电子测量习题解答

1、电子测量习题解答 习题习题1 1.5 列举电子测量的主要特点。列举电子测量的主要特点。 答：答： 1.测量频率范围宽测量频率范围宽: 2.测量量程宽，测量量程宽，3.测量方测量方 便灵活，便灵活， 4.测量速度快，测量速度快，5.可以进行遥测，可以进行遥测， 6.易于实现测试智能化和测试自动化。易于实现测试智能化和测试自动化。 1.8 解释名词：计量基准，主基准，副基准，工作解释名词：计量基准，主基准，副基准，工作 基准。基准。 答：答： 计量基准是指以当代最先进的科学技术和工计量基准是指以当代最先进的科学技术和工 艺水平艺水平,以最高的准确度和稳定性建立起来的以最高的准确度和稳定性建立起来的

2、 专门用以规定、保持和复现物理量计量单位专门用以规定、保持和复现物理量计量单位 的特殊量具或仪器装置等。的特殊量具或仪器装置等。 电子测量习题解答 主基准主基准:又称原始基准又称原始基准,:是具有现代科学技术所能达是具有现代科学技术所能达 到的最高准确度的计量器具到的最高准确度的计量器具,并经国家鉴定批准并经国家鉴定批准,作作 为统一全国计量量具的最高依据。为统一全国计量量具的最高依据。 副基准副基准:通过直接或间接与国家基准比对并经国家鉴通过直接或间接与国家基准比对并经国家鉴 定批准的计量器具。定批准的计量器具。 工作基准工作基准:经与主基准或副基准校准或比对经与主基准或副基准校准或比对,并

3、经国并经国 家鉴定批准家鉴定批准,实际用以检定下属标准的计量器具。实际用以检定下属标准的计量器具。 电子测量习题解答 习题习题2 2.13 检定一只检定一只2.5 级电流表级电流表3mA量程的满度相对误差。量程的满度相对误差。 现有下列几只标准电流表，问选用哪只最适合，为什现有下列几只标准电流表，问选用哪只最适合，为什 么？么？ （1）0.5 级级10mA量程量程 （2）0.2 级级10mA量程；量程； （3）0.2 级级15mA量程（量程（4）0.1 级级100mA量程。量程。 解：解：2.5 级电流表级电流表3mA量程的绝对误差为量程的绝对误差为2.5 3mA0.075mA （1）0.5

4、级级10mA量程的绝对误差为量程的绝对误差为0.510mA 0.05mA （2）0.2 级级10mA量程的绝对误差为量程的绝对误差为0.210mA 0.02mA 电子测量习题解答 （3）0.2 级级15mA量程的绝对误差为量程的绝对误差为0.215mA 0.03mA （4）0.1 级级100mA量程的绝对误差为量程的绝对误差为0.1 100mA0.1mA 其中（其中（1），（），（2）量程相同，而（）量程相同，而（3）的量程比）的量程比 （1），（），（2）大，在绝对误差满足要求的情况下，应）大，在绝对误差满足要求的情况下，应 尽量选择量程接近被检定表量程，但（尽量选择量程接近被检定表量程，但

5、（2），（），（3）准）准 确度级别高，较贵，所以最适合用作标准表的是确度级别高，较贵，所以最适合用作标准表的是0.2 级级10mA量程的。量程的。 由以上结果可知（由以上结果可知（1），（），（2），（），（3）都可以用来作）都可以用来作 为标准表，而（为标准表，而（4）的绝对误差太大，）的绝对误差太大， 电子测量习题解答 2.16 对某恒流源的输出电流进行了对某恒流源的输出电流进行了8次测量，数据次测量，数据 如表如表2.16所示：所示： 次数12345678 I/mA10.082 10.079 10.085 10.084 10.078 10.091 10.076 10.082 )(Is

6、求恒流源的输出电流的算术平均值求恒流源的输出电流的算术平均值 ，标准偏差，标准偏差 估值及平均值标准偏差估值估值及平均值标准偏差估值 。 I )( Is 解：恒流源的输出电流的算术平均值解：恒流源的输出电流的算术平均值 082.100821.10 )8276917884857982( 8 1 001. 0000.10 8 1 i I 电子测量习题解答 次数次数12345678 I/mA10.08210.07910.08510.08410.07810.09110.07610.082 残差残差 （10 3mA） ） -0.1-3.12.91.9-4.18.9-6.1-0.1 相应的残差如下表相应的

