2008级电子测量试卷

1、2010电子测量试卷 、填空题。 1.1用一个以100分度表示50mA的电流表测量某电流时，指针指在50处，则读数为 50, 示值为 25mA。 1.2电子测量仪器的发展大体经历了模拟仪器、数字仪器、智能仪器和虚拟仪器四个阶段。 1.3计量基准通常可分为主基准、副基准和工作基准。 1.4测量误差按性质分有系统误差、随机误差和疏失误差三种。为了减小随机误差对 测量结果的影响，可采取多次测量取平均值的方法。 1.5波形系数是指交流电压的有效值与平均值之比；波峰系指交流电压的峰值与有效值之比。 1.6示波管中辉度的调节是改变栅极G 的电位。 1.7某频率计测量结果为 10.98754MHz，取五位有

2、效数字，其值为 10.988。 1.8满度误差实际上给出了仪表各量程内绝对误差的最大值 。 1.9实际双积分型 DVM中，T1 一般为20ms的整数倍，目的是减少工频干扰。 1.10电子计数法测周期时由于噪声影响门控信号的准确性，就造成所谓_ 1误差 。 二、单向选择题 2.1检测线路通常采用 UT39E型数字万用表的（ C ）档最方便。 A 200 Q B 200M Q C“卜” D 都不行 2.2 用 DSO-2902/512K 型测试仪测试数字系统是， 个测试点应连接到（C ) A CH-A1 B CH-A2 C 逻辑POD盒 D 都可以 2.3 用 DSO-2902/512K 型测试仪

3、观察李沙育图形是应打开（A ）窗口。 A XY绘图 B FFT C 测量显示框 D 都可以 2.4用TDS 1002型数字存储示波器观察某电路输出的正弦波形是，屏幕上显示左右移动的波形，为了 使波形显示稳定，应当（ C ）。 A 调节“伏/格”的值B调节“时间/格”的值 C调节触发电平D改变探头衰减设置 2.5用UT39E型数字万用表检测100Hz，3Vp p正弦信号时，应把波段开关置（ A ）档。 A AC2VB AC20VC DC2VD DC20V 2.6用DSO-2902/512K型测试仪测试数字系统时，触发源应选择（C ）。 A A1B A2C LogicD 都可以 2.7用DSO-2

4、902/512K型测试仪测试数字系统时，显示的时序图左右晃动是由于（D ） A“伏/格”的值调节不当B“时间/格”的值调节不当 C采样速率“ Rate”调节不当D 触发字“ Word ”设置不当 2.8用DSO-2902/512K型测试仪测试数字系统时，有时序图但不能显示二进制数据是由于（C ）。 A触发源选择错误B 触发电平设置不当 C 采样速率“ Rate”调节不当D 触发字“ Word ”设置不当 三、简答题 3.1减小系统误差的方法有哪些？ 答：减小系统误差的常用方法有：1、从产生误差的根源上采取措施；2、用修正法减小系统误差；3、采 取技术措施减小恒值系统误差，主要有零示法、替代法、

5、微差法等。 3.2简述等精密度测量结果的处理步骤。 答：等精密度测量结果的处理步骤是：1、用修正值等方法减小恒值系统误差的影响；2、求算术平均 值；3、求剩余误差；4、求标准差估计值；5、判断疏失误差，剔除坏值； 6、剔除坏值后再求剩下数 据的算术平均值、剩余误差、标准差估计值，并再次判断疏失误差，直到无坏值为止；7判断有无变 值系统误差；8、求算术平均值的标准差估计值；9、求算术平均值的不确定度；10、给出测量结果的 表达式。 3.3什么是量化误差？ 答：量化误差是数字式仪表固有的原理性误差，是不可消除的。例如电子计数器测频时，主门的开启 时刻与计数脉冲的时间关系是不相关的，它们在时间轴上的

6、相对位置是随机的。因而在相同的主门开 启时间内计数器计得的数却不一样，其最大误差总是1个计数单位，称为1误差，也叫量化误 差。 四、应用题 4.1用一 7位电子计数器测量一个 fx = 5MHz的信号频率，当“闸门时间”置于1s和10ms时，试分别 计算由量化误差引起的测频误差是多少？ 解：电子计数器测频的量化误差为=，故有 N Tfx 1、“闸门时间”置于 1s时由量化误差引起的测频误差为 1 6 1 5 10 2 X 10 7 2:、“闸门时间”置于 10ms时由量化误差引起的测频误差为 2 X 10 1 3a 10 105 10 4.2用李沙育图形法测量两个正弦波的相位差时，如何操作才能

7、使坐标原点位于椭圆中心？试写出详细操 作步骤。 答：用李沙育图形法测量两个正弦波的相位差，将显示一个椭圆，应在读数前确定坐标原点。具体做法 是：(1)根据信号幅度大小，正确选择CH1、CH2两通道探头衰减位置和“伏 /格”的值。根据信号频率 大小选择适当的“时间/格”的值。把 A信号接入CH1通道(X)，把B信号接入CH2通道(Y )。 (2) 把CH1通道输入藕合方式置“ 线重合，然后恢复输入藕合方式为“ (3) 把CH2通道输入藕合方式置“ 线重合，然后恢复输入藕合方式为“ GND调节CH1通道位置旋钮，使垂直线段与屏幕中间的垂直刻度 AC”。 GND ”，调节CH2通道位置旋钮，使水平线

