电子测量课后习题答案

1、电子丈量课后习题答案电子丈量课后习题答案电子丈量课后习题答案第一章解说名词：丈量；电子丈量。答：丈量是为确立被测对象的量值而进行的实验过程。在这个过程中，人们借助专门的设施，把被丈量与标准的同类单位量进行比较，进而确立被丈量与单位量之间的数值关系，最后用数值和单位共同表示丈量结果。从广义上说，凡是利用电子技术进行的丈量都可以说是电子丈量；从狭义上说，电子丈量是指在电子学中丈量相关电的量值的丈量。解说名词：计量基准；主基准；副基准；工作基准。答：用今世最初进的科学技术和工艺水平，以最高的正确度和坚固性成立起来的专门用以规定、保持和复现物理量计量单位的特别量具或仪器装置等。主基准也称作原始基准，是

2、用来复现和保留计量单位，拥有现代科学技术所能达到的最高正确度的计量用具，经国家判断赞成，作为一致全国计量单位量值的最高依据。所以，主基准也叫国家基准。副基准：经过直接或间接与国家基准比对，确立其量值并经国家判断赞成的计量器具。其地位仅次于国家基准，平常用来取代国家基准使用或考证国家基准的变化。工作基准：经与主基准或副基准校准或比对，并经国家判断赞成，实质用以检定下属计量标准的计量用具（找不到啊！）（见作业本）比较丈量和计量的类同和差别。答：丈量是把被丈量与标准的同类单位量进行比较，进而确立被丈量与单位量之间的数值关系，最后用数值和单位共同表示丈量结果。计量是利用技术阳法制手段实现单位一致和量值

3、正确靠谱的丈量。计量可看作丈量的特别形式，在计量过程中，以为所使用的量具和仪器是标准的，用它们来校准、检定受检量具和仪器设施，以权衡和保证使用受检量具仪器进行丈量时所获取丈量结果的靠谱性。所以，计量又是丈量的基础和依据。列举电子丈量的主要特色.。答：（1）丈量频次范围宽；（2）测试动向范围广；（3）丈量的正确度高；（4）丈量速度快；（5）易于实现遥测和长久不中断的丈量；（6）易于实现丈量过程的自动化和丈量仪器的智能化；（7）影响要素众多，偏差办理复杂。表达电子丈量的主要内容。答：电子丈量内容包含：（1）电能量的丈量如：电压，电流电功率等；（2）电信号的特色的丈量如：信号的波形和失真度，频次，相

4、位，调制度等；（3）元件和电路参数的测量如：电阻，电容，电感，阻抗，质量因数，电子器件的参数等：（4）电子电路性能的测量如：放大倍数，衰减量，敏捷度，噪声指数，幅频特色，相频特色曲线等。第二章名词解说：真值、实质值、示值、偏差、修正当。答：真值是指表征某量在所处的条件下圆满地确立的量值；实质值是指用高一级或超出数级的标准仪器或计量用具所测得的数值，也称为商定真值；示值是指仪器测得的指示值，即丈量值；偏差是指丈量值（或称测得值、测值）与真值之差；修正当是指与绝对偏差大小相等，符号相反的量值。偏差按性质分为哪几种各有何特色答：偏差按性质可分为系统偏差、随机偏差和粗大偏差三类。各自的特色为：系统偏差

5、：在同一条件下，多次丈量同一量值时，绝对值和符号保持不变，或在条件改变时，按必定规律变化；随机偏差：在同一条件下，多次丈量同一量值时，绝对值和符号以不可以预约方式变化；粗大偏差：在必定条件下，丈量值明显偏离其实质值。何谓标准差、均匀值标准差、标准差的预计值答：标准差是指对节余偏差平方后乞降均匀，此后再开方即；均匀值标准差是随意一组n次丈量样本标准差的分之一，即；标准差的预计值即。丈量偏差和不确立度有何不一样样答：丈量偏差是指丈量值（或称测得值、测值）与真值之差，它以真值或商定真值为中心，偏差是一个理想的见解，一般不可以正确知道，难以定量；不确立度是指与丈量结果相联系的一种参数，用于表征被丈量之

