1电子测量与仪器习题参考答案第一章一、填空题1.测量是人们认识客观事物并获得其量值的实验过程。测量的基本方法是实验方法，测量结果由 数值和 单位两部组成。测量结果与真值之间的差异称为 测量误差。2.电子测量是泛指一切以电子技术为基本手段的测量。即以电子技术理论为依据、电子测量仪器和设备为手段，对各种电量、电信号以及电子元器件的特性和参数进行的测量。3.在电子测量的各项内容中，具有重要意义的是频率、电压、时间和阻抗的测量。4.电子测量按测量方法可分为直接测量、间接测量和组合测量；按被测量性质分为时域测量、频域测量、数据域测量和随机测量。5.计量的三个主要特征是统一性、准确性和法制性。6.计量基准通常分为国家计量基准 、国家副计量基准 和工作计量基准三类，也分别称作一级、二级、三级基准。7.比对的目的是考核量值统一性。8.根据测量误差的性质和特点，可将误差分为随机误差 、系统误差和粗大误差。9.随机误差的特点主要有三个：有界性 、对称性和抵偿性。10.在相同的条件下多次测量同一量值时，测量误差的绝对值和符号保持不变，或测量条件改变时按一定规律变化的误差称为系统误差。11.测量结果通常用准确度 、精密度和精确度三个参数来评定。12.某测试人员在进行石英晶体振荡器输出频率试验中，测得其平均值为 10000z，则此次测量的绝对误差2z，相对误差2/10000。13.在线性仪表进行测量时，为尽可能减小示值误差，一般应使示值指示在仪表满刻度值的 2/3 以上区域但对于指针式欧姆表，量和的选择应以电表指针偏转到最大偏转角度的 1/32/3 区域为宜。14.为提高曲线修匀时作图的准确度，通常采用的方法是分组平均。15.电子测量食品的功能包括变换功能 、信号处理与传输功能、测量结果与显示功能三种基本功能。16.电子测量食品的接地有两类，安全接地的目的是保障操作者人身安全，技术接地的目的是保证电子测量仪器正常工作。二、选择题1.在电子测量中，测量精度最高的测量是（） 。 频率.电压.电流.功率2.为了保证公众安全、国民经济以及社会发展，根据法制、技术和行政管理的需要，由政府或官方授权进行的、强制性管理的计量是（） 。 科学计量 B.工程计量.法制计量.计量监督23.下列各项中不属于国际单位的是（） 。.坎德拉（cd）.开尔文（）.摩尔（mol） D.千米(km)4.下列不属于测量误差来源的是（） 。.仪器误差和（环境）影响误差.满度误差和分贝误差.人身误差和测量对象变化误差.理论误差和方法误差5.被测量的真值是（） 。.可以准确测定的 .在甘一时空条件下是客观存在的，但很多情况下不能准确测定.不能准确测定 .客观上均不存在，因而无法测量6.下列几种误差中，属于粗大误差的是（） 。.仪表未校零所引起的误差.测频时的量化误差.测频时的标准频率误差.读数错误7.在相同条件下多次测量同一量时，随机误差的（） 。.绝对值和符号均发生变化 .绝对值发生变化，符号保持恒定.符号发生变化，绝对值保持恒定 .绝对值和符号均保持恒定8.被测电压真值为 100，用电压表测量时，指示值为 80,则示值相对误差为（） 。.+25%.-25%.+20%.-20%9.电子测量仪器的性能指标中，用于描述“在规定时间区间内，其他外界条件不变的情况下，仪器示值变化的大小”的指标是（） 。 .不确定度.稳定度.灵敏度.纯属度10.电子测量仪器按发展通常可分为四个阶段， “软件就是仪器”指的是（） 。.模拟仪器.数字仪器.智能仪器.虚拟仪器三、简答题1、简述计量与测量之间的联系与区别。计量与测量之间的联系：计量是测量发展的客观需要，测量数据的准确可靠需要计量予以保证，计量是测量的基础与依据，没有计量就没有测量。同时，测量又是计量联系实际应用的重要途径。只有测量与计量相互配合，才能在国民经济中发挥重要作用。计量与测量的区别：测量是用被测未知量和同类已知的标准单位量比较，这时认为被测量的真实值是存在的，测量误差是有测量仪器和测量方法引起的。计量是用法定标准的已知量与同类的未知量（如受检仪器）比较，这时标准量是准确的、法定的，而认为测量误差是由受检仪器引起的。2、量值传递的准则是什么？量值的传递是按照主基准、副基准、工作基准、各级标准逐级向下传递，一直传递到不同精度的量具和仪器。检定是量值的传递的具体形式。量值传递的准则是：高一级计量器具检定低一级计量器具的精确度，3同级计量器具的精确度只能通过比对来鉴别。3、简述误差的来源、分类及其常用表示方法。答：测量误差是由于电子测量仪器的及测量辅助设备、测量方法、外界环境、操作技术水平等多种因素共同作用的结果，从总体上讲，来源有六个方面，即仪器误差、方法误差、理论误差、影响误差、人身误差、测量对象变化误差。测量误差的分类：按照性质和 特点，可分为：随机误差、系统误差、粗大误差。测量误差的表示方法：（1）绝对误差：X=X-A。其中 A。为被测量的真值，测量结果为 X（2）相对误差：根据约定值不同，可将相对误差分为四类：真值误差：r=X/A。100%实际相对误差：r=X/A100%,其中 A 为实际值示值相对误差：r=X/X100%,其中 X 为测量值满度相对误差：r=X/Xm100%,其中 Xm 为满刻度四 综合题1 测量两个电压，分别得到他们的测量值 9V、101V,t 他们的实际值分别为 10V、100V，求测量的绝对误差和相对误差解： 绝对误差 10V9V=1V 100V101V=1V相对误差 1/10*100%=10% 1/100*100%=1%2.