi vi2 1 0.016 0.000256 2 0.026 0.000676 3 -0.004 0.000016 4 0.026 0.000676 0.026 0.000676 11 0.016 0.000256 -0.014 0.000196 12 0.006 0.000036 -0.104 0.010816 13 -0.014 0.000196 -0.004 0.000016 14 -0.014 0.000196 5 0.016 0.000256 10 0.026 0.000676 15 -0.014 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:
v8=-0.10=0.10>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 1 2 vi 0.006 0.016 vi2 n vi 0.016 vi2 n vi 0.006 vi2 0.000036 0.000016 0.000576 0.000576 0.000196 0.000036 6 0.000256 10 0.000576 0.000256 7 -0.024 0.000196 11 -0.004 12 -0.024 3 -0.014 4 5 0.016 0.006 0.000256 8 -0.014 0.000036 9 0.016 0.000196 13 -0.024 0.000256 14 -0.014 (6)剔除n8后的标准差的估计值
?'≈0.0163 3?'≈0.0489
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(7)剔除n8后无坏值
?? 8=0.0130?x=?/n =0.0163/14 =0.00436 3?x因此用数字电压表测得结果为:20.414±0.013
2.28 按照舍入法则,对下列数据处理,使其各保留三位有效数字: 86.372 4, 8.914 5, 3.175 0, 0.003 125, 59 450
解:86.372 4=86.4 8.914 5=8.91 3.175 0=3.18 0.003 125=0.00312 59 450=594×102
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
2.30 某电压放大器,测得输入端电压Ui=1.0mV,输出端电压Uo=1200mV,两者相对误差均为±2%,求放大器增益的分贝误差。
(rU0+rUi)=?(2%+2%)=?4% 解:rx=?rdB=20lg(1+4%)=±(20×0.017)=±0.34dB
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习 题 三
3.1 如何按信号频段和信号波形对测量用信号源进行分类? 答:按信号频段的划分,如下表所示: 名 称 超低频信号发器 低频信号发生器 视频信号发生器 高频信号发生器 甚高频信号发生器 超高频信号发生器 频 率 范 围 30kHz以下 30kHz~300kHz 300kHz~6MHz 6MHz~30MHz 30MHz~300MHz 300MHz~3000 MHz 主 要 应 用 领 域 电声学、声纳 电报通讯 无线电广播 广播、电报 电视、调频广播、导航 雷达、导航、气象 按输出信号波形分类:
可分为正弦信号发生器和非正弦信号发生器。非正弦信号发生器又可包括:脉冲信号发生器、函数信号发生器、扫频信号发生器、数字序列信号发生器、图形信号发生器、噪声信号发生器等。
3.2 正弦信号发生器的主要性能指标有哪些?各自具有什么含义? 答:正弦信号发生器的主要性能指标及各自具有的含义如下: (1)频率范围
指信号发生器所产生的信号频率范围。 (2)频率准确度
频率准确度是指信号发生器度盘(或数字显示)数值与实际输出信号频率间的偏差,通常用相对误差表示:
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?=f0-f1?100% f1式中f0为度盘或数字显示数值,也称预调值,f1是输出正弦信号频率的实际值。 (3)频率稳定度
其他外界条件恒定不变的情况下,在规定时间内,信号发生器输出频率相对于预调值变化的大小。按照国家标准,频率稳定度又分为频率短期稳定度和频率长期稳定度。频率短期稳定度定义为信号发生器经过规定的预热时间后,信号频率在任意15min内所发生的最大变化,表示为:
?=fmax-fmin?100% f0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,信号频率在任意3h内所发生的最大变化,表示为:
预调频率的 x310-6+yHz
式中x、y是由厂家确定的性能指标值。
(4)由温度、电源、负载变化而引起的频率变动量
由温度、电源、负载变化等外界因素造成的频率漂移(或变动)即为影响量。 ① 温度引起的变动量
环境温度每变化1℃所产生的相对频率变化,表示为:预调频率的x210-6/℃,即
(f1-f0)?106?=?10?6/℃
f0??t式中△t为温度变化值,f0为预调值, f1为温度改变后的频率值。 ② 电源引起的频率变动量
供电电源变化±10%所产生的相对频率变化,表示为:x·10-6,即
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