电子测量技术练习题参考标准答案

1、电子测量技术CH1-CH5习题参考答案第1章 电子测量的基本知识、选择题123 4567 8910BCA BCCB BBC111213 141516171819 20CCC CCBA B二、填空题参考答案1恒定系差2、国家、工作3、绝对误差、真值4、标准偏差（或 只X）、精密度）5、- 0 . % （三级）56、实际值相对误差、示值相对误差、满度相对误差7、）.258、对称性、单峰性、有界性、抵偿性9、- 1 . mA10、15.12三、判断题参考答案123456789 10VVXVVVXXV V111213XXX四、综合题1、用准确度 S=0.5 级（Ym = ）.5%）时的绝对误差和相对误

2、差。解：绝对误差：x 二m= 0 . %10 = 0 05 Ammx 0 05 .m 示值为8A时，相对误差：x 1 =T00二-100 =- 0 625 % . %x_1A0 05 .也 x. x 100 =% 沢 100 =2 5 % . % 示值为2A时，相对误差：x 12x12、按有效数字的舍入规则，将下面各个数据保留四位有效数字进行凑整，写出结果。原有数据3.141592.71 7294.510503.215506.3785017.6914995.43460舍入后3.1422.7174.5103.2166.3797.6915.4353、有一个100V的被测电压，若用0.5 级、量程为

3、0-300V和1.0级、量程为0-100V的两只电压表测量，问哪只电压表测得更准些？为什么？ 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0-300V、）.5级电压表，根据公式有x sX 100 =3UU沒 U . 5 X 100 % =1 . 5 %xx100（2）对量程为0-100V、1.0级电压表，同样根据公式有100- mxx100从计算结果可以看出，用量程为0-100V、.0级电压表测量所产生的示值相对误差小,所以选用量程为 0-100V、1.0级电压表测量更准确。4、准确度为0.5级、量程为0-100V的电压表，其最大允许的绝对误差为多少？解：最大允

4、许的绝对误差为: x s =1000 5 =0 5m%5、测量上限为500V的电压表，在示值（1）绝对误差（2）相对误差（3） 解：（1）450V处的实际值为445V，求该示值的:引用误差（4）修正值(2)(3)绝对误差厶 x-A =450V-445 V =55X100 % =112 % .4505100 % = 1 00 % .500.: x相对误差x二一-100 %xx引用误差m100 %修正值(4)V6.求:（1）女口 E、R 1、R 2都是标准的，不接万用表时 A、B两点间的电压实际值 U A为多大?(2)(3)R vE R 2 12V 20K Q V题6电路图K69-kO2k o2

5、z1 k.k.o2 k K o k2o2E解：1) A、B两点间的电压实际值A二(U R二25R R1 212E(2) Ua 测量值为：A = UR / R 二2 IR R / R5201 2 V12=108 0 k . V510 k k : U= - 20 %8 . -9 6 0 所以Ua的示值相对误差 x二二U x 8 0 .Au8.-96 0Ua的实际相对误差为A 口=-17 %u9 6A*12E(3)Ua测量值为：A 二2IRR /R520 / 1 k k M1 2 V1219 6 =9 56 . k . V519 6k、选择题1 2 3 4 5A D B D C第 2 章 1、0.7

6、%2、匹配、正弦波有效、填空题参考答案U 9 . - 9 6所以Ua的示值相对误差x 二二:-0 42 . %U x9 56:U 9 .-9 6Ua的实际相对误差为A :疙0 42 . %u9 6 .A由此可见，当电压表内阻越大，测量结果越准确。信号发生器6 7 8 9 10 B B A A3、间接式频率合成、模拟式直接合成、数字式直接合成4、PD、LPF、VCO5、频率范围、频率准确度、频率稳定度。6、1Hz-1MHz三、判断题参考答案231VVV45678910xVxxVVV四、综合题1、已知可变频率振荡器频率f = 3.3997 15.1000MHz ,固定频率振荡器频率f2 =3.4M

7、Hz ,若以f和f 2构成一差频式信号发生器，试求其频率覆盖系数，若直接以f 2构成一信号发生1器，其频率覆盖系数又为多少？解：因为差频式信号发生器 f0 = fl- f2所以输出频率范围为：300Hz1.7000MHz1 7UU0=56670300如果直接以fi构成一信号发生器，则其频率覆盖系数5 1000k 0=-N 11000 1100(1)f的表达式；2) f的范围；3)最小步讲频率一 f min o00解：1 f f-f i1 , 01 f i2 =0 ,所以N 110 N 2N 2ff Nf Nf0=N 2 (01 fi2 )= N 2 ( i 1 1if 2 )=i 1i1 f

