電子測(cè)量考試試題與答案

一、 填空題1、在選擇儀器進(jìn)行測(cè)量時(shí)，應(yīng)盡可能小的減小示值誤差，一般應(yīng)使示值指示在儀表滿刻度值的___2/3__以上區(qū)域。2、隨機(jī)誤差的大小，可以用測(cè)量值的 ____標(biāo)準(zhǔn)偏差____來(lái)衡量，其值越小，測(cè)量值越集中，測(cè)量的 ____精密度____越高。3、設(shè)信號(hào)源預(yù)調(diào)輸出頻率為 1MHz，在 15分鐘內(nèi)測(cè)得頻率最大值為值為 998KHz，則該信號(hào)源的短期頻率穩(wěn)定度為 ___0.7%___。

1.005MHz

，最小4、信號(hào)發(fā)生器的核心部分是 振蕩器 。5、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器中正弦波形成電路用于將 三角波 變換成正弦波。6、取樣示波器采用

非實(shí)時(shí)

取樣技術(shù)擴(kuò)展帶寬，但它只能觀測(cè)

重復(fù)

信號(hào)。7、當(dāng)觀測(cè)兩個(gè)頻率較低的信號(hào)時(shí)，為避免閃爍可采用雙蹤顯示的

____斷續(xù)____方式。8、BT-3型頻率特性測(cè)試儀中，頻率標(biāo)記是用一定形式的標(biāo)記來(lái)對(duì)圖形的頻率軸進(jìn)行定量，常用的頻標(biāo)有 ___針形頻標(biāo)_____和____菱形頻標(biāo)_____。9、邏輯分析儀按其工作特點(diǎn)可分 邏輯狀態(tài)分析儀 和 邏輯定時(shí)分析儀 。10、指針偏轉(zhuǎn)式電壓表和數(shù)碼顯示式電壓表測(cè)量電壓的方法分別屬于

____模擬__

測(cè)量和___數(shù)字___測(cè)量。1、測(cè)量誤差是測(cè)量結(jié)果與被真值的差異。通常可以分為2、在測(cè)量數(shù)據(jù)為正態(tài)分布時(shí)， 如果測(cè)量次數(shù)足夠多，

