電子測量技術(shù)（第4版） 習題及答案 林占江 第1-15章 緒論- 自動測試系統(tǒng)

第一章緒論

1.1什么是電子測量?下列三種情況是否屬于電子測量？

(1)用紅外測溫儀測量溫度。

(2)利用壓力傳感器將壓力轉(zhuǎn)換為電壓,再通過電壓表測量電壓值以實現(xiàn)對

壓力的測量。

(3)通過頻諧分析儀測量方波的頻譜密度。

電子測量是以電子技術(shù)理論為依據(jù)，以電子測量儀器和設(shè)備為手段，以電量和非電量為

測量對象的測量過程。屬于電子測量的是(1)、(2)、⑶。

1.2簡述電子測量的內(nèi)容、特點及分類。

電子測量的內(nèi)容：電能量的測量、電信號特征的測量、電子元件參數(shù)的測量、電路性能

參數(shù)的測量、特性曲線的則量。

電子測量的特點:測量頻率的范圍寬測量儀器的量程寬測量的準確度高測量的速度快，

可以實現(xiàn)遙測，可以實現(xiàn)測曷過程的自動化。按照測量的手段，可將電子測量分為直接測量、

間接測量和組合測量。按照被測量的性質(zhì)，可將電子測量分為時域測量、頻域測量、數(shù)據(jù)域

測量和隨機測量。

1.3計量基準劃分為幾個等級？

計量基準劃分為主基準、副基準和工作基準。

1.4測量和計量各有何特點？

計量是為了保證量值的統(tǒng)一和準確一致的一種測量,它是利用技術(shù)和法制手段實施的一

種特殊形式的測量，即把被測最與國家計量部門作為基準或標準的同類單位量進行比較，以

確定合格與否，并給出具有法律效力的《檢定證書》。

計量的三個主要特征是統(tǒng)一性、準確性和法制性。

1.5測量和計量之間的關(guān)系是什么？

由于測量發(fā)展的客觀需要出現(xiàn)了計量，測量數(shù)據(jù)的注確可靠，需要計量予以保證，計量

是測星的基礎(chǔ)和依據(jù)，沒有計量，也淡不U則量。測星又是“量聯(lián)系實際應(yīng)用的重要途徑，

可以說沒有測量，計量也將失去價值。計量和測量相互配合相輔相成。

第二章誤差理論與測量不確定度評定

2.1什么是測量誤差?為什么要研究測量誤差?

測量誤差是指由儀表讀得的被測值與被測量真值之間存在的差距。

2.2測量誤差的表示方法劃分為幾種?每種測量誤差的作用是什么？

測量誤差的兩種表示方法是絕對誤差和相對誤差絕對誤差是指儀表指示值和被測量得

真值之間的差值相對誤差是某一點的絕對誤差與標準表在這一點的指示值之比。

2.3根據(jù)誤差的性質(zhì)測量誤差劃分為幾大類?其各自的定義是什么，舉例說明

測量誤差分為系統(tǒng)誤差、隨機誤差、疏忽誤差三類。系統(tǒng)誤差是指在相同條件下，多次

測量同一個量時誤差大小和符號均保持恒定或按某種規(guī)律變換的一種誤差。隨機誤差是由偶

發(fā)原因引起的一種大小、方向都不確定的誤差。疏忽誤差是一種由測量人員的粗心疏忽造成

的誤差。

2.4舉例說明等精密度測量。

(D求算術(shù)平均值

(2)求測定值的殘差

(3)求測量列標準差

(4)求測量的極限誤差

(5)算術(shù)平均值的標準誤差

(6)選兩個置信概率

(7)測量結(jié)果的表達

(8)按正態(tài)分布做近視計算

2.5測量誤差之間可以轉(zhuǎn)化嗎?舉例說明。

測量誤差的種類是可以在一定條件下互相轉(zhuǎn)化的。

2.6隨機誤差量何種分布?并采用哪一種數(shù)學(xué)表達式？

當測量次數(shù)足夠多時，隨機誤差服從正態(tài)分布規(guī)律。

其規(guī)律如下：(1)大小相等的正負誤差出現(xiàn)的幾率相等。(2)小誤差出現(xiàn)的幾率大，大誤

差出現(xiàn)的幾率小。(3)在平均值附近的測定值出現(xiàn)的幾率最大。根據(jù)隨機誤差的規(guī)律，可以

看?到，為了減少隨機誤差應(yīng)該同時多做幾次平行測定，用算術(shù)平均值表示分析結(jié)果。

2.7判斷系統(tǒng)誤差有幾種方法?減小系統(tǒng)誤差有幾種措施？

判斷方法：1.理論分析法;2殘差法;3馬列克夫判據(jù);4阿比赫梅特判據(jù)。

減小方法：1.從減小系統(tǒng)誤差的根源上消除，如按測量要求選擇合理的測量方案或儀

器;2用修正的方法減小系統(tǒng)誤差;3采用較小系統(tǒng)誤差的技術(shù)方法。

2.8測量不確定度有幾種分類?各采用何種評定方法？

表征合理地賦予被測量之值的分散性、與測量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)，稱為不確定度。以標

