電子測量思考題作業(yè)

- 12、頻譜分析儀靈敏度的含義和對測量結(jié)果的影響是什么? -21- 第一章同類已知單位進(jìn)行比較，取得用數(shù)值和單位共同表示的測量結(jié)果。國家計(jì)量部門認(rèn)可的基準(zhǔn)或標(biāo)準(zhǔn)相比較來加以測定(即量值傳遞)答：計(jì)量基準(zhǔn)是指為了定義、實(shí)現(xiàn)、保存、復(fù)現(xiàn)量的單位或者一個(gè)或多個(gè)量值，用作有關(guān)量的測量標(biāo)準(zhǔn)定值依據(jù)的實(shí)物量具，測量儀器、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或者測量系統(tǒng)。性能是否合格能)。3、可以利用電子測量方法測量非電量嗎？動(dòng)了電子測量技術(shù)的廣泛應(yīng)用。4、電子測量的基本特點(diǎn)？程，廣義地講，凡是利用電子技術(shù)來進(jìn)行的測量都可以說是電子測量。答：直接測量是直接從測量儀表的讀數(shù)獲取被測量值的方法。知參數(shù)間的函數(shù)關(guān)系列解方程而獲取未知量，此時(shí)便可采用間接測量和組合測量。②偏差：用儀器儀表指針的偏移(偏差)表示被測量的大小的測量方法；其特點(diǎn)是作為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)物不直接參與測量。③微差：偏差式測量法和零差式測量法相結(jié)合的測量方法；特點(diǎn)是簡便準(zhǔn)確。①被測量本身的特性；②所需要的精確程度；③環(huán)境條件；④所具有的測量設(shè)備；⑤成本使測量儀器是高精度的，但測量結(jié)果也不是正確的。②正確度：系統(tǒng)誤差影響③準(zhǔn)確度：精密度和正確度的綜合答：影響量又稱“影響誤差”，指外部因素變化造成的示值變化，是測量儀器穩(wěn)定性的指標(biāo)答：測量儀器接入被測電路，可能改變被測電路的阻抗特性，負(fù)載效應(yīng)的影響答：示值增量與被測量增量之比，或可區(qū)分的被測量的最小變化量。答：線性度是示值隨被測量的變化關(guān)系，可用非線性誤差來表示。答：動(dòng)態(tài)特性是指輸出響應(yīng)隨輸入變化的能力。第二章答：①真值A(chǔ)0：一個(gè)物理量在一定條件下所呈現(xiàn)的客觀大小或真實(shí)數(shù)值(不可測)。②實(shí)際值A(chǔ)：由于無法直接和國家標(biāo)準(zhǔn)比對，在量值傳遞中，高一級標(biāo)準(zhǔn)所體現(xiàn)的值當(dāng)作準(zhǔn)確無誤的值，即實(shí)際值，亦稱相對真值。在實(shí)際測量中代替真值。2、在什么情況下可以進(jìn)行多次測量？測量次數(shù)受到什么限制？量過程中全部或部分因素和條件發(fā)生改變，稱為非等精度測量。量得到的數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行分別處理，按相應(yīng)的條件進(jìn)行分組處理。答：容許誤差指測量儀器在規(guī)定使用條件下可能產(chǎn)生的最大誤差范圍。②固有誤差：各種影響量和影響特性處于基準(zhǔn)條件時(shí)儀器所具有的誤差。③影響誤差：一個(gè)影響量在其額定使用范圍內(nèi)(或一個(gè)影響特性在其有效范圍內(nèi))，而其他影響量和影響特性處于基準(zhǔn)條件時(shí)儀器所具有的誤差。是什么？答：①儀器誤差②使用誤差③人身誤差④影響誤差⑤方法誤差答：①系統(tǒng)誤差：多次測量中，誤差的絕對值和符號(hào)不變或按某種規(guī)律變化的誤差。②隨機(jī)誤差：任何測量過程中都存在隨機(jī)誤差。③粗大誤差：在一定測量條件下，測得值明顯偏離實(shí)際值。分布。誤差的概率密度函數(shù)為：滿足有界性，對稱性，可抵償性。答：置信度(置信概率)：描述誤差處于某一范圍內(nèi)的可靠程度的量。置信區(qū)間：對應(yīng)置信度的極限誤差范圍，用標(biāo)準(zhǔn)差σ的倍數(shù)Kσ表示(K為正系數(shù)，稱為置信系數(shù))。答：(1)列出數(shù)據(jù)表；計(jì)算算術(shù)平均值和殘差；計(jì)算單次測量的均方根偏差和算術(shù)平均值的均方根偏差；給出最終結(jié)果(2)不一樣答：(1)理論分析法件(3)回歸模型殘差檢驗(yàn)法利用殘差構(gòu)造各種統(tǒng)計(jì)量來分析。