8、2 N10N 210 N 210(2)当N ,N 2分别取最小值时f最小，0f i 1 nK 110001+100 x 720 =72100 KHz =72 1 K . MHzf 0 min - f i 2 N 2 -1010当N， N 2分别取最大值时f最大，00 max=+K 11100+ 1002 二 10K 1000 =10110 KHz =100 11. MHz(3)因为N 1和N 2均可改变，但 f表达式中,0N 1的系数小，所以 N 1变化1得到的f的变0化最小，即f的最小步进频率为0KHzHz10 103、有一频率合成器如下图所示，试求f0560VCO PD LPF1000 1

9、-1001kHz10kHzBPFM(-)ff33寸N250006000 VCO PD2LPF(1) f的表达式；2) f的范围；3)最小步进频率f min。(00f f 2=3, f 0 - f 3 = f N ，所以 f 0 =f N 2 N 2 1 1100 N 2当N， N 2分别取最大值时f最大,01(2 )当 N， N 2分别取最小值时f最小，01f 2 K 1f 2 K 1f 0 min 二 f N N 2 = 10560 K1 1100 1001 1100f 0 max - f N1 1KHz =5 650 . MHzN 2 =10 K 10 6000 =10060 KHz =1

10、0 060 . MHz 100 00 100（3）因为N i和N 2均可改变，但 f表达式中，N 2的系数小，所以0N 2变化1得到的f0的变12 1 KHz化最小，即 f的最小步进频率为-f o = =10。 Hz =0100 100第3章电子示波器123 4 5 6789CCD B CCAAB111213 141516171819ADA C BBABC212223 242526272829ACD A CBC、选择题10C20D30二、填空题参考答案1、电子枪2、扫描3、X偏转板4、采样速率 Sa/s5、非实时、重复6、正弦信号、相位、频率7、RC分压（阻容分压）8、第一阳（或 A1） 第二

11、阳（或 A2，或G2）9、上升沿、下降沿10、线性扫描法、李萨如图形11、 垂直偏转通道（Y通道）、示波管（位置可对换）12、扫描发生器、释抑电路（位置可对换）13、扫描门、积分器、比较电路14、咼、低15、A/D转换器的速率、40Ms/s16、自动、电源17、连续扫描、触发扫描18、锯齿、延迟触发电平19、垂直通道、水平通道20、双扫描;三、判断题参考答案1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12x x x V V V V x V13x四、综合题1测量上升时间t r =40 ns的脉冲波形，应选用带宽至少为多少的示波器?350 350解：-f. MHz 二 f b _ 3 f =3

12、8 75 . MHz = 26 25 . MHzt r 408 752、用双踪示波器测量信号相位差，显示波形如图所示，已知AB = 3cm，AC = 24cm，试求这两个信号的相位差也ab * 360 o =45 (度) 解：因已知 AB = 3 cm, AC = 24 cm，代入下式得相位差为尺；=AC3、用示波器观测正弦波时，荧光屏上得到如图所示波形，试分析示波器哪个部分工作不正答：1)为扫描锯齿波线性度不好;2) Y放大器引入失真，出现削顶，产生截止失真;(3)有扫描回线，增辉电路工作不正常。4、已知示波器的灵敏度微调处于校正”位置，灵敏度开关置于5V/cm，倍率开关为“X 5”信号峰-

13、峰值5V，试求屏幕上峰与峰之间的距离。如果再加上一个10: 1的示波器探头，结果又是多少?答：不考虑倍率开关时,cm，由于倍率开关为X ,屏幕上波形偏转增大5倍，所以屏幕上峰与峰之间的距离为k y =51=5 cm。如果采用探头，对1 1输入有10倍衰减，y 5cm。即 y 0 5k 105、被测脉冲信号峰-峰值为8V，经衰减量为10倍的探头引入示波器，倍率”置“X位；偏转灵敏度微调”置 校正”位，要想在荧光屏上获得峰-峰高度为8cm的波形，“Y轴偏转灵敏度”开关“ V/cm”应置哪一挡？解：设 Y轴偏转灵敏度开关置为 x V/cm，则有峰-峰值为 8 cm x 10 - 5 = 8 V，所以

