电子测量综合复习
1、电子测量按测量方法分类分为直接测量、间接测量、组合测量
2、电子测量仪器的发展经历了四个阶段模拟仪器、数字仪器、智能仪器、虚拟仪器
3、计量基准通常可分为主基准、副基准、工作基准、工作基准一般不轻易使用,只用于对副基准、工作基准的定度或校准,不直接用于日常计量。 4、1960年第11屇国际计量大会正式通过国际单位制SI
5、测量误差按误差的性质分为系统误差、随机误差、及方法误差 6、某仪器等级为S=0.5,说明该仪器 7、在相同条件下,多次测量同一个量值时,误差的绝对值和符号保持不变,或在条件改变时,按一定规律变化的误差称为系统误差。
8、在相同条件下,多次测量同一个量值时,误差的绝对值和符号均以不可预定方式变化的误差称为随机误差。 这种误差的特点是具有有界性、对称性、抵偿性。可通过多次测量取平均值的方法来消弱该误差对测量结果的影响。
9、为了正确的说明测量结果,通常用准确度、精密度和精确度来评定测量结果
10、判断系统误差的方法有多种,其中常用的方法有实验对比法、剩余误差观察法、马利科夫判据、阿卑--赫梅特判据
11、通常采用两种方法来实现有效值电压测量(1) 、(2) 12、一般噪声测量采用两种方法,即 正弦信号法 、 噪声发生器法 13、扫频仪电路主要由 扫频信号源 和显示系统两大部分组成。 14、虚拟仪器最简单,也是最本质的表述是 。 15、计算分贝误差的表达式为 。 16、峰值电压表的基本组成形式为___检波—放大_____式 17、计量的三个主要特征是 、 和 。 18、.4
1位DVM测量某仪器两组电源读数分别为5.865V、13.249V,保留三位有效数字分2别应为______________V、______________V。
19、相对误差定义为__________与__________的比值,通常用百分数表示。
20、双踪示波器在双踪显示时,“交替”方式适用于被测信号频率较__________的场合,而
“断续”方式适用于被测信号频率较__________的场合。
21、采用电子计数器测频时,当被计数频率一定时, 可以减小±1误差对测频误差的影响;当闸门时间一定时, ,则由±1误差产生的测频误差越大。 22、电子计数器的测频原理实质上是以比较法为基础,将______________信号频率和______________信号频率相比,两个频率相比的结果以数字的形式显示出来。
23、示波器的衰减器实际上由一系列RC分压器组成,改变分压比即可改变示波器的 。
24、在观测连续信号波形时,示波器应选_________扫描方式;在观测脉冲波形时,示波器应选__________扫描方式。
25、某数字电压表的最大计数容量为19999,通常称该表为_______位数字电压表;其最小
量程为0.2V,则其分辨力为_______ 。
26、测量两个电压,分别得到它们的测量值为U1x=13V,U2x=98V,实际值为U1=10V,U2=100V,则两次测量的修正值分别为 、 ,相对误差分别为 、 。
27、测量是为确定被测对象的量值而进行的 过程。 28、1.5级指针式电流表的引用误差不超过 。
29、有界性、对称性、 、 是随机误差的重要特性,我们可通过 的办法来削弱随机误差对测量结果的影响。 30、4
1位DVM测量某仪器两组电源读数分别为3.865V、11.148V,保留三位有效数 2字分别应为 、 。
31、电子示波器的心脏是阴极射线示波管,它主要由 、 和荧光屏三部分组成。
32、电子计数器的测周原理与测频相反,即由 信号控制主门开通,而用 脉冲信号进行计数。
33、根据测量误差的性质和特点,可将它们分为 误差、随机误差和_____误差三大类。 34、在观测连续信号波形时,示波器应选_________扫描方式;在观测脉冲波形时,示波器应选__________扫描方式。
35、某数字电压表的最大计数容量为19999,通常称该表为_______位数字电压表;若其最小量程为0.2V,则其分辨力为_______ 。
36、若测量值为1000,真值为997,则测量误差和修正值分别为 、 ,若测量值为998,修正值为3,则真值和测量误差又分别为 、 。 37、示波器荧光屏上,光点在锯齿波电压作用下扫动的过程称为 。 38、计量基准通常可分为主基准、 、 39、1.5级指针式电流表的引用误差不超过 。 40、4