8、段与屏幕中间的水平刻度 AC”。 4.3用TDS 1002数字存储示波器 CH-A1通道观测一个1Vp p的正弦波，显示其峰-峰值为10V。试说 明为什么？并指出正确的观测方法。 答：由题意可知，TDS1002数字存储示波器显示的峰-峰值为实际的峰-峰值10倍。这是由于示波器信号 线探头衰减位置与示波器内“衰减”设置不一致引起的。 正确的观测方法是： (1) 由于信号幅度不大，不需要衰减，故应将探头衰减位置打到“X1”档。 (2) 把TDS1002数字存储示波器内“衰减”设置为“X 1 ”。 4.4 UT39E型数字万用表 DC2V档准确度为(读数的0.1% + 3个字)，最大显示值为1999

9、9，则满度 误差为多少？ 解：UT39E型数字万用表 DC2V档时最大显示数位 19999，则 1个字代表的电压值为 由题意可知，DC2V档准确度为 (读数的 3 X 0.1 = 0.1% +3 个字) ，故满度绝对误差为 3个字，即 U =3个字= 0.3 mV 则满度相对误差为 U 0.3 10 3 m = X 100% = 100% = 0.015% Um 2 1个字= 0.1 mV 20000 4.5DSO-2902/512K型测试仪测试74LS160时，要求在二进制数据显示栏依次看到其输出数字流 (即00001001十个状态)。试写出操作步骤，指出各通道接线、通道名称、采样速率、触发

10、字等。 解：74LS160为10进制计数器，共有 00001001十个状态。用 DSO-2902/512K型测试仪测试时，要在二 进制数据显示栏依次看到其输出数据流，就要求对各通道合理排列，并适当设置采样速率和触发字。具 体操作步骤如下： (1) 把74LS160插入数字电路实验板，连接电源Vcc、GND,预置数端、复位端、使能端和ET都接高 电平，CLK端接100Hz脉冲。 (2) 把74LS160的Q3Q2Q1Q0依次接到“逻辑 POD盒”的D3D2D1D 0通道，把进位输出 Q 接到“逻 辑POD盒”的D 4通道，把CLK端接到“逻辑 POD盒”的D5通道。 (3) 设置通道名称：“ C

11、han D0”“Q0”，“Chan D1 ”a Q1 ”，“ Chan D2 ”“Q2”， “Chan D3 ”“Q3”，“ Chan D4 ”“Q ”，“ Chan D5 ”“ CLK ”。 (4) 设置采样速率为“ 20kSa(50us)”，设置触发字(Word )为“ 0010 0000 ”。 (5) 打开实验箱电源。 (6) 把触发游标拖到屏幕最左边。 (7) 点“卜按钮，捕捉到数据后，观察逻辑分析仪波形显示区和数据显示区。 (8) 在二进制数据显示栏显示的数据最后4位数依次为00001001十个状态。 4.6某示波器置偏转因数 dy = 500mV/div (校准)，置时基因数dx

12、= 100卩S/div (校准)，屏上显示待测稳 定方波波形，测峰-峰值电压为5div，水平方向8div为四个周期，求待测方波电压的峰值Up、有效值U 以及频率f0。 解：待测方波电压的峰值Up为 35 Up = dy X H = 500 X 10=1.25 V 2 方波的波峰系数都为1，故有效值为U = Up = 1.25 V 该方波频率为 1 1 T dx X 1 8 5 kHz 100 10 6 - 4 4.7用峰值电压表测量某三角波电压，示值(读数)为 20V，则有效值、峰值和平均值各位多少？(已知 Kf =1.15, Kp=1.73) 解：已知 ua=20 V ,贝y U P= ,2

13、 Ua =28.28 V U P / KP=巳 U U 虫 Kp 摯 16.35 V 1.73 又/ Kf U 三 Kf 16.3514.22 V 1.15 即该三角波的有效值为16.35V, 峰值为28.28V，平均值为14.22V。 4.8用DSO-2902/512K型测试仪的FFT窗口可实现频谱分析法测量一个线性放大电路是否存在谐波失真。 试说明测量原理和简单操作方法。 解：DSO-2902/512K型测试仪的FFT窗口可以观测信号的频谱，一个正弦信号的频谱只有1根频谱线， 而一个非正弦波有多条频谱线。给一个线性放大电路输入端加一个正弦波测试信号，观测其输出信号的 频谱。如果只有1根频谱

14、线则表明没有谐波失真；如果输出信号有多跟频谱线，则表明已出现谐波失真。 简要操作方法如下： （1）用信号发生器输出一个幅度和频率适当的正弦波加到线性放大电路输入端，再把线性放大电路输出端信号送到 DSO-2902/512K型测试仪的CH1-A1通道。 （2）打开通道对话框，把 A1通道的探头衰减设置成与探头线上衰减位置相同，适当设置“电压/格”的值。 （3）触发源选A1，并根据信号频率适当选择采样速率。 （4）点“ GO”，再打开“ FFT”窗口，频谱类型选“ Magnitude ”，窗口类型选“ Hanning ”，存储点数选“ 1024”，缩 放选“X 1”，如果只有1条频谱线，读取该谱线

15、对应的频率与输入信号频率一致，则表明没有失真。 一：填空题 1. 数字电压表（DVM）大体由三部分组成：一是模/数（A/D）变换；二是;三是。 模/数变换是电压表的核心部分，它把被测的 变换成数字量。 2. 平均值检波器输出给表头的平均电流与输入电压的 成正比。检波电路不使用电容器，经二极管 整流得出的半波或 脉动电流直接流经表头。表头的把脉动电流平均化，因而表头指示的是稳定的 平均值。 3. 模仿指针式万用表，把数字式万用表的模/数变换、逻辑控制和 等组件统称为表头。DT830的 表头就是由一个大规模和一个液晶显示（LCD ）板组成。集成块型号是ICL7106,其内部包含有：双 斜式A/D变

