電子測量考試試題及答案

一、 填空題1、在選擇儀器進行測量時，應盡可能小的減小示值誤差，一般應使示值指示在儀表滿刻度值的___2/3__以上區(qū)域。2、隨機誤差的大小，可以用測量值的____標準偏差____來衡量，其值越小，測量值越集中，測量的____精密度____越高。3、設信號源預調輸出頻率為1MHz,在15分鐘內測得頻率最大值為1.005MHz，最小值為998KHz,則該信號源的短期頻率穩(wěn)定度為___0。7％___。4、信號發(fā)生器的核心部分是振蕩器。5、函數(shù)信號發(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時取樣技術擴展帶寬，但它只能觀測重復信號。7、當觀測兩個頻率較低的信號時，為避免閃爍可采用雙蹤顯示的____斷續(xù)____方式。8、BT-3型頻率特性測試儀中，頻率標記是用一定形式的標記來對圖形的頻率軸進行定量，常用的頻標有___針形頻標_____和____菱形頻標_____。9、邏輯分析儀按其工作特點可分邏輯狀態(tài)分析儀和邏輯定時分析儀。10、指針偏轉式電壓表和數(shù)碼顯示式電壓表測量電壓的方法分別屬于____模擬__測量和___數(shù)字___測量.1、測量誤差是測量結果與被真值的差異。通常可以分為絕對誤差和相對誤差。2、在測量數(shù)據(jù)為正態(tài)分布時，如果測量次數(shù)足夠多,習慣上取3σ作為判別異常數(shù)據(jù)的界限，這稱為萊特準則。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、正弦信號源的頻率特性指標主要包括頻率范圍、頻率準確度和頻率穩(wěn)定度。5、頻譜分析儀按信號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、邏輯筆用于測試單路信號,邏輯夾則用于多路信號。7、當示波器兩個偏轉板上都加正弦信號時，顯示的圖形叫李沙育圖形,這種圖形在相位和頻率測量中常會用到。8、在示波器上要獲得同步圖形,待測信號周期與掃描信號周期之比要符合。1、按照誤差的基本性質和特點，可把誤差分為系統(tǒng)誤差、隨機誤差、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“微調”增益控制旋鈕順時針方向轉至____校準__位置時，才能使顯示波形的偏轉幅度對應于偏轉因數(shù)選擇開關所指示的位置。4、在沒有信號輸入時,仍有水平掃描線，這時示波器工作在連續(xù)掃描狀態(tài)；若工作在觸發(fā)掃描狀態(tài),則無信號輸入時就沒有掃描線。5、BT—3型頻率特性測試儀中，頻率標記是用一定形式的標記來對圖形的頻率軸進行定量,常用的頻標有__針形頻標______和__菱形頻標_______。6、邏輯筆用于測試單路信號,邏輯夾則用于多路信號。7、評價正弦信號發(fā)生器的技術指標歸納為三大指標，即頻率特性、輸出特性和調制特性。二、 判斷題1、數(shù)字式萬用表測量的過程是先將被測量轉換成直流電壓信號。（√）2、當被測頻率大于中界頻率時，宜選用測周的方法;當被測頻率小于中界頻率時，宜選用測頻的方法。（×）3、用計數(shù)器直接測周的誤差主要有三項:即量化誤差、觸發(fā)誤差以及標準頻率誤差。（√）4、能夠輸出多種信號波形的信號發(fā)生器是脈沖信號發(fā)生器。（×）5、電子示波器是時域分析的最典型儀器.（√)6、頻譜分析儀主要用于分析信號的頻譜分布。（√）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)的硬件測試。（×)9、差頻式信號發(fā)生器的特點是頻率覆蓋范圍寬，但頻率準確度差。（√)10、低頻信號發(fā)生器的指示電壓表的示數(shù)就是它輸出電壓的實際值.(×)1、數(shù)字式萬用表測量的過程是先將被測量轉換成直流電壓信號。（√)2、在測量周期時,為減少被測信號受到干擾造成的轉換誤差，電子計數(shù)器應采用多周期測量法.(√）3、當計數(shù)器進行自校時，從理論上來說不存在±1個字的量化誤差。(√)4、間接合成法又稱為鎖相合成法，通過鎖相環(huán)來完成頻率的加、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為是李沙育圖形（×)6、頻譜特性測試儀主要用于電路頻率特性的測試.