电子测量思考题作业

- 12、频谱分析仪灵敏度的含义和对测量结果的影响是什么? -21- 第一章同类已知单位进行比较，取得用数值和单位共同表示的测量结果。国家计量部门认可的基准或标准相比较来加以测定(即量值传递)答：计量基准是指为了定义、实现、保存、复现量的单位或者一个或多个量值，用作有关量的测量标准定值依据的实物量具，测量仪器、标准物质或者测量系统。性能是否合格能)。3、可以利用电子测量方法测量非电量吗？动了电子测量技术的广泛应用。4、电子测量的基本特点？程，广义地讲，凡是利用电子技术来进行的测量都可以说是电子测量。答：直接测量是直接从测量仪表的读数获取被测量值的方法。知参数间的函数关系列解方程而获取未知量，此时便可采用间接测量和组合测量。②偏差：用仪器仪表指针的偏移(偏差)表示被测量的大小的测量方法；其特点是作为计量标准的实物不直接参与测量。③微差：偏差式测量法和零差式测量法相结合的测量方法；特点是简便准确。①被测量本身的特性；②所需要的精确程度；③环境条件；④所具有的测量设备；⑤成本使测量仪器是高精度的，但测量结果也不是正确的。②正确度：系统误差影响③准确度：精密度和正确度的综合答：影响量又称“影响误差”，指外部因素变化造成的示值变化，是测量仪器稳定性的指标答：测量仪器接入被测电路，可能改变被测电路的阻抗特性，负载效应的影响答：示值增量与被测量增量之比，或可区分的被测量的最小变化量。答：线性度是示值随被测量的变化关系，可用非线性误差来表示。答：动态特性是指输出响应随输入变化的能力。第二章答：①真值A0：一个物理量在一定条件下所呈现的客观大小或真实数值(不可测)。②实际值A：由于无法直接和国家标准比对，在量值传递中，高一级标准所体现的值当作准确无误的值，即实际值，亦称相对真值。在实际测量中代替真值。2、在什么情况下可以进行多次测量？测量次数受到什么限制？量过程中全部或部分因素和条件发生改变，称为非等精度测量。量得到的数据应进行分别处理，按相应的条件进行分组处理。答：容许误差指测量仪器在规定使用条件下可能产生的最大误差范围。②固有误差：各种影响量和影响特性处于基准条件时仪器所具有的误差。③影响误差：一个影响量在其额定使用范围内(或一个影响特性在其有效范围内)，而其他影响量和影响特性处于基准条件时仪器所具有的误差。是什么？答：①仪器误差②使用误差③人身误差④影响误差⑤方法误差答：①系统误差：多次测量中，误差的绝对值和符号不变或按某种规律变化的误差。②随机误差：任何测量过程中都存在随机误差。③粗大误差：在一定测量条件下，测得值明显偏离实际值。分布。误差的概率密度函数为：满足有界性，对称性，可抵偿性。答：置信度(置信概率)：描述误差处于某一范围内的可靠程度的量。置信区间：对应置信度的极限误差范围，用标准差σ的倍数Kσ表示(K为正系数，称为置信系数)。答：(1)列出数据表；计算算术平均值和残差；计算单次测量的均方根偏差和算术平均值的均方根偏差；给出最终结果(2)不一样答：(1)理论分析法件(3)回归模型残差检验法利用残差构造各种统计量来分析。(4)残差观察法无系统误差时，数据处理后的残差应该是零均值的答：减小和消除系统误差(1)消除产生系统误差的根源；(2)在测量过程中采取措施，避免把系统误差引入测量结果；如零示法、替代法(置换法)、补偿法(部分替代法)、对照法、微差法和交叉读数法等(3)设法掌握系统误差的变化规律，建立数学模型，采用统计修正。答：避免过失误差：可由多个测量者和多种设备对同一被测量得多个测得值；从设备特点、环境条件、测量人员等多种方面综合考虑。无坏值为止。2.正常情况下，一列测量数据中粗大误差数量很少，一旦发现数量太大，说明测量系统或方法可能反常。3.剔除可疑数据应慎重，有时某些异常数据可能包含了一种尚未发现的物理现象。第三章定了扫描线的水平范围，斜率决定了扫描速度特点：扫描电压是周期的锯齿波，示波管光点将在屏幕上作连续重复周期扫描。②触发扫描上显示一次波形的踪迹。答:①自动触发无触发信号输入或触发信号频率低于自激频率(如50Hz)时，整形电路为自激振荡器，示②常态触发当无触发信号输入时，扫描处于准备状态，没有扫描线；触发信号到来后，触发扫描。答：数字示波器通过采用多个A／D转换器来快速捕获模拟信号，并以数字编码的形式来储5、数字示波器采样率对波形显示的影响是什么？为什么会受到时间量程的影显示可能会出现不可预料的结果。