16、换器、逻辑控制和发生器等电路。 4. 长谈论高频电感线圈的Q值，而较少谈它的电阻，一是因为Q值表明特性，另一因为线圈的Q 值在高频频带中大致是 _。电感电抗随频率增大而增大，而由于 和介质损耗等原因，有效电阻也随 频率增大而增大。 5. 采用环形分流器的多档（量程）电流表；它的多个分流电阻和表头电阻焊接，构成一个环路；环 路的抽头接换挡开关，组成 _。优点是：换挡开关与环路抽头的 不影响分流器的精度；在换挡的过 程中无开断分流电阻的危险等。 6. 直流电桥可测量直流电阻；而交流电桥可测量电容、交流有效电阻以及参数 D和Q等，有多 种用途。交流电桥的结构和直流电桥基本相同，但交流电桥的四个支路（

17、臂）可以是元件。电桥的电 源是交流信号源。 7. 测量电流的电流表是串入支路中的，让支路电流流经电表，从而测量支路电流值，显然电流表的内 阻必须；电压表是跨接在支路的两点上，测量这两点的电压，显然电压表的内阻必须。 8. 误差分配：在测量工作中已知主量与各分量之间的函数关系，在给定的误差后，求解各分量误差 的方法。这是与误差合成相反的问题，也是 的问题. 9. 在测量工作中已知主量与 之间的函数关系，在确定各分量的误差后，求出由这些分量组成的主 量的误差是多少。这就是常见的 问题。 10. 粗大误差是由于测量人员的粗心，或测量条件引入的奇怪误差， 其量值与正常值明显不同。 含 有粗大误差的量值

18、常称为坏值或 。 答案： 1.逻辑控制；数字显示；模拟电压。2. 平均值；全波；机械惯性。3.数字显示板；集成电 路；时钟脉冲。4电路谐振；常数；趋表效应。5串联；多档电流表；接触电阻。6电感；电抗。7很小;很 大。 8主量；仪表设计。9各分量；误差合成。10.发生突变；异常值。 1. 测量误差就是测量结果与被测量 的差别，通常可以分为和两种。 2. 多次测量中随机误差具有 性、性和性。 1 3.4 位DVM测量某仪器两组电源读数分别为5.825V、15.736V，保留三位有效数字分别应为 、。 2 4. 示波器Y轴前置放大器的输出信号一方面引至触发电路，作为 信号；另一方面经过 引至输出放大

19、器。 5. 示波器X轴放大器可能用来放大 信号，也可能用来放大 信号。 6. 在示波器中通常用改变 作为“扫描速度”粗调，用改变 作为“扫描速度”微调。 7. 所谓触发极性不是指触发信号本身的正负，而是指由它的 或触发。 8. 测量频率时，通用计数器采用的闸门时间越 ，测量准确度越高。 9. 通用计数器测量周期时，被测信号周期越大， 误差对测周精确度的影响越小。 10. 在均值电压表中，检波器对被测电平的平均值产生响应，一般都采用电路作为检波器。 11. 所有电压测量仪器都有一个 问题，对DVM尤为重要。 12. 判据是常用的判别累进性系差的方法。 13. 分配是指分配给各分项的误差彼此相同。

20、 14. 当观测两个频率较低的信号时，为避免闪烁可采用双踪显示的 方式。 15. 频谱仪的分辨力是指能够分辨的 ，它表征了频谱仪能将紧挨在一起的信号区分开来的能力。 答案：1.真值绝对误差相对误差2.有界对称 抵偿3.5.82V 15.7V 4.同步触 发延迟线5.扫描直接输入的任意外接 6.积分电阻R（或积分电容 C）积分电源E 7.上升沿 下降沿 8.长9. 1 10. 二极管全波（或桥式整流）11. 抗干扰 12. 马利科夫 13.等准确度 14.断续 15.最小谱线间隔频率 1. 从广义上说，凡是利用 _电子技术_来进行的测量都可以说是电子测量。 2. 随机误差的大小，可以用测量值的_

21、算术平均_来衡量，其值越小，测量值越集中，测量的_精密度_越高。 3. 将数字561.51和562.50保留3位有效数字，其值为 _ 562 和562。 4. 电平刻度是以600 Q电阻上消耗1mW的功率作为0dB来进行计算的，此时该电阻两端的电压为0.775V 。 5. 电子示波器的心脏是阴极射线示波管，它主要由_电子枪 、_偏转系统_和 荧光屏 三部分组成。 6. 电压测量仪器总的可分为两大类即模拟_式的和_数字_式的。 7. 当用双踪示波器观测两个频率较低的信号时，为避免闪烁可采用双踪显示的断续_方式。 8. 测量网络的幅频特性通常有两种方法，它们是点频_测量法和扫频_测量法。 9. 放

22、大一检波式电压表具有 _灵敏度_高，带宽_窄的特点；通常检波器采用_有效值_型检波器。 10. 数字多用表测量二极管正向电阻时，应_红_笔接二极管正极,黑笔接二极管负极。 11. 被测量的测量结果量值含义有两方面，即数值_和用于比较的单位_名称。 12. 为测量功能选择最佳测量仪器，A、测量电压_ DVM _ ；B、测量频率_电子计数_；C测量网络的幅频特性_频率特 性测试仪 ；D产生三角波信号函数信号发生器；E、分析信号的频谱特性频谱分析仪 ；F、测量三极管的 输入或输岀特性晶体管特性图示仪；G测量调幅波的调幅系数电子示波器 ；H微机系统软，硬件调试 逻辑 分析仪_。 13. 按被测量的性能

