電子測量技術(shù)基礎(chǔ)課后習(xí)題答案上1

1.1解釋名詞：①測量：②電子測量。在這個(gè)過程中，人們借助專門的設(shè)備，把被測量與標(biāo)準(zhǔn)的同類單位量進(jìn)行比較，從而確定被測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量結(jié)果。從廣義上說，凡是利用電子技術(shù)進(jìn)行的測量都可以說是電子測量；從狹義上說，電子測量是指在電子學(xué)中測量有關(guān)電的量值的測量。1.2敘述直接測量、間接測量、組合測量的特點(diǎn)，并各舉一兩個(gè)測量實(shí)例。量量值的方法。如：用電壓表測量電阻兩端的電壓，用電流問接得到被薄雜量值的測量方法。如：用伏安法測量電吼消耗的直流功率P、可以通過直接測量電壓U,電流1.雨后根據(jù)函數(shù)關(guān)系P=UI,經(jīng)過計(jì)障，間接佚得電阻消耗的功耗組合舞量；當(dāng)某明測最結(jié)果需用多個(gè)參數(shù)表達(dá)時(shí)，可畫1.3解釋偏差式、零位式和微差式測量法的舉測量實(shí)例。例如使用萬用表測量電壓、電流等。零位式測量法：測量時(shí)用被測量與標(biāo)準(zhǔn)量相比較。用零示器指示被測量與標(biāo)準(zhǔn)量相等(平衡),從而獲得被測量從而微差式測量法：通過測量待測量與基準(zhǔn)量之差來得到待測量量值。如用微差法測量直流穩(wěn)壓源的穩(wěn)定度。電流電功率等：(2)電信號(hào)的特性的測量如：信號(hào)的波形和失真度，頻率，相位，調(diào)制度等；(3)元件和電路參數(shù)的測量如：電阻，電容，電感，阻抗，品質(zhì)因數(shù)，電子器件的參數(shù)等：(4)電子電路性能的測量如：放大倍數(shù)，衰減量，靈敏度，噪聲指數(shù)，幅換特性，相頻特性曲線等。答：(1)測量頻率范圍寬；(2)測試動(dòng)態(tài)范圍廣：(3)測量的準(zhǔn)確度高：(4)測量速度快：(5)易于實(shí)現(xiàn)遙測和長期不間斷的測量；(6)易于實(shí)現(xiàn)測量過程的自動(dòng)化和測量儀器的智能化：(7)影響因素眾多，誤莖處理復(fù)1.6選擇測量方法時(shí)主要考慮的因素有眼些?答：在造擇測量方法時(shí)，要綜合考慮下列主委因素：1被避用本身的特性：②所要求的測量準(zhǔn)確度：②測星環(huán)境：4)見有淵量設(shè)備等。1.7設(shè)某詩瓣隆的真值為土0.00,用不同的方法和僅器得到下列三組測最數(shù)據(jù)。試用精需度，正確理和準(zhǔn)兩度說山10.10,10.07,10.12.10.06,10.07。10.12,10.10.68,10.42,10.33,9.60,9.80,10.21.,③10.05,10.04,9.98,9.99,1011.8SX1842數(shù)字電壓表數(shù)碼顯示最大數(shù)為19999,最小一檔量程為20mV,問該電壓表的最高分辨率是多少?解：20mV/19999=0.001mV=1μV1.9SR46示波器重直系統(tǒng)最高靈敏度為50uV/div,若輸入電壓為120uV,則示波器英光屏上光點(diǎn)偏移原位多少格?R?=R·e?T-π)其中R?、R,分別為解：120/50=2.4格1.10某待測電路如題1.10圖所示。(1)計(jì)算負(fù)載B上電壓U。的值(理論值)。(2)如分別用輸入電阻R,為120kO,和10MQ的品體管萬用表和數(shù)字電壓表測量端電壓U.,忽略其他誤差，示聯(lián)立(1),(2)解習(xí);慎U、各為多少?(3)比較兩個(gè)電壓表測星結(jié)果的示值相對(duì)誤差題1.10圖B=3003R?=101.12試設(shè)計(jì)一個(gè)孕方案，測量果放大器的直流輸出電融(阻值傷計(jì)在做口左右)。Rs?=30/10000=29.91KQ解：設(shè)計(jì)如右圖所示，為減少測量誤差采用Rs?