电子测量技术课后题答案.pdf

1 3 解 格拉布斯法 算术平均值 30 1004 1032 1031 1052 1025 1041 1021 1028 1032 10 9 11 1 mVU n U n i i 实验标准差 13 0 30 1004 10 30 1032 10 30 1031 10 30 1052 10 30 1025 10 30 1041 10 30 1021 10 30 1028 10 30 1032 10 19 1 1 1 2 1 2 22222 222 1 2 mV VV n VS n i i 计算残差 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 电压 mV 10 32 10 28 10 21 10 41 10 25 10 52 10 31 10 32 10 04 Vi mV 0 02 0 02 0 09 0 11 0 05 0 22 0 01 0 02 0 26 判断 测量次数为 9 次 置信概率 99 查表可得 G 2 32 30 0 13 0 32 2 VGS 比较可得无残差大于 0 30 的数据 测得数据无异常 1 4 解 平均值 954 52 955 52954 52949 52950 52955 52950 52961 52959 52953 52 9 11 1 n i i X n X 实验标准差 2 1 1 0 004 1 n i i S XXX n A 类标准不确定度 0 004 0 001 9 S x u XS X n 1 5 解 1 贝塞尔法 平均值 实验标准差 A 类标准不确定度 自由度 V 7 2 极差法 R 0 12 n 12 c 2 85 0 12 0 042 2 85 0 042 0 015 8 S x u xS x 查表得 V 6 1 6 解 根据已知条件可以认为阻值 R 以置信概率 99 位于 10 000472 0 000129 10 000472 0 000129 区间内 为给定了置信区间 但未特别指明 分布 故按正态分布处理 阻值的 B 类标准不确定度为 0 000129 53 2 576 B q u k 1 7 解 功率 3 12 6 22 5 10283 5Pf U IUImW I U 互不相关 相关系数0 根据 得 P 的合成标准不确定度 1 10 解 分析 此题中的被测量为直接测量量 其不确定度由影响量引入 包括重复测量过程各种随 机因素的影响引入的不确定度分量 由 A 类评定得到 一般采用贝塞尔法 自由度为 n 1 和数字 表误差引入的不确定度分量 由 B 类评定得到 给定为最大允许误差 按均匀分布处理 自由度 为无穷大 然后用直接测量量不确定度合成公示将 A 类 B 类进行合成 即可得到测量结果的合 成标准不确定度 其自由度按课本 1 44 式进行计算 求扩展不确定度时按 t 分布处理 概率可取 95 查 t 分布表得到包含因子 按课本 1 57 式 802 44 0 040 x S x 22 22 22 12 6 0 0005 0 1 0 0225 6 7 c ff u Pu Uu I UI I u UU u I mW 2 1 N ci i i f uyu x x 0 04 0 015 8 u xS x 计算扩展不确定度 参考答案 A 类评定 u1 0 084K B 类评定 u2 0 019K 合成标准不确定度为 22 12 0 086 c uuuK v u 4 u 1 4 v 1 u2 4 v 2 9 扩展不确定度评定 按 t 分布处理 概率可取 95 查 t 分布表得到包含因子 扩展不确定度评定 U95 K95 c u 2 26x0 086 0 19 K 完整的测量结果为 R 13 40 0 19 K K95 2 26 P 95 Veff 9 1 11 解 y 3 3 2 1 xx x x12 3 3 2 1 2 xx 幂指数 P1 1 P2 2 1 P3 2 3 u 2 3 222 1 13 2 1 5 1 22 crelireli i yP ux 2 6 有效自由度 V y eff 4 3 1 crel reli i Vy Pi Vx Vi 18 由 P 95 Veff 18 查表得 t95 8 2 10 故相对扩展不确定度为 U rel95 2 1 6 2 5 5 2 4 答 示波器稳定波形的条件是扫描电压的周期是被测信号周期的整数倍 2 8 答 1 延迟线的作用是将被测信号延迟一段时间 d 以便观测到包括信号起始部分的全部波形 2 因为内触发信号可以使扫描电压与被测信号同步 之后再通过延迟线的作用就可以完整的 显示波形 2 11 答 时基电路由扫描闸门 积分器及比较和释抑电路组成 扫描闸门产生门控信号 控制锯齿波的起点和终点 积分器能产生高线性度的锯齿波电 压 比较和释抑电路的作用是控制锯齿波的幅度 达到等幅扫描 保证扫描的稳定 2 16 解 HzMHz sns sns divdivsdiv divns divs divns Dt 2 0 50 5 1 20 1 5 20 10 5 0 10 10 20 5 0 10 20 10 即为则被测信号的频率范围 即 