6、值可能的分别性程度，即一个圆满的丈量结果应包含被丈量值的预计与分别性参数两部分，而丈量不确立度是以被丈量的预计值为中心。丈量不确立度是反应人们对丈量认识不足的程度，是可以定量评定的。比较项目偏差不确立度含义反应丈量结果偏离真值的程度反应丈量结果的分别程度符号非正即负恒为正当分类随机偏差、系统偏差、粗大偏差A类评定和B类评定表示符号符号好多、且没法例定规定用u、u表示c、U、Up合成方式代数和或均方根均方根主客观性客观存在，不以人的认识程度改与人们对被丈量及丈量过程变的认识相关与真值的关系相关没关概括不确立度的分类和确立方法答：不确立度分为A类标准不确立度和B类标准不确立度。由一系列察看数据的统

7、计分析来评定的重量称为A类标准不确立度；不是用一系列察看数据的统计分析法，而是鉴于经验或其余信息所认定的概率散布来评定的重量称为B类标准不确定度。确立方法：1）A类评定是用统计分析法评定，其标准不确立度u的求法等同于由系列察看值获取的标准差，即A类标准不确立度就等于标准差，即uA；2）B类评定不用统计分析法，而是鉴于其余方法预计概率散布或散布假定来评定标准差并获取标准不确立度。用一内阻为RI的万用表丈量以以下图所示电路A、B两点间电压，设E12V，R15k，R220k，求：1）如E、R1、R2都是标准的，不接万用表时A、B两点间的电压实质值UA为多大2）假如万用表内阻RI20k，则电压UA的示

8、值相对偏差和实质相对偏差各为多大3）假如万用表内阻RIlM，则电压UA的示值相对偏差和实质相对偏差各为多大解：（1）A、B两点间的电压实质值（2）UA丈量值为：所以UA的示值相对偏差UA的实质相对偏差为（3）UA丈量值为：所以UA的示值相对偏差UA的实质相对偏差为所以可知，当电压表内阻越大，丈量结果越正确。检定一只级电流表3mA量程的满度相对偏差。现有以下几个标准电流表，问采纳哪只最适合，为何（1）级10mA量程；（2）级10mA量程；（3）级15mA量程；（4）级100mA量程。解：级电流表3mA量程的绝对偏差为3mA1）级10mA量程的绝对偏差为10mA2）级10mA量程的绝对偏差为10m

9、A3）级15mA量程的绝对偏差为15mA4）级100mA量程的绝对偏差为100mA由以上结果可知（1），（2），（3）都可以用来作为标准表，而（4）的绝对偏差太大，此中（1），（2）量程相同，而（3）的量程比（1），（2）大，在绝对偏差知足要求的情况下，应尽量选择量程凑近被检定表量程，但（2），（3）正确度级别高，较贵，所以最合合用作标准表的是级10mA量程的。对某直流稳压电源的输出电压Ux进行了10次丈量，丈量结果以下：次数12345678910电压/V求输出电压Ux的算术均匀值及其标准偏差估值。解：Ux的算术均匀值次数12345678910电压/V残差(103V)标准偏差估值对某电阻进行了

10、10次丈量，测得数据以下：次12345678910数R/k问以上数据中能否含有粗差数据如有粗差数据，请剔除，设以上数据不存在系统偏差，在要求置信概率为99%的状况下，预计该被测电阻的真值应在什么范围内解：先求得被测电阻的均匀值k次数12345678910R/k残差103k47372727-12312-137-3-23标准偏差估值K按格拉布斯查验法，在置信概率为99%的状况下，n10查表得G，剔除8后从头计算鉴别，得n9，99%时，RPcGkK可见余下数据中无异样值。设某丈量结果相关A类不确立度以下表所示，求该丈量结果的合成不确立度、自由度及总不确立度（取置信概率p）。序号不确立度自由度根源符号

