电子测量考试重点

北京交通大学电子测量考试重点注：该文档依据老师考前划的重点归纳而成。CollectedByYHD2016注：该文档依据老师考前划的重点归纳而成。CollectedByYHD2016第一章绪论测量一一利用合适的工具，确定某个给定对彖在某个给定属性上的量的程序或过程国际单位制7个基本单位:米、千克、秒、电流：安培（A）,热力学：开尔文（k）,光强：坎德拉（cd）,物质的量：摩尔（mol）电子测量一一广义：指利用各种敏感元件和传感装置将非电量如位移、速度、温度、压力、流量、物面高度、物质成分等变换成电信号，再利用电子测量设备进行的测量。狭义:通过运用电子科学的原理、方法和设备对各种电量、电信号及电路元器件的特性和参数进行测量。电子测量特点：（1）测量频率范怜I宽（2〉测量量程广（3）测量准确度高（4）测量速度快（5）易于实现远距离测量和长期不间断测量（6）易于实现测量自动化和测试智能化计量一一利用技术和法制手段实现测量单位统一和量值准确可靠的一种测量计量具有统一性、准确性和法制性的特点。测试一借助于特定测量手段对被测对彖的某种功能或者属性进行评估。检测一从大量信息流中抽取特定的信息第二章测量误差理论和测量数据处理测量误差一一测量结果与被测量真值的差别。真值一一该量本身所具有的真实大小。常用"相对真值"代替。相对真值一一对于给定目的，具有适当不确定度的、被认为充分接近真值的量值。绝对误差 Ax=x-x0相对真误差一一y=?x0测量误差表达＜相对误差〈分贝误差一一＜18=201og（l+y）功率测量误差表达＜相对误差〈分贝误差一一＜18=引用误差一一yn=^＜s%系统误差（有规律）性质分类-恒值系差变值系差系统误差（有规律）性质分类-恒值系差变值系差随机误差（无规律）

粗大误差（坏值）正确度一系统误差一均值与真值偏离度一M（x）=xo+e精密度一一随机误差一一测量值分散度一一6=X；-M准确度—正确&&精密—AXi=Ei+6*总体数学期望：M（x） 总体方差：Cj2（x）均值数学期望：M（无）二M（x） 均值方差：O&）丄浮数学期望估计：x=数学期望估计：x=M（X）方差估计：靜（乂）=迳单f=~y*f求置信区间步骤：2、求样本均值；“-'6V）-” 2、 求样本标准偏差估计值； *3、 求平均值标准偏差估计值； 如4、 自由度52：根据W"1,查表得匚5、得出置信区间5、得出置信区间ZQC/V+E力］去除粗大误差准则：1、莱特准则心1°4一尤1>够（*）；正态，说02、 肖维纳准则闰T>C"*（X）；正态，吓53、 格拉布斯准则七一X>g'（X）；正态。「接近正态，n>2坏值逐个剔除原则：若有多个可疑数据同时超过检验所定置信区间，应逐个剔除，先剔出残差绝对值最人的，然后重新计算标准偏差估计值，再行判别。若有多个相同数据超出范I制时，也应逐个剔除。变值系统误差判定：1、累进性系统误差一一马利可夫判据2、周期性系统误差一一阿卑-赫梅特判据消除或减弱系统误差的典型测量技术：1、零示法；2、代替法（置换法）；3、交换法（对照法）、微差法；舍入规则：小于5舍，大于5入，等于5时取偶数。nt2>円非等精度测量： 测量结果的权：7*（b）,X的估计值： Z'\二土J方差估计值：刊左）J.23）第三章时间和频率的测量测频

测周:多周期测量:1・Fsfc时间间隔测量:测周:多周期测量:1・Fsfc触发沿选择•—>1融发电略］仝_彳純发调令电路A 触如潴•_>!触发电路］兰__彳触发朋榴门控电路彳主nT计数器|11显歸门控电路彳主nT计数器|11显歸彳时呈倾器|晶振稳定度:2、短期稳定度：噪声引起的频率、相位波动时间间隔测量误差有：量化误差、触发误差、时基误差。△几_/△叩2+3!丁2一亠1凡 — 7= X 触发误差:Tx Tx J2nJ触发误差:多周期测量可以减小量化误差和触发误差。