答：存储深度(内存深度)是指示波器窗口一次性可显示的最大波形采样点数，或者一个波同时获得高测量分辨率的基础，但需要更强的内存数据管理能力和波形更新处理能力。示波器总是用采样点添满存储器，存储容量越大越好，但有可能降低更新率和操作响应的速度。数字示波器实际的水平分辨率由存储容量决定。7、什么是实时取样？如何选择示波器带宽？答：(1)实时取样是在每个触发事件上捕获一个完整波形，所有的采样点都是按照一个固(2)示波器的带宽由模拟带宽、采样率和波形内插重建方法共同决定。答：插值是提高分辨率的普遍方法。宽定义为单冲测量中可捕获的最大带宽，单冲带宽为：Ws=fs/kR5。答：等效时间取样或等时取样对重复性高频周期信号(波形可重复且能稳定触发)，将波形号的不同周期取得采样点来重建这个重复性信号的波形，需要稳定触发信号并适当地在示波器上安排这些取样。上重建一个完整的波形。这种模式使示波器具有了比其实际采样速率要高得多的一个虚拟采样速率或称等效时随机取样：采样点顺序采集，但相对触发的时刻是随机的；优点是可以提供预触发信息以及触发后信息，有统计方法来填充所有的存储器位置。答：除幅度和时间外，答：除幅度和时间外，增加辉度，亮度和色彩是信号在特定位置所产生频度的函数，能给出有关边沿抖动、垂直噪声和异常事件出现率等统计信息。答：带宽、采样率、存储器深度、波形捕获率和触发能力第四章答：零示法(电桥)微差法等答：抑制零点漂移,提高灵敏度可使电子电压表能测量微伏级的电压答：某一交流电压的有效值等于直流电压的数值U当该交流电压和数值为U的直流电压分别施别施加于同一电阻上在一个周期内两者产生的热量相等因此有效值有时也写作。答答：波峰系数K定义为该电压的峰值与有效值之比答：测量交流电压的方法很多依据的原理也不同期中最主要的是利用交流/直流转换电路将交流电压转换成直流电压然后再接到直流电压表上进行测量答：分辨率高，精度高答：分辨率高，精度高；速度快；输入阻抗高；抗干扰能力强；能与计算机和其他数字测量仪器相交接。时间的测量。答：基准电压答：具有一附加首位，当被测电压超过量程时，这一位显示1，被测电压超过正规的满度量程时，精度和分辨力不降低。答答：包含示值误差和满度误差的DVM固有误差用绝对误差表示为：示值误差包括刻度系数、非线性等引入的误差。满刻度。表征。答：正确使用档位和量程范围误测什么参数，都不会引起数字万用表损坏．测量的电压电流超过量程范围有可能损坏数字万用表。如果不知道所测电压的大致范出万用表所能测量的最大量程，应另配高阻测量表笔。在测量40O~1000V的直流高电压时，表笔与测量处一定要接触好，不能有任何抖动，否则，可能会造成测量不准确甚至损坏万用表。在测量电阻时，应注意一定不要带电测量。答：因答：因DVM的灵敏度极高(一般可达，高的达)，而且测量准确度远高于模拟电压表表(直流可达量级)，因此干扰对测量准确度的影响就尤为突出。第五章答：答：电子计数器在已知基准时间间隔(基准时间信号)内计得被测信号的重复变化次数，则按频率的定义有2、如何利用计数器测量时间？误差由哪些因素产生？答：答：电子计数器在已知基准时间间隔(基准时间信号)内计得被测信号的重复变化次数N，则则按频率的定义有3、如何利用计数器测量频率？误差由哪些因素产生？门的输门的输入端。在主闸门开通时间内，计数器对脉冲进行计数，得到所测频率。测量两个被测信号的时间间隔，也即相位差。同时也可用于测量脉冲信号的脉宽和边沿。(即(即)的准确性，造成触发误差。周周期时的触发误差与信噪比成反比。减减少为分之一。(2)模拟内插法：采用模拟内插(内插扩展)技术可进一步减小量化误差。频率变换方法：变频法、置换法、置换变频法、分频法等。外差法：利用计数器内晶振频率作为基准频率，经过谐波发生器次倍频后送至谐波滤波器的谐振腔取出N次谐波，并与被测信号混频，获得中频，送至计数器计数，古被测信号的频率为频率为第六章误②锁相环可用来实现输出和输入两个信号之间的相位同步。当没有基准(参考)输入信号时，环环路滤波器的输出为零(或为某一固定值)。这时，压控振荡器按其固有频率进行自由振荡。当有频率为荡。当有频率为的参考信号输入时，和同时加到鉴相器进行鉴相。如果和相差不不大，鉴相器对和进行鉴相的结果，输出一个与和的相位差成正比的误差电压，(和相位)(和相位)发生变化，朝着参考输入信号的频率靠拢，最后使，环路锁定。环路一答：①直接频率合成：混频、倍频、分频、滤波②间接频率合成：锁相环路、直接数字频率合成(DDFS)的地址输入，每来一个时钟，相位累加器在现值上增加一个常数(相位增量)，相位增量决