电子测量自测题讲解

1、一、填空题1电子测量按测量手续分为：、组合测量；按被测量性质分为： 、和随机测量。2 175.00030 表示该数可能在和之间。3测量结果的量值包括两部分，即_和 。4用磁电式电流表作为指示仪器时， 一般应使指针工作在不小于满度值 以上的区域。5测量电压时，应将电压表联接入被测电路；测量电流时，应将电流表 联接入被测电路。6测量仪器使用最大满度相对误差来表示m xm 100% 其准确度，其中 xm 表示xm ； xm表示 。7 47.99500000 保留四位有效数字为 。8修约后的数值 175.030 表示该数可能在 和 之间。9测量仪器准确度等级一般分为 7 级，其中准确度最高的为 级，准

2、确度最低的为级。10电工仪表根据其 误差的不同将准确度等级可分为 7 级，其中准确度最高的是 级，准确度最低的是 5.0 级。11测量值 299.50 mV 保留三位有效数字为 mV ，若以 V 为单位则表示为V 。12 47.9500005 保留三位有效数字为。13在确定的测试条件下，采用某种测量方法和某种测量仪器所出现的固有误差称为；在相同测试条件下多次测量同一量值时，绝对值和符号都以不可预知的方式变化的误差称为 。14信号源中的核心部分是 。调谐信号发生器中常用的 LC 振荡器有变压 器 反 馈 式 、 电 感 反 馈 式 及 三 种 振 荡 形 式 。15高频信号发生器输出信号的调制方

3、式一般有 和 两种。17低频正弦信号发生器的主振级一般采用文氏桥振荡器，改变输出信号频率的办法是： 改变 值以选择不同频段，在频段内调节 值对频率进行细调。文氏桥振荡器中负温度系数的热敏电阻的作用为 和19文氏桥振荡器中改变频率的方法是：调节电路中的 值以改变频段，在频段内调节 值对频率进行细调。20阴极射线示波管（ CRT）由、 、三部分组成。21阴极射线示波管（ CRT）中的电子枪由灯丝、阴极、阳极、栅极等组成，其中 极电位最低， 极电位最高。22电子示波器中的阴极射线示波管由、 和 三大部分组成。其中 用来产生并形成高速、聚束的电子束。23双踪示波器有 和 两种双踪显示方式， 测量频率较

4、低信号时应使用其中的 方式。24数字存储示波器中的单次负延迟触发功能会显示触发点以前的信号波形，它相当于时间窗口移。单次触发功能用于观察 信号。25双踪示波器的显示方式有、 、 、 和其中 和 属双踪显示；采用 显示方式时有可能产生相位误差 。 26数字存储示波器有和 两种工作模式。在实时取样存储方式时，预置触发功能有 触发和 触发；其中 触发可以使荧光屏上显示触发点 之前的波形。29有一种示波器， 它采用取样原理，将高频信号转换为低频信号，然后再用通用示波器的 原理将波形显示出来，这种示波器称为 。在数字存储示波器中可 用 采样方式实现同样的功能。31使用示波器进行定量测量时，应经常对示波器

5、的垂直灵敏度和扫描时间因数进 行。32电子计数器的测量误差来源主要有、 和标准频率误差三种。33电子计数器的误差来源有、 和 ；其中是主要来源，其绝对值恒为 。34通用电子计数器测量频率时，由 信号来控制主门（闸门）开启与关闭当由人工控制主门的开启与关闭时，计数器执行的是 测量功能。35当由时基单元产生的闸门信号控制主门的开启和关闭时， 电子计数器所执行的测量功能36用电子计数器测量频率比时，周期小的信号应加到输入通道。用电子计数器测量频率，如闸门时间不变，频率越高，则测量误差越 ；测量周期时，如时标（计数脉冲 周期）不变，被测信号频率越高，则测量误差越 。40用峰值电压表测量正弦电压时， 从