7、残差如下表: 标准偏差估值标准偏差估值 8 2 1 1 ( )() 7 i i s III 8 1 2322222222 )10() 1 . 0() 1 . 6(9 . 8) 1 . 4(9 . 19 . 2) 1 . 3() 1 . 0( 7 1 i 8 1 23) 10(01. 021.3721.7981.1661. 341. 861. 901. 0 7 1 i mA005. 00047. 01088.154 7 1 6 电子测量习题解答 平均值标准偏差估值平均值标准偏差估值 mA002. 00017. 0 8 0047. 0 8 )( )( Is Is 2.20 对某电阻进行了对某电阻进

8、行了10次测量，测得数据如下：次测量，测得数据如下： 次数次数12345678910 R/k46.9846.9746.9646.9646.8146.9546.9246.9446.9346.91 问以上数据中是否含有粗差数据？若有粗差数据，请问以上数据中是否含有粗差数据？若有粗差数据，请 剔除，设以上数据不存在系统误差，在要求置信概率剔除，设以上数据不存在系统误差，在要求置信概率 为为99%的情况下，估计该被测电阻的真值应在什么范的情况下，估计该被测电阻的真值应在什么范 围内？围内？ 解：先求得被测电阻的平均值解：先求得被测电阻的平均值 电子测量习题解答 10 1 )91. 093. 094.

9、092. 095. 081. 096. 096. 097. 098. 0 ( 10 1 46 i R 46.933k 次数次数12345678910 R/k46.9846.9746.9646.9646.8146.9546.9246.9446.9346.91 残差残差10 3 k 47372727-12312-137-3-23 标准偏差估值标准偏差估值 10 2 1 1 ()() 9 i i s RRR 10 1 232222222222 )10()23() 3(7)13(12)123(27273747 9 1 i 049.0 K 按格拉布斯检验法，在置信概率为按格拉布斯检验法，在置信概率为99

10、%的情况下，的情况下，n 10查表查表2.6(P34)得得G2.41 电子测量习题解答 重新计算判别重新计算判别。 123. 0118. 0049. 041. 2 5 Gs，剔除，剔除R5后后 次数次数12345678910 R/k46.9846.9746.9646.9646.8146.9546.9246.9446.9346.91 残差残差 10 3 k 33231313 3-27-71737 9 1 )91. 093. 094. 092. 095. 096. 096. 097. 098. 0( 9 1 46 i R 46.947 k 得得n9，Pc99%时，时，G2.32 电子测量习题解答

11、9 1 23222222222 )10(3717)7()27(313132333 8 1 )( i Rs k023. 0 ksG053.0023.032.2 可见余下数据中无异常值。电阻的真值应在如下范可见余下数据中无异常值。电阻的真值应在如下范 围内围内: k kRsR 924.46970.46 )023. 0947.46() (3 9 )( ) ( Rs Rs 电子测量习题解答 2.21 对某信号源的输出频率对某信号源的输出频率fx进行了进行了10次等精度测量，次等精度测量， 结果为结果为110.050，110.090，110.090，110.070， 110.060，110.050，11

12、0.040，110.030，110.035， 110.030（kHz），试用马利科夫及阿贝），试用马利科夫及阿贝-赫梅特判剧赫梅特判剧 判别是否存在变值系差。判别是否存在变值系差。 解：输出频率解：输出频率fx的平均值的平均值 : x f )30353040506070909050( 10 1 001. 0110 x f 054.1100545.110 次数次数12345678910 fx/kHz 110.050110.090110.090110.070110.060110.050110.040110.030110.035110.030 残差残差 10 4 kHz -4535535515555

13、-45-145-245-195-245 电子测量习题解答 （a）由马利科夫判据得：）由马利科夫判据得： 2/ 112/ n i n ni ii D 故存在变值系差故存在变值系差(累进性系差累进性系差)。 （b）由阿贝）由阿贝-赫梅特判据得：赫梅特判据得： 00485. 000075. 00009. 000135. 0 1 1 1 n i ii 8 1 1 1 10)245()195()195()245(355355355)45( n i ii 8 10477754777535525247585255502512602515975- -8 103499750.0035kHz max 4 4 10