23、分类，电子测量可分为时域测量、频域测量和数据域测量。 14. 振荡器 是低频信号发生器的核心，它决定了输岀信号的频率范围和 稳定度 。 15. 3位数字欧姆表，测量标称值为1.0k Q和1.5k Q两只电阻时，读数分别为 985Q和1476 Q。当保留两位有效数字时, 此两电阻分别为 _0.98 _ kQ和_1.5_ kQo 16. 某DVM的最大读数容量为19999,则该表属于_4 1/2_位表，在0.2V量程的分辨力为_0.00001_ V。 17. 示波器可以测量 电压、 时间或频率、相位三个基本电量。 18. 在电子示波器的荧光屏上光点水平移动形成的水平亮线称为时间基线。 三：名词解释

24、（每题 5分，共15分） 1. 损耗因数D 2. 品质因数Q 3. 电平、电平表 答案：1. 损耗因数D:个表示电容器（电感器）功率损耗的参数，叫做损耗因数Do D = tgS . 2. 品质因数Q:个表示电容器（电感器）良好程度的参数，叫做损耗因数Q. Q= 1/D. 3. 谐振法、Q表：谐振法是基于调谐回路的串联谐振特性而建立的阻抗参数测量法。使用谐振法测 量高频元件参数的常用仪器，一般称为Q表。 四：问答计算题（每题20分，共40分） 1. 示波管显示电压波形的基础是什么？什么叫扫描？显示波形为什么要扫描？对扫描有些什么要 求？ 答：示波管的光轨迹偏移量与偏转板电压成正比，这个正比关系就

25、是示波器显示电压波形基础。在X偏转 板加锯齿电压，使示波器在X轴上扫描出一条直线。光点在X方向线性扫描，扫描时间与时间成正比， 所以X坐标实际也是被显示波形的时间坐标。除在Y偏转板加信号电压外，还必须在X方向作线性扫描 才能显示信号的波形。对锯齿扫描波常要求：1）锯齿波的段应有良好线性，让显示波形无明显失真；2） 扫描波的周期应等于被观察波的整数倍，即是Tx = nTy（n是整数）,才能看到清晰、稳定的显示波形；3）扫 描的回程必须消隐，不能干扰显示。 2. 试设计一个用 Q表并联法测量大于 460pF的电容的方法。 解答：电阻的电压电平=1.5+ 10= 11.5dB 电阻的端电压 VR =

26、 0.775 X lg-1（11.5/20） = 2.913V 功率电平=11.5+ 10lg（600/50） = 11.5+ 10.79= 22.79dB 消耗功率 P= lg-1（22.29/10） = 169.4mW 四、分析计算题（要求列岀所求未知量的算式或关系式，最后计算结果一般保留三位有效数字，误差保留两位，中间单纯数 学运算过程可以省略。共 35分） 1. 设有两只电阻，R=200土 0.8 Q，F2=51Q 1%试求这两只电阻并联时的总阻值及误差。 2. 测量电阻R消耗的功率时，可间接测量电阻值R、电阻上的电压 V、流过电阻的电流I，然后采用三种方案来计算功率： （1）请给岀三

27、种方案； （2）设电阻、电压、电流测量的相对误差分别为VR= 1%, V v= 2%, V I 2.5%，问采用哪种测量方案较好 ？ 3. 欲用电子计数器测量一个 2200Hz的信号频率，采用测频（选闸门时间为1s）和测周（选时标为0.1卩s）两种方法，试比较 这两种方法由土 1误差所引起的测量误差，并讨论所得结果。 4. 利用正弦有效值刻度的均值表测量正弦波、方波和三角波，读数均为1V，试求三种波形信号的有效值分别为多少？ 5. 某单极放大器电压增益的真值A为100,某次测量时测得的电压增益A=95,求测量的相对误差和分贝误差。 6. 已知示波器偏转灵敏度 Dy=0.2V/cm，荧光屏有效宽

28、度10cm 若扫描速度为0.05ms/cm（放“校正”位置），所观察的波形如 下图所示，求被测信号的峰一峰值及频率； （2）若想在屏上显示10个周期该信号的波形，扫描速度应取多大 五、简答题（共15分） 1. 对电压测量的几个基本要求是什么？ 2. 用示波器显示图像基本上有哪两种类型？ 3. 通用示波器中扫描发生器环常由哪三部分电路组成？ 4. 串模抑制比和共模抑制比的定义分别是什么？ 答案：四、分析计算题（共35分） 1. 解：（5分） R 并=R / Rz= R1R2 200 X 51 200 + 51 =40.6 lnR并InR并 v r 并= R+ R R1R2 R1 R1 R2 R1

29、 = - + + - R1R1 + R 2R2 R1 + R 2 0.8 0.8 丄土 51X 1% 200251251 1.92% R并=v r并 R并= 1.92%X40.6=0.78 Q 2. 解：(8分) 方案1: P=VI v P=v I +v V= (2.5%+2%)= 4.5% 方案 2: P=V2/R v p=2 v v v r= (2 X 2%+1%) 5% 方案 3: P=I 2R v p=2 v i+ v r= (2 X 2.5%+1%)= 6% 二选择第一种方案P=VI比较合适。 3. 解：(5分) 测频： N Tfx 二 1= 5 X 10 1X 200 测周： N

30、丄1 丄TS .= N Tx/Ts Tx = 0.1 X 10-6 X 200= 2 X 10-5 从结果可知，对于测量低频信号，测周比测频由土1误差所引起的测量误差要小，故应选用测周模式以提高测量 精度。 4. 解：（6分） V正 = V7 =V三 KF 0.901V V正= 应用足够高的测量准确度； 应有足够高的输入阻抗； (5) 2.(1) 应具有高的抗干扰能力。 显示随时间变化的信号; 3.(1) 显示任意两个变量x与y的关系。 积分器； 扫描门； 比较和释抑电路。 4.SMR(dB)=20lg 式中Vm串模干扰电压峰值 S 由Vsm所造成的最大显示误差 CMR(dB)=20lg -V