絕對(duì)誤差習(xí)慣上取3σ

和 相對(duì)誤差 。作為判別異常數(shù)據(jù)的界限，這稱為萊特準(zhǔn)則。3、交流電壓的波峰因數(shù) 定義為 峰值與有效值之比 ，波形因數(shù) 定義為 有效值與平均值之比 。4、正弦信號(hào)源的頻率特性指標(biāo)主要包括頻率X圍、頻率準(zhǔn)確度和頻率穩(wěn)定度。5、頻譜分析儀按信號(hào)處理方式不同可分為模擬式、數(shù)字式和模擬數(shù)字混合式。6、邏輯筆用于測(cè)試單路信號(hào)，邏輯夾則用于多路信號(hào)。7、當(dāng)示波器兩個(gè)偏轉(zhuǎn)板上都加正弦信號(hào)時(shí)，顯示的圖形叫李沙育圖形，這種圖形在相位和頻率測(cè)量中常會(huì)用到。8、在示波器上要獲得同步圖形，待測(cè)信號(hào)周期與掃描信號(hào)周期之比要符合。1、按照誤差的基本性質(zhì)和特點(diǎn)，可把誤差分為系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差、和粗大誤差。2、按檢波器在放大器之前或之后，電子電壓表有兩種組成形式，即放大-檢波式和檢波-放大式。3、在雙蹤示波器的面板上，當(dāng)“微調(diào)”增益控制旋鈕順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)至____校準(zhǔn)__位置時(shí)，才能使顯示波形的偏轉(zhuǎn)幅度對(duì)應(yīng)于偏轉(zhuǎn)因數(shù)選擇開(kāi)關(guān)所指示的位置。4、在沒(méi)有信號(hào)輸入時(shí)，仍有水平掃描線，這時(shí)示波器工作在連續(xù)掃描狀態(tài)；若工作在觸發(fā)掃描狀態(tài)，則無(wú)信號(hào)輸入時(shí)就沒(méi)有掃描線。5、BT-3型頻率特性測(cè)試儀中，頻率標(biāo)記是用一定形式的標(biāo)記來(lái)對(duì)圖形的頻率軸進(jìn)行定量，常用的頻標(biāo)有__針形頻標(biāo)______和__菱形頻標(biāo)_______。6、邏輯筆用于測(cè)試單路信號(hào)，邏輯夾則用于多路信號(hào)。7、評(píng)價(jià)正弦信號(hào)發(fā)生器的技術(shù)指標(biāo)歸納為三大指標(biāo)，即頻率特性、輸出特性和調(diào)制特性。二、判斷題1、數(shù)字式萬(wàn)用表測(cè)量的過(guò)程是先將被測(cè)量轉(zhuǎn)換成直流電壓信號(hào)。（√）2、當(dāng)被測(cè)頻率大于中界頻率時(shí)，宜選用測(cè)周的方法；當(dāng)被測(cè)頻率小于中界頻率時(shí)，宜選用測(cè)頻的方法。（×）3、用計(jì)數(shù)器直接測(cè)周的誤差主要有三項(xiàng)：即量化誤差、觸發(fā)誤差以及標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差。（√）4、能夠輸出多種信號(hào)波形的信號(hào)發(fā)生器是脈沖信號(hào)發(fā)生器。（×）5、電子示波器是時(shí)域分析的最典型儀器。（√）6、頻譜分析儀主要用于分析信號(hào)的頻譜分布。（√）7、虛擬儀器充分體現(xiàn)了“軟件就是儀器”的思想，在虛擬儀器中可以取消硬件。（×）8、邏輯狀態(tài)分析儀主要用于數(shù)字系統(tǒng)的硬件測(cè)試。（×）9、差頻式信號(hào)發(fā)生器的特點(diǎn)是頻率覆蓋X圍寬，但頻率準(zhǔn)確度差。（√）10、低頻信號(hào)發(fā)生器的指示電壓表的示數(shù)就是它輸出電壓的實(shí)際值。（×）1、數(shù)字式萬(wàn)用表測(cè)量的過(guò)程是先將被測(cè)量轉(zhuǎn)換成直流電壓信號(hào)。（√）2、在測(cè)量周期時(shí)，為減少被測(cè)信號(hào)受到干擾造成的轉(zhuǎn)換誤差，電子計(jì)數(shù)器應(yīng)采用多周期測(cè)量法。（√）3、當(dāng)計(jì)數(shù)器進(jìn)行自校時(shí)，從理論上來(lái)說(shuō)不存在±1個(gè)字的量化誤差。