(4)殘差觀察法無系統(tǒng)誤差時(shí)，數(shù)據(jù)處理后的殘差應(yīng)該是零均值的答：減小和消除系統(tǒng)誤差(1)消除產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的根源；(2)在測量過程中采取措施，避免把系統(tǒng)誤差引入測量結(jié)果；如零示法、替代法(置換法)、補(bǔ)償法(部分替代法)、對照法、微差法和交叉讀數(shù)法等(3)設(shè)法掌握系統(tǒng)誤差的變化規(guī)律，建立數(shù)學(xué)模型，采用統(tǒng)計(jì)修正。答：避免過失誤差：可由多個(gè)測量者和多種設(shè)備對同一被測量得多個(gè)測得值；從設(shè)備特點(diǎn)、環(huán)境條件、測量人員等多種方面綜合考慮。無壞值為止。2.正常情況下，一列測量數(shù)據(jù)中粗大誤差數(shù)量很少，一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)量太大，說明測量系統(tǒng)或方法可能反常。3.剔除可疑數(shù)據(jù)應(yīng)慎重，有時(shí)某些異常數(shù)據(jù)可能包含了一種尚未發(fā)現(xiàn)的物理現(xiàn)象。第三章定了掃描線的水平范圍，斜率決定了掃描速度特點(diǎn)：掃描電壓是周期的鋸齒波，示波管光點(diǎn)將在屏幕上作連續(xù)重復(fù)周期掃描。②觸發(fā)掃描上顯示一次波形的蹤跡。答:①自動(dòng)觸發(fā)無觸發(fā)信號(hào)輸入或觸發(fā)信號(hào)頻率低于自激頻率(如50Hz)時(shí)，整形電路為自激振蕩器，示②常態(tài)觸發(fā)當(dāng)無觸發(fā)信號(hào)輸入時(shí)，掃描處于準(zhǔn)備狀態(tài)，沒有掃描線；觸發(fā)信號(hào)到來后，觸發(fā)掃描。答：數(shù)字示波器通過采用多個(gè)A／D轉(zhuǎn)換器來快速捕獲模擬信號(hào)，并以數(shù)字編碼的形式來儲(chǔ)5、數(shù)字示波器采樣率對波形顯示的影響是什么？為什么會(huì)受到時(shí)間量程的影顯示可能會(huì)出現(xiàn)不可預(yù)料的結(jié)果。答：存儲(chǔ)深度(內(nèi)存深度)是指示波器窗口一次性可顯示的最大波形采樣點(diǎn)數(shù)，或者一個(gè)波同時(shí)獲得高測量分辨率的基礎(chǔ)，但需要更強(qiáng)的內(nèi)存數(shù)據(jù)管理能力和波形更新處理能力。示波器總是用采樣點(diǎn)添滿存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)容量越大越好，但有可能降低更新率和操作響應(yīng)的速度。數(shù)字示波器實(shí)際的水平分辨率由存儲(chǔ)容量決定。7、什么是實(shí)時(shí)取樣？如何選擇示波器帶寬？答：(1)實(shí)時(shí)取樣是在每個(gè)觸發(fā)事件上捕獲一個(gè)完整波形，所有的采樣點(diǎn)都是按照一個(gè)固(2)示波器的帶寬由模擬帶寬、采樣率和波形內(nèi)插重建方法共同決定。答：插值是提高分辨率的普遍方法。寬定義為單沖測量中可捕獲的最大帶寬，單沖帶寬為：Ws=fs/kR5。答：等效時(shí)間取樣或等時(shí)取樣對重復(fù)性高頻周期信號(hào)(波形可重復(fù)且能穩(wěn)定觸發(fā))，將波形號(hào)的不同周期取得采樣點(diǎn)來重建這個(gè)重復(fù)性信號(hào)的波形，需要穩(wěn)定觸發(fā)信號(hào)并適當(dāng)?shù)卦谑静ㄆ魃习才胚@些取樣。上重建一個(gè)完整的波形。這種模式使示波器具有了比其實(shí)際采樣速率要高得多的一個(gè)虛擬采樣速率或稱等效時(shí)隨機(jī)取樣：采樣點(diǎn)順序采集，但相對觸發(fā)的時(shí)刻是隨機(jī)的；優(yōu)點(diǎn)是可以提供預(yù)觸發(fā)信息以及觸發(fā)后信息，有統(tǒng)計(jì)方法來填充所有的存儲(chǔ)器位置。答：除幅度和時(shí)間外，答：除幅度和時(shí)間外，增加輝度，亮度和色彩是信號(hào)在特定位置所產(chǎn)生頻度的函數(shù)，能給出有關(guān)邊沿抖動(dòng)、垂直噪聲和異常事件出現(xiàn)率等統(tǒng)計(jì)信息。答：帶寬、采樣率、存儲(chǔ)器深度、波形捕獲率和觸發(fā)能力第四章答：零示法(電橋)微差法等答：抑制零點(diǎn)漂移,提高靈敏度可使電子電壓表能測量微伏級的電壓答：某一交流電壓的有效值等于直流電壓的數(shù)值U當(dāng)該交流電壓和數(shù)值為U的直流電壓分別施別施加于同一電阻上在一個(gè)周期內(nèi)兩者產(chǎn)生的熱量相等因此有效值有時(shí)也寫作。