11、数值符号数值1基准u115A12读数uA212103电压表uA32344电阻表u416A45温度uA5251解：第三章简述电压丈量的基本要求及电压丈量仪器的分类方法。答：电压丈量的基本要求：1）应有足够宽的电压丈量范围2）应有足够宽的频次范围3）应有足够高的丈量正确度4）应有足够高的输入阻抗5）应拥有高的抗搅乱能力电压丈量仪器的分类方法：1）按频次范围分类2）按被测信号的特色分类3）按丈量技术分类沟通电压表都是以何值来标定刻度读数的答：沟通电压表都是以正弦波有效值为刻度的，利用全波均匀值电子电压表丈量图所示三种不一样样波形（正弦波、方波、三角波）的沟通电压，设电压表的读数都是1V，问：1）对每

12、种波形，电压表的读数各代表什么意义2）三种波形的峰值、均匀值及有效值分别为多少解：（1）对正弦波，读数为有效值，对其余波形，读数仅能间接反应被丈量的大小。（2）因为，所以V因为，即所以正弦波有效值为1V，峰值为V，均值为。方波有效值为V，峰值为V，均值为。三角波有效值为V，峰值为V，均值为。若在示波器上分别察看峰值相等的正弦波、方波、三角波，得Up5V；此刻分别采纳三种不一样样检波方式并以正弦波有效值为刻度的电压表进行丈量，试求其读数分别为多少解：已知各波形VP=5V均值表：正弦波方波三角波峰值表：因为各波形峰值相同，所以三种波形的读数均为：有效值表：正弦波：方波：三角波：用峰值表和均值表分别

13、丈量同一波形，读数相等。这可能吗为何答：峰值表和均值表的读数均是以正弦波有效值为刻度的，对峰值表：有对均值表：有对任一波形有，即先两电压表读数若相同，则即，所以只需被测波形为正弦波即可知足该条件。已知某电压表采纳正弦波有效值为刻度，怎样以实验方法鉴别它的检波种类试列出两种方案，并比较哪一种方案更适合。答：方案一：（没懂）（见作业本）（找不到）（上课讲了，反正我书上写了）（见作业本）DS18型五位双积分型数字电压表中Us，fc，计数器满量程N160000，求被测电压Ux时，计数器计数值N2为多大采样时间Tl和丈量时间T2分别为多大解：依据双积分原理，可知（1）在准备期，进行准时积分，所以在双斜式

14、DVM中，假定采样期T1100ms，工频搅乱的频次为49Hz、幅度Un2V、初相角0o。试求：由此搅乱惹起的丈量偏差Un；该DVM的串模控制比NMRR为多少解：（1）由公式Un1T1nt)dt1T1Unsin(nt)d(nt)T1Unsin(T100n1Uncos(nt)T10.009VT10nT1100ms1（2）DVM的串模控制比Tn20lg49NMRR20lg100msT1sinsin1Tn15.3944935.3dB20lg0.265图为某三斜式A/D的积分器的输出时间波形，设基准电压|Ur|10V，试求积分器的输入电压大小和极性。题中假定在采样期和比较期内，积分器的时间常数RC相等。

15、解：由输出波形可知，积分器输入电压为负的，（找不到，预计不考）第四章丈量频次的方法按丈量原理可以分为哪几类答：丈量频次的方法按丈量原理可以分为以下几类：电桥法频响法谐振法模拟法拍频法比较法差频法频次丈量方法示波法电容充放电式计数法电子计数式李莎育图形法测周期法说明通用计数器丈量频次、周期、时间间隔和自检的工作原理。答：通用计数器丈量频次的工作原理：经过计数器在单位时间（即闸门时间）内对被测信号进行计数，此后利用公式fxNT得出被测信号的频次，为了丈量更宽的范围，可以改变闸门时间。通用计数器丈量周期的工作原理：和测频原理近似，将被测信号整形变换后作为闸门时间，而用标准频次作为计数脉冲，进行计数，