（√）4、間接合成法又稱為鎖相合成法，通過(guò)鎖相環(huán)來(lái)完成頻率的加、減、乘、除。（√）5、用示波器觀察任意兩種波形的合成圖形都可以認(rèn)為是李沙育圖形（×）6、頻譜特性測(cè)試儀主要用于電路頻率特性的測(cè)試。（√）7、虛擬儀器充分體現(xiàn)了“軟件就是儀器”的思想，在虛擬儀器中可以取消硬件。（×）8、數(shù)據(jù)域的測(cè)試一般分三個(gè)階段進(jìn)行：測(cè)試生成、測(cè)試評(píng)價(jià)和測(cè)試實(shí)施。（√）9、低頻信號(hào)發(fā)生器的指示電壓表的示數(shù)就是它輸出電壓的實(shí)際值。（×）10、在所有場(chǎng)合下，掃頻測(cè)試法均優(yōu)于點(diǎn)頻測(cè)試法。（×）1、數(shù)字式萬(wàn)用表測(cè)量的過(guò)程是先將被測(cè)量轉(zhuǎn)換成直流電壓信號(hào)。（√）2、當(dāng)被測(cè)頻率大于中界頻率時(shí)，宜選用測(cè)周的方法；當(dāng)被測(cè)頻率小于中界頻率時(shí)，宜選用測(cè)頻的方法。（×）3、當(dāng)計(jì)數(shù)器進(jìn)行自校時(shí)，從理論上來(lái)說(shuō)不存在±1個(gè)字的量化誤差。（√）4、鎖相式頻率合成技術(shù)是一種直接式的頻率合成技術(shù)。（×）5、用示波法測(cè)量信號(hào)的時(shí)間、時(shí)間差、相位和頻率都是以測(cè)量掃描距離為基礎(chǔ)的。（√）6、頻譜特性測(cè)試儀主要用于電路頻率特性的測(cè)試。（√）7、虛擬儀器充分體現(xiàn)了“軟件就是儀器”的思想，在虛擬儀器中可以取消硬件。（×）8、數(shù)據(jù)域的測(cè)試一般分三個(gè)階段進(jìn)行：測(cè)試生成、測(cè)試評(píng)價(jià)和測(cè)試實(shí)施。（√）9、頻率穩(wěn)定度又分為短期頻率穩(wěn)定度和長(zhǎng)期頻率穩(wěn)定度，其中長(zhǎng)期頻率穩(wěn)定度是指在任意24小時(shí)內(nèi)信號(hào)頻率發(fā)生的最大變化。 （× ）10、混頻式鎖相環(huán)可以實(shí)現(xiàn)頻率的加減運(yùn)算。 （ √ ）簡(jiǎn)答題、計(jì)算題1、試述測(cè)量和電子測(cè)量的定義。答：測(cè)量是為確定被測(cè)對(duì)象的量值而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。 在這個(gè)過(guò)程中，人們借助專門(mén)的設(shè)備，把被測(cè)量與標(biāo)準(zhǔn)的同類單位量進(jìn)行比較， 從而確定被測(cè)量與單位量之間的數(shù)值關(guān)系， 最后用數(shù)值和單位共同表示測(cè)量結(jié)果。從廣義上說(shuō)，凡是利用電子技術(shù)進(jìn)行的測(cè)量都可以說(shuō)是電子測(cè)量；從狹義上說(shuō)，電子測(cè)量是指在電子學(xué)中測(cè)量有關(guān)電的量值的測(cè)量。2、比較觸發(fā)掃描和連續(xù)掃描的特點(diǎn)。答：連續(xù)掃描和觸發(fā)掃描示波器掃描的兩種方式。 為了更好地觀測(cè)各種信號(hào)， 示波器應(yīng)該既能連續(xù)掃描又能觸發(fā)掃描，掃描方式的選擇可通過(guò)開(kāi)關(guān)進(jìn)行。在連續(xù)掃描時(shí)，沒(méi)有觸發(fā)脈沖信號(hào)，掃描閘門(mén)也不受觸發(fā)脈沖的控制，仍會(huì)產(chǎn)生門(mén)控信號(hào)，并啟動(dòng)掃描發(fā)生器工作；在觸發(fā)掃描時(shí)，只有在觸發(fā)脈沖作用下才產(chǎn)生門(mén)控信號(hào)。 對(duì)于單次脈沖或者脈沖周期長(zhǎng)的信號(hào)采用觸發(fā)掃描方式更能清晰觀測(cè)。3、鎖相環(huán)有哪幾個(gè)基本組成部分，各起什么作用？