31、cm- Vssm 式中Vm共模干扰电压 sm 由Vcm转化成的串模干扰电压 选择题： 1. 若示波器荧光屏上出现的李沙育图形是一个正圆，则加在示波器X、Y偏转板上的两个正弦信号的相位差为_C A、0B、45C、90D、180 2. 数字电压表显示位数越多，则_D_ _ o A、测量范围越大 B、测量误差越小C、过载能力越强D、测量分辨力越高 3.数字电压表有无超量程能力由C 决定。 A、最大显示数 、量程分档情况 、以上都不对 5. A、方波最大B、正弦波最大 电压表具有刻度特性线性度较好、波形误差较小、 、三角波最大 电路简单等优点。 、一样大 6. 7. A、串联式峰值 B 、并联式峰值

32、、有效值 、均值 将低频信号发生器的 输岀衰减旋钮置于 40dB 时, 调节”输岀细调”旋钮使指示电压表的读数为 5V，则实际输岀电压为 A、5mV 、50mV 、5V 、500mV 用示波器测量直流电压在测量时，示波器的 的光迹向上偏移5格,则被测电压为 A Y轴偏转因数开关置于 0.5V/div, 被测信号经衰减10倍的探头接入，屏幕上 A、25V 、15V C、10V 、2.5V 4. 实验中，利用同一块峰值电压表测量幅度相同的正弦波、方波、三角波，读数是 微调旋钮置于校准位置,并且将扫描微调旋钮拉岀（即使扫 （占8格）。问该方波信号的频率是 9. A、 100HZ 、125HZ 、25

33、0HZ 、500HZ 电平表的输入阻抗选择 150 Q时，测得电压电平为 A、+6dBB 、0dB D_ 时，其功率电平为 0dBm 、3dBD 、-6dB 10.用逻辑笔测量信号的逻辑状态属于D A、时域测量B、频域测量 、组合测量 、数据域测量 11.用示波器李沙育图形法测频率，在X-Y显示方式时 斜的椭圆，贝U fy/fx （即Y轴信号频率与 ,如果X轴和Y轴分别加上正弦波信号，若显示的图形为一个向左倾 X轴信号频率之比）为B。 A、2: 1 、3: 2 、2: 3 12. 下列测量中属于电子测量的是 A、用天平测量物体的质量 、用水银温度计测量温度 C、用数字温度计测量温度 D用游标卡

34、尺测量圆柱体的直径 13.用全波均值电压表测量某三角波信号，读数为 C A、10V 、9V 10V, 则该三角波的峰值电压为C 、18V 、14.13V 14.将低频信号发生器的 输岀衰减旋钮置于20dB时，调节输岀细调旋钮使指示电压表的读数为 5V， 则实际输岀电压为 A、5mV 、50mV 、5V 、500mV 15.示波器垂直系统的最高灵敏度为50 g V/div，若输入电压为120卩V,则示波器荧光屏上光点偏移原位 、2格 A、5格 、2.4 格 、1.2 格 格。 16.电平表的输入阻抗选择 A、+3dB 300 Q时，测得电压电平为 、-3dBC B_时，其功率电平为 、0dBD

35、0dBm 、-6dB 1、写岀如图所示电压波形的正半波平均值、负半波平均值、全波平均值、有效值、正峰值、负峰值、峰 -峰值。 U/V 解: 正半波平均值：3V 负半波平均值：-1V 全波平均值：4V 正峰值：6V 负峰值：-2V 峰-峰值：8V T -2 | 有效值：4V 8. 用示波器测量某一方波信号频率，测量时将示波器扫描 描扩展10倍），当将”扫描旋钮置于10ms/div时,屏幕上刚好显示两个周期的波形 C 。 2、用量程是10mA的电流表测量实际值为 8mA的电流，若读数是8.15mA.试求测量的绝对误差 I,实际相对误差y A,示值相 对误差Y y和引用相对误差Y m分别为多少？若已

36、知该表准确度等级S为1.5级，则该表是否合格？ 解： l=8.15mA-8mA=0.15mA Y A=( l/A) X 100%=(0.15mA/8mA) X 100%=1.875% Y y=( I/X) X 100%=(0.15mA/8.15mA) X 100%=1.841% Y m=(A I/Xm) xi00%=(0.15mA/10mA) X 100%=1.5% 因为Y m=S%=1.5%所以该表合格。 3、用峰值电压表分别测量正弦波、三角波和方波，电压表均指在10V位置，问三种波形被测信号的峰值和有效值各为多少? 解：三种波形电压的峰值均为： Up Up Up 21.414*1014.1

37、4V 有效值分别为：u10V Up 3 14.14 1.732 8.17V Up 1 14.14V 4、 甲、乙两台DVM显示器最大显示值为甲59999，乙19999，问：(1)它们各是几位 DVM?(2)若乙的最小量程为 200mV则 其分辨力等于多少？ 解：(1)甲为4 3/4位DVM乙为4 1/2位DVM (2)在200mV量程上，最大测量电压为 199.99mV，则分辨力为0.01mV/字。 5、 用一只串联型峰值电压表和一只并联型峰值电压表分别测量电压ux=(5+10sin 3t)V，设被测电压的频率在电压表的频率 范围内，问两只电压表的示值各为多少？ 解：ux(t)=(5+10si