準差表示的不確定度，稱為標準不確定度。對于這些不確定度分量有兩類評定方法，即A

類評定和B類評定。1.不確定度的A類評定:用對觀測進行統(tǒng)計分析的方法來評定標準不確

定度，稱為不確定度的A類評定，有時也稱為A類不確定度評定⑵不確定度的B類評定：

用不同于對觀測列進行統(tǒng)計分析的方法來評定標準不確定度，稱為不確定度的B類評定。

2.9測量誤差和測量不確定度有幾點主要差別？其具體內(nèi)容是什么？

誤差=測得值-真值；

因此，誤差是一個值，數(shù)學(xué)上就是坐標軸上的一個點，是具有正負號的一個數(shù)值。

1.定義上的區(qū)別：誤差表示數(shù)軸上的一個點，不確定度表示數(shù)軸上的一個區(qū)間；

2.評價方法上的區(qū)別:誤差按系統(tǒng)誤差與隨機誤差評價，不確定度按A類B類評價；

3.概念上的區(qū)別：系統(tǒng)誤差與隨機誤差是理想化的概念，不確定度只是使用估計值；

4.表示方法的區(qū)別：誤差不能以+的形式出現(xiàn)不確定度只能以+的形式出現(xiàn)；

5.合成方法的區(qū)別：誤差以代數(shù)相加的方法合成，不確定度以方和根的方法合成；

6.測量結(jié)果的區(qū)別:誤差可以直接修正測量結(jié)果，不確定度不能修正測量結(jié)果:誤差按其

定義，只和真值有關(guān)，不確定度和影響測量的因素有關(guān)；

7.得到方法的區(qū)別：誤差是通過測量得到的，不確定度是通過評定得到的；

8.操作方法的區(qū)別：系統(tǒng)誤差與隨機誤差難于操作，不確定評定易于操作；

誤差與測量不確定度是相互關(guān)聯(lián)的，就是說，測量誤差也包含不確定度，反之，評定得

到的不確定度也還是有誤差。

2.10某電壓表的刻度為0~10V,在5V處的校準值為4.95V,其絕對誤差修正值實

際相對誤差。若認為此處的絕對誤差最大，同該電壓表應(yīng)定為幾級？

絕對誤差：Ax=*-/U5V-4.95V=0O5P

修正值：C--AX--0.051/

實際相對誤差：-i.oi%

A4.95

示值相對誤差：—

x5

電壓表等級為：應(yīng)媼xl00%=噂xl00%=0.5%,即為0J級

工10

2.11若測量10V左右的電壓現(xiàn)有兩塊電壓表其中一塊電壓表量為10V,0.5級另

一塊電壓表量程為15V,2.5級。問選哪一塊電壓表測量更準確？

第一塊更準確。

2.12某單級放大器電壓放大倍數(shù)的實際值為100,某次測量時測得值為95,求

測量值的相對差和分貝誤差是多少？

△4=4?4=95?100=-5

△A-5

V-=-------=-5%

Ao100

u\dB\-2Glg(\^y)dB

=20Z^(l-0.05)dBa0.446dB

2.13對某信號源輸出電壓的頻率/進行8次測量，測得數(shù)據(jù)如下(單

位;Hz):1000.82,1000.79,1000.85,1000.84,1000.78,1000.91,1000.76,1000.8

2試求其有限次測量的數(shù)學(xué)期望與標準差的估計值。

-(100082*1000.79*100085*100084-1000.78*100051*1000.76-100082?8-100082125

1000.821000.791000.851000841000.781000.91100076100082

I家電S-000125■0812500375001875-004125008rs-006125000125

困隹差的估計值為：「區(qū)￡〃；=居期

=、2((00012)：、2+(-00312于+(0.028”：一(001873：+(-00412)：+(0.0887)：+(-00612)：

-0.047037219-0.047

即-0.047

2.14將下列數(shù)據(jù)進行舍人處理要求保留三位有效數(shù)字。

86.3724,3,175,0.003125,58350

86.4,3.18,0.000312.58.4x101

2.15用有效數(shù)字則計算

(1)1.0313x3.2=?(2)10.3x3.7=?

答案略。

2.16推導(dǎo)當測量值x=A"-B”時的相對誤差ra的表達式。設(shè)rA=±2.5%,rB=±

1.5%,m=2,n=3,求這時的rx值。

答案略。

2.17求功率(忙U2/Rt)的測量誤差。已知rU二±1%,rR=±0.5%,rt二±1.5%,求rW

的值。

行=±(|2討+上|+匕|)=±(2xl%+l.5%+0.5%)=±4%*

2.18已測定兩個電阻：R1=(10.0±0.OQ,R2二150Q±0.1%,試兩個電阻聯(lián)及并

聯(lián)時的總電阻及其相對誤差。

AR,=±150*0.1%=±0.15Q

ARi/R^±0.1/10.0=±1.0%

氐|產(chǎn)&+口2=160。

R并=9.4C

令;I：=(ARI+AR2)/R產(chǎn)±(0.1+0.15)/160=±0.16%

22+2

\R=(R2\R1)+(R1AR2)/(RIR2)

所以：分并=AR并/R產(chǎn)[1/(R]+R2)]*

[(R2*AR1/R1)+(R1*AR2/R2)]=

=±(150*1.0%+10.0*0.1%)/160=±0.94%

2.19現(xiàn)有兩個1kQ的電阻其誤差均為±5%,問：

(1)串聯(lián)后的誤差是多少？(2)并聯(lián)后的誤差是多少？

AR=±l*5%=0.05kQ

R=2R=2kQ;AR；=2AR

Ri(=R/2=0.5kQ；ARj=AR/2

分幣=AR^./R^=AR/R=±5%

?tt=ARIJRu=AR/R=±5%

2.20用電橋測一批50mH左右的電感，由于隨機誤差的影響每個電感的測量值均

在L0=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)在不

使用更精密儀器的情況下可采用什么方法？

可采用多次測量的方法，設(shè)測量次數(shù)為幾

按公式。(彳)=坐求出，將數(shù)據(jù)代入公式得

n-=7.1~8

采用8次測量較為合理。

第三章測量用信號發(fā)生器

3.1舉例說明信號發(fā)生器的功能。

1.產(chǎn)生激勵某些元件工作的信號

2.產(chǎn)生比對用的標準信號

3.產(chǎn)生客觀環(huán)境中的仿真信號

3.2信號發(fā)生器有哪幾種分類?各是什么？

按頻率范圍分類;按輸出波形分類;按信號發(fā)生器的性能分類。

3.3簡述信號發(fā)生器的主要工作特性。

頻率特性輸出特性，調(diào)制特性。

3.4什么是函數(shù)信號發(fā)生器？

函數(shù)信號發(fā)生器是一種能輸出多種信號波形的儀器.

3.5詳細分析函數(shù)信號發(fā)生器的波形產(chǎn)生電路工作原理。

函數(shù)發(fā)生器是能產(chǎn)生多種波形的信號發(fā)生器。如產(chǎn)生正弦波、三角波、方波、鋸齒波、

階梯波和調(diào)頻、調(diào)幅等調(diào)制波形。一般至少要求產(chǎn)生三角波、方波和正弦波。產(chǎn)生各種信號

波形的方法很多，其電路主要由振蕩器、波形變換器和輸出電路三個部分組成。振蕩電路主

要產(chǎn)生具有一定頻率要求的信號。它決定了函數(shù)發(fā)生器的輸出信號的頻率調(diào)節(jié)范圍、調(diào)節(jié)方

式和頻率的穩(wěn)定度:在要求不高的場合，電路往往以需要產(chǎn)生的波形中的一種信號作為振蕩

信號。常用的振蕩器有脈沖振蕩器和正弦波振蕩器。該部分主要考慮信號頻率調(diào)節(jié)范用和頻

率的穩(wěn)定度。波形變換器功能是對振蕩源產(chǎn)生的信號進行變換和處理，形成各種所需的信號

波形。重點考慮波形的失真問題，通過采取各種措施盡可能使波形失真減少。輸出電路是對

各路波形信號進行幅度均衡和切換，并完成信號幅度的調(diào)節(jié)、功能;重點考慮輸出端的特性，

如輸出波形的最大幅值、輸出功率和輸出阻抗等。

3.6什么是DDS數(shù)字式頻率合成信號發(fā)生器？

將高穩(wěn)定度的基準頻率經(jīng)過加、減、乘、除等代數(shù)運算，產(chǎn)生一系列新頻率分量并用窄

帶濾波器選出。

3.7簡述DDS信號發(fā)生器的工作原理。

數(shù)字合成(DirectDigitalSynthesis)的基本原理是基于取樣技術(shù)和計算技術(shù)，通過數(shù)

字合成來生成頻率和相位對于固定的參考頻率可調(diào)的信號。

第四章模擬測量方法

4.1

當用5V量程時，萬用表內(nèi)阻為20KC

/V*5V=100Kno

loo/cn

測得電壓”』5H25/01+lOOKIT"

當用25V量程時，萬用表內(nèi)阻為20K。

/V*25V=500Allo

500KR

測得電壓”2:5%5而祝福二4W

V4V?5V

因此：相對誤差丫/,"一X100=-20%

Jr

476V-5V

相對誤差Y25二一軍—x100=48%

KZV

答:利用5V量程時引起的相對誤差為-20%,利用

25V量程時引起的相對誤差為48%。

4.2

蛆平均值U=t=叱％0.9V

Ka1.11

三者平均值都為09V。

根據(jù)有效值UXOTB=KFxU,

所以正弦波的有效值UXfn?=l.llxO.9=lV

方波的有效值UsExo.xogv

三角波的有效值UXflM=1.15xO9=l.O35V

根據(jù)峰值Up=KpXUXBm,所以：

正弦波的峰值U尸JIx1V=1.414V~1.41V

方波的峰值Up=0.9V

三角波的峰值Uh1.73xL035=L79055V與1.79V

4.3

（D崢值表的漆料

峰值表為正弦波有效值刻度時，其讀數(shù)U『UpKP）三種波形的泄10V,故它

力用峰值表上的讀數(shù)，朋Ua=10V2-7.0A：

（2）19值表的讀數(shù)