=30/10000=29.91KQ數(shù)字電壓表測量，且R、R?都在30KΩ左2分別用MF-20品體管電壓表的6V檔和30V檔測量負(fù)載Rv?=120KQR+=30/120=24KΩAxμ=Lae-A=2.222-25=-0.Rv?=30×20=600KOR?=30//601.15解釋名詞；正計(jì)量基準(zhǔn)：②上基準(zhǔn)；③副基淮：3的計(jì)量器具進(jìn)行比較，以達(dá)到全面評(píng)定被檢計(jì)量器具的計(jì)量性能是否合格的目的。比對(duì)：在規(guī)定條件下，對(duì)相同準(zhǔn)確度等級(jí)的同類基準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)或工作計(jì)量器具之間的量值進(jìn)行比較，其目的是考核量校準(zhǔn)：校準(zhǔn)是指被校的計(jì)量器具與高一等級(jí)的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)而言，檢定要比校準(zhǔn)包括更廣泛的內(nèi)容，通過對(duì)各級(jí)基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)及計(jì)量器檢定、比對(duì)和校準(zhǔn)以保證日常工作中所使用的測量儀器、量具的量值統(tǒng)一。2.1解釋下列名同術(shù)語的含義：真值。實(shí)際值.標(biāo)稱值，或真實(shí)數(shù)值.準(zhǔn)),以法令的形式指定其所體現(xiàn)的量值作為計(jì)量單位的指實(shí)際怕：實(shí)際測量時(shí)，在每…級(jí)的比較中，都以上一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)所體現(xiàn)的值當(dāng)作準(zhǔn)確無誤的值，通常稱為實(shí)際值。也叫作相對(duì)真值。標(biāo)稱值：測量器具上標(biāo)定的數(shù)值。示值：測量器具指示的被測量量值稱為測量器具的示值。測量誤差；測量儀器儀表的測得值與被測量真值之間的修正值：與絕對(duì)誤差絕對(duì)值相等但符號(hào)相反的值。2.2什么是等精度測量?什么是不等精度測量?答：在保持測量條件不變的情況下對(duì)同一被測量進(jìn)行的件都維持不變，這樣的測量稱為非等精度測量或不等精度測2.3按照表示方法的不同，測量誤差分成哪幾類?2,相對(duì)誤差(1)實(shí)際相對(duì)誤差：(2)示值相對(duì)誤差：(3)滿度相對(duì)誤差：14)分別誤差：G?=20lyd,(dB)即為確切的數(shù)熱，用多次薄里取甲均伯的辦法不能改變或消除系差，而當(dāng)條件改變時(shí)，誤差也隨之遵糖某種確定的銳伸隨機(jī)誤差的特點(diǎn)是：江有界性；②對(duì)稱性；更抵償2.6某電阻衰減器，衰減量為20+0.1dB,若輸入端電壓為1000mV,輸出端電壓等于多少?4B間實(shí)際電壓UAB間實(shí)際電壓UA:t?=m/8.69=±0.1/8,69n=r?×un=±12%×100=±12.7用電壓表測量電壓，測得值為5.42V,改用標(biāo)準(zhǔn)電壓表測量示值為5.60V,求前一只電壓測量的絕對(duì)誤差A(yù)U,示值相對(duì)誤差r,和實(shí)際相對(duì)誤差2.8標(biāo)稱值為12k2,容許誤差=5%的電陽，其實(shí)際值范圍是多少?2.9我檢定一只25級(jí)屏程100V電壓表，在50V制度上標(biāo)準(zhǔn)電壓表讀數(shù)為4KV,問在這一點(diǎn)上電壓表是否合格?Ax=50-48=2V<2.5V電壓表合格。2.10現(xiàn)校準(zhǔn)一個(gè)量程為100mV,表盤為100等分刻度誤差rg:③確定儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)；④確定儀表的靈散度。