1位DVM测量某仪器两组电源读数分别为3.865V、11.148V,保留三位有效数 2字分别应为 、 。
41、电子示波器的心脏是阴极射线示波管,它主要由 、 和荧光屏三部分组成。 42、电子计数器的测周原理与测频相反,即由 信号控制主门开通,而用时标脉冲信号进行计数。
43、在用示波器观测脉冲波形时,示波器应选__________扫描方式。
44、若测量值为998,修正值为3,则真值和测量误差分别为 、 。 45、在扫频仪中使用的关键器件之一是 46、在现代有效值电压表中,经常采用两种方法,即 和 来实现有效值电压的测量。
47、设,且各分项的相对误差分别为,则 y 的相对误差
= 。
48、计量的三个主要特征是统一性、 和
49、将 15.36 和 36.251 保留 4 位有效数字后为 , 50、相对误差定义为__________与__________的比值,通常用百分数表示。
51、电子示波器的心脏是阴极射线示波管,它主要由电子枪、 和 三部分组成。 52、根据测量误差的性质和特点,可将它们分为 误差、随机误差和_____误差三大类。 53、在用示波器观测连续信号波形时,示波器应选_________扫描方式。
54、若测量值为1000,真值为997,则测量误差和修正值分别为 、 , 55、在现代有效值电压表中,经常采用两种方法,即 和 来实现有效值电压的测量。
简答题
1、什么是电子测量,简述电子测量的内容、特点及分类。 2、测量与计量的定义及其相互关系。 3、判断系统误差的方法1)、实验对比法
2)、剩余误差观察方法 3)、马利科夫判据 4)、阿卑_赫梅特(Abbe_Helmert)判据
4、万用表欧姆挡的简化电路如图所示。试求指针在什么位置时测量误差最小。 5、系统误差、随机误差和粗大误差的性质是什么?它们对测量结果有何影响? 答:(1)系统误差是一个恒定不变的值或是具有确定函数关系的值;进行多次重复测量,系统误差不能消除或减少;系统误差具有可控制性或修正性。系统误差使测量的正确度受到影响。
(2)随机误差的性质主要有:在多次测量中,绝对值小的误差出现的次数比绝对值大的误差出现的次数多;在多次测量中,绝对值相等的正误差与负误差出现的概率相同,即具有对称性;测量次数一定时,误差的绝对值不会超过一定的界限,即具有有界性;进行等精度测量时,随机误差的算术平均值的误差随着测量次数的增加而趋近于零,即正负误差具有抵偿性。随机误差影响测量精度。 (3)粗大误差的主要性质是测量
6、简述平均值表测量噪声电压的原理。 7、简述失真度测量仪工作原理。
8、简述用Q表测量Q值的工作原理。 9、欲测量失真的正弦波,若手头无有效值电压表,则应选用峰值表还是平均值更适当一些? 10、简述逐次积分形DVM的工作原理,适用于哪种场合。 11、简述双积分形DVM的工作原理,适用于哪种场合。 12、简述热电偶有效值检波原理。 13、简述测频原理。
14、简述测量频率比原理。 15、简述时间测量原理。
16、分析通用计数器测量频率和周期的误差,以及减小误差的方法?
17、简述频标产生的原理。也可以这样提问:什么是频标?为什么频标会叠加在扫频仪屏幕显示的图形上?
答:叠加在扫频输出信号上的频率标志。常用的内频标有菱形频标和针形频标两种。
菱频标常用差频法产生,标准信号发生器晶振频率fo为50MHZ,通过谐波发生器产生fo的基波及各次谐波fo1,fo2,fo3,?foi,送入混频器与扫频信号混频,扫频信号的范围是fmin~fmax,若扫频信号与谐波在某点处差频为0,如在fo1处差频为0,由于低通滤波器的
选通性,在零差频点,信号得以通过,因而幅度最大;离零差频点越远,差频越来越大,低通滤波器输出的幅度迅速衰减,于是在f?fo1处形成了菱形频标。同理在fmin~fmax各零差频点处也形成了菱形频标。
18、计通用电子计数器主要由哪几部分组成?画出其组成框图。
答:电子计数器一般由输入通道、计数器、逻辑控制、显示器及驱动等电路构成。 Tx 放大 译码 主门 计数 整形 显示 被测信号
逻辑 门控信号 控制 TS
晶体振荡 分频电路
图 电子计数器组成框图 19 测频误差主要由哪两部分组成?什么叫量化误差?使用电子计数器时,怎样减小量化误差?