38、n3 t)V， Uxm+=10V， Uxp+=5+10=15V，所以：串联式检波器输出对应Uxp+=15V并联式检波器输出 对应 Uxm+=10V 6、直流电压的测量方案有哪些？并简述示波器测量直流电压的步骤。 答：直流电压的测量方案有：数字电压表测量法、模拟电压表测量法、电子电压表测量法、示波器测量法等。 示波器测量直流电压的步骤： 1) 首先将示波器的垂直偏转灵敏度微调旋钮置于校准位置CAL。否则电压读数不准确。 2) 将待测信号送至示波器的垂直输入端。 3) 确定零电平线。置于“ GND ”位置，调节垂直位移旋钮，将荧光屏上的扫描基线移到荧光屏的中央位置，即水平坐 标轴上。此后，不能再调

39、节垂直位移旋钮。 4) 确定直流电压的极性。调整垂直灵敏度开关于适当位置，将示波器的输入耦合开关拨向“DC”挡观察此时水平亮 线的偏转方向，若位于前面确定的零电平线上，被测直电压为正极性，若向下偏转，则为负极性。 5) 读岀被测直流电压偏离零电平线的距离。 6) 根据UDC=h*Dy或UDC=h*Dy*K计算被测电压值。 UP=5V分别用都是正弦有效值刻度的三种不同的检波方式 7、在示波器上分别观察到峰值相等的正弦波、方波和三角波, 的电压表测量，试求读数分别为多少？ 解：(1)用峰值电压表测量， 读数都是 5V，与波形无关。 (2)用有效值电压表测量 正弦波 方波 U p正弦波 5 U正弦波

40、 3.54VU方波 K P正弦波 1.414 U p方波 5 5V U三角波 U p三角波 5 K p方波 1 K P三角波 1.73 三角波 2.89V (3) 用均值电压表测量 正弦波U正弦波 U P正弦波3.54V 正弦波心正弦波1.414 方波波形因数和波峰因数均为 1，所以其平均值为5V,相应此平均值的正弦有效值即为读数值。 U正弦波Kf正弦波U正弦波1.11 5555 三角波 U p三角波 U三角波 K p三角波 5 1.73 2.89V U三角波 U三角波 Kf三角波 2.89 1.15 2.51V 相应此平均值的正弦波的有效值即为读数值。 U p正弦波 u正弦波 K p正弦波

41、2.51 1.78V 1.414 40卩A时的绝对误差和相对误差。 1/40。 级，选 9、被测电压为8V左右，现由两只电压表，一只量程010V，准确度s1=1.5，另一只量程050V,准确度s2=1.0 用哪一只电压表测量结果较为准确？ 解：要判断哪块电压表测得更准确，即判断哪块表的测量准确度更高。 （1）对量程为0-10V、1.5级电压表，根据公式有（2）对量程为0-50V、1.0级电压表，同样根据公式有 X1X 100%Xm?S%100% x x2 100% xm?s% 100% xx x x 1.0级 0-10V、 从计算结果可以看出，用量程为0-10V、1.5级电压表测量所产生的示值

42、相对误差小，所以选用量程为 电压表测量更准确。 10、 用一只串联型峰值电压表和一只并联型峰值电压表分别测量电压ux=（8+5sin 3t）V，设被测电压的频率在电压表的频率 范围内，问两只电压表的示值各为多少？ 解：ux（t）=（8+5sin3t）V , Uxm+=5V,Uxp+=8+5=13V所以，串联式检波器输出对应 Uxp+=13V,并联式检波器输出对应 Uxm+=5V 11、交流电压的测量方案有哪些？并简述示波器测量交流电压的步骤。 答：交流电压的测量方案有：数字电压表测量法、模拟电压表测量法、电子电压表测量法、示波器测量法等。 示波器测量交流电压的步骤： 1） 首先将示波器的垂直偏

43、转灵敏度微调旋钮置于校准位置CAL。否则电压读数不准确。 2）将待测信号送至示波器的垂直输入端。 3）确定零电平线。置于“ GND ”位置，调节垂直位移旋钮，将荧光屏上的扫描基线移到荧光屏的中央位置，即水平坐 标轴上。 4） 将y轴输入耦合方式选择开关置于AC档，适当选择 V/div和t/div ，触发信号源选择开关和触发信号极性开关位 置。被测信号通过同轴电缆线直接输入示波器。调节触发电平旋钮，使屏幕上显示稳定的测试信号波形。此时y轴 和x轴微调旋钮应置于校准位置，则V/div，t/div 开关的标称值才代表 y轴灵敏度和x轴灵敏度。 5） 根据坐标读岀波形正峰值到负峰值的y轴距离和V/di

44、v开关位置。 6）根据UDC=h*Dy或 UDC=h*Dy*K计算被测电压的峰峰值。对于正弦信号而言，通过换算可由测得的峰峰值获得峰值、 有效值或平均值。 7. 根据测量误差的性质，测量误差可分为随机误差、系统误差、粗大误差三类。 ?1.随机误差 ? 定义：在同一测量条件下（指在测量环境、测量人员、测量技术和测量仪器都相同的条件下），多次重复 测量同一量值时（等精度测量），每次测量误差的绝对值和符号都以不可预知的方式变化的误差，称为随 机误差或偶然误差，简称随差。 ? 随机误差主要由对测量值影响微小但却互不相关的大量因素共同造成。这些因素主要是噪声干扰、电磁场 微变、零件的摩擦和配合间隙、热起

45、伏、空气扰动、大地微震、测量人员感官的无规律变化等。 ?2.系统误差 ? 定义：在同一测量条件下，多次测量重复同一量时，测量误差的绝对值和符号都保持不变，或在测量条件 改变时按一定规律变化的误差，称为系统误差。例如仪器的刻度误差和零位误差，或值随温度变化的误差。 ? 产生的主要原因是仪器的制造、安装或使用方法不正确，环境因素（温度、湿度、电源等）影响，测量原 理中使用近似计算公式，测量人员不良的读数习惯等。 ? 系统误差表明了一个测量结果偏离真值或实际值的程度。系差越小，测量就越准确。 ? 系统误差的定量定义是：在重复性条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值与被测量的 真值之差。