14、1750 10)24514545()5535545( i 电子测量习题解答 标准偏差估值标准偏差估值 : 10 1 22 )( 9 1 )( i ix fffs 10 1 242222 )10()245()195(355)45( 9 1 i 10 1 8 10402470 9 1 i 0.0005 0015.00005.09)(1 2 xsn 0015.0)(10035.0 2 1 1 1 xsn n i ii 故存在变值系差故存在变值系差(周期性系差周期性系差) 。 电子测量习题解答 2.25 通过电桥平衡法测量某电阻，由电桥平衡条件通过电桥平衡法测量某电阻，由电桥平衡条件 得出得出 ，已知

15、电容，已知电容C2的允许误差为的允许误差为5， 电容电容C4的允许误差为的允许误差为2，R3为精密电位器，其为精密电位器，其 允许误差为允许误差为1，试计算，试计算Rx的相对误差为多少？的相对误差为多少？ 2 43 C CR R x 解：因为公式中含有分子和分母，用相对误差传解：因为公式中含有分子和分母，用相对误差传 递公式较方便。递公式较方便。 2 2 4 4 3 3 lnlnln C C R C C R R R R xxx Rx 243 lnlnlnlnCCRR x 2 2 4 4 3 3 C C C C R R x R %)5(%2%1%8 电子测量习题解答 2.27 设某测量结果有关设

16、某测量结果有关A类不确定度如下表所示，类不确定度如下表所示， 求该测量结果的合成不确定度、自由度及扩展不确求该测量结果的合成不确定度、自由度及扩展不确 定度（取置信概率定度（取置信概率p0.95）。）。 1 1 2 5 10 4 16 1 1 2 3 4 5 2 2 uA1 uA2 uA3 uA4 uA5 基准基准 读数读数 电压表电压表 电阻表电阻表 温度温度 1 2 3 4 5 数值数值符号符号数值数值符号符号来源来源 自由度自由度不确定度不确定度序号序号 解：解： 46. 33244211 1 2 N i Ai cA uu 886. 7 1 16 16 16 4 4 10 1 5 1 )

17、32( 4 1 4 4 N i i Ai CA A u u 电子测量习题解答 扩展不确定度置信系数扩展不确定度置信系数k由由P434表查得表查得k=2.306, 得得 897. 732306. 2 CA kuU 2.28 测量测量x和和y的关系，得到下列一组数据：的关系，得到下列一组数据： x xi i4 4111118182626353543435252606069697272 y yi i8.88.817.817.826.826.837.037.048.548.558.858.870.370.380.580.592.192.195.995.9 试用最小二乘法对上述实验数据进行最佳曲线拟合。

18、试用最小二乘法对上述实验数据进行最佳曲线拟合。 解：解：0)( abxyx iii 0)( abxy ii (2) （1） 电子测量习题解答 代入题中给出相应的测量数据，为计算方便先代入题中给出相应的测量数据，为计算方便先 代入（代入（2） 8.8=4b+a 58.8=43b+a 17.8=11b+a 70.3=52b+a 26.8=18b+a 80.5=60b+a 37.0=26b+a 92.1=69b+a 48.5=35b+a 95.9=72b+a 10个方程相加得：个方程相加得：536.5=390b+10a (2) 再将再将（2）式）式10个方程分别乘以个方程分别乘以xi即得（即得（1）

19、式）式 的的10个方程个方程: 电子测量习题解答 35.2=16b+4a 2528.4 =1849 b+43a 195.8=121b+11a 3655.6 =2704 b+52a 482.4=324b+18a 4830 =3600b+60a 962=676b+26a 6354.9 =4761 b+69a 1697.5=1225b+35a 6904.8 =5184 b+72a 10个方程相加得：个方程相加得：27646.6=20460b+390a (1) 这里这里(1) (2)称正规方程，解出这两个方程称正规方程，解出这两个方程 得得: a=3.73 b=1.28 则可作出最佳曲线如图则可作出最