均值表為正弦波有效值刻度時，耳讀的Ua=U,~MKJ

對正弦波U=%5=UJ"Q故讀數(shù)Ua="=0.7071/。

Kp、Kp~

對方波。==iov,故讀數(shù)/=z7=i.11x10=11iiz*

對三角波N=Up=―9一，故讀數(shù)=5

KfKp1.15x1.73'1.15x173

（3）有效值電壓表的讀數(shù)

該表測試任何波影電壓都可以宣讀有效值。

對正弦波，U.E=UplKp,故談數(shù)，=10/森=7.07l

對方波%=UplKp=10%故讀檢〃=10幾

對三角波%E=U/Kp=M=5.78V，故讀數(shù)〃=5.78V。

4.4用X1-4360型示波器軸靈度校準為0.1V/div（微調(diào)置校正位）,用1:10探極

線觀察由XD-2型正弦波信號發(fā)生器輸出的2V電壓（儀器面板表頭指示值），這

時屏幕上波形高度是多少格？

答案略。

4.5已知某電壓表采用正弦波有效值刻度，如何用實驗的方法確定其檢波方式

至少列出兩種方法并對其中一種進行分析。

方法1:當用峰值電壓表測量任意波形電壓時若它們的示值相等，則其峰值也相等:當用

均值電壓表測量任意波形電壓時，若它們的示值相等，則其平均值也相等；當用有效值電壓

表測量任意波形電壓時，若它們的示值相等，則其有效值也相等。這是進行Idqu。；波形換

算rdquo；的根本，反過來，當用某檢波方式的電壓表測量不同的波形電壓時，若它們的示

值相等，當它們的峰值相等時，該電壓表的檢波方式應(yīng)為峰值檢波；當它們的平均值相等時，

該電壓表的檢波方式應(yīng)為平均值檢波；當它們的有效值相等時，該電壓表的檢波方式應(yīng)為有

效值檢波。在具體判斷交流電壓表的檢波方式時，可取兩種最常見，也較簡單的波形信號，

即正弦波信號和方波信號，分別接到所用電壓表上，分別調(diào)節(jié)信號幅度，使電壓表的示值相

等，然后保持這兩種信號不變。根據(jù)示值可求出正弦信號的有效值、平均值和峰值，而對于

方波可通過示波器讀出其峰值（正弦信號的峰值也可通過示波器讀出），由于方波的波形系數(shù)

和波峰系數(shù)均為1,故該方波的有效值、平均值都等于其峰值。這樣，比較這兩種信號的峰

值、平均值、有效值，看兩種信號的哪個表征量最接近（實際測量時誤差不可避免），若兩者

的峰值相等，則可判斷所用交流電壓表的檢波方式為峰值檢波:若兩者的平均值相等，則可

判斷所用交流電壓表的檢波方式為均值檢波:若兩者的有效值相等，則可判斷所用交流電壓

表的檢波方式為有效值檢波。

方法2:用一個已知平均值，有效值，峰值的三角波對該表進行測試，在進行計算驗證。

如果示值等于有效值則此表為有效值表；否則假設(shè)為峰值表，根據(jù)Up二radic：2xUa算出峰值，

根據(jù)峰值相等示值也相等的原則，如果計算出的Up等于己知三角波峰值，則此表為峰值檢

波表:否則假設(shè)為平均值表，根據(jù)UR2/L11,計算出平均值U,根據(jù)示值相等，則其平均值

也相等的原則，如果計算出的平均值U等于已知三角波的平均值，則此表為平均只表。

4.6實驗中利用同一塊峰值電壓表測量幅度相的正弦波方波及三波的電壓讀數(shù)

相同嗎？為什么？

相同。因為峰值電壓表是按正弦波有效值進行刻度的.而這一：種波的幅度即Up相同，所

以Up=Up=Up/（根號2都相同）。

4.7欲測量失真的正弦波，若實驗室無有效值電壓表，則應(yīng)選用峰值表還是平均

值表更適當一些？為什么？

應(yīng)選用均值表。因為峰值電壓表對被測信號波形的諧波失真所引起的波形誤差非常敏感,

而均值表的波形誤差與峰值表相比要小得多。

4.8簡述用平均值表測量噪聲電壓的工作原理。

當用分貝刻度測量時：只要在分貝指示值上加上l.ldB即可（因為20.坨1.13-1.1）,

測量噪聲電壓時,還要注意到平均值電壓表本身的帶寬應(yīng)該比被測電路的噪聲帶寬大得

多。對于多級放大器而言:其噪聲帶寬近似等于其3dB帶寬。在測量噪聲電壓時應(yīng)當選擇頻

率范圍盡量寬的平均值電壓表，以減小測量誤差。

4.9簡述用Q表測量Q值的工作原理。

Q表是測量品質(zhì)因數(shù)的儀表，其工作原理是先給被測線圈激勵振蕩，隨后計算兩個專門

規(guī)定的振幅電平的衰減振蕩次數(shù)，其振蕩次數(shù)就是品質(zhì)因數(shù)Q值。

4.10解釋失真度的定義詳細分析失真度測量儀的基本工作原理。

現(xiàn)在，固緯失真度儀根據(jù)測量原理大致可分為基波剔除法和頻譜分析法兩種。

般模擬式的失真度測量儀采用基波剔除法（基波抑制法），這種儀器測量的誤差相對較大。

通過具有頻率選擇性的無源網(wǎng)絡(luò)（如諧振電橋、文式電橋、雙T陷波網(wǎng)絡(luò)等）抑制基波，

由總電壓有效值和抑制基波后的諧振電壓有效值計算出失直度。

如上所述，信號失真的程度可用非線性失真系數(shù)或失真度表示。

4.11陷波器有幾種類型?設(shè)計一種實用的雙T形有源陷波器。

陷波器有不同的類型比如主動型與被動型，數(shù)字型與模擬型等等。它們可以應(yīng)用于各種

領(lǐng)域，包括無線通信、音頻信號處理、雷達系統(tǒng)、地震勘測等等。

4.12詳細分析功率表的誤差來源。

1.負載的變化影響計量誤差。

2.供電線路電壓的大小影響計量誤差。

3.線電壓的不對稱影響三相電能表的計量誤差線電壓的不對稱性，也是影響電能表誤差

的原因之一。

4.電能表的環(huán)境溫度也影響計量誤差.

5.供電頻率的變化對電能表計量誤差的影響。

6.電能表發(fā)生傾斜也影響計量的準確性。

4.13為什么阻抗測量電路中必須有模擬乘法器？

模擬乘法器的應(yīng)用很廣泛，主要可用來實現(xiàn)調(diào)幅、同步檢波和混頻等頻譜搬移電路中。

第五章數(shù)字測量方法

5.1數(shù)字電壓表的主要技術(shù)指標是什么?它們是如何定義的？

1.顯示位數(shù)完整顯示位

2.量程基本量程

3.分辨力

4.測量速度測量速度是指每秒鐘完成的測量次數(shù)

5.測量精度

6.輸入阻抗

5.2說明雙積分型數(shù)字電壓表的工作原理和特點。

雙積分型數(shù)字電壓表不需要取樣-保持電路。因為它內(nèi)部的雙枳分型A/D轉(zhuǎn)換器每一次

A/D轉(zhuǎn)換需要幾十到幾百亳秒，它測最的是輸入電壓在A/D轉(zhuǎn)換時間的平均值。雙積分型數(shù)

字電壓表般是用來測量基本不隨時間改變的電壓。

5.3數(shù)字電壓表同模擬式電壓表相比各有什么特點？

數(shù)字表比較精確，模擬表比較直觀，各有各的優(yōu)點.