（√)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)域的測試一般分三個階段進行:測試生成、測試評價和測試實施.(√）9、低頻信號發(fā)生器的指示電壓表的示數(shù)就是它輸出電壓的實際值。(×）10、在所有場合下，掃頻測試法均優(yōu)于點頻測試法。（×)1、數(shù)字式萬用表測量的過程是先將被測量轉換成直流電壓信號。（√)2、當被測頻率大于中界頻率時，宜選用測周的方法；當被測頻率小于中界頻率時，宜選用測頻的方法.（×）3、當計數(shù)器進行自校時,從理論上來說不存在±1個字的量化誤差.（√）4、鎖相式頻率合成技術是一種直接式的頻率合成技術。（×）5、用示波法測量信號的時間、時間差、相位和頻率都是以測量掃描距離為基礎的。（√）6、頻譜特性測試儀主要用于電路頻率特性的測試。(√）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)域的測試一般分三個階段進行：測試生成、測試評價和測試實施。（√）9、頻率穩(wěn)定度又分為短期頻率穩(wěn)定度和長期頻率穩(wěn)定度，其中長期頻率穩(wěn)定度是指在任意24小時內信號頻率發(fā)生的最大變化。（×）10、混頻式鎖相環(huán)可以實現(xiàn)頻率的加減運算.（√）簡答題、計算題1、試述測量和電子測量的定義。答：測量是為確定被測對象的量值而進行的實驗過程。在這個過程中，人們借助專門的設備,把被測量與標準的同類單位量進行比較，從而確定被測量與單位量之間的數(shù)值關系，最后用數(shù)值和單位共同表示測量結果。從廣義上說，凡是利用電子技術進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中測量有關電的量值的測量。2、比較觸發(fā)掃描和連續(xù)掃描的特點。答:連續(xù)掃描和觸發(fā)掃描示波器掃描的兩種方式。為了更好地觀測各種信號，示波器應該既能連續(xù)掃描又能觸發(fā)掃描，掃描方式的選擇可通過開關進行。在連續(xù)掃描時，沒有觸發(fā)脈沖信號,掃描閘門也不受觸發(fā)脈沖的控制,仍會產生門控信號，并啟動掃描發(fā)生器工作；在觸發(fā)掃描時,只有在觸發(fā)脈沖作用下才產生門控信號。對于單次脈沖或者脈沖周期長的信號采用觸發(fā)掃描方式更能清晰觀測。3、鎖相環(huán)有哪幾個基本組成部分，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）組成的一個閉環(huán)反饋系統(tǒng)。鑒相器是相位比較器，它將兩個輸入信號Ui和UO之間的相位進行比較,取出這兩個信號的相位差,以電壓Ud的形式輸出給低通濾波器（LPF)。當環(huán)路鎖定后,鑒相器的輸出電壓是一個直流量。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、測量上限為500V的電壓表,在示值450V處的實際值為445V，求該示值的:(1）絕對誤差（2）相對誤差（3）修正值(本題10分）解:（1）絕對誤差（2)相對誤差（3)修正值5、欲用電子計數(shù)器測量一個=400Hz的信號頻率，采用測頻（選閘門時間為1s）和測周(選時標為0。1μs）兩種方法，試比較這兩種方法由±1誤差所引起的測量誤差。解①測頻時，量化誤差為②測周時，量化誤差為從計算結果可以看出，采用測周方法的誤差小些。6、由函數(shù)信號發(fā)生器分別產生正弦波、方波和三角波，調節(jié)其幅度使有效值讀數(shù)的電壓表讀數(shù)都為0。7Ｖ,問這三種信號的峰值分別為多少？解：利用有效值電壓表可直接從電表上讀出被測電壓的有效值而無須換算根據(jù)波峰因數(shù)得對于正弦波，對于方波,對于三角波，7、有一正弦信號，使用垂直偏轉因數(shù)為100mV/div的示波器進行測量，測量時信號經過10：1的衰減探頭加到示波器,測得熒光屏上波形的高度為7.07div，問該信號的峰值、有效值各為多少？解:示波器測量的是峰—峰值.正弦信號的峰值正弦信號的有效值2、試說明觸發(fā)電平、觸發(fā)極性調節(jié)的意義。