答答：波峰系數(shù)K定義為該電壓的峰值與有效值之比答：測量交流電壓的方法很多依據(jù)的原理也不同期中最主要的是利用交流/直流轉(zhuǎn)換電路將交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓然后再接到直流電壓表上進(jìn)行測量答：分辨率高，精度高答：分辨率高，精度高；速度快；輸入阻抗高；抗干擾能力強(qiáng)；能與計(jì)算機(jī)和其他數(shù)字測量儀器相交接。時(shí)間的測量。答：基準(zhǔn)電壓答：具有一附加首位，當(dāng)被測電壓超過量程時(shí)，這一位顯示1，被測電壓超過正規(guī)的滿度量程時(shí)，精度和分辨力不降低。答答：包含示值誤差和滿度誤差的DVM固有誤差用絕對誤差表示為：示值誤差包括刻度系數(shù)、非線性等引入的誤差。滿刻度。表征。答：正確使用檔位和量程范圍誤測什么參數(shù)，都不會(huì)引起數(shù)字萬用表損壞．測量的電壓電流超過量程范圍有可能損壞數(shù)字萬用表。如果不知道所測電壓的大致范出萬用表所能測量的最大量程，應(yīng)另配高阻測量表筆。在測量40O~1000V的直流高電壓時(shí)，表筆與測量處一定要接觸好，不能有任何抖動(dòng)，否則，可能會(huì)造成測量不準(zhǔn)確甚至損壞萬用表。在測量電阻時(shí)，應(yīng)注意一定不要帶電測量。答：因答：因DVM的靈敏度極高(一般可達(dá)，高的達(dá))，而且測量準(zhǔn)確度遠(yuǎn)高于模擬電壓表表(直流可達(dá)量級)，因此干擾對測量準(zhǔn)確度的影響就尤為突出。第五章答：答：電子計(jì)數(shù)器在已知基準(zhǔn)時(shí)間間隔(基準(zhǔn)時(shí)間信號(hào))內(nèi)計(jì)得被測信號(hào)的重復(fù)變化次數(shù)，則按頻率的定義有2、如何利用計(jì)數(shù)器測量時(shí)間？誤差由哪些因素產(chǎn)生？答：答：電子計(jì)數(shù)器在已知基準(zhǔn)時(shí)間間隔(基準(zhǔn)時(shí)間信號(hào))內(nèi)計(jì)得被測信號(hào)的重復(fù)變化次數(shù)N，則則按頻率的定義有3、如何利用計(jì)數(shù)器測量頻率？誤差由哪些因素產(chǎn)生？門的輸門的輸入端。在主閘門開通時(shí)間內(nèi)，計(jì)數(shù)器對脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，得到所測頻率。測量兩個(gè)被測信號(hào)的時(shí)間間隔，也即相位差。同時(shí)也可用于測量脈沖信號(hào)的脈寬和邊沿。(即(即)的準(zhǔn)確性，造成觸發(fā)誤差。周周期時(shí)的觸發(fā)誤差與信噪比成反比。減減少為分之一。(2)模擬內(nèi)插法：采用模擬內(nèi)插(內(nèi)插擴(kuò)展)技術(shù)可進(jìn)一步減小量化誤差。頻率變換方法：變頻法、置換法、置換變頻法、分頻法等。外差法：利用計(jì)數(shù)器內(nèi)晶振頻率作為基準(zhǔn)頻率，經(jīng)過諧波發(fā)生器次倍頻后送至諧波濾波器的諧振腔取出N次諧波，并與被測信號(hào)混頻，獲得中頻，送至計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，古被測信號(hào)的頻率為頻率為第六章誤②鎖相環(huán)可用來實(shí)現(xiàn)輸出和輸入兩個(gè)信號(hào)之間的相位同步。當(dāng)沒有基準(zhǔn)(參考)輸入信號(hào)時(shí)，環(huán)環(huán)路濾波器的輸出為零(或?yàn)槟骋还潭ㄖ?。這時(shí)，壓控振蕩器按其固有頻率進(jìn)行自由振蕩。當(dāng)有頻率為蕩。當(dāng)有頻率為的參考信號(hào)輸入時(shí)，和同時(shí)加到鑒相器進(jìn)行鑒相。如果和相差不不大，鑒相器對和進(jìn)行鑒相的結(jié)果，輸出一個(gè)與和的相位差成正比的誤差電壓，(和相位)(和相位)發(fā)生變化，朝著參考輸入信號(hào)的頻率靠攏，最后使，環(huán)路鎖定。環(huán)路一答：①直接頻率合成：混頻、倍頻、分頻、濾波②間接頻率合成：鎖相環(huán)路、直接數(shù)字頻率合成(DDFS)的地址輸入，每來一個(gè)時(shí)鐘，相位累加器在現(xiàn)值上增加一個(gè)常數(shù)(相位增量)，相位增量決