20、佳曲线如图 2.22所示。相应直线方程为：所示。相应直线方程为：y=1.28x+3.73 电子测量习题解答 习题习题3 3.5 要求某高频信号发生器的输出频率要求某高频信号发生器的输出频率f860MHz， 已知其可变电容器的电容已知其可变电容器的电容C的变化范围为的变化范围为50pF200pF， 请问该如何进行波段划分，且每个波段对应的电感应请问该如何进行波段划分，且每个波段对应的电感应 为多大？为多大？ 解：解： 2 50 200 2 1 2 1 min max max min min max C C LC LC f f k 而而 5 . 7 Hz8 0MHz6 M k n kk 443.

21、3 255. 0 875. 0 8 . 1lg 5 . 7lg 9 . 0lg lg k k n 电子测量习题解答 由由 MHz8 pF2002 1 2 1 max min LLC f 所以所以 H979. 1 0 L 相邻波段的电感值满足：相邻波段的电感值满足： 21 k L L n n 所以可以计算得出所以可以计算得出 H495.0 1 L H124. 0 2 L H031.0 3 L 电子测量习题解答 3.6 简述脉冲信号发生器的主要组成部分及主要技简述脉冲信号发生器的主要组成部分及主要技 术指标？术指标？ 答：脉冲信号发生器的组成框图如下图所示：答：脉冲信号发生器的组成框图如下图所示：

22、 脉冲信号发生器的基本组成脉冲信号发生器的基本组成 主振级主振级 同步输出同步输出 外同步外同步 放大放大 外同步输入外同步输入 延迟级延迟级 形成级形成级整形级整形级输出级输出级 主脉冲主脉冲 电子测量习题解答 脉冲信号发生器具有如下主要技术指标：能输出脉冲信号发生器具有如下主要技术指标：能输出 同步脉冲及与同步脉冲有一定延迟时间的主脉冲；同步脉冲及与同步脉冲有一定延迟时间的主脉冲； 延迟时间可调；主脉冲的频率可调、脉宽可调、延迟时间可调；主脉冲的频率可调、脉宽可调、 极性可切换，且具有良好的上升时间、下降时间，极性可切换，且具有良好的上升时间、下降时间， 以及较小的上冲量。以及较小的上冲量

23、。 3.9 XFG-7高频信号发生器的频率范围为高频信号发生器的频率范围为 f=100kHz30MHz，试问应划分几个波段？，试问应划分几个波段？ （为答案一致，设（为答案一致，设k=2.4） 解：而，解：而， 300 00KHz1 0MHz3 k n kk 84 . 7 334. 0 477. 2 4 . 29 . 0lg 300lg 9 . 0lg lg k k n 电子测量习题解答 3.13 计算下图所示锁相环的输出频率范围及步计算下图所示锁相环的输出频率范围及步 进频率。进频率。 fr frL frH f0 f0 frH （b） M VCO P P PDLPF N N1 1 图图3.3

24、8 题题3.13图图 fr1 f0 （c） 1KHz N2 7201000 M(+) BPF VCO2PDLPF N2 720100 VCO1 LPF10 PD N1 10001100 II 100kHz fr2 fr f0 （a） VCOn PD LPF m 电子测量习题解答 解解:（a） m f n f r0 所以所以 n mf f r 0 fr f0 （a） VCOn PD LPF m 步进频率步进频率 max n f f r o （b） 1 0 N ff P f rHr fr frL frH f0 f0 frH （b） M VCO P P PD LPF N N1 1 所以所以 步进步进

25、 频率频率 max P f f r o r r rH r o Mf P Nf f P Nf f 1 1 电子测量习题解答 （c）设）设VCO1输出频率为输出频率为f1，则，则 2 0 2 2 1 10N f f N f r 22 11 22 2 11 22 2 1 0 10 ) 10 () 10 (Nf Nf Nf N Nf Nf N f f r r r r r )1000720(100 10 )11001000(1 0 kHz kHz f 1 1 1 N f f r 111 Nff r 得得 由环由环有有: fr1 f0 （c） 1KHz N2 7201000 M(+) BPF VCO2PD