解：②r,=0.1/10×100%=1%2.11WQ—1型電橋在f=1kHz時(shí)測0.1pF～110pF電求該電橋測得值分別為lpF.10pF.100pF時(shí)的絕對(duì)誤差、Ar?=±1.0pl±0,0II=±0,021pFAx?=±1.0%×NO±0.0II=±0,1Ary=±1.0u×100±0.01]=±1.02.12如慧2.12圖所示，用內(nèi)阻為Rv的電壓表測量A、B兩點(diǎn)間電壓，忽略電源E,電阻RI,R2的誤差，求：儀表刻度值(mV)0際準(zhǔn)儀表示值(mV)絕對(duì)誤差(mV)不按電表時(shí)，4.修正值c(mV)20KQ、由求：①將各校準(zhǔn)點(diǎn)的絕對(duì)誤差A(yù)U和修正值c填在表格中：②10mV刻度點(diǎn)上的示值相對(duì)誤差r?和實(shí)際相對(duì)對(duì)誤差各為多少?③若R,=1MΩ,由它引入的示值相對(duì)誤差和實(shí)際相對(duì)誤差又各為多少?5%%題2..12圖%%6待測電源穩(wěn)壓源待測電源穩(wěn)壓源題2.15圖0~-I0V,準(zhǔn)確度x=1.5,另一種鼠程0~50V。準(zhǔn)確度s2=1.0級(jí)，間選用哪一只電壓表測量結(jié)果較為準(zhǔn)確?Aμ=AKme=tnu*Xa:=±10%×50=2.17利用敬老法薄量一個(gè)I0V電即，使用9V標(biāo)稱相對(duì)誤差%的穩(wěn)居源和-只油確度為。的電居表，如題2.17圖所示。要求測量誤差A(yù)U/U≤+0.5%,問s=?題2.17圖2.18題2.18圖為普通萬用表電阻檔示意圖。Ri稱為中當(dāng)指針在什么位置時(shí)，測量電阻的誤差最小?R,的絕對(duì)誤差為：題2.18圖即指針在中央位胃時(shí)，題用電阻的誤差最小-2.19兩只電阻分別為R,=20O±2%。R?=(100+0.4)Q.求：兩電陽串聯(lián)及并聯(lián)兩種接法時(shí)的總電陽和相對(duì)誤差。-電壓表7AU==r*U=±214.26%*0.07=±0題2.20圖用電橋法測電阻時(shí)，利用公式R,=R?R?/R?,已R?=100Ω,AR=+0.IΩ,R?=100Ω,AR,=±0.2.20用一只量程為5V,準(zhǔn)確度s=1.5級(jí)電壓表測量愿2.20圖中a、b點(diǎn)電位分別為和U?=426V,U=4.19V,忽略電壓表的負(fù)載效應(yīng)，求；①U?、U?絕對(duì)誤差、相對(duì)誤差各為多少?ra=±0.5%,t?=±1.5%,解：2.23金屬導(dǎo)體的電導(dǎo)率可用a=4Lfad-R公式計(jì)算，式中L(cm),d(cm),R(2)分別為導(dǎo)線的長度試分析在什么條件下a的誤差最小，對(duì)哪個(gè)參數(shù)的測量準(zhǔn)確度要求最高，②利用U△=U-U,公式計(jì)算，則電壓Uab的絕對(duì)談8rd的測量準(zhǔn)確度要求最高。2.24電橋測一個(gè)50mH左右的電感，由于隨機(jī)誤差的影響，使電感的洲量值在La=0.8mH的范圍內(nèi)變化，若希望測量值的不確定度范圍減小到0.3mH以內(nèi)，仍使用該電橋，問解：采用對(duì)照法進(jìn)行測取，第一次避量電橋平而時(shí)有；第二次翻最時(shí)，交換a與的位置，電橋平衡時(shí)有；joLiR?=foL?R?joLiR?=foL?R?較兩個(gè)Lg的表達(dá)式有：2.25題2.25圖中，用50V量程交流電壓表通過測量U?、U?獲得U值，現(xiàn)U?=U?=40V,若允許U的誤差+2%,問電壓表的準(zhǔn)確度應(yīng)為幾級(jí)?URU題2.25圖2.26用示波器測董圓226圖所示調(diào)幅波的調(diào)幅系數(shù)幅系數(shù)誤箜為多少?,題2.26圖所以：nnn162738495判斷有無壞值。寫出測量報(bào)告值。9346789(2)列出v,和v?如表227-1表2.27-1(6)剔除n;后的標(biāo)準(zhǔn)差的估計(jì)值(7)別除n?