就像手表還是習慣用指針式的(模擬)，數(shù)字手表相對用得還是比較少。

5.4下面給出四種數(shù)字電壓表的最大計數(shù)容量：

(1)9999；(2)19999；⑶5999；(4)1999

試說明它們分別是幾位的數(shù)字電壓表?其中第⑵種的最小量程為0.2V,問它的

分辨力是多少？

（1）4位：（2）4位：（3）3位：惶可以說4位C4）3位.

242

,其中第二種的最小量程為0.2V,它的分辨率

是

5.5用一臺6（1/2）位DVM進行測量，已知固有誤差為土（0.003%讀數(shù)+0.002%滿

度）o選用直流1V量程測量一個標稱值為0.5V的直流電壓顯示值為0.499876V

問此時的示值相對誤差是多少？

0.007%o

5.6數(shù)字電壓表的固有誤差4U二士（0.001%讀數(shù)+0.002%滿度），求用2V量程測量

18V和0.18V電壓時產(chǎn)生的絕對誤差和相對誤差。

1、測量1.8V時

絕對誤差A(yù)U=±（0.001%讀數(shù)+0.002%滿度）

=±（0.001%*1.8V+0.002%*2V）=0.000058V.

相對誤差

6=AU/U=0.000058V/1.8=^0.000032=0.0032%

2、測量0.18V時

絕對誤差A(yù)U=±（0.001%讀數(shù)+0.002%滿度）

=±（0.001%*0.18V+0.002%*2V）=0.0000418V.

相對誤差

6=AU/U=0.0000418V/0.18^0.00023=0.023%

5.7簡述測量頻率周期時間及相位等參數(shù)的工作原理并繪出儀器的構(gòu)成框圖。

答案略。

5.8為什么要進行時基晶體校準工作？

能提高準確度。

5.9用7位電子計數(shù)器測量fz=5MH的信號的頻率當閘門時間置于1s,0.1s及

10ms時試分別計算由AN二±1誤差所引起的測頻誤差。

AV+1+1

,士1誤差±)=.=---=±2xl(T

八

NfxT5MHz

閘門a寸間為o.is時，±i誤差竺_=t2xio

Nfj54儂x01

Ifl門0寸間為10ms時，±1誤差六

fxT5A儂x001

5.10某電子計數(shù)器品振頻率誤差為1x10”若需利用該計數(shù)器將10MHz晶振校準

到102問閘門時間應(yīng)選為多少方能滿足要求？

南?化諛能必用/M-1/J/.不出于10'及/.,10'業(yè).可米建

所用用門時間F庾不小于la.

竽?，樓?圜）

5.11用計數(shù)器測頻率已知閘門時間和計數(shù)值N如題5.11表所示，求各情況下的

fx0

N

解/r*=亍，則各情況下的加如下表所示。

T10sIs0,1s10ms1ms

1000100

N100001000100

000000

fx100000100000100000100000100000

5.12電子計數(shù)器在測頻率和周期時存在哪些主要誤差?如何減小這些誤差？

通用電子計數(shù)器測量頻率、周期時存在量化誤差、觸發(fā)誤差和標準頻率誤差。量化誤差

是不可消除的；觸發(fā)誤差對測量周期影響較大，而對測量頻率影響較小可以提高被測信號的

信噪比并采用多周期測量次測量周期，以減小觸發(fā)誤差標準頻率誤差較小可以不予考慮。

5.13欲用電子計數(shù)器測量千x=2000Hz的頻率，采用測頻（選用閘門時間Is）和周

期（選用100us時標信號）兩種方法，試計算由AN二±1誤差所引起的測頻誤差。

1)測頻：

^-=±—=±—=±―1—=±5x10'

NTfx1x2000

2）測周:

=±1=±1

N乜V

I//,=1/2000(5)=>寧

=1100/fi=104(/t)

5.14有一臺瞬時值數(shù)字相位計已知Tx/Ts=3600（Tx為被測信號周期，Ts為時標

信號周期）試計算由于4N二±1誤差所產(chǎn)生的最大相位誤差。

答案略。

5.15用某型號示波器測量兩個脈沖之間的時間間隔,如題5.15圖（不用擴展）所

示。試寫出測量步驟。

答案略。

第六章時域測量

6.1示波管由哪些部分組成?各部分的功能如何？

熒光屏，電子槍，偏轉(zhuǎn)板。

6.2模擬示波器包括哪些單元電路，它們的作用如何？

垂直系統(tǒng)（主要是垂直放大）

水平系統(tǒng)（主要是掃描和水平放大）

主機（主要是高、低壓電源和顯示電路）

6.3簡述示波管波形顯示原理。

（1）因為示波管（示波器）具有線性偏轉(zhuǎn)特性，所以當丫偏轉(zhuǎn)板上加上被測信號而X偏轉(zhuǎn)板

上加上與時間成正比的鋸齒波時，就可以使每一次掃描出的波形是與實際波形致的被測信號

波形。

（2）當示波器采用電平觸發(fā)（即觸發(fā)掃描）且滿足同步條件時，每一次掃描得到的波形就

一致保證每一次掃描得到的波形能夠在屏幕上重合，從而為得到穩(wěn)定波形提供必要的條件。

（3）當保證同一點熒光物質(zhì)熄火間隔時間不超過視覺暫留時間時就能使上述波形不產(chǎn)生

閃爍，保證在屏幕上得到一個便于觀察的穩(wěn)定波形。

6.4示波器v通道為什么要加延遲線?

通用示波淵采用觸發(fā)掃描，掃描受被測信號的控制，這樣的掃描開始時間要比被測信號

的到來時間稍遲一些，為了顯示被測波形的完整，需要把被測信號延遲一些時間，這就是延

遲線的作用。

6.5數(shù)字存儲示波器與模擬示波器有什么區(qū)別？

模擬示波器數(shù)字示波器的區(qū)別，數(shù)字示波器是采用數(shù)顯得方式，工作原理是基于數(shù)字式

的。一般是先對連續(xù)信號進行采樣(離散化)。然后游波。模擬示波器是直接對連續(xù)信號用模

擬電路的方式進行處理，然后顯示。整個過程是基于模擬電路的。

6.6某型示波器最高掃描速度為0.01us/cm其屏幕方寬度為10cm,如果要求能

觀察到兩個完整周期的波形。問示波器最高工作頻率是多少？問示波器的最低工

作頻率是多少？

屏幕x軸方向可用寬度為10cm,屏幕顯示為2個完整周期的波形，則每個波形寬度為

10cm/2=5cm,當掃描時間置于為0。lus/crn時該波形的周期為0.Ius/crnx5-0o5us頻率2MHz。

6.7分析熒光屏上顯示下列波形的原因。

⑴見題6.7圖(a),輸入為方波電壓，y與x通道工作正常。

⑵見題6.7圖(b),輸入為正弦波，y通道工作正常。

答案略。

6.8用示波器觀察XD-2型正弦波信號發(fā)生器的輸出電壓波形。如果兩臺儀器不

共地，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象(見題6.8圖)？

答案略。

6.9簡述數(shù)字存儲示波器的組成和工作原理。

數(shù)字存儲示波器首先將被測的模擬信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后得到數(shù)字信號存儲于隨機存儲

器RAM中。在顯示時再將數(shù)字信號讀出，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換恢復(fù)為模擬信號，加在普通示波器的Y

偏轉(zhuǎn)板上。此時，，X偏轉(zhuǎn)板上不再加入鋸齒波電壓信號，而是與取樣示波器類似地加入由數(shù)

碼經(jīng)過D/A產(chǎn)生的階梯波，

6.10簡述數(shù)字存儲示波器中的峰值檢測電路工作原理.