26、LPF N2 720100 VCO1 LPF10 PD N1 10001100 II 100kHz fr2 电子测量习题解答 MHzkHz kHz f L 1 .72720100 10 10001 0 MHzkHz kHz f H 11.1001000100 10 11001 0 步进步进 频率频率,由由 2 11 100 10 oo kHz ffHz 22 11 22 2 11 22 2 1 0 10 ) 10 () 10 (Nf Nf Nf N Nf Nf N f f r r r r r 当第当第1项中项中N1不变而不变而N2变时变时,fo1=fr2=100kHz。 当当N1变而变而N2不

27、变时不变时,fo2=fr1/10=100Hz。 比较两个频率比较两个频率,可知应取小者可知应取小者,即即 电子测量习题解答 习题习题4 4.8 用计数式频率计测量频率，闸门时间（门控时间）用计数式频率计测量频率，闸门时间（门控时间） 为为l s时，计数器读数为时，计数器读数为5400，这时的量化误差为多，这时的量化误差为多 大？如将被测信号倍频大？如将被测信号倍频4倍，又把闸门时间扩大到倍，又把闸门时间扩大到5 倍，此时的量化误差为多大倍，此时的量化误差为多大? 解：（解：（1）量化误差）量化误差 %019. 0 1 5400 1 TfN N x （2）量化误差）量化误差 %00095. 0

28、20 %019. 0 20 1 54 11 TfTf Tf N N xx x 电子测量习题解答 4.13 用多周期法测量某被测信号的周期，已知被用多周期法测量某被测信号的周期，已知被 测信号重复周期为测信号重复周期为50Hz时，计数值为时，计数值为100000，内，内 部时标信号频率为部时标信号频率为 1MHz。若采用同一周期倍乘和。若采用同一周期倍乘和 同一时标信号去测量另一未知信号，已知计数值为同一时标信号去测量另一未知信号，已知计数值为 15000，求未知信号的周期？，求未知信号的周期？ 解：因为多周期法测被测信号周期，根据解：因为多周期法测被测信号周期，根据 所以所以 c c cx f

29、 f fT N k 5000000 50 1 100000 （4.16） 11 2 xcn xxccm TfU TkT ffUk cx fkTN 可见可见 电子测量习题解答 4.14 某计数式频率计，测频闸门时间为某计数式频率计，测频闸门时间为1s，测周，测周 期时倍乘最大为期时倍乘最大为10000，时基最高频率为，时基最高频率为10MHz， 求中界频率。求中界频率。 解：测频和测周解：测频和测周1误差分别为：误差分别为： Tff f xx x 1 Cx n x x fTT T 10 1 x x x x T T f f C n x Cx n x f f fTTf1010 11 所以所以 T f

30、 f C n M 10 中界频率中界频率 4 1010 316KHz 1 M MHz f s f f kf N kf N T c c cc x 003. 0 5000000 15000 电子测量习题解答 4.18 用游标法测量图用游标法测量图4.51中的中的x值，值，f1=5MHz， f2=5.01MHz，求，求x之值。之值。 图4.51 题4.18图 解：根据游标法原理：解：根据游标法原理：x =NT (4.26),所以所以 nss TNTx x 996. 110996. 1 ) 1001. 5 1 105 1 (5 9 66 电子测量习题解答 习题习题5 5.4 若在示波器上分别观察峰值相

31、等的正弦波、方波、若在示波器上分别观察峰值相等的正弦波、方波、 三角波，得三角波，得Up5V；现在分别采用三种不同检波方；现在分别采用三种不同检波方 式并以正弦波有效值为刻度的电压表进行测量，试求式并以正弦波有效值为刻度的电压表进行测量，试求 其读数分别为多少？其读数分别为多少？ 解：已知各波形解：已知各波形UP=5V 均值表：均值表： 正弦波正弦波 V54. 3 211. 1 5 11. 111. 111. 1 PF p kk U U 方波方波 V55. 5 11 5 11. 111. 111. 1 PF p kk U U 电子测量习题解答 三角波三角波 V79. 2 73. 115. 1