6、表盘上可直接读得电压的 。（填有效值、峰 值、幅值或平均值。 ）41电子电压表按其测量结果显示方式分类，有和 两种。42将一个电压信号衰减 20dB 后，它的值变为原来的 倍。43电子电压表按其测量结果显示方式分类，有和 。44模拟式电压表按其使用的检波器不同可分为、 和峰值电压表三种。45 峰值电压表使用的峰值检波器有、 两种；其中的输出电量只反映被测电压交流分量的峰值。46模拟式交流电压表按检波方式不同可分为 、 和有效值表，其中 测量非正弦信号时理论上不会产生波形误差。4147 2 位数字电压表在 1V 量程能测得的最大电压值为 V ，它有 的超量程能力。48双斜积分式 A /D 转换器

7、的工作特点是在一次测量过程中用同一积分器先后进行两次积分，一 次是对被测电压 Ux 进行 积分，另 一次是对基准 电压 Ur进行 积分。49双斜积分式 A/D 转换器在转换过程中要进行两次积分，第一次对 进行定时积分，第二次对 进行定值积分，其积分时间随被测电压的大小而变化。50 DVM 能测量的电压范围超出其相应挡位量程的能力称为。显示完整位数的 DVM （可选择词为：有、没有）这种能力。 （后一空格填错倒扣一分） 51、网络的频率特性包括 特性和 特性。52频率特性测量包括幅频特性测量和特性测量。 线性系统幅频特性测量方法有、和多频测量法。53根据工作原理的不同，频谱分析仪分为两大类：型（

8、又称频域型）和型（又称实时型） 。54频谱分析仪可以测量的信号参数有、 等（写出 2 个即可）。55用扫频外差式频谱分析仪测量信号频谱时，会在零频率点的左边出现不应有的谱线， 这称为 。56采用基波抑制法测量信号的失真度其测量结果较理论值偏 。57用晶体管特性图示仪测量二极管和电阻时，应将其两引脚插入 两个插孔， 此时若阶梯信号不能关闭， 则“电压电流 /级”选择开关可置于 （电压 /级、电流 /级、任意）位置。58用晶体管特性图示仪测量 PNP 型晶体三极管时，加在基极的是 （填“”或“”）极性的阶梯 （填“电压”或“电流” ）信号。59交流电桥中一般采用电阻和电容作为可调元件，在测量电容时

9、将可调元件与被测元件作为相邻臂接入， 组成电桥； 测量电感时则使可调元件与被测元件作为相对臂接入，组成 电桥。（填“臂比”或“臂乘” 。）60交流电桥的平衡条件有两个，一个是 平衡条件，另一个是 平衡条件。61采用谐振法测量测量元件集总参数的仪器称为 。62Q 表是采用谐振原理测量元件集总参数的仪器，谐振有 和并联谐振两种，其中前者又称为电压谐振，后者又称为 。63、Q 表使用谐振法原理来测量元件参数， 谐振法分为直接法和替代法两种， 替代法又进一 步分为 和 两种。64、集总参数测量常用电桥法和谐振法，使用的仪器分别为和 。65电桥由、 、 三部分组成。66在电子示波器中， X 轴是 轴；在

10、扫频仪和频谱分析仪中 X 轴是 轴；而在晶体管特性图示仪测量晶体管输入、 输出特性曲线时是 轴。（可选择名 词有：电阻、电流、电压、频率和时间。 ）67用谐振法测量阻抗经常采用替代法，而替代法又分 替代法和 替代法。 其中 替代法适宜测量大电容和小电感。二、问答题2函数信号发生器产生信号的方法有哪几种？二极管整形网络中若使用6 对二极管可将三角波分多少段成形为正弦波？3模拟双踪示波器有哪两种双踪显示方式？各适合测量何种信号？（4 分）4数字存储示波器有哪几种常见的显示方式？5示波器 Y 通道中的延迟线电路有何作用？ 6示波器中的比较和释抑电路有何作用？若该电路失常，显示的图像会有何种变化？ 7

11、示波器扫描发生器环用于产生锯齿波扫描电压。试问： （1）扫描发生器环通常有哪几种扫描方式？（2 分）（2）扫描发生器环中的释抑电路有何作用？它用于何种扫描方式当中？（4 分）9电子计数器的量化误差有何特点？在测量频率和周期时应如何减小该误差？ 10电子计数器测量误差的主要来源是什么？各有何特点？ 11下图为用通用计数器测量一路脉冲信号的时间间隔的框图。B、C 两通道并联输入被测信号， B 通道用于启动门控双稳电路，使其输出高电平开启主门， C 通道触发门控双稳 电路，使其输出低电平，关闭主门。试问 B、 C 两通道的触发极性和触发电平如何设置 才能完成表中所列的测量功能？请将答案填入表中。 （