46、即xA 0 ?3.粗大误差：粗大误差是一种显然与实际值不符的误差。产生粗差的原因有： 测量操作疏忽和失误如测错、读错、记错以及实验条件未达到预定的要求而匆忙实验等。 ? 测量方法不当或错误如用普通万用表电压档直接测高内阻电源的开路电压 ? 测量环境条件的突然变化如电源电压突然增高或降低， 雷电干扰、机械冲击等引起测量仪器示值的剧 烈变化等。 含有粗差的测量值称为坏值或异常值，在数据处理时，应剔除掉。 I. 不桦佶q足眉 q債昌假is:绩” 吋间迂绩口.幅g国匪、吋司阳取 工若两组测愛的菇统澳差帕同. 刚两坦测里第 )相同. 皋.粘腔:匿n.正拠虎口一曲的產 3 咏卄商直為 犯ns时，谭桓分析阻

47、丹忻曲伞逝怦为()吋，図的;时祉石作毛 TU A lUOMHx B IOMIIk C SOMIix D 2LIM1 lx SjfiKvl飒器测ff氐频佶日轻1麵申时，申卬風蹶讨 妬跳足尚了， A颈I型低硕円期B 克fiRi磧理亍吳世 V.测壑低频丈只17 .观M讨则频时酌魁化溟笙杆买现交流电压的测壘的.并举一 洌子（基电压表说明表头的刻度是如问走刻度的. H计润題 （12 4 歆用电子计数器测臺一个42。陆的信号频率，采用测頻（选I闸门时间沖和测周（选 时标淘. I US）两种方法” 1. B, 13 D 1 斗 Bt 15 I? 填寺窘11辄弊I芬.舉25介 I国尿丄作 7議对谣芾；亩佰 $

48、标淮佩瓷（或5 懦密應 冲却-花平均值H 5 0 5 n蘇绕*几何舷式 7.15J2V 討固宦理林丰、桥摂故带、延迟故障和哲态故障 D哇竦扫箱融炭扫姮 1口谊齿延迥触炭电平 11一检康一汰大 心*dBE 13. d ； L：或凹位半为10 I V LMPD lpf4.01 6. （）电压表的一个缺点是对信号波形的谐波失真所引起的滾形溟差非常墩感 A.平均值B.有效值C峰值D.选频电平 7数孚多用表中，电阻的测量通常采用（）来实现. A.恒流源通过电阻测电压B.恒压源加于电阻测电流 C.R-T变换法D.电桥平衡法 8由于披测元（器）件质量低劣，在其测重过程中性能逐渐下降而造成的误差属于（）. A

49、.疏失淒差B.量化误差C.系统误差D.随机误差 9可得到很高的。值测星方法是（）0 A:电桥法 B:电压电流法C:谐振法 D:网络分析法 10在用计数式频率计测重频率比时，选用的门控信号由（）产生. J B A. 信号啟:大整形后的信号 C.昌体扳荡器产生的信号 11间接频率合成法采用的基本电路是（ A.扫描发生器环 B.取样环路 B.人信号旗大整形后的信号 D.晶体振荡器产生的信号分频后的信号 ） C混频电路 锁相环路 12.对电信号的测童中，测童准确度最高的是（）. A.电压B.频率C相位D.波彭 13若在示波管的两个偏转板上加上两个初相相差为50。的同频率的正弦电压，则在荧光屏上 见示岀

50、（）. A个正弦波B条倾斜直线C.个正椭圆D.个倾斜椭圆 14普通电子示波器是（）分析的最典型仪器。 A数域B.时域C.频域D.时频域 个采用频率合成技术的信号源的输出频率准确度是由（）的输出频率稳定度来保 证的. A倍频器B.分频器C.混频器D.主振器 二、填空题隔空1分.共25分） 1. 计重基准一股分为基准、副基准和基准。 2. 相对误差宦义为与的比值，通常用百分数表示. 3. 随机误差的大小，可以用测臺值的 来衡量 其值越小，测壘值越集中，测量 的越高. 4测重值的数学期望M（X）,就杲当测壘次数n趨近无穷K时，它的各次测重值的 5. 为保证在测童80V电压时，误差Wl%,应选用等于或

51、优于级的100VS程的 电压表。 错 粗大溟差明觀地歪曲了测量结黑因此应技出粗差，把时应餉测量结果（称次坏值）应 别除不用. 3-答烈错 4丄位呗显示为1的画 若基本壘程为莎 则不能再超辿此值 2 4. 答累：错 虚拟仪器不是纯粹的软f牛仿真，它是硬件和软件的育机结合，在確件确定后，仪器的功能 由駅件决定. 四、简笞题（毎d俺利分，其3G分） 1 答案:方案I P=VI 時叭 + 气 2% 斗 1 5% 5% 肓案II P需 vF =织 +vK = （2 次1%） = +4% .采用方案I啟好. 2答案示波器显示的是信号渡影國其横轴为时闾廿纵轴为信号电压大小*即从时域 对信号进行分析显示$ （

52、溯厝仪昼示的是信号的额厝特性，亘機轴背频率f，而纵轴肯电压幅度，冃卩从频域 对信号进行分析显示. 由于两着从不同的角度去观察同一事韧，它们反映了雷物时某一侧而，但两看的测量结果是 可1疤译的口 3. 答：周期方波是由多个纯正弦信号复合而成的，理谕上具有无限宽的频間毎根谱钱均 位于奇次皆波处口但工程中通常貝若虑主祈中的厝线，不雷频、基號（册冏小 三次谐波 （60KHE）,所段频谱仪闌扫描宽度至少应種盖0飞OKH工的范圉- 4. 答案： 由直蓿微宴表和分压表和分压电阻构成最基本的直？S电压表； 再通过ADDC变换器后接直遵电压表“ 不同的AD/DC变换就涙生出各种不同奏型的交遵电压耘（共于分） 交