32、5 11. 111. 111. 1 PF p kk U U 峰值表：因为各波形峰值相同，所以三种波形的峰值表：因为各波形峰值相同，所以三种波形的 读数均为：读数均为： V54. 3 2 P U 有效值表：正弦波有效值表：正弦波 ： V54.3 2 5 P p k U U 方波：方波： V5 1 5 P p k U U 电子测量习题解答 三角波：三角波： V89. 2 3 5 P p k U U 5.8 DS18型五位双积分型数字电压表中型五位双积分型数字电压表中Us 6.0000V，fc0.75MHz，计数器满量程，计数器满量程N160000， 求被测电压求被测电压Ux2.5000V时，计数器

33、计数值时，计数器计数值N2为多大？为多大？ 采样时间采样时间Tl和测量时间和测量时间T2分别为多大？分别为多大？ 解：根据双积分原理，可知解：根据双积分原理，可知 （1）在准备期，进行定时积分，）在准备期，进行定时积分， 2 1 N N U U s x 2 60000 0000. 6 5000. 2N所以所以 25000 2 N mss MHzf N NT C 8008. 0 75. 0 60000 T 1 C11 电子测量习题解答 mss MHzf N NT C 33033. 0 75. 0 25000 T 2 C22 5.9 试画出图试画出图5.71积分器的输出时间波形图积分器的输出时间波

34、形图 （Uot），假设图中），假设图中C1F，R10k，图中，图中 模拟开关的接通时间为：模拟开关的接通时间为： 0-t1(10ms）S0、S1接通，接通，S2、S3开关断开；开关断开； t1-t3(20ms）S1接通，其他开关断开；接通，其他开关断开； t3-t4(10ms）S2接通，其他开关断开；接通，其他开关断开； t4-t5(10ms）S3接通，其他开关断开；接通，其他开关断开； t5-t6(10ms）S0、S3接通，接通，S1、S2开关断开。开关断开。 图中假设模拟开关图中假设模拟开关(S0S3）和运算放大器）和运算放大器A均是均是 理想器件。理想器件。 电子测量习题解答 解：按照积

35、分器工作原理，其输出电压和输入电压解：按照积分器工作原理，其输出电压和输入电压 之间的关系为：之间的关系为： dtUdtUdtU RC U t t i t t i t t io 2 1 2 1 2 1 100 1011010 11 63 -5 -10 -15 +5 +10 +15 0 Uo/V t/ms t2 t1t4 t3t5t7 t6 10 - + A s1 s2 s0 s3 R +10V +5V 0V +5V U0 图图5.71 C 电子测量习题解答 0t1(10ms)：S0、S1 接通，接通，S2、S3断开，断开，A 的同向与反向输入端的同向与反向输入端 虚短，所以；虚短，所以； V5

36、 1 o U t1t3(20ms)：S1接通，接通， 其他开关断开，输入其他开关断开，输入 端电压等效为端电压等效为Ui=0 5V5V， Vdt dtUU t t ioo 15)5(1005 100U 30 10 12 3 1 -5 -10 -15 +5 +10 +15 0 Uo/V t/ms t2 t1t4 t3t5t7 t6 10 - + A s1 s2 s0 s3 R +10V +5V 0V +5V U0 图图5.71 C 电子测量习题解答 t3t4(10ms)：S2接通，接通， 其他开关断开，输入其他开关断开，输入 端电压等效为端电压等效为Ui=10 5V5V， V10510015 1

37、00U 40 30 23 4 3 dt dtUU t t ioo -5 -10 -15 +5 +10 +15 0 Uo/V t/ms t2 t1t4 t3t5t7 t6 10 - + A s1 s2 s0 s3 R +10V +5V 0V +5V U0 图图5.71 C 电子测量习题解答 V01010010 100U 50 40 34 5 4 dt dtUU t t ioo t5t6(10ms)：S0、S3 接通，接通，S1、S2断开，断开， V5U 5 o t4t5(10ms)：S3接通，接通， 其他开关断开，输入端其他开关断开，输入端 电压等效为电压等效为Ui=5 5V=0V， -5 -1