數(shù)字存儲示波器利用A/D變換器將輸入的模擬信號變換成數(shù)字信號,然后存儲于數(shù)字存

儲器中，需要時再將存儲器中存儲的內(nèi)容調(diào)出，并通過D/A變換器,將數(shù)字信號恢復(fù)為模擬信

號,最后顯示在示波器熒光屏上。

6.11示波器有哪些應(yīng)用？舉例說明。

通用示波器是用來觀察電壓，電流波形，并能夠測量其數(shù)值的大小的?種電子儀器，凡

是能夠變換成電壓或電流的其它電學(xué)量與非電學(xué)量.都能通過電子示波器進行觀察和測量。

第七章頻域測量

7.1掃頻儀常用術(shù)語有哪些?其定義是什么？

掃頻信號發(fā)生器:一種具有款待頻率調(diào)制特性的信號發(fā)生器。

掃頻儀:一種具有顯示裝置的頻率信號發(fā)生器。

打頻時間：頻率從一個規(guī)定值變化到另一個規(guī)定值得時間問隔。

7.2掃頻儀使用的關(guān)鍵器件是變?nèi)荻芩陔娐分衅鹗裁醋饔?？解釋PN結(jié)電容

的公式。

變?nèi)荻O管是指它的結(jié)電容隨外加偏壓而改變并呈現(xiàn)明顯的非線性特性。變?nèi)荻O管

在VHF、UHF和微波領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用可以用做參量放大、變頻和倍頻、電調(diào)諧、調(diào)

制限幅和開關(guān)等。反偏的PN結(jié)隨反向電壓德變化，勢壘區(qū)中的電荷量也要相應(yīng)地變化，這

個效應(yīng)可用勢壘電容Cj來等效，其大小為:Cj=K（U「u）”n式中，K為常數(shù)，它與雜質(zhì)濃度、

PN結(jié)面積等因素有關(guān)。調(diào)整這些因素可以控制勢壘電容Cj的大小。n也是常數(shù)，它決定于

結(jié)的工藝結(jié)構(gòu)，n在1/3~3范圍內(nèi)變化。3為內(nèi)建電壓，U為外加電壓，反向偏置時是負

值正向偏置時是正值。

7.3電調(diào)諧變?nèi)荻O管在電路中有幾種接法?畫出變?nèi)荻O管在電路中的幾種接

入方法。

7.4結(jié)合圖7.2.1闡述掃頻儀的工作原理。

工作時精密機械傳動部分帶動特制的光學(xué)鏡頭逐點逐行對圖片進行掃描，光學(xué)鏡頭將圖

片的影像成像在電荷耦合器件CCD陣列上，CCD將光信號轉(zhuǎn)換成電信號.然后對這些電信號

進行A/D轉(zhuǎn)換及處理,產(chǎn)生相應(yīng)的數(shù)字信號送往計算機當機械傳動機構(gòu)帶動裝有光學(xué)鏡頭和

CCD的掃描頭在控制電路的控制下在圖稿上全部掃描遍，一幅完整的圖像就輸入到計算機中

了。

7.5閘述頻標產(chǎn)生的工作原理,解釋圖7.3.3所示的頻標波形圖。

答案略。

7.6詳細解釋頻標單元電路的工作原理。

頻標是頻率標記的簡稱。頻率標記是用一定形式的標記對頻率特性曲線上的任意點進行

定量描述。

頻標的形狀大致有四種，即菱形頻標、脈沖頻標、線頻標及光點式頻標。在BT-3CHI掃

頻儀中采用的是菱形頻標，

7.7掃頻儀有多少種應(yīng)用？舉例說明。

在通用掃頻儀中，頻標的給出一般有三種形式:單一頻率間隔的頻標，兩種頻率間隔的復(fù)

合頻標，專門用來校準的外接頻標。由于頻率標記是頻率測量的標尺，因此要求頻率標記具有

較高的頻率穩(wěn)定度和頻率精確度。在屏幕上顯示的頻標,要求其標記清晰,幅度大致相等,對

于復(fù)合頻標要求大小頻標能夠有明確的區(qū)分。頻率標記的產(chǎn)生是靠差頻的方法獲得的。利用

差頻的方法將獲得一個或多個頻率標記。如果和掃頻信號直接進行差頻的是一個固定頻率的

正弦波，則只能產(chǎn)生一個頻標。如果和掃頻信號進行差頻的是一個諧波豐富的窄脈沖，則能產(chǎn)

生多個頻標。

7.8介紹時域和頻域的關(guān)系。

時域是信號在時間軸隨時間變化的總體概括。頻域是把時域波形的表達式做傅立葉等

變化得到復(fù)頻域的表達式、所畫出的波形就是頻譜圖。是描述頻率變化和幅度變化的關(guān)系。

示波器用來看時域內(nèi)容，頻普儀用來看頻域內(nèi)容。時域(時間域-timedomain)一—自變量是

時間，即橫軸是時間,縱軸是信號的變化。其動態(tài)信號x”)是描述信號在不同時刻取值的函

數(shù)。頻域(頻率域-frequencydomain)——自變量是頻率，即橫軸是頻率,縱軸是該頻率信

號的幅度,也就是通常說的頻譜圖。頻譜圖描述了信號的頻率結(jié)構(gòu)及頻率與該頻率信號幅度

的關(guān)系。

7.9闡述掃頻超外差式頻譜儀的工作原理。

超外差頻譜儀是一種具有掃頻和窄帶寬濾波功能的超外差接收機,用掃頻振蕩器作為本

機振蕩器，中頻電路有頻芍很窄的濾波器，按外差方式選擇所需頻率分最。這樣，當掃頻振

蕩器的頻率在一定范圍內(nèi)掃動時，會與輸入信號中的各個頻率分量在混頻器中產(chǎn)生差頻，再

對所得的固定頻率信號進行測量分析，由此依次獲得被測信號不同頻率成分的幅度信號。

7.10什么是FFT頻域法？

信號的頻域測量是研究電路網(wǎng)絡(luò)或電信號中各頻率分量的幅度u與頻率f之間的關(guān)系,

即在領(lǐng)域內(nèi)觀察和分析電路網(wǎng)絡(luò)或電信號。

7.11調(diào)頻信號分析有哪幾種方法？

(D掃頻頻域法；

(2)貝塞爾(Bessel)零點法;

(3)哈伯雷(Haberly)法;