12、设脉冲幅度为 Vm）（12 分）14简述斩波式直流放大器工作原理。 （ 5 分） 15逐次逼近比较式数字电压表和双积分式数字电压表各有哪些优缺点？ 16峰值检波器有两种类型。 画出它们的电路图（标明所画元器件名称）并在图下方标出相应名称。 在峰值检波器中，电路参数应满足什么条件？（用表达式回答。 ） 18简述用扫频法测量电路幅频特性的原理。 （5 分） 19频谱分析仪、扫频仪、晶体管特性图示仪（测量双极型晶体管输出特性时）的X 轴和Y 轴分别表示什么物理量？请填入下表。 （ 6 分）仪器 参数X轴Y轴频谱分析仪扫频仪晶体管特性图示仪20扫频仪的荧光屏中， X 轴表示信号频率。请回答： X 轴为

13、什么可以作为频率坐标轴？ 21基波抑制法测量谐波失真度时所用的测量公式和谐波失真度的定义公式有何不同？哪个 值更大？22简述扫频仪菱形频标产生的过程。若要显示频率间隔为5MHz 的频标，应在扫频仪外接频标输入端输入何种频率的信号？23示波器（测量波形时） 、频谱分析仪、扫频仪、晶体管特性图示仪（测量晶体管输出特 性时）的 X 轴和 Y 轴分别表示什么物理量？（ 8 分）24扫频仪的简化框图如下图所示。如被测电路是一个单调谐小功率谐振放大器。（1）扫频仪的荧光屏中， X 轴和 Y 轴各代表什么物理量？（2）画出检波探头的输出波形（最少两个周期）和荧光屏上显示的图形。注意：扫频仪单向扫频！ 25简

14、述基波抑制法测量谐波失真度的原理。 26请画出电压比法测电感 Q 值的原理图，并简述其工作原理。 27画出出四臂交流电桥基本电路，并写出其平衡方程式。 28测量 PNP 型双极型晶体管和 N 沟道场效应管时晶体管特性图示仪面板的阶梯信号和和 集电极电源设置有何不同？ 29测量电感的桥路如下图所示。（ 1）画出被测电感的等效电路（串联还是并联？）（ 2）写出电桥平衡方程式。（ 3）推导出被测元件参数（ L、R和 Q）的表达式。 30（ 1）画出测量电感（采用串联等效电路）的电桥。 （和被测电感 相邻两臂分别为 R2和 R4，标准电容和标准电阻分别为Cs和Rs）（ 2）写出电桥平衡方程式。（ 3）

15、推导出被测元件参数（ L、R和 Q）的表达式。三、作图题1、用示波器观测如下图所示周期性被测信号uy，示波器采用零电平、正极性触发，X 轴时基因数为 1ms/div ，Y 轴偏转因数为 1V/div ，水平位移和垂直位移旋钮都居中，若消隐电 路损坏（即不消隐） ，屏幕上将显示何种图形，请在方框内作图2加在示波器 X、Y偏转板上的信号波形分别如图 2（ a）、（b）所示。如回程不消隐，请画 出荧光屏上显示的图形。 （10 分）图13用示波器观测如下图所示周期性信号uy，示波器采用零电平、负极性触发， X 轴时基因数为 1ms/div ，Y 轴偏转因数为 1V/div ，水平位移和垂直位移旋钮都居

16、中，输入探极未衰 减，水平通道也没有扩展，但消隐电路损坏（即不消隐） ，则屏幕上将显示何种图形，请 在方框内作图。 （假设扫描锯齿波逆程时间很短， 即逆程期间被测信号值基本保持不变。 ）4示波器处于 X-Y 显示方式， X 、 Y 偏转板所加信号波形如下图所示。试在方框内画出示 波器显示的波形。 （示波器两个输入通道的 Y 轴位移旋钮均处于居中位置， 即位移为 0。）5请完成测量两信号频率比的方框图。共有两路待测信号f1和 f2 ，且 f1f2 。可选框图有：A 输入通道、 B输入通道、分频器、倍频器、晶振等。6在下列两图的基础上，画出电子计数器测量频率和周期的简化框图，并标出被测信号接 入位