38、0 -15 +5 +10 +15 0 Uo/V t/ms t2 t1t4 t3t5t7 t6 10 - + A s1 s2 s0 s3 R +10V +5V 0V +5V U0 图图5.71 C 电子测量习题解答 所以输出所以输出 波形图如波形图如 下：下： -5 -10 -15 +5 +10 +15 0 Uo/V t/ms t2 t1t4 t3t5t7 t6 10 5.12 某逐次逼近比较式某逐次逼近比较式A/D转换器采用转换器采用12位二进位二进 制码制码,其内部的其内部的A/D转换器最高位输出为转换器最高位输出为2048mV, 最低位输出为最低位输出为1mV,设输入电压为设输入电压为Ux

39、=1893mV。 (1)列表说明逐次逼近的比较过程。列表说明逐次逼近的比较过程。 (2)画出输出电压画出输出电压Uo的时间波形图。的时间波形图。 (3)输出数字量是多少输出数字量是多少? 电子测量习题解答 解解: (1)逐次比逼近较过程逐次比逼近较过程 iUoi-1(mV) Ui-1(mV) ui(mV) u L 数值数值 1 0 0 1893 0 2 2048U1=uo1=2048 1893 0 留留 1 4 512U3=U02+Uo3=1536 1893 0 留留 1 5 256U4=U3+Uo4=1792 1893 0 留留 1 6 128U5=U4+Uo5=1920 1893 0 留留

40、 1 8 32U7=U6+Uo7=1888 1893 0 留留 1 9 16U8=U7+Uo8=1904 1893 0 去去 0 10 8U9=U7+Uo9=1896 1893 0 留留 1 12 2U11=U10+Uo11=1894 1893 0 去去 0 13 1U12=U10+Uo12=1893 1893 =0 留留 1 14 0 1893 电子测量习题解答 节拍数节拍数i 132 546 87910 11 13 1214 Uo/mV Ui 0 2048 1024 1536 1792 1920 1888 19041896 1892 1856 1894 (2)逐次比较波形图逐次比较波形图

41、1 011 111 0 0 0 1 (3)输出数字量为输出数字量为: 1 电子测量习题解答 5.16在双斜式在双斜式DVM中，假设采样期中，假设采样期T1100ms，工频，工频 干扰的频率为干扰的频率为49Hz、幅度、幅度Un2V、初相角、初相角 。试。试 求：求： (1)由此干扰引起的测量误差由此干扰引起的测量误差 ； (2)该该DVM的串模抑制比的串模抑制比NMRR为多少？为多少？ o 0 nU 解：（解：（1）由公式）由公式 )()sin( 1 )sin( 111 0 1 0 1 tdt U T dttU T U nn T n n n T n n 1 0 1 1 cos()0.012 T

42、 n n n U tV T （2）DVM的串模抑制比的串模抑制比 电子测量习题解答 49 1 100 sin 49 1 100 lg20 sin lg20 1 1 ms ms T T T T NMRR n n 15.394 20 lg33.94 0.3090 dB 5.19 一台一台DVM，技术说明书给出的准确度为，技术说明书给出的准确度为V 0.01%Ux0.01%Um，试计算用，试计算用1V量程量程 分别测量分别测量1V和和0.1V电压时的绝对误差和相对误电压时的绝对误差和相对误 差，有何启示？差，有何启示？ 另外另外,还可以还可以 如下求如下求: dB U U NMRR n n 44 0

43、12. 0 2 lg20lg20 电子测量习题解答 解：解： （1）用）用1V档测档测1V电压时的绝对误差电压时的绝对误差 (0.0110.011)210-4V， (0.010.10.011) 1.110-4V， 由此可见相对误差明显增大，可知在相同量程下，由此可见相对误差明显增大，可知在相同量程下， 被测值越接近量程，那么相对误差相对较小。被测值越接近量程，那么相对误差相对较小。 （2）用）用1V档测档测0.1V电压时的绝对误差电压时的绝对误差: %02. 0 1 102 4 x U 相对误差相对误差 %11. 0 1 . 0 101 . 1 4 x U 相对误差相对误差 电子测量习题解答