答：如圖所示，基本鎖相環(huán)是由基準(zhǔn)頻率源、鑒相器（ PD）、環(huán)路濾波器（LPF）和壓控振蕩器（VCO）組成的一個(gè)閉環(huán)反饋系統(tǒng)。鑒相器是相位比較器，它將兩個(gè)輸入信號(hào)Ui和UO之間的相位進(jìn)行比較,取出這兩個(gè)信號(hào)的相位差，以電壓Ud的形式輸出給低通濾波器（LPF）。當(dāng)環(huán)路鎖定后，鑒相器的輸出電壓是一個(gè)直流量。環(huán)路低通濾波器用于濾除誤差電壓中的高頻分量和噪聲，以保證環(huán)路所要求的性能，并提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。壓控振蕩器是受電壓控制的振蕩器，它可根據(jù)輸入電壓的大小改變振蕩的頻率。4、測(cè)量上限為 500V的電壓表，在示值 450V處的實(shí)際值為 445V，求該示值的：1）絕對(duì)誤差（2）相對(duì)誤差（3）修正值（本題10分）解：（1）絕對(duì)誤差（2）相對(duì)誤差（3）修正值5、欲用電子計(jì)數(shù)器測(cè)量一個(gè) =400Hz的信號(hào)頻率，采用測(cè)頻（選閘門(mén)時(shí)間為 1s）和測(cè)周（選時(shí)標(biāo)為 0.1μs）兩種方法，試比較這兩種方法由 ±1誤差所引起的測(cè)量誤差。解①測(cè)頻時(shí)，量化誤差為②測(cè)周時(shí)，量化誤差為從計(jì)算結(jié)果可以看出，采用測(cè)周方法的誤差小些。6、由函數(shù)信號(hào)發(fā)生器分別產(chǎn)生正弦波、方波和三角波，調(diào)節(jié)其幅度使有效值讀數(shù)的電壓表讀數(shù)都為0.7Ｖ，問(wèn)這三種信號(hào)的峰值分別為多少？解：利用有效值電壓表可直接從電表上讀出被測(cè)電壓的有效值而無(wú)須換算根據(jù)波峰因數(shù)得對(duì)于正弦波，對(duì)于方波，對(duì)于三角波，7、有一正弦信號(hào)，使用垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)為 100mV/div的示波器進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量時(shí)信號(hào)經(jīng)過(guò) 10：1的衰減探頭加到示波器， 測(cè)得熒光屏上波形的高度為 7.07div，問(wèn)該信號(hào)的峰值、 有效值各為多少？解：示波器測(cè)量的是峰 -峰值。正弦信號(hào)的峰值正弦信號(hào)的有效值2、試說(shuō)明觸發(fā)電平、觸發(fā)極性調(diào)節(jié)的意義。答：在電路中設(shè)置觸發(fā)電平和觸發(fā)極性調(diào)節(jié)兩種控制方式，通過(guò)這兩種方式可任意選擇被顯示信號(hào)的起始點(diǎn)，便于對(duì)波形的觀測(cè)和比較。觸發(fā)極性是指觸發(fā)點(diǎn)位于觸發(fā)源信號(hào)的上升沿還是下降沿。觸發(fā)點(diǎn)位于觸發(fā)源信號(hào)的上升沿為“+”極性；觸發(fā)點(diǎn)位于觸發(fā)源信號(hào)的下降沿則為“－”極性；觸發(fā)電平是指觸發(fā)脈沖到來(lái)時(shí)所對(duì)應(yīng)的觸發(fā)放大器輸出電壓的瞬時(shí)值，觸發(fā)極性和觸發(fā)電平?jīng)Q定觸發(fā)脈沖產(chǎn)生的時(shí)刻，并決定掃描的起點(diǎn)。3、畫(huà)出文氏電橋 RC振蕩器的基本構(gòu)成框圖，并說(shuō)明其振蕩條件。答：下圖為文氏電橋振蕩器的原理框圖。 R1、C1、R2、C2組成RC選頻網(wǎng)絡(luò)，可改變振蕩器的頻率；R3、R4組成負(fù)反饋臂，可自動(dòng)穩(wěn)幅。在時(shí)，輸入信號(hào)經(jīng) RC選頻網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭\(yùn)算放大器。同相端的電壓與運(yùn)算放大器的反饋網(wǎng)絡(luò)形成的電壓同相，即有和。