17、置。（可选方框有： A 输入通道、 B 输入通道、分频器、倍频器、晶振等。 ）（1）测量频率框图2）测量周期框图7请作出电子计数器测频率时的原理框图。8请作出电子计数器测周期时的原理框图。9请作出电子计数器测时间差的原理框图。 10画出几种基本锁相环路的框图。11请画出计算式有效值电压表原理框图。 12请画出基波抑制法测信号失真度原理框图。13画出扫频外差式频谱分析仪原理框图。14画出晶体管特性图示仪测量三极管输入特性原理图，并说明测量时X 轴“电压 /度”选择开关和 Y 轴“电流 /度”选择开关各应置于什么位置。15画出串联替代法测量电容值的原理图。16请画出用并联替代法测电容的原理图。 1

18、7画出晶体管特性图示仪测量二极管正、反向特性原理图。18画出电压比法测量电感器Q 值原理图。19请画出电桥基本电路，并说明其平衡条件！20请画出晶体管特性图示仪测量NPN 型晶体管输入特性原理图。21请画出晶体管特性图示仪测量NPN 型晶体管输出特性原理图。四、计算题1 下式中各数均为近似值，请按近似运算法则计算其结果。 （写出计算过程） （ 4分）20.05000 4.00009 2.0004999 5.00/ 3.9995 18.004992按数字修约规则处理下列各数，使之保留三位有效数字：1.375 0.00264501 5999.83用量程为 10mA 的电流表测量实际值为 8mA 的

19、电流，若示值为 8.16mA 。试计算测量的 绝对误差、示值相对误差和引用相对误差。该表应引入多大的修正值？3测量 10V 电压，现有两只直流电压表，一只量程为150V，0.5 级，另一只量程为 15V ，2.5级，问选用哪一只电压表测量更合适，为什么？（6 分）4下页图所示为一示波器显示的波形。箭头1 所指位置为波形 1（上面的波形）的零电平位置，箭头 2 所指位置为波形 2（下面的波形）的零电平位置。（1）若示波器的时基因数为 0.5 s/ div ，水平扩展 10 倍，则两信号的频率 f1和 f2各为多 少？（ 4 分）2（2）两信号的相位差是多少？（ 3 分）（3）若波形 2对应的偏转

20、因数为 5V / div ，通道 2探头衰减开关拨至 10档，则波形 2的 峰值V p和直流分量值 VD 各为多少？（ 4分）5已知某示波器的垂直偏转灵敏度（偏转因数）为1V/div ，扫描时间因数（时基因数）为10 s/div。荧光屏上显示波形为两个周期的正弦波，波形总高度为8 格，在水平方向上占10 格。用 10： 1 探头接入信号。回答下列问题：（ 1）画出波形图。 （ 6 分）（ 2）求被测信号的周期和频率。 （ 7 分）（ 3）求测信号的幅值和有效值。 （7分）6某示波器 X 方向有效宽度为 10div ，Y 方向有效宽度为 8div ，其最高扫描速度（最小时 基因数）值为 0.01

21、 s/di，v 最大偏转因数值为 5V/div ，如要观察被测信号两个周期的完整 波形，请计算：（1）被测信号的最高频率 fmax 为多少？（2）若采用 10：1 探头，则被测信号的最大峰峰值VP-Pmax是多少？7某示波器 X 方向有效宽度为 10div ，Y 方向有效高度为 8div ，其最低扫描速度（即最大 时基因数）值为 0.5s/div ，最大偏转因数值为 5V/div ，如要观察被测信号两个周期的完整 波形，请计算：（1）若采用 10：1探头测量一纯正弦信号，则被测信号的最大幅值UAmax 是多少？（2）被测信号的最低频率 f,min 为多少？8已知示波器的偏转因数为 0.5 V/