(4)斜率檢波/解調(diào)法，

7.12頻譜儀操作使用時要注意哪幾點？

1、關(guān)于頻譜分析儀來說電源是非常重要的，在給頻譜分析儀加電之前，必定要確保電

源接法正確，確保地線牢靠接地。頻譜分析儀裝備的是三芯電源線，開機之前，必須將電源

線插頭插入標準的三相插座中，千萬不要運用沒有保護地的電源線，以避免或許形成的人身

損傷。

2、在對信號進行丈量前，頻譜分析儀開機后應(yīng)預(yù)熱三十分鐘，當測驗環(huán)境溫度改變3

—5度時，頻譜分析儀應(yīng)從頭進行校準。

3、任何頻譜分析儀在輸入端口都有一個答應(yīng)輸入的大安全功率，稱為大輸入電平。如

國產(chǎn)多功能頻譜分析儀AV4032要求連續(xù)波輸入信號的大功率不能超過+30dBmW(DD,且不

答應(yīng)直流輸入。若輸入信號值超出了頻譜分析儀所答應(yīng)的大輸入電平值，則會形成儀器損壞；

關(guān)于不答應(yīng)直流輸入的頻譜分析儀，若輸入信號中含有直流成份，則也會對頻譜分析儀形成

損傷。

第八章數(shù)據(jù)域測量

8.1數(shù)字系統(tǒng)信號有哪些主要特征？

時間上不連續(xù)，數(shù)量上不連續(xù)。

82邏輯分析儀有哪些特點，

絕大多數(shù)邏輯分析儀都由定時分析儀和狀態(tài)分析儀這兩個主要部分組成。定時分析儀更

適于處理多線的總線型結(jié)構(gòu)或應(yīng)用。它能夠在信號線上的碼型上甚至在毛刺上觸發(fā)。狀態(tài)分

析儀常被看成是一種軟件工具，事實上它在硬件設(shè)定也很有用。由于它從被測系統(tǒng)得到時鐘

因此捕獲的數(shù)據(jù)也就是系統(tǒng)在時鐘上的數(shù)據(jù)。邏輯分析儀為數(shù)字電路設(shè)計工程師提供了強大

的設(shè)計工具。

8.3邏輯分析儀有幾種類型?并分別敘述它們的工作過程。

邏輯分析儀的工作過程就是數(shù)據(jù)采集、存儲、觸發(fā)、顯示的過程，由于它采用數(shù)字存儲

技術(shù)，可將數(shù)據(jù)采集工作和顯示工作分開進行，也可同時進行，必要時，對存儲的數(shù)據(jù)可以

反復(fù)進行顯示，以利于對問題的分析和研究。

8.4結(jié)合圖8.4.1閘述邏輯分析儀的工作原理。

答案略。

8.5邏輯分析儀有哪幾種主要工作方式？

邏輯分析儀的數(shù)據(jù)采集劃分為定時分析（異步時鐘或內(nèi)時.鐘）和狀態(tài)分析（同步時鐘或外

時鐘）兩種工作方式。

8.6狀態(tài)表顯示和定時圖顯示有何主要區(qū)別？

定時顯示定時顯示是以邏輯電平表示的波形圖的形式將存儲器中的內(nèi)容顯示在屏幕上，

顯示的是一串經(jīng)過整形后類似方波的波形，高電平代表“1”，低電平代表“0”。由于顯示的

波形不是實際波形，所以也稱“偽波形”。

狀態(tài)表顯示狀態(tài)表顯示是以各種數(shù)值如二進制、八進制、十進制、十六進制的形式將存

儲器中內(nèi)容顯示在屏幕上。

8.7詳細分析典型邏輯狀態(tài)分析儀的工作原理。

邏輯分析儀的工作過程就是數(shù)據(jù)采集、存儲、觸發(fā)、顯示的過程，由于它采用數(shù)字存儲

技術(shù),可將數(shù)據(jù)采集工作和顯示工作分開進行，也可同時進行，必要時，對存儲的數(shù)據(jù)可以反

復(fù)進行顯示，以利于對問題的分析和研究。將被測系統(tǒng)接入邏輯分析儀，使用邏輯分析儀的

探頭（邏輯分析儀的探頭是將若干個探極集中起來,其觸針細小，以便于探測高密度集成電路）

監(jiān)測被測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流,形成并行數(shù)據(jù)送至比較器,輸入信號在比較器中與外部設(shè)定的門限

電平進行比較。

8.8邏輯分析儀在哪些領(lǐng)域得到了應(yīng)用？舉例說明。

邏輯分析儀主要應(yīng)用在數(shù)字系統(tǒng)軟件測試、微處理器測試、測試數(shù)字集成電路、數(shù)字系。

第九章調(diào)制域測量

9.1調(diào)制方式是根據(jù)信號的何種參數(shù)進行劃分的。并說明各種調(diào)制方式的特點。

調(diào)頻，調(diào)相，調(diào)幅。

9.2圖9.1.1中信號的三維空間的物理意義是什么？

信號量的值為正時，表示系統(tǒng)中某類資源的數(shù)晟；為負時，表示等待進程個數(shù)。

9.3闡述調(diào)制信號測量的具體內(nèi)容。

由于調(diào)制技術(shù)在通信中的重要作用，在對正弦信號的測量中需對信號的調(diào)制進行測量。

通常調(diào)制指用一個信號（如語言信號）對載波的特性，如幅度、相位和頻率進行調(diào)制，使它隨調(diào)

制信號進行變化。對調(diào)制信號主要測量調(diào)制指數(shù)，包括調(diào)幅指數(shù)、調(diào)頻指數(shù)等。

9.4詳細闡述連續(xù)計數(shù)技術(shù)（ZDT）的工作原理及波形。

ZDT計數(shù)器在工作原理上主要是由兩路計數(shù)器組成的,如圖9.4.1所示。其中，一路稱為

事件計數(shù)器，對經(jīng)過處理的被測信號過零點進行計數(shù)；另一路稱為時間計數(shù)器,時基脈沖進行

連續(xù)計數(shù)。作為定時的時訶單位,時基脈沖間隔越小,則測量精度越高。

9.5說明調(diào)制域分析儀的基本工作原理。

被測信號可以是任何波形的電信號，如正弦波、三角波、方波等。被測信號送入放大整

形電路進行放大、整形,變換成具有一定規(guī)律的脈沖序列，此脈沖序列稱為事件。將事件送人

事件計數(shù)器1和2,它們?yōu)楦咚儆嫈?shù)器，不但能計數(shù)最高的脈沖頻率，而且還能起到整形的作

用。500MHz的時基電路用來產(chǎn)生標準時間，它的穩(wěn)定度和準確度將決定時間計數(shù)器的測量

準確度。

9.6分析測頻時序和時間間隔測量時序。

時間間隔測量是指測量一個特定的“起始”事件至一個“終止”事件的時間差。時間

間隔測量可以用來測量電珞時延、雷達脈沖間隔、粒子的飛行時間、電纜長度、脈沖周期、

脈沖寬度、上升時間、相位差等。

時間間隔測量通常會用一個電子計數(shù)器（或者叫頻率計）實現(xiàn)。

9.7說明調(diào)制域分析儀的主要技術(shù)指標及應(yīng)用。

調(diào)制域分析儀關(guān)鍵的技術(shù)是要實現(xiàn)動態(tài)連續(xù)地測量頻率。

調(diào)制域分析儀的主要分析功能有:頻率、相位、時間間隔相對于時間軸的變化顯示;單次

或多次平均;任何測量結(jié)果的直方圖顯示;測量結(jié)果數(shù)值顯示;調(diào)制分析［峰一峰偏移、中心頻

率、調(diào)制速率］;

抖動頻譜分析:各種參數(shù)統(tǒng)計［平均、最大、最小、方差、均方差、有效值、概率］;阿侖

方差計算等。

抖動和調(diào)制都可利用機內(nèi)的分析功能方便地進行定量分析。另外，儀器還具有組合觸發(fā)

和選通功能用于捕獲復(fù)雜輸入信號的特定部分。

第十章阻抗域測量

10.1阻抗域測量主要應(yīng)用于？

電子元器件與電路特性等領(lǐng)域。電子元器件是一個品種繁多、數(shù)量龐大的電子基礎(chǔ)產(chǎn)品，

任何一臺電子裝置、設(shè)備或系統(tǒng)都離不開它。它們的性能、質(zhì)量參數(shù)和可靠性直接影響電子

產(chǎn)品的優(yōu)劣甚至起到?jīng)Q定性的作用,對電子元器件參數(shù)的測量是保證元器件質(zhì)量的重要措施。

10.2什么是分布參數(shù)?

電阻器、電容器及電感線圈除其基本參量甩阻、電容及電感外，同時還存在一些寄生參

量,即分布參數(shù)?？紤]寄牛參量的影響時，電容器和電感線圈需要采用等效電容、等效電感和

等效電阻來共同做系統(tǒng)性分析和處理,這些等效參量均與頻率有關(guān)。因此，必須在工作頻率I-.