提高测量精度方法K倒数计数器：优点：充分利用了计数器在整个频率范怜|内中的分辨能力。量化误差独立于被测频率，能通过预触发实时控制主门。倒数计数器采用位数表示测频分辨率。分辨力位数与主门时间、时基频率成正比。2、 平均测量技术：量化误差随测量次数的无限增多趋于零。缺点：测量时间增加，要求被测信号是周期重复的。3、 模拟内插法：1000优点：理论测量准确度高。缺点：模拟电路易受噪声干扰。扩展时间长时，电容放电的非线性误差人。电路反应速度慢。4＞游标法：优点：由于三次计数都是同步进行的，不存在量化误差。通道延迟误差恒定偏差（系统误差厂触发电平定时误鲁准确度影响因素〈［时基的长期稳定度｛温;票准确度影响因素〈（ 量化误差分辨率（随机误差）\ 触发误差（时基的短期稳定度第四章电压测量技术指标：1、频率范序I2、电压范|制3、测量准确度4、分辨力5、输入阻抗6、抗干扰7、测量速度8、自动化和多功能Kp且波峰因数 U 波形因数 u通常以正弦波的有效值作为电压表的刻度。DVM中DAC:（结构、波形见课本）1、 斜坡电压式：优点：结构简单、成本低缺点：转换准确度低、转换时间长2、 逐次逼近式：优点：兼顾速度、精度和成本缺点：存在量化误差3、 余数再循环式：优点：在硬件简单下，实现较高分辨力和较快转换速度缺点：最小分辨电压受电路内外噪声等因素限制4、 双斜积分式：优点：转换准确度高、灵敏度高、抑制干扰能力强、造价低缺点：转换速度比较低，对积分线性度要求高等5、 三斜积分式：优点：计数误差明显减小、在考虑达到同样的显示位数和计数误差条件卞，测量速度提高6、 多斜积分式：优点：减小枳分式ADC计数误差、提高测量速度、减小对积分器动态范围的要求缺点：电路实现复杂、一般需要微处理器控制7、 脉冲调宽式：优点：克服双斜积分式ADC中积分器的动态范闱问题、抗串模干扰、实现对被测电压的连续测量、为被测信号源提供稳定的负载DVM技术参数：1、量程、显示位数和超量程能力2、分辨力和灵敏度3、测量误差和准确度4、输入阻抗5、测量速度6、抗干扰能力第五章信号源用途：激励源、信号仿真、校准源

频率合成方法模拟直接合成法优点：原理简单、频率转换时间短、分辨率高

缺点：设备复杂，噪声及杂散频率难以抑制直接合成法＜（优点：频率切换时间短、频率分辨率高、相位变化连续、数字直接合成法｛实现对输出信号的多种调制、全数字化、便于集成（ 缺点：输出带宽较窄，杂散抑制较差（优点:结构简单、易于集成，具有良好的窄带间接合成法（锁相坏合成法）j 跟踪滤波特性和抑制干扰能力（缺点：频率转换速度慢，频率分辨率低频率合成方法模拟直接合成法优点：原理简单、频率转换时间短、分辨率高

缺点：设备复杂，噪声及杂散频率难以抑制直接合成法＜（优点：频率切换时间短、频率分辨率高、相位变化连续、数字直接合成法｛实现对输出信号的多种调制、全数字化、便于集成（ 缺点：输出带宽较窄，杂散抑制较差（优点:结构简单、易于集成，具有良好的窄带间接合成法（锁相坏合成法）j 跟踪滤波特性和抑制干扰能力（缺点：频率转换速度慢，频率分辨率低信号源主要技术指标：1、 频率特性：频率范鬧、准确度、2、 幅度：范围、稳定度、平坦度、3、 输出阻抗DDFS技术特点：优点：a）极快的频率切换速度c）连续的相位变化e）易于集成、易于调整缺点：a）工作频带的限制C）