被测信号的周期范围为显示一个周期波形时 的总范围为 功能的示波器 其带有扫描扩展 2 17 解 cmns cm MHz Dt 20 10 10 1 2 2 18 解 被测信号的峰值电压 U 105 6 10 div div mv 2 0 325V 2 25 解 Hz msT f ms cmmscm T VcmVcmUPP 3 104 25 0 11 25 0 2 05 0 10 2 1 2 06 被测信号的频率 被测信号的周期 被测信号的峰峰值 cmms cm ms Dt 25 0 10 1025 0 2 26 答案见 P85 2 29 答案见 P86 3 1 解 VVUKU VVUKU VU V F F 04 1 9 015 1 9 09 01 9 09 01 1 三三 方方 三角波的有效值 方波的有效值 三种波形的平均值均为 正弦波的有效值为 3 2 分析 本题可根据图示波形查表 3 1 可得到图示波形的波形因数和波峰因数 得出图示波 形的峰值 均值和有效值 然后再根据各表读数与被测参数间的关系 求出各表读数 a 图示波形为全波整流的正弦波 三种表读数均为 2 828 V b 图示波形为三角波 均值表读数为 2 229V 峰值表读数为 2 828V 有效值表读数为 2 309V 3 7 解 位位 乙为甲为 2 1 44 V00001 0 分辨力为 注意 基本误差是最大允许误差的一种类型 本题给定了基本误差即是给定了最大允 许误差 进行不确定度评定时用 B 类评定方法 被测量默认服从均匀分布 3 3 3 3 2 0 05 1 560 02 21 18 10 0 69 10 3 0 69 10 0 45 100 045 1 56 20 rel x V UV u BuV u Bu u V 时 类标准不确定度为 类相对标准不确定度为 时 3 3 3 3 0 05 1 560 02 20 4 78 10 2 8 10 3 2 8 10 1 8 100 18 1 56 rel x UV u BuV u Bu u 类标准不确定度 类相对标准不确定度为 3 8 解 VU T T U s f N T refx c 6 5 10 10 10 5600 1010 5600 37 1 2 6 2 2 3 9 解 由题意可知 Lu1 A1 Lu2 A2 Lp1 Lu1 10lg 1000 600 30 10lg 1000 600 27 78dBm Lp2 Lu2 10lg 500 600 14 10lg 500 600 14 79dBm Lrp Lp1 Lp2 27 78 14 79 12 99dB 3 10 解 由题意可知 输入端电压电平 Lu1 8 20lg 10 25 15 96dBm 输出端电压电平 Lu2 44 20lg 10 25 51 96dBm 相对电压电平 Lru Lu1 Lu2 15 96 51 96 36dB 3 11 解 VRPUmWP dB PP L dB R AL W R U PVU U xxx xx P P x xx x 75 7 120 500 600 lg1020 001 0 lg10 001 0 lg10 500 600 lg1020 600 lg10 12 0 500 75 7 75 7 775 0 lg2020 2 2 有 或 4 2 解 题中给出的测量结果是用相对扩展不确定度形式给出的 因此结果中的 0 5 就是各电 阻的相对扩展不确定度 即 R2 R3 R4的相对扩展不确定度分别为 Urel R2 0 5 Urel R3 0 5 Urel R4 0 5 其扩展不确定度分别为 U R2 0 5 xR2 U R3 0 5 xR3 U R4 0 5 xR4 按 B 类标准不确定度的评定方法得到各电阻的标准不确定度分别为 u R2 0 5 xR2 2 u R3 0 5 xR3 2 u R4 0 5 xR4 2 各电阻的相对标准不确定度分别为 u R2 0 5 2 0 25 u R3 0 5 2 0 25 u R4 0 5 2 0 25 又 Rx f Rx R3 R4 24 3 RR R 478 1 根据公式 1 45 可得到 Rx的合成标准不确定度 将合成标准不确定度除以 Rx即可得到其相对合 成标准不确定度 或直接采用公示 1 5 得到 Rx的相对合成标准不确定度 P2 1 P3 1 P4 1 即 ucrel Rx 2 3 1 ireli i PuR 2 3 0 25 0 435 4 5 解 A RRRRRRRRRRRRR RRRR I A RR U I V RR R RR R EU K RR RR RR RR R KRR i i i i i 59 3 64 9 0 13 40 132321132 312 0 1 1 32 2 1 1 32 32 0 或 由等效电路图可得 光束遮住 断开 用戴维南定理 从 4 7 解 64 42 1 1 2 11 421 2 11 2 1412 103 1 1014 3 254077200 2 2 1 1 0 1 2478 1 jLRj RRfLjR fC jR H RC RRC L RC CRRR R xx xx X X 或 海氏电桥 HL R RL LR x x xx xx 1 0 24782500