進行測量。無論是測量基本參量還是測量等效參量,測量數(shù)據(jù)一定要滿足測量精度的要求。

10.3什么是電阻器？

電阻器是具有一定電阻值的電子元件，又稱為電阻。電阻器通常分固定電阻器和可變電

阻器兩大類而固定電陽器按電阻體材料及用途又可劃分成多種類型。電陽器在電路中的作用

有多種，如在電路中用作分壓器、分流器和負載電阻。電阻器所組成的基本電路有分壓、分

流、阻抗匹配及RC充放電電路等。

10.4什么是電容器？

電容器是一個充放電荷的電子元件，電容量是電容器儲存電荷多少的一個量值按絕緣介

質(zhì)材料的不同劃分成不同類型的電容器。其中，按可調(diào)性又劃分為固定電容器、可變電容器

及微調(diào)電容器三大類。電容器的基本特性是儲存電荷，具有隔斷直流、通過交流的作用。它

在濾波、調(diào)諧、耦合、旁路、延時整形等電路中得到了非常廣泛的應(yīng)用。

10.5什么是電感器線圈？

電感元件稱為電感線亂簡稱線圈。任何線圈中有電流通過時，線圈的周圍就會產(chǎn)生磁場。

當線圈中通過交流電流時、根據(jù)電磁感應(yīng)定律可知,在線圈兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,這種感應(yīng)電

動勢是由線圈中電流引起狗.即所謂的自感應(yīng)作用，稱為自感。

第十一章非電量測量

11.1說明非電量及其檢測的分類,它的主要優(yōu)點有哪些？

測量精度高、功能齊全、并能自動、連續(xù)地進行測量。

可以測量微小信號,并將轉(zhuǎn)換的電信號進行遠距離傳輸,便于遠距離操作和控制。反應(yīng)速

度快，可以測量非電量的瞬時值及變化過程。輸出的電信號易于與計算機連接，便于實現(xiàn)實時

測量。

11.2敘述和分析非電量檢測的基本工作原理。

非電量測量法是把被測非電量變換成與之有一定關(guān)系的電量，并用相應(yīng)的電工儀表或電

子儀器來測量，從而得到被測非電量測量結(jié)果。

11.3傳感器分類方法有哪些？

傳感器按被測量可分為加速度傳感器、速度傳感器、位移傳感器、壓力傳感器、負荷傳

感器、扭矩傳感器和溫度傳感器等。傳感器按工作原理可分為電阻應(yīng)變式傳感器、電容式傳

感器電感式傳感器、壓電式傳感器、霍爾式傳感器光電式傳感器和熱敏式傳感器等。傳感器

按能量的傳遞方式可分為有源傳感器和無源傳感器。傳感器按輸出信號的性質(zhì)可分為模擬傳

感器與數(shù)字傳感器。

11.4傳感器的特性有幾種?各是什么？

動特性是指傳感器對隨時間變化的;輸入量的響應(yīng)特征。

11.5寫出傳感器的靜態(tài)誤差公式，舉例加以說明。

靜態(tài)特性:線性度,靈敏度,重復(fù)性,遲滯性,分辨性,與穩(wěn)定性,漂移,靜態(tài)誤差等。

11.6解釋電感器的一階、二階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線的具體含義。

了解控制系統(tǒng)頻率響應(yīng)分析的目的和意義。

11.7說明集成傳感器智能傳感器的定義。

智能傳感器是利用微計算機技術(shù)使傳感器智能化。它是將一個或多個敏感元件與佶息處

理電路集成在同一硅片或GaAs片上，英文名字為Intelligent#8194;Sensor,美國俗稱為

Smart#8194;Sensor,含有聰明、伶俐、精明能干的意思。

11.8舉例分析非電量測量的應(yīng)用。

非電量測量技術(shù)首先必須獲得非電量信息，并將非電量信息轉(zhuǎn)變成電信號，然后才能完

成電測量。傳感器是完成非電最變成電信號的器件，通過傳感器的輸出信號經(jīng)測最電路進行

的加工處理（如衰減，放大，調(diào)制和解調(diào)，濾波運算及數(shù)字化等）變成電信號，實現(xiàn)非電量的

測量。

11.9詳細分析和闡述MHC1001型集成磁場傳感器的特點和工作原理。

答案略。

第十二章電磁兼容測量

12.1EMC包括哪兩個方面的含義？電磁兼容測量有哪些基本概念？

一方面是指設(shè)備在正常運行過程中對所在環(huán)境產(chǎn)生的電磁干擾不能超過一定的限值：另

一方面是指器具對所在環(huán)境中存在的電磁干擾具有一定程度的抗擾度，即電磁敏感性。

電磁兼容一般指電氣及電子設(shè)備在共同的電磁環(huán)境中能夠執(zhí)行各自功能的共存狀態(tài)，即

要求在同一電磁環(huán)境中的上述各種設(shè)備都能正常工作，且不對該環(huán)境中任何其它設(shè)備構(gòu)成不

能承擔的電磁騷擾的能力，或者說，電磁兼容是指電子線路、設(shè)備、系統(tǒng)相互不影響，從電

磁角度具有相容性的狀態(tài)。

12.2電磁干擾是根據(jù)何種因素劃分的？舉出一個實例解釋電磁干擾產(chǎn)生的原因

和性質(zhì)。

干擾源,干擾途徑,敏感接收器。

12.3闡述電磁發(fā)射測量與抗抗度測量的工作原理。

電磁輻射測量的原理是基于電磁輻射的物理特性，通過測量電磁場的強度和頻率來確定

電磁輻射的水平。

12.4人工電源網(wǎng)絡(luò)(LESN)在電路中起什么作用？

人工電源網(wǎng)絡(luò)是測量被測設(shè)備對電源線路產(chǎn)生的傳導(dǎo)干擾電壓的輔助設(shè)備。它的主要作

用有以下幾個方面：

(1)為50Hz市電提供通路。由于靠電網(wǎng)這一側(cè)的電感非常小(50nil),不足以在市電頻

率下形成大的阻抗，因此市電可暢行無阻地為試品提供電能，同時電網(wǎng)側(cè)的電容(1UF)還能

進一步衰減來自電網(wǎng)的干擾信號。

(2)隔離被測開關(guān)電源工作中產(chǎn)生的射頻電磁騷擾(測量頻率為0.15MHz?30MHz),利

用網(wǎng)絡(luò)電感在射頻下的高阻抗，可阻止由開關(guān)電源產(chǎn)生的射頻騷擾信號進入電網(wǎng)。

(3)通過靠近開關(guān)電源一側(cè)的耦合電容(0.1UF)轉(zhuǎn)接由開關(guān)電源產(chǎn)生的射頻騷擾信號進

入接收機。

(4)穩(wěn)定阻抗。由于各個電網(wǎng)的阻抗不同，使得開關(guān)電源騷擾電壓的值也各不相同。為

此，標準規(guī)定了一個統(tǒng)一的阻抗(50Q),以便于測試結(jié)果的相互比較。

12.5測量天線的功能是什么?主要參數(shù)有哪些？

天線測試暗室的主要目的是用于測試天線，以確保其在自由空間中的電磁性能。

12.6包絡(luò)檢波器有幾種類型?它們的功能又是什么？

包絡(luò)檢波電路有很多種,無源的有二極管檢波,有源的有三極管、運放等;還有單向檢波、

橋式檢波、同步檢波等等。

12.7簡述測量接收機的工作原理。

將接收天線感應(yīng)的高頻電磁信號加到輸入衰減器，其作用是將接收到的幅度過大的高頻

電磁信號或干擾電平衰減。0P00HS調(diào)節(jié)衰減量的大小確保輸入電平在測量接收機的測量范

圍之內(nèi)，防止輸入端因過載而引起系統(tǒng)線性和測量值的失真,或者燒毀衰減器、高頻放大器、

混頻器而損壞測量接收機，測量接收機帶有校準信號發(fā)生器,校準信號是一種具有特殊形狀

的窄脈沖，目的是通過比對的方法確定被測信號的強度，可隨時對接收機的增益進行自校，保

證測量值的精度。

第十三章智能儀器

13.1智能儀器同傳統(tǒng)電子測量儀器在原理和功能上有哪些突出的特點？

智能儀器與傳統(tǒng)儀器相比較，主要有以下幾個特點:功能強、性能好、自動化程度高、使

用維護簡單、可靠性高。智能儀器中采用微處理器后能實現(xiàn)“硬件軟化”，使許多硬件邏輯

都可以用軟件取代。這可使儀器降低成本、減小體積、降低功耗和提高可靠性。

13.2闡述智能儀器的基本組成和工作原理。

智能儀器主要由硬件和軟件兩大部分組成。硬件部分主要包括主機電路、模擬量輸入/

輸出通道、人一機接口電路、通信接口電路，其中主機電路用來存儲程序、數(shù)據(jù)并進行一系

列的運算和處理，它通常由微處理器、程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器及輸入/輸出（I/O）接口電路