后無壞值nnD16273R495從表227中司以看出，剩余線差最大的第8個(gè)露量數(shù)據(jù)，(4)剔除ng后的算術(shù)平均值(5)重新列出v,和v?如表2.27-2表2.27-20.003125=0.0031259450=594×10市)1.0713×32=3,42②⑤56.09+4.6532=60.742.30某電壓放大器。測得輸入端電壓U;=1.0mV,輸出nvnwn2端電壓七—1210mV,兩者相對(duì)誤差均為±2%,求放大器增益的分貝誤差。解：tn=20g(1+4%)=±(20~0.017)=±05.1試述時(shí)間、頻率測量在日常生活、工程技術(shù)，科學(xué)研究中有何實(shí)際意義?答：人們在日常生活，工作中離不開計(jì)時(shí)，幾點(diǎn)鐘吃飯，何時(shí)上課、幾時(shí)下班，火車何時(shí)開車都涉及到計(jì)時(shí)。工程技術(shù)、科學(xué)研究中時(shí)間、頻率測量更為重要，科學(xué)實(shí)驗(yàn)、郵電通信，人造衛(wèi)星，字宙飛船、航天飛機(jī)的導(dǎo)航定位控制，都要準(zhǔn)確的測量時(shí)間與頻率題量。5.2標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)頻如何提供給用戶使用?答：標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)頻提供給用戶使用有兩種方法；其一.稱源的地方，或者由有標(biāo)準(zhǔn)源的主控室通過電纜把標(biāo)準(zhǔn)倍號(hào)送到葡要的地方，然后翅過中間測訊設(shè)備進(jìn)行比對(duì)。共二。是發(fā)送—接收標(biāo)準(zhǔn)電磁波法。這里所說的標(biāo)準(zhǔn)電磁波，是指含答：(1)測量的精度高；(2)測量范圍廣(3)頻率的信息傳輸和處理比較容易井且精確度也5.4簡述計(jì)數(shù)式頻率計(jì)測量頻率的原理，說明這種測頻方法測頻有哪些測量誤差?對(duì)一臺(tái)位數(shù)有限的計(jì)數(shù)式頻率計(jì)。確度?答；是根據(jù)頻率的定義來測量頻率的。若某一信號(hào)在T秒時(shí)間內(nèi)重復(fù)變化了N次，則根據(jù)頻率的定義，可知該信號(hào)過大會(huì)使高位溢出丟掉.率，試分別計(jì)算當(dāng)閘門時(shí)間為1s,0.1s和10ms時(shí)，由于解：解門時(shí)間為1s時(shí)：閘門時(shí)間為0.1s時(shí)：閘門時(shí)間為10ms時(shí)：5.6用計(jì)數(shù)式頻率計(jì)測量頻率，閘門時(shí)間為1s時(shí)，計(jì)數(shù)器讀數(shù)為5400,這時(shí)的量化誤差為多大?如將被測信號(hào)倍時(shí)信乘最大為*10000。品振最高頻率為10MHz,求中界頻(1)測蘸f=10MHz時(shí)的相對(duì)誤差：(2)測量f=10kHz時(shí)的相利現(xiàn)差；并提出減小游蜘率(選閘門時(shí)間為1s)和測脫取迭品振周期Te-0.1μs間從Af/f的表達(dá)式中可知，①提高品振頻率的準(zhǔn)確10MHz,其相對(duì)誤差A(yù)//f=±5×10-*什么頻率范圍?為什么?f=m/n·f5.12利用拍顛法測頻，在46s內(nèi)數(shù)得100拍，如果拍頻正法波望率6為例先把正難信號(hào)轉(zhuǎn)換為頓率與之冊FP轉(zhuǎn)換法測頻最高測量頻率可達(dá)幾兆赫。答：因初始相位差不同，在熒光屏上會(huì)出現(xiàn)直線、橢圓稀圓或圓的圖像。7.5答：調(diào)制式直流放大器，是將直流信號(hào)斬汲再進(jìn)行放大，對(duì)放大后的信號(hào)再進(jìn)行解調(diào)為直流信號(hào)。F直流零漂就被隔斷。5.15簡述示波器上用李沙育圖形法進(jìn)行