14、8x=0 5 V/cm .(10七5 8 )6、用示波器测量正弦信号的电压和频率，已知示波器偏转灵敏度Dy=0.5V/cm (放校正”位置)宽度为10cm。(1)若荧光屏上信号峰-峰值高度为8cm,求被测正弦信号的有效值;(2 )若荧光屏上刚好显示有 2个周期的波形，求被测信号的频率；(3 )若想在屏上显示 5个周期该信号的波形，扫描速度应取多大解:1)峰-峰值为8 cm Dy - 5 =805 -5 =0 8 V,所以正弦信号的有效值为=0 2 2 V(2 )若荧光屏上刚好显示有 2个周期的波形，则有2 T -1010 s / cm - 10 =10 s ,1 1T =5 Js，被测信号的频

15、率f二二 =210 5 Hz.6T 510(3)求得信号周期T-5 Js，若想在屏上显示5个周期该信号的波形，设扫描速度为25h s / cm ，意味着 5 T -10 h s / cm 10 =25 s ，所以 h 二17、已知示波器偏转灵敏度Dy=0.5V/cm，荧光屏有效宽度 10cm,(1)若扫描速度为0.05ms/cm (放 校正”位置)刚好显示有2个周期的波形，求被测信号的峰-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?解：与第6题类似(1)峰-峰值为 8 cm Dy =80 5 =4 V，所以正弦信号的有效值为42 2若荧光屏上刚好显示有 2个周期

16、的波形，则有2 T =100 05 / cm =0 5 , T =0 . ms ,1 1被测信号的频率fl =410 3 Hz=4KHzT0 2510_3(3)求得信号周期T=0 .ms，若想在屏上显示10个周期该信号的波形，设扫描速度为hms/ cm ，意味着T=10hms / cm = 2 5，所=0 25 / cm . ms以 h = cm . ms 10108、如果在示波器的 X、Y两轴都加入同幅、反相、同频的正弦波，在荧光屏上会出现什么样的图形？两者相差90度，又是什么图形？答：斜率为-1的一条直线；是一个圆。9、 利用示波器测量信号的电压，应首先作什么？若此时，倍率”置“X档” Y

17、轴灵敏度置“1V/div，信号经10 : 1探头引入，在屏幕上显示信号的高度为6个div ，请问该信号的峰-峰值是多少？答：应首先对 Y轴灵敏度进行校正；信号的峰峰值为610 5 = 1210、已知示波器的Y通道处于 校正”位置，灵敏度开关置于0.2V/cm,由Y输入端直接输入信号，在荧光屏上显示的波形如图所示，求由4个脉冲组成的脉冲列中，幅度的最大差值是多少?解：脉冲幅度的最大差值为脉冲及脉冲的差值,这两点在荧光屏上的距离h 为 1.6cm。由于 Y放大器微调处于校正”位置 值并为直接输入，因此可得到幅度的最大差题10图用直接法测电压11、用双踪示波器观测两个同频率正弦波a, b,若扫描速度

18、为20卩s/cm而荧光屏显示两个周期的水平距离是 8cm,问：(1) 两个正弦波的频率是多少？(2) 若正弦波a比b相位超前1.5cm,那么两个正弦波相差为多少？(用弧度表示)111 . cm 5 3解：频率：f. KHz，相差：2- : :12 512、已知示波器偏转灵敏度 Dy=0.2V/cm，荧光屏有效宽度 10cm（1）若扫描速度为0.05ms/cm （放 校正”位置）的峰-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13题图解:1）峰-峰值为6 cm Dy-6 0 2=1 2 V，所以正弦信号的有效值为12题图( . .2 2（2）荧光屏上刚好显示2个周期

19、的波形，则有 2 TT =0 . ms被测信号的频率=25=4.4=100 05 / cm = 0 510 3 HzT 2 510（3）求得信号周期T =0 . ms，若想在屏上显示10个周期该信号的波形，设扫描速度为2 .h ms / cm ，意味着 10 T =10 h ms / cm =2 5 ，所以 h =x1013、用示波器观察正弦波，荧光屏要得到的波形如图所示。试指出示波器的触发极性和触发电平（定性确定触发电平大于、等于、小于零）T的周期T X之比Y =？T x答：触发极性为负，触发电平大于0；14、有一正弦信号，使用垂直偏转因数为 10mV/div的示波器进行测量，测量时信号经