44、习题习题6 64 在示波器的水平和垂直偏转板上都加正弦在示波器的水平和垂直偏转板上都加正弦 信号所显示的图形叫李沙育图形。如果都加上同信号所显示的图形叫李沙育图形。如果都加上同 频、同相、等幅的正弦信号，请逐点画出屏幕上频、同相、等幅的正弦信号，请逐点画出屏幕上 应显示图形；如果两个相位差为应显示图形；如果两个相位差为 90的正弦波，的正弦波， 用同样方法画出显示的图形。用同样方法画出显示的图形。 解解:(1) 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 4 2 3 5 2 1 1 4 3 2 3 4 5 51 3 2 5 4 (2) 电子测量习题解答 68 示波器观测周期为示波器观测周期为

45、8ms，宽度为，宽度为 1ms，上，上 升时间为升时间为 0.5ms的矩形正脉冲。试问用示波器分别的矩形正脉冲。试问用示波器分别 测量该脉冲的周期、脉宽和上升时间，时基开关测量该脉冲的周期、脉宽和上升时间，时基开关 （ t/cm）应在什么位置（示波器时间因数为）应在什么位置（示波器时间因数为 0.05s0.5s，按，按 125 顺序控制）。顺序控制）。 解：解： 在示波器屏幕上尽量显示一个完整周期，而水平在示波器屏幕上尽量显示一个完整周期，而水平 方向为方向为10cm，所以测量周期时，所以测量周期时，8ms/10cm 0.8ms/cm，时基开关应在，时基开关应在1ms位置位置;测量脉宽时，测量

46、脉宽时， 1ms/10cm0.1ms/cm，时基开关应在，时基开关应在100s位位 置置;测量上升时间时，测量上升时间时，0.5ms/10cm50s/cm时时 基开关应在基开关应在50s位置。位置。 电子测量习题解答 69 什么是非实时取样？取样示波器由哪些部什么是非实时取样？取样示波器由哪些部 分组成？各组成部分有何作用？说明取样示波器观分组成？各组成部分有何作用？说明取样示波器观 察重复周期信号的过程。察重复周期信号的过程。 解解:非实时取样不是在一个信号波形上完成全部取非实时取样不是在一个信号波形上完成全部取 样过程样过程,取样点是分别取自若干个信号波形的不同取样点是分别取自若干个信号波

47、形的不同 位置。位置。 组成部分组成部分: Y通道、水平系统、显示器。通道、水平系统、显示器。 Y通道的作用是在取样脉冲的作用下，把高频信通道的作用是在取样脉冲的作用下，把高频信 号变为低频信号。号变为低频信号。 水平系统的主要任务是产生时基扫描信号，同时产生水平系统的主要任务是产生时基扫描信号，同时产生 t步进延迟脉冲送步进延迟脉冲送y轴系统轴系统,控制取样脉冲发生器和延控制取样脉冲发生器和延 长门脉冲发生器的工作长门脉冲发生器的工作,即配合整个示波器的工作。即配合整个示波器的工作。 电子测量习题解答 显示器的作用与模拟示波器相同。显示器的作用与模拟示波器相同。 显示信号的合成过程显示信号的

48、合成过程 图图6.48 6.48 在屏幕上由取样点合成信号波形的过程在屏幕上由取样点合成信号波形的过程 t t t t t t u ux x u uy y u uy y u u5 5u u1 1 u u2 2 u u3 3 u u4 4 可见可见X、Y偏偏 转板上都应该转板上都应该 加阶梯波。加阶梯波。 电子测量习题解答 610 欲观察上升时间欲观察上升时间tx为为50ns的脉冲波形，现的脉冲波形，现 有下列四种技术指标的示波器，试问选择哪一种有下列四种技术指标的示波器，试问选择哪一种 示波器最好？为什么？示波器最好？为什么？ （1）f3dB10MHz，tr40ns （2）f3dB30MHz，tr12ns （3）f3dB15MHz，tr24ns （4）f3dB100MHz，tr3.5ns 解：选择示波器时，信号上升时间解：选择示波器时，信号上升时间tx应大于应大于35 tr （示波器上升时间），或者带宽大于（示波器上升时间），或者带宽大于35fM，这样，这样 只有（只有（2）和（）和（4）满足，而（）满足，而（4）的上升时间最小，）的上升时间最小， 观察效果最好，但价格