電子測量考試重點

北京交通大學電子測量考試重點注：該文檔依據老師考前劃的重點歸納而成。CollectedByYHD2016注：該文檔依據老師考前劃的重點歸納而成。CollectedByYHD2016第一章緒論測量一一利用合適的工具，確定某個給定對彖在某個給定屬性上的量的程序或過程國際單位制7個基本單位:米、千克、秒、電流：安培（A）,熱力學：開爾文（k）,光強：坎德拉（cd）,物質的量：摩爾（mol）電子測量一一廣義：指利用各種敏感元件和傳感裝置將非電量如位移、速度、溫度、壓力、流量、物面高度、物質成分等變換成電信號，再利用電子測量設備進行的測量。狹義:通過運用電子科學的原理、方法和設備對各種電量、電信號及電路元器件的特性和參數(shù)進行測量。電子測量特點：（1）測量頻率范憐I寬（2〉測量量程廣（3）測量準確度高（4）測量速度快（5）易于實現(xiàn)遠距離測量和長期不間斷測量（6）易于實現(xiàn)測量自動化和測試智能化計量一一利用技術和法制手段實現(xiàn)測量單位統(tǒng)一和量值準確可靠的一種測量計量具有統(tǒng)一性、準確性和法制性的特點。測試一借助于特定測量手段對被測對彖的某種功能或者屬性進行評估。檢測一從大量信息流中抽取特定的信息第二章測量誤差理論和測量數(shù)據處理測量誤差一一測量結果與被測量真值的差別。真值一一該量本身所具有的真實大小。常用"相對真值"代替。相對真值一一對于給定目的，具有適當不確定度的、被認為充分接近真值的量值。絕對誤差 Ax=x-x0相對真誤差一一y=?x0測量誤差表達＜相對誤差〈分貝誤差一一＜18=201og（l+y）功率測量誤差表達＜相對誤差〈分貝誤差一一＜18=引用誤差一一yn=^＜s%系統(tǒng)誤差（有規(guī)律）性質分類-恒值系差變值系差系統(tǒng)誤差（有規(guī)律）性質分類-恒值系差變值系差隨機誤差（無規(guī)律）

粗大誤差（壞值）正確度一系統(tǒng)誤差一均值與真值偏離度一M（x）=xo+e精密度一一隨機誤差一一測量值分散度一一6=X；-M準確度—正確&&精密—AXi=Ei+6*總體數(shù)學期望：M（x） 總體方差：Cj2（x）均值數(shù)學期望：M（無）二M（x） 均值方差：O&）丄浮數(shù)學期望估計：x=數(shù)學期望估計：x=M（X）方差估計：靜（乂）=逕單f=~y*f求置信區(qū)間步驟：2、求樣本均值；“-'6V）-” 2、 求樣本標準偏差估計值； *3、 求平均值標準偏差估計值； 如4、 自由度52：根據W"1,查表得匚5、得出置信區(qū)間5、得出置信區(qū)間ZQC/V+E力］去除粗大誤差準則：1、萊特準則心1°4一尤1>夠（*）；正態(tài)，說02、 肖維納準則閏T>C"*（X）；正態(tài)，嚇53、 格拉布斯準則七一X>g'（X）；正態(tài)?！附咏龖B(tài)，n>2壞值逐個剔除原則：若有多個可疑數(shù)據同時超過檢驗所定置信區(qū)間，應逐個剔除，先剔出殘差絕對值最人的，然后重新計算標準偏差估計值，再行判別。若有多個相同數(shù)據超出范I制時，也應逐個剔除。變值系統(tǒng)誤差判定：1、累進性系統(tǒng)誤差一一馬利可夫判據2、周期性系統(tǒng)誤差一一阿卑-赫梅特判據消除或減弱系統(tǒng)誤差的典型測量技術：1、零示法；2、代替法（置換法）；3、交換法（對照法）、微差法；舍入規(guī)則：小于5舍，大于5入，等于5時取偶數(shù)。nt2>円非等精度測量： 測量結果的權：7*（b）,X的估計值： Z'\二土J方差估計值：刊左）J.23）第三章時間和頻率的測量測頻

測周:多周期測量:1?Fsfc時間間隔測量:測周:多周期測量:1?Fsfc觸發(fā)沿選擇?—>1融發(fā)電略］仝_彳純發(fā)調令電路A 觸如潴?_>!觸發(fā)電路］蘭__彳觸發(fā)朋榴門控電路彳主nT計數(shù)器|11顯歸門控電路彳主nT計數(shù)器|11顯歸彳時呈傾器|晶振穩(wěn)定度:2、短期穩(wěn)定度：噪聲引起的頻率、相位波動時間間隔測量誤差有：量化誤差、觸發(fā)誤差、時基誤差?！鲙譥/△叩2+3!丁2一亠1凡 — 7= X 觸發(fā)誤差:Tx Tx J2nJ觸發(fā)誤差:多周期測量可以減小量化誤差和觸發(fā)誤差。