20、过10: 1的衰减探头加到示波器，测得荧光屏上波形的高度为 7.07div，问该信号的峰值、 有效值各为多少？解：示波器测量的是峰-峰值 V p 二 h D y k y，V pt =7 .1010V p m707正弦信号的峰值 V p八mV二353 5 . mV2 2V p V pt707正弦信号的有效值=2 2 2 2 215、个周期（幅度适当）1 1解：正弦信号频率为10MHz , T = T110 _7 s，要在屏幕上显示两6f 101010 个周期，则显示的时间为t = 2T =210 7 s，扫描速度为=5010 6 cm/ s2 x 1016、 用示波器观测周期为8ms，宽度为1m

21、s，上升时间为 0.5ms的矩形正脉冲。如果 用该示波器分别测量该脉冲的周期、波器时间因数为0.05 u0.5s,按1-2-5顺序控制）解：在示波器屏幕上尽量显示一个完整周期，而水平方向为10cm，所以测量周期时，8ms/10cm= 0.8ms/cm ,时基开关应在 1ms位置， 测量脉宽时，1ms/10cm= 0.1ms/sm，时基开关应在100 位置， 测量上升时间时，0.5ms/10cm= 50卩s/cn时基开关应在 50 位置17、 观察上升时间t为50ns的脉冲波形，现有下列四种技术指标的示波器，试问选择r哪一种示波器最好？为什么？（1） BW =10MHz ,tr 40ns（2）B

22、W = 30MHz，tr仝 12ns（3） BW =15MHz ,tr 100 =X22、交流电压表都是以什么值来标定刻度读数的? 答：交流电压表都是以正弦波有效值为刻度的，10V P- 7 08 . V3、全波平均值电子电压表分别测量正弦波、方波、三角波的交流电压，假设电压表的 读数都是1V，问：（1）对每种波形，电压表的读数各代表什么意义？（2）三种波形的峰值、平均值及有效值分别为多少？解：1 ）对正弦波，读数为有效值，对其他波形，读数仅能间接反应被测量的大小。a1(2)因为二 U = K f U，所1以=u0901 V .K F 1 11 .因为=K F u , U =U p/ KP即U

23、p=K p U=K p K f U所以正弦波有效值为1V，峰值为p = 1 .方波有效值为U -K F二U=10 901=0 901V,峰值为 U p = 10 901 =0 901 V,均值为0.901V。三角波有效值为=K f ：u二:1 .0 901=1 036V,峰值为u P - 1 .1 036 -1 792V，均值为0.901V。4、若在示波器上分别观察峰值相等的正弦波、方波、三角波，得Up = 10V ;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，试求其读数分别为多少？均值表：正弦111 2 .波二1 11 =111 .V .=111 .k f kp10V

24、 p方波:=1 .V =11111 .=1 11：111.Vk f 二 ik p 二 i 11三角波V p10二=1 .V 二 11111 .=1 11:558.V解：已知各波形 Up= 10Vk f . ：k p 1 151 75V P峰值表：因为各波形峰值相同，所以三种波形的读数均为： -7 08 . V2V PV p1010有效值表：正弦波：二V =7 08 ;方波：=V10 V.Vk p n 1k pV p10三角波：二 V = =5 78 . Vk p也35、试问:（1）各是几位的 DVM ;个字个字，分别用2V档和20V档测量U x = 1 . V电压时，问误差各是多少？解：1）计

25、数容量为19999的DVM为4位半，计数容量为 9999的DVM为4位；（2）第台DVM的最小量程为200mV，所以DVM显示数据应为199.99mV ,即最小 分辨力为0.01mV ；（3） 当用 2V档测量时：为1.9999V，所以一个字误差为：0.0001V，测量误差为：0.02% XI.56 + 0.0001V = 0.000412V = 0.41mV当用20V档测量时： 19.999V,+ 0.001V = 0.001312 V = 1.3mV6、用均值电压表测量正弦波、三角波电压时，已知电压表的读数均为20V，试分别计算正弦波、三角波的有效值、平均值和峰值各是多少伏？并计算测量三角波时的波形误差是多 少？解：均值电压表的读数:=20 V，对于均值表，读数乘以 0.9就是均值。测量正弦波时：U