等組成，或者它本身就是一個單片微型計算機:模擬量輸入/輸出通道用來輸入/輸出模擬信

號，主要由A/D轉(zhuǎn)換器，D/A轉(zhuǎn)換器和有關(guān)的模擬信號處理電路等組成:人一機接口電路的

作用是溝通操作者和儀器之間的聯(lián)系，主要由儀器面板中的鍵盤和顯示器組成，通信接口電

路用于實現(xiàn)儀器之間的聯(lián)系，以便使儀器可以接受計算機的程控命令。軟件分為監(jiān)控程序和

接口管理程序兩部分。監(jiān)控程序是面向儀器面板、鍵盤和顯示器的管理程序，接口程序是面

向通信接口的管理程序。

智能儀器的發(fā)展趨勢是趨于智能化、自動化、小型化、模塊化和開放式的系統(tǒng)。

13.3內(nèi)外總線在應(yīng)用上有何區(qū)別？

總線就是一組信號線的集合，它定義了各引線的信號、電氣、機械特性，使計算機內(nèi)部各

組成部分之間以及不同的計算機之間建立信號聯(lián)系,進行信息傳送和通信。按照總線標準設(shè)

計和生產(chǎn)出來的計算機模板,經(jīng)過不同的組合,可以配置成各種用途的計算機系統(tǒng)?？偩€包括

內(nèi)部總線和外部總線。

內(nèi)總線，又稱為微型計算機總線或板總線,一般稱為系統(tǒng)總線。它用于微型計算機系統(tǒng)各

插件板之間的連接，是微型計算機系統(tǒng)的最重要的一種總線，通常所說的微型機總線指的就

是這種總線。

外總線又稱通信總線，它用于微機系統(tǒng)與系統(tǒng)之間，微機系統(tǒng)與外部設(shè)備之間的通信通

道。這種總線數(shù)據(jù)傳輸方式可以是并行的（如打印機）或串行的。數(shù)據(jù)傳輸速率比片內(nèi)總線低。

13.4智能儀器設(shè)計分哪兩部分？其設(shè)計方案分幾個步驟進行?具體內(nèi)容又是什

么？

①選擇總體方案?？傮w方案是指針對提出的任務(wù)、要求和條件，從全局出發(fā)采用具有一

定功能的若干單元電路構(gòu)成一個完善的整機,去實現(xiàn)各項功能。應(yīng)盡可能設(shè)計出多種方案，

通過分析和比較、優(yōu)化出i種最佳方案，作出硬件和軟件框圖。對總體方案進行反復(fù)的修改

和補充,最后使總體方案逐步完善。

②根據(jù)總體方案設(shè)計出各單元電路。各單元電路必須滿足性能和技術(shù)指標要求,再根據(jù)

單元電路選擇微處理器、單片機和各種元器件，尤其是要重點考慮大規(guī)模、超大規(guī)模集成電

路的選擇。

第十四章虛擬儀器

14.1虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器相比有哪些優(yōu)點？

(1)提出“軟件就是儀器”的概念，由軟件替代硬件；

(2)儀器的功能由用戶根據(jù)需要用軟件來決定，具有由軟件實現(xiàn)的多功能；

(3)利用計算機的功能，實現(xiàn)信號的分析處理、顯示、存儲和打印等；

(4)靈活、開放，可通過網(wǎng)絡(luò)與其他設(shè)備互聯(lián)；

(5)技術(shù)更新周期短。

14.2簡述虛擬儀器的組成與分類特點與應(yīng)用。

虛擬儀器的構(gòu)成虛擬儀器由通用儀器硬件平臺(簡稱硬件平臺)和應(yīng)用軟件兩個部分構(gòu)

成。虛擬儀器的硬件平臺一般分為計算機硬件平臺和測控功能硬件(I/O接口設(shè)備)。虛擬儀

器軟件主要由兩部分組成，即應(yīng)用程序和I/O接口儀器驅(qū)動程序。

虛擬儀器的特點：

1)虛擬儀器可以通過在幾個分面板上的操作來實現(xiàn)比較復(fù)雜的功能。虛擬儀器憑借計算

機強大的硬件資源突破了傳統(tǒng)儀器在數(shù)據(jù)處理、顯示、存儲等方面的限制，增強了傳統(tǒng)儀器

的功能。

2)虛擬儀器可以由軟件取代傳統(tǒng)儀器中的硬件來完成儀器的功能。

14.3虛擬儀器中常用哪些總線?簡述它們的性能和特點。

(1)總線寬度:總線中數(shù)據(jù)總線的數(shù)量用bit(位)表示?？偩€寬度越寬,數(shù)據(jù)傳輸量越大。

(2)總線時鐘：總線中各種信號的定時基準。一般來說,總線時鐘額率越高,其單位時間內(nèi)

數(shù)據(jù)傳輸量越大但不完全是比例關(guān)系。

(3)最大數(shù)據(jù)傳輸速率：在總線中每秒鐘傳輸?shù)淖畲笞止?jié)量用MB/s表示即每秒多少兆

字節(jié)。在現(xiàn)微機中，一般可做到一個總線時鐘周期完成一次數(shù)據(jù)傳輸，因此總線的最大數(shù)據(jù)

傳輸速率為線寬度除以8(每次傳輸?shù)淖止?jié)數(shù))再乘以總線時鐘頻率。但有些總線采用了一些

新技術(shù)(女在時鐘脈沖的上升沿和卜降沿都選通數(shù)據(jù)等)，使最大數(shù)據(jù)傳輸速率比上面的計算

結(jié)果高最大數(shù)據(jù)傳輸速率有時被說成帶寬(Bandwidth)。

(4)信號線數(shù):總線中信號線的總數(shù)反映了總線的復(fù)雜程度。

(5)負載能力:總線中信號線帶負載的能力。

14.4虛擬儀器編程環(huán)境的內(nèi)涵是什么？

虛擬儀器開發(fā)是當前自動化儀表領(lǐng)域研究的熱點。虛擬儀器主要被用于構(gòu)建計算機測試

分析系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)，它以軟件取代傳統(tǒng)的電子儀器,充分發(fā)揮了新一代計算機大容量、

高速度的潛能,是CAT(ComputerAidedTesting),CAE(ComputerAidedEngineering)中

一個重要的信號采集及分析手段。

14.5簡述LabVIEW的主要特點。

1)具有圖形化的編程方式，設(shè)計者無需寫任何文本格式的代碼；

2)提供豐富的數(shù)據(jù)采集、分析及庫存儲的函數(shù)；

3)提供傳統(tǒng)的程序調(diào)試手段，如設(shè)置斷點、單步運行，同時提供獨具特色的執(zhí)行工具，

使程序動畫式運行，利于設(shè)計