16、相同经过改变标准频次的分频，即改变时标信号，来丈量更宽的范围。通用计数器丈量时间间隔的工作原理：经过两个独自的通道启动计数器的计数，此中一个通道信号用来启动计数器的计数，另一个通道的信号停止计数器的计数，这两个信号之间的间隔即要测的时间间隔。通用计数器自检工作原理：时基单元供给的闸门时间内对时标信号（频次较高的标准频次信号）进行计数，因为这时闸门信号和时标信号均为同一个晶体振荡器的标准信号经过适合地倍频或分频而得，所以其计数结果是已知的，显示数字是圆满的。分析通用计数器丈量频次和周期的偏差，以及减小偏差的方法。答：通用计数器丈量频次的偏差：即1偏差和标准频次偏差。一般总偏差可采纳分项偏差绝对值

17、合成，即fx(1fc)fxfxTfc通用计数器丈量周期的偏差：主要有三项，即量化偏差、变换偏差以及标准频次偏差。其合成偏差可按下式计算Tx11UnfcTxn2Umfc10Txfc减少测频偏差的方法：在fx一准时，闸门时间T选得越长，丈量正确度越高减少测周偏差的方法：1)采纳多周期丈量可提升丈量正确度；提升标准频次，可以提升测周分辨力；丈量过程中尽可能提升信噪比VmVn。提升测时分辨力的方法有哪些答：提升测时分辨力的方法有均匀法计数器、内插法计数器、游标法计数器。天文（历书）秒正确度可达1109，问一天的偏差几秒某铯原子钟正确度可达51014，问一天的偏差几秒要多少年才会产生秒的偏差解：（1）s

18、t1109，所以一天的偏差为t1109606024105t2）t51014606024109N3651091，N634196年用计数式频次计丈量频次，闸门时间（门控时间）为ls时，计数器读数为5400，这时的量化偏差为多大如将被测信号倍频4倍，又把闸门时间扩大到5倍，此时的量化偏差为多大解：（1）量化偏差N110.019%N5400fxT（2）量化偏差N1110.019%0.00095%NfxT4fx5T20fxT20用一个7位电子计数器丈量一个fx5MHz的信号频次，试分别计算当“闸门时间”置于1s、和10ms时，由1偏差产生的测频偏差。解：闸门时间为1s时，1偏差N112107NfxT5M

19、Hz1闸门时间为时，1偏差N110.12106NfxT5MHz闸门时间为10ms时，1偏差N110.012105NfxT5MHz用某计数式频次计测频次，已知晶振频次fc的相对偏差为fcfc5108，门控时间T1s，求：1）丈量fx10MHz时的相对偏差；2）丈量fx10KHz时的相对偏差，并找出减小丈量偏差的方法。解：测频1偏差fx1fc)fx(fcTsfx（1）fx(11065108)1.5107fx110（2）fx(11035108)1.0005104fx110对相同闸门时间下，当被测频次越高时，测频相对偏差越小，同时晶振频次偏差影响也越大。用某计数式频次计测周期，已知晶振频次fc的相对偏

20、差为fcfc5108，时基频次为10MHz，周期倍乘100。求丈量10s周期时的丈量偏差。解：计数器测周期偏差Tx(1fc)(15108)1.0005104Tx10nTxfCfc1001010610106用某电子计数器测一个fx10Hz的信号频次，当信号的信噪比S/N20dB时，分别计算当“周期倍乘”置于1和100时，因为变换偏差所产生的测周偏差，并讨论计算结果。解：由变换偏差产生的测周偏差为：Tx1UnTx210nUm因为：20lgUm20，所以Um10UnUn所以“周期倍乘”置于1时：Tx110.0282Tx210所以“周期倍乘”置于100时：Tx110.000282Tx210010由测周偏差可知，增大“周期倍乘”可以减少由变换偏差产生的测周偏差。用多周期法丈量某被测信号的周期，已知被测信号重复周期为50Hz时，计数值