提高測量精度方法K倒數(shù)計數(shù)器：優(yōu)點：充分利用了計數(shù)器在整個頻率范憐|內中的分辨能力。量化誤差獨立于被測頻率，能通過預觸發(fā)實時控制主門。倒數(shù)計數(shù)器采用位數(shù)表示測頻分辨率。分辨力位數(shù)與主門時間、時基頻率成正比。2、 平均測量技術：量化誤差隨測量次數(shù)的無限增多趨于零。缺點：測量時間增加，要求被測信號是周期重復的。3、 模擬內插法：1000優(yōu)點：理論測量準確度高。缺點：模擬電路易受噪聲干擾。擴展時間長時，電容放電的非線性誤差人。電路反應速度慢。4＞游標法：優(yōu)點：由于三次計數(shù)都是同步進行的，不存在量化誤差。通道延遲誤差恒定偏差（系統(tǒng)誤差廠觸發(fā)電平定時誤魯準確度影響因素〈［時基的長期穩(wěn)定度｛溫;票準確度影響因素〈（ 量化誤差分辨率（隨機誤差）\ 觸發(fā)誤差（時基的短期穩(wěn)定度第四章電壓測量技術指標：1、頻率范序I2、電壓范|制3、測量準確度4、分辨力5、輸入阻抗6、抗干擾7、測量速度8、自動化和多功能Kp且波峰因數(shù) U 波形因數(shù) u通常以正弦波的有效值作為電壓表的刻度。DVM中DAC:（結構、波形見課本）1、 斜坡電壓式：優(yōu)點：結構簡單、成本低缺點：轉換準確度低、轉換時間長2、 逐次逼近式：優(yōu)點：兼顧速度、精度和成本缺點：存在量化誤差3、 余數(shù)再循環(huán)式：優(yōu)點：在硬件簡單下，實現(xiàn)較高分辨力和較快轉換速度缺點：最小分辨電壓受電路內外噪聲等因素限制4、 雙斜積分式：優(yōu)點：轉換準確度高、靈敏度高、抑制干擾能力強、造價低缺點：轉換速度比較低，對積分線性度要求高等5、 三斜積分式：優(yōu)點：計數(shù)誤差明顯減小、在考慮達到同樣的顯示位數(shù)和計數(shù)誤差條件卞，測量速度提高6、 多斜積分式：優(yōu)點：減小枳分式ADC計數(shù)誤差、提高測量速度、減小對積分器動態(tài)范圍的要求缺點：電路實現(xiàn)復雜、一般需要微處理器控制7、 脈沖調寬式：優(yōu)點：克服雙斜積分式ADC中積分器的動態(tài)范闈問題、抗串模干擾、實現(xiàn)對被測電壓的連續(xù)測量、為被測信號源提供穩(wěn)定的負載DVM技術參數(shù)：1、量程、顯示位數(shù)和超量程能力2、分辨力和靈敏度3、測量誤差和準確度4、輸入阻抗5、測量速度6、抗干擾能力第五章信號源用途：激勵源、信號仿真、校準源

頻率合成方法模擬直接合成法優(yōu)點：原理簡單、頻率轉換時間短、分辨率高

缺點：設備復雜，噪聲及雜散頻率難以抑制直接合成法＜（優(yōu)點：頻率切換時間短、頻率分辨率高、相位變化連續(xù)、數(shù)字直接合成法｛實現(xiàn)對輸出信號的多種調制、全數(shù)字化、便于集成（ 缺點：輸出帶寬較窄，雜散抑制較差（優(yōu)點:結構簡單、易于集成，具有良好的窄帶間接合成法（鎖相壞合成法）j 跟蹤濾波特性和抑制干擾能力（缺點：頻率轉換速度慢，頻率分辨率低頻率合成方法模擬直接合成法優(yōu)點：原理簡單、頻率轉換時間短、分辨率高

缺點：設備復雜，噪聲及雜散頻率難以抑制直接合成法＜（優(yōu)點：頻率切換時間短、頻率分辨率高、相位變化連續(xù)、數(shù)字直接合成法｛實現(xiàn)對輸出信號的多種調制、全數(shù)字化、便于集成（ 缺點：輸出帶寬較窄，雜散抑制較差（優(yōu)點:結構簡單、易于集成，具有良好的窄帶間接合成法（鎖相壞合成法）j 跟蹤濾波特性和抑制干擾能力（缺點：頻率轉換速度慢，頻率分辨率低信號源主要技術指標：1、 頻率特性：頻率范鬧、準確度、2、 幅度：范圍、穩(wěn)定度、平坦度、3、 輸出阻抗DDFS技術特點：優(yōu)點：a）極快的頻率切換速度c）連續(xù)的相位變化e）易于集成、易于調整缺點：a）工作頻帶的限制C）