這樣，放大器和RC選頻網(wǎng)絡(luò)組成的電路剛好組成正反饋系統(tǒng)，滿足振蕩的相位條件，因而有可能振蕩。此時(shí)，反饋系數(shù)F=1/3，因此只要后接的二級(jí)放大器的電壓放大倍數(shù)為A，那么就滿足了振蕩器起振的幅值條件AVF≥1，可以維持頻率時(shí)的等幅正弦振蕩。4、有一個(gè)100V的被測(cè)電壓，若用0.5級(jí)、量程為0~300V和1.0級(jí)、量程為0~100V的兩只電壓表測(cè)量，問(wèn)哪只電壓表測(cè)得更準(zhǔn)些？為什么？要判斷哪塊電壓表測(cè)得更準(zhǔn)確，即判斷哪塊表的測(cè)量準(zhǔn)確度更高。1）對(duì)量程為0～300V、±0.5級(jí)電壓表，根據(jù)公式有2）對(duì)量程為0～100V、±1.0級(jí)電壓表，同樣根據(jù)公式有從計(jì)算結(jié)果可以看出，用量程為0～100V、±1.0級(jí)電壓表測(cè)量所產(chǎn)生的示值相對(duì)誤差小，所以選用量程為0～100V、±1.0級(jí)電壓表測(cè)量更準(zhǔn)確。5、用某計(jì)數(shù)式頻率計(jì)測(cè)頻率，已知晶振頻率 的相對(duì)誤差為 ，門(mén)控時(shí)間 ，求：1）測(cè)量MHz時(shí)的相對(duì)誤差；2）測(cè)量KHz時(shí)的相對(duì)誤差；并提出減小測(cè)量誤差的方法。解：根據(jù)電子計(jì)數(shù)器測(cè)量頻率的最大相對(duì)誤差計(jì)算公式為1）測(cè)量MHz時(shí)的相對(duì)誤差2）測(cè)量KHz時(shí)的相對(duì)誤差當(dāng)被測(cè)信號(hào)頻率一定時(shí)，主門(mén)開(kāi)啟時(shí)間越長(zhǎng)，量化的相對(duì)誤差就越??；當(dāng)主門(mén)開(kāi)啟時(shí)間一定時(shí)，提高被測(cè)信號(hào)的頻率，也可減小量化誤差的影響。6、在示波器上分別觀察到正弦波、方波的峰值為 1V，分別用都是正弦有效值刻度的、三種不同的檢波方式的電壓表，試求讀數(shù)分別為多少？解：（1）用峰值檢波方式電壓表測(cè)量，讀數(shù)都是 0.707V，與波形無(wú)關(guān)。2）用有效值檢波正弦有效值刻度的電壓表測(cè)量①正弦波②方波（3）用均值檢波正弦有效值刻度的電壓表測(cè)量①正弦波②方波波形因數(shù)和波峰因數(shù)均為1，所以其平均值為1V，相應(yīng)此平均值的正弦有效值即為讀數(shù)值。7、用雙蹤示波器觀測(cè)兩個(gè)同頻率正弦波a，b，若掃描速度為20/cm，而熒光屏顯示兩個(gè)周期的水平距離是8cm，問(wèn)：1）兩個(gè)正弦波的頻率是多少？2）若正弦波a比b相位超前1.5cm，那么兩個(gè)正弦波相差為多少？用弧度表示。解：（1）根據(jù)被測(cè)交流信號(hào)的周期為則2）根據(jù)兩信號(hào)的相位差為則2有一信號(hào)在熒光屏一周期的水平長(zhǎng)度為 7cm，掃描速度開(kāi)關(guān)置于“ 10ms/cm”位置，掃描擴(kuò)展置“拉出× 10”位置，求被測(cè)信號(hào)的周期。解：根據(jù) 可得測(cè)交流信號(hào)的周期為3、測(cè)量電阻 消耗的功率時(shí)，可間接測(cè)量電阻值 ，電阻上的壓降 ，流過(guò)電阻的電流 。設(shè)電阻、電壓、電流的相對(duì)誤差分別為 、、，試確定測(cè)量的最佳方案。解：間接測(cè)量電阻 消耗的功率有三種方案，即 、、，根據(jù)誤差合成公式可分別算出每種方案的測(cè)量誤差。(1) 方案(2) 方案(3) 方案可見(jiàn)，在給定的各分項(xiàng)誤差的條件下，選擇第一種方案 的合成誤差最小。4、利用頻率倍增方法，可提高測(cè)量準(zhǔn)確度，設(shè)被測(cè)頻率源的標(biāo)稱頻率為 =1MHz，閘門(mén)時(shí)間置于1s，欲把±1誤差產(chǎn)生的測(cè)頻誤差減少到 1×10-11，試問(wèn)倍增系數(shù)應(yīng)為多少？解：