某待测电流约为 100mA，现有两块电流表，其中一块电流表量程为 0400mA，0.5 级，另一块表量程为0100mA，1.5 级，问选哪一块表测量更合适？解： 1m= = 0.5% 400 = 2 mA 示值范围（400 2）mAImX2m= = 1.5% 100 = 1.5 mA 示值范围（100 1.5）mA1x= = 2% 2x= = 1.5%Im1A02XIm2A105.可见，此时选择 1.5 级的电流表比选择 0.5 级的电流表测量的误差小。3.在图 1-9(a)、(b)两种测电阻 RX 的电路中，若电压表的内阻为 RV，电流表的内阻为 RI。若以 RX=U/I 为测量值，求受电表影响产生的绝对误差和相对误差，并讨论所得结果。4图 1-9 电流电压表测电阻(a) 测量值：R X=U/I 真实值：R X=U/(I-U/RV)=URV/(IRV-U) 绝对误差：|R|=|R X-RX|=U2/(I2RV-IU) 相对误差：r=|R|/R X=U/(IRV-U) 可见，这种测量方法适合 RV较大的情况。(b) 测量值：R X=U/I 真实值：R X=U/I-RI 绝对误差：|R|=|R X-RX|=RI 相对误差：r=|R|/R X=RI/(U/I-RI)=IRI/(U-IRI)可见，这种测量方法适合 RI较小的情况。4.对下列数字进行四舍五入处理，保留三位有效数字。45.77-45.8 86.3724-86.4 500.028-500 38050-3.80*1040.003125-0.00312 3.175-3.18 43.52-43.5 3.995-4.005 设某待测量的真值为 10.00，用不同的方法和仪器得到下列三组测量数据，试用准确度、精密度、精确度说明三组数据结果的特点。10.19，10.18，10.22，10.17，10.20，10.18，10.16，10.17，10.21；9.58，9.71，10.68，10.42，10.33，9.60，9.70，10.21，9.39，10.38；10.03，10.04，9.98，9.99，10.00，10.02，10.01，9.99，9.97，9.99；解：测量值均大于真值，且都集中在 10.1610.21 之间，说明系统误差大而随机误差小，即准确度低而精确度高。测量值真值周围较大面积内分布，系统误差小而随机误差大，即准确高而精确度低。测量值在真值周围紧密分布，系统误差和随机误差都较小，即准确度高且精密度高，故精确度最高。第二章一、填空题1、信号发生器按输出波形分为正弦信号发生器 、脉冲信号发生器、函数信号发生器和噪声信号发生器。 2、高频信号发生器主要由主振级、调制级、内调制振荡器、输出级、监视器和电源六部分组成。 3、XD-22A 型低频信号发生器的主振级采用 RC 振荡器电路，由热敏电阻 Rt 组成的负反馈支路的作用是稳幅，该热敏电阻的类型是负温度系数。 4、影响高频信号发生器频率稳定度的主要原因是外界条件（如温度、电源电压、负载、温度等）的变化，直接影响 LC 振荡回路参数的变化和电路和元件内部的噪声、元器件老化等产生的寄生相移引起的间接的频率变化。 5、合成信号发生器的核心部件是频率合成器。 6、基本锁相环包括三个组成部分，它们是鉴相器、环路滤波器、压控振荡器。 57、函数信号发生器产生信号的方法有先产生正弦波再得到方波和正弦波、利用施密特电路产生方波，经变换得到三角波和正弦波、先产生三角波再产生方波和正弦波三种。二、选择题1、能够输出多种信号波形的信号发生器是（B） A、锁相频率合成信号源 B、函数发生器 C、正弦波形发生器 D、脉冲发生器2、将 XD-22A 型低频信号发生器的“输出衰减”旋钮置于 60dB 时，调节“输出细调”旋钮使指示电压表的读数为 5V，则实际输出电压为（A） A、5mV B、50mV C、5V D、500mV3、高频信号发生器的工作频率一般为（C） A、1Hz1MHz B、0.001Hz1kHz C、100KHz35MHz D、300MHz 以上4、下列说法正确的是（A） A、采用频率合成技术可以把信号发生器的频率稳定度和准确度提高到与基准频率相同的水平B、高频信号发生器只能输出等幅高频正弦波C、低频信号发生器的指示电压表的示值就是它输出电压的实际值D、脉冲信号的上升时间是指脉冲幅度从零上升到满幅度值所需的时间5、矩形脉冲信号与方波信号的区别，在于以下（B）不同。 A、周期 B、上升时间 C、占空比 D、幅度6、电视信号发生器所提供的棋盘信号主要用于检查彩色电视机的（D） 。 A、色纯度 B、图像的几何中心位置 C、清晰度 D、图像的高度比及黑白“跃阶效应”三、简答题：1、简述函数信号发生器的基本组成及各组成部分的功能。答：（1）高频信号发生器主要由主振级、调制级、内调制振荡器、输出级、监视器和电源六部分组成。（2）主振级功能：产生高频等幅载波信号。调制级功能：主振级产生的高频等幅载波信号和调制信号发生器产生音频调制信号经调制级，输出载有音频信号的已调波。内调制振荡器：产生内调制信号。输出级：对已调信号进行放大和滤波，然后在比基础上通过衰减器对输出电平进行较大范围的调节和输出阻抗的变换，以适应各种不同的需要。监视器：用来测量输出信号载波的电平和调幅系数，显示输出信号的频率、幅度、波形等，对输出信号进行监视。电源：供给各部分所需的直流