答:电子计数器测频是采用间接测量方式进行的,即在某个已知的标准时间间隔内,测出被测信号重复的次数N,然后由公式计算出频率。其误差主要由两部分组成。一是计数的相对误差,也叫量化误差;二是闸门开启时间的相对误差。按最坏结果考虑,频率测量的公式误差应是两种误差之和。
量化误差是利用电子计数器测量频率,测量实质是已知的时间内累计脉冲个数,是一个量化过程,这种计数只能对整个脉冲进行计数,它不能测出半个脉冲,即量化的最小单位是
数码的一个字。量化误差的极限范围是±1个字,无论计数值是多少,量化误差的最大值都是?1一个字,也就是说量化误差的绝对误差?N??1。因此,有时又把这种误差称为“?1个字误差”,简称“?1误差。”这种测量误差是仪器所固有的,是量化过程带来的。当被测量信号频率一定时,主门开启的时间越长,量化的相对误差越小,当主门开启时间一定时,提高被测量信号的频率,也可减小量化误差的影响。
20 测量周期误差由哪几部分组成?
答:电子计数器测量周期也是采用间接测量方式进行的,与测频误差的分析类似,测周误差也由两项组成,一是量化误差,二是时标信号相对误差。 21 使用电子计数器测量频率时,如何选择闸门时间?
答:电子计数器测量频率时,当被测信号频率一定时,主门开启时间越长,量化的相对误差就越小。所以在不使计数器产生溢出的前提,扩大主门的开启时间Ts,可以减少量化误差的影响。但主门时间越长测量时间就越长,所以两者应该兼顾。 22、示波管由哪几部分组成?各部分的作用是什么?
23、示波器垂直系统中加延迟线的作用是什么?它对观测脉冲前沿有什么影响? 答:延迟线是一种传输线,起延迟时间的作用。 在前面讨论触发扫描时已经介绍,触发扫描发生器只有当被观察的信号到来时才工作,也就扫描的开始时间总是滞后于被观测脉冲一段时间,这样,脉冲的上升过程就无法被完整地显示出来,因为有一段时间扫描尚未开始。延迟线的作用就是把加到垂直偏转板的脉冲信号延迟一段时间,使信号出现的时间滞后于扫描开始时间,这样就能够保证在屏幕上可以扫出包括上升时间在内的脉冲全过程。
24、解释水平放大器中释抑电路作用,其中“释”与“抑”功能分别是什么? 25、为了获得稳定的波形显示,应当注意什么?
26、双踪示波器有几种显示方式?解释交替与断续显示原理,适合显示什么样的信号。 27、画出扫频仪原理框图,简要解释其工作原理。 扫频信号输出 输 入 电 Y轴输入 缆 输入 输出 被测电路 输出 电 缆 答:扫频测量法是将等幅扫频信号加至被测电路输入端,然后用示波器来显示信号通过被测电路后振幅的变化。由于扫频信号的频率是连续变化的,在示波器屏幕上可直接显示出被测电路的幅频特性。扫描电压发生器产生的扫描电压既加至X轴,又加至扫频信号发生器,使扫频信号的频率变化规律与扫描电压一致,从而使得每个扫描点与扫频信号输出的频率有一一对应的确定关系。因为光点的水平偏移与加至X轴的电压成正比,即光点的偏移位置与X轴上所加电压有确定的对应关系,而扫描电压与扫频信号的输出瞬时频率又有一一对应关系,故X轴相应地成为频率坐标轴。扫频信号加至被测电路,检波探头对被测电路的输出信号进行峰值检波,并将检波所得信号送往示波器Y轴电路,该信号的幅度变化正好反映了被测电路的幅频特性,因而在屏幕上能直接观察到被测电路的幅频特性曲线