53、證电压耒一眾都要求以正弦液閒有徽值定蘇去刻度口（2分】 如；峰值检液电压表的表头偏转是正比于複额!fe压峰值的，所以示值蚣=3 J2 若被测吟是正弦液，乙刖好是有效值. 若被测存是任意被的峰值，则示值枕无直搖物理意义口 五、计算題仃2分） 解；（1）测频时.在h的闸门时闱內对被测信号罰计数值弼200HeX1s-200则童优误差 为;1/2000,5% 测周时囲沏被测信号的频率齿顶血，则一个周期时间洁1/300=0.0005?.由于时标 为U.】口所以被计魏频率沖1/0.1 n-s=l（JMHz=107Hz,在0.0005秒内计得的数为；0X 0.0005=5000,所以量化吴差天h 1/500

54、0=0.02 （2）歯了确定杲采用Biff是测周的方法进乡厉先得到采用这两种方法的量优误差相 等的為即中界频率：1也5 式中z fk河测频是选用的闸门时间的倒数i R为钢矚时选用的频标信号的频率口 代入数值可得：= VlxlOf = 3162.37,因此当長小于3血VHh时，宜选用测周的方 法,当&大于31仇汨z时，宜选用测频的方富 1检定量程为100卩A的2级电流表，在50 11 /刻度上标准表读数为 49卩A（假设在此 处误差最大），问此电流表是否合格？ （ 8分） 解：最大绝对误差 x 50 491 A （4分） x 1 xm 100 1% 2% 所以此电流表合格。 （4 分） （2分）

55、 2、用一台6位半DVM进行测量，已知固有误差为土 （ 0.003%读数+0.002%满度）。选用直流 1V量程测量一个标称值为0.5V的直流电压，显示值为0.498765V，问此时的示值相对误 差是多少？ （ 10分） 解: （5 分） U（0.003% 读数+ 0.002% 满度） =（0.003% 0.499876 0.002% 1）3.5 10 5V 3.5 10 0.499876 7 10 5 0.007% （5 分） 3、已知三角波的峰值为30V，当分别采用均值、峰值、有效值电压表测量时，读数值分别是 多少？ （ 10 分）（三角波：Kp= 1.73，Kf=1.15） 解：用有效值

56、表测量时的读数a为有效值U a U Up 3017.3V（2 分） Kp1.73 用均值表测量时因为Ux KFx Ux KFx 0.9a，所以读数a为 0.9Kf 17.3 0.9 1.15 16.7V （4 分） 用峰值表测量时因为 Ux U PX K PX 1.41a K PX 所以读数a为 U X Kpx 1.41 17.3 1.73 1.41 21.2V （4 分） 4、用峰值表测量三角波，读数a=10V,问该三角波的有效值、峰值、均值各为多少？并计 算示值误差。（10分）（三角波：Kp= 1.73, Kf=1.15） 解：三角波峰值 Upx 1.41a =1.41 10=14.1V（

57、2 分） 示值误差 a aUp 1 Up 1 蚁2 1 1.411.4141% （2 分） aaaa 三角波有效值 Ux二Upx/Kpx 14.1 / 1.738.2V（2分） 示值误差 a U a Ux 1 Ux 121 1.410.18 18%（ 2 分） a aaKp1.73 三角平均值 Ux=Ux / Kfx 8.2 / 1.15 7.1V（2分） 示值误差 a U a Ux 1 Ux 1 a 211.410.2929% （2 分） a aa aKPKF 1.73 1.15 5、电感进行了 12次等精度测量，测得的数值如下表所示（ 单位：mH ）。判断粗大误差, 写出包括误差在内的表达

58、式。要求在P=99%的置信概率下。（15分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 20.51 20.52 20.48 20.50 20.52 20.47 20.50 20.46 20.49 20.47 20.49 20.51 0.017 0.027 0.013 0.007 0.027 0.023 0.007 0.033 0.003 0.023 0.003 0.017 七分布如值表（摘录） v匸睥一 1 P 卩“ 一 1 P 0. 99 0, 95 0.他 0. 95 2 2 92 4. 90 12 306 2. 18 3 反84 扎18 14 2. 14 r 4 4. 00

59、2 - 78 16 N 92 2. 12 5 4. 03 蓉57 18 2. 88 2- 10 6 3. 71 2, 45 20 2. 85 2- 09 7 3. 50 2. 36 30 2. 75 2, 04 8 3. 36 N 31 40 2TO 2. 02 9 3. 25 2 - 36 60 2. EE 2-00 10 3. 17 2, 23 8 2. SB L 06 11 3. 12 2. 20 解: 112 U2、？、L L t? 1Ui ?L 12 ta L -1 12 - 步骤 L 12、Ui Li L、？12 1i （1）匚 1 12 Li 20.493mH（3 分） 12 i

60、 1 0.5卩S)两种方法，试比较这两种方法由1误差所引起的测量误差 （2） Ui L 匚见表（3 分） (3) 12 121iiUi 0.020H (3 分) (4) ?L0.020 0.006mH(3 分) 12 12 查t分布表，由v=n 1及P=0.99,查得ta=3.12 (5) L L ta?L 20.493 3.12 0.006 20.493 0.018mH(3 分) 一、填空题：（22%） 1、计量是利用技术和法制手段实现统一 和 准确的测量。 2、计量的三个主要特征是统一性、准确性 和 法制性 。 3、满度（引用）误差表示为 绝对误差与满量程之比，是用 量程满度值 代替 测量