答：在電路中設置觸發(fā)電平和觸發(fā)極性調節(jié)兩種控制方式，通過這兩種方式可任意選擇被顯示信號的起始點，便于對波形的觀測和比較。觸發(fā)極性是指觸發(fā)點位于觸發(fā)源信號的上升沿還是下降沿。觸發(fā)點位于觸發(fā)源信號的上升沿為“+"極性;觸發(fā)點位于觸發(fā)源信號的下降沿則為“－”極性；觸發(fā)電平是指觸發(fā)脈沖到來時所對應的觸發(fā)放大器輸出電壓的瞬時值，觸發(fā)極性和觸發(fā)電平決定觸發(fā)脈沖產生的時刻，并決定掃描的起點。3、畫出文氏電橋RC振蕩器的基本構成框圖，并說明其振蕩條件。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，可改變振蕩器的頻率；R3、R4組成負反饋臂，可自動穩(wěn)幅。在時,輸入信號經RC選頻網(wǎng)絡傳輸?shù)竭\算放大器。同相端的電壓與運算放大器的反饋網(wǎng)絡形成的電壓同相，即有和.這樣，放大器和RC選頻網(wǎng)絡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，反饋系數(shù)F=1/3，因此只要后接的二級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,可以維持頻率時的等幅正弦振蕩。4、有一個100V的被測電壓，若用0.5級、量程為0~300V和1。0級、量程為0~100V的兩只電壓表測量,問哪只電壓表測得更準些?為什么？要判斷哪塊電壓表測得更準確，即判斷哪塊表的測量準確度更高。(1）對量程為0～300V、±0.5級電壓表,根據(jù)公式有(2）對量程為0～100V、±1。0級電壓表，同樣根據(jù)公式有從計算結果可以看出，用量程為0～100V、±1。0級電壓表測量所產生的示值相對誤差小,所以選用量程為0～100V、±1.0級電壓表測量更準確。5、用某計數(shù)式頻率計測頻率，已知晶振頻率的相對誤差為，門控時間，求:（1）測量MHz時的相對誤差；（2)測量KHz時的相對誤差;并提出減小測量誤差的方法。解：根據(jù)電子計數(shù)器測量頻率的最大相對誤差計算公式為（1)測量MHz時的相對誤差（2)測量KHz時的相對誤差當被測信號頻率一定時，主門開啟時間越長,量化的相對誤差就越??；當主門開啟時間一定時,提高被測信號的頻率，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量，讀數(shù)都是0。707V,與波形無關.（2）用有效值檢波正弦有效值刻度的電壓表測量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、用雙蹤示波器觀測兩個同頻率正弦波a,b，若掃描速度為20/cm，而熒光屏顯示兩個周期的水平距離是8cm，問：（1）兩個正弦波的頻率是多少？(2)若正弦波a比b相位超前1.5cm，那么兩個正弦波相差為多少？用弧度表示。解：（1）根據(jù)被測交流信號的周期為則(2)根據(jù)兩信號的相位差為則2有一信號在熒光屏一周期的水平長度為7cm，掃描速度開關置于“10ms/cm”位置，掃描擴展置“拉出×10"位置,求被測信號的周期.解：根據(jù)可得測交流信號的周期為3、測量電阻消耗的功率時,可間接測量電阻值，電阻上的壓降，流過電阻的電流。設電阻、電壓、電流的相對誤差分別為、、，試確定測量的最佳方案。解：間接測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量誤差。（1）方案（2)方案(3)方案可見，在給定的各分項誤差的條件下，選擇第一種方案的合成誤差最小.4、利用頻率倍增方法，可提高測量準確度,設被測頻率源的標稱頻率為=1MHz,閘門時間置于1s，欲把±1誤差產生的測頻誤差減少到1×10-11,試問倍增系數(shù)應為多少？解：倍增前量化誤差為倍增系數(shù)為5、下圖是簡化了的頻率合成器框圖，為基準頻率，為輸出頻率，試確定兩者之間的關系。若=1MHz，分頻器÷n和÷m中可以從1變到10,步長為1,試確定的頻率范圍.解:基準頻率通過分頻器÷n得到頻率為的信號,輸出頻率通過分頻器÷m得到頻率為的信號.這兩個信號再通過鑒相器，取出這兩個信號的相位差，以電壓的形式通過低通濾波器加到壓控振蕩器