22、div ，荧光屏有效高度为 8 div ，时基因数为 0.1 ms/div 。 被测信号为正弦波， 在屏幕上显示波形的总高度为 6 div ，两个周期的波形在 X 方向占 10 div。 求被测信号的频率 fx、有效值 Urms。9下页图所示为一示波器显示的波形。箭头1 所指位置为波形 1（上面的波形）的零电平位置，箭头 2 所指位置为波形 2（下面的波形）的零电平位置。（1）若示波器的时基因数为 0.5ms/ div ，无水平扩展，则两信号的周期和频率各为多少？2）两信号的相位差是多少？4 分）4 分）（3）若波形 2的偏转因数为 5V / div ，通道 2探头衰减开关拨至 10档，则波形

23、 2的幅值Vm 和直流分量值 VD 各为多少？（ 4 分）10用一峰值电压表测一三角波电压信号，读数U为 1V 。试求该三角波电压的峰值和有UpK p2 1.41效值 。（ 正弦 波的波 峰因数 为 U ， 三角波 的波峰因数 为 K pU p3 1.7310V。它们的平均值、有效值和p U 。） 11用均值型电压表分别测量正弦波和方波电压，示值都为峰值各为多少？ u（V）12被测电压波形如下图所示。t0 1 2-2（1）用均值型电压表测量，示值是多少？（ 2）用串联型峰值电压表测量，示值是多少/（3）用并联型峰值电压表测量，示值是多少？13现有最大读数（不含小数点）分别为1 999和 9 9

24、99的 DVM 。（8分） 它们各属于几位数字电压表表？ 第一块表如按 1、10V 分挡，它有无超量程能力？若按2、 20V分挡呢？ 第二块表在 1V 量程时的分辨力是多少？14最大计数容量 19999的数字电压表如按 200mV、2V、20V、200V 分挡，超量程能力是 多少？该电压表在 200mV 量程的分辨力为多少？若该量程的读数误差为0.03%读数，满度误差为 2 个字，则测量 100mV 电压时的固有误差是多少？15现有三种数字电压表，其最大计数容量分别为9999、 19999、 5999。（1）它们各属几位电压表？如何分挡有超量程能力？如何分挡无超量程能力？如有，则超 量程能力是

25、多少？（2）第二种电压表在 0.2V 量程的分辨力为多少？若其读数误差为0.03%读数，满度误差为 2个字，则测量 0.1V 电压时的固有误差是多少？16.一块 4位半 DVM 的2V 量程测量 1.2V 电压，已知该电压表的固有误差U=+ （0.05%读数 +0.01%满度），试求由于固有误差产生的测量误差是多少？它的满度误 差相当于几个字？（ 6 分）17.在双积分式电压表中，基准电压 Er=10V ，取样时间 T1=1ms，时钟频率 f0=10MHz ，比较 时间 T 2内的计数值为 N2=5600，计算被测电压 Ux 的值。18欲用电子计数器测量 fx=200Hz 的频率，采用测频（选

26、用闸门时间1s）和测周期（选用1s 时标信号）两种方法。试计算由于量化误差而引起的测量误差（绝对误差），并计算该情况下的中界频率值。19 用电子计数器测量 fx 200Hz的频率，采用测频 （采用闸门时间 0.1s）和测周期（选 用100 s 时标信号）两种测量方法。（1）试分别计算两种测量方法中由量化误差引起的测频误差，并据此判断采用哪种方法更 为合适。（2）计算中界频率值，并由此判断采用哪种方法更为合适。 20用计数器测量周期，已知仪器内部的时标信号频率为fs=10MHz ，选周期倍乘率（分频系数）为 Kf=102，若计数值为 N=12345 ，被测信号周期为多少？ 21某音频放大器对一纯正弦信号进行放大，用频谱分析仪对 输出信号频谱进行分析，观察到如右图所示的频谱。已知谱线 1 间的间隔恰为基波频率 f，且频谱分析仪显示屏纵坐标为 平方律 刻度 （即显示谱线为功率谱） ，求该信号的失真度。若用基波抑 制法测量该信号失真度，结果又为多少？（结果保留4 位有效数字。 ）0.090制法测量该信号失真度，结果又为多少？（结果保留4 位有效数字。）0.090 0.050 0.01022对于图所示的电桥电路，假设R3=8，R2+R4=68 ；当电桥平衡时， Rx=32，试求 R2、R4 的阻值。23图为电桥法测量电容器的原理图。