电子测量技术题库及答案

第一章特点：（1）测量频率范围宽（2）侧脸量程宽（3）测量准确度高度相差悬殊（4）测量速度快（5）可以进行遥测（6）易于实现测试智能化和测试自动化（7）影响因素众多，误差处理复杂一般方法：（1）偏差式;在测量过程中，用仪器仪表指针的位移表示被测量大小的测量方法称为偏差式（2）零位式：测量时将被测量与标准量相比较，用指零仪表指示被测量与标准量相等。（3）微差式：偏差与零点相结合测量仪表的主要性能指标：（1）精度：测量结果与被测量真值相一致的程度。①精密度（测量结果的分散程度）测量值之间《=0.1v②正确度（测量结果与真值的接近程度）丨测量值-真值丨《=0.1v③准确度（1.2结合反应）（2）稳定性{稳定度：指在规定的时间区间，其他外界条件恒定不变的情况下，仪器示值变化的大小。影响量：由于电源电压、频率、环境温度、湿度、气压、震动等外界条件变化搞成仪器表示值的变化量。（3）输入阻抗（4）灵敏度（分辨力、分辨率）：灵敏度表示测量仪器对被测量变化的敏感程度。偏转灵敏度的倒数被称为偏转因数。示波管荧光屏上光电偏移的距离就定义为他的偏转灵敏度cm/vcm/mv（5）线性度（y=f（x）为过度点直线）。（6）动态特性：测量仪表的动态特性表示仪表的输出响应随输入变化的能力。计量的基本概念：计量是利用技术和法制手段实现单位同意和量值准确可靠的测量。（1）单位制：任何测量都要有一个体现计量单位的量作为标准，这样的量称作计量标准。（2）基准：指用当代最先进的科学技术和工艺水平，以最高的准确度和稳定性建立起来的专门用以规定、保持和复现物理量计量单位的特殊量具或仪器装置等。①主基准：主基准也成原始基准，是用来复现和八寸计量单位，具有现代科学技术所能达到的最高准确度的计量器具。也叫国家基准②副基准：副基准是通过直接或间接与国家基准比对，确定其量值并经过国家鉴定批准的计量器具。③工作基准：工作基准是经过主基准和副基准校准或比对，并经过国家鉴定批准，实际用以鉴定下属计量彼岸准的计量器具。（3）对比：紫规定条件下，对相同准备度等级的同类基准、标准过工作计量器具之间的量值进行比较，其目的是考核量值的一致性。鉴定：用高一等级准确度的计量器具对低一等级的计量器具进行比较，以达到全国评定被检计量器具的计量性能是否合格的目的。校准：指呗校的计量器具与高一等级的计量校准想比较，以确定被校计量器具的示值误差。第二章1、误差的类型（1）满度误差：%100mmmxxr（2）系统误差：在多次等精度测量同一量值时，误差的绝对值和等号保持不变，或当条件改变时，误差按某种规律变化，这种无哈称为系统误差。（3）随机误差；随机误差又称偶然误差，是指对同一量值进行对此等精度测量时，其绝对值和符号均以不可预测的方式无规律变化的误差（4）粗大误差：在一定条件下，测量值明显地偏离实际值随形成的误差称为粗大误差。2、系统产生误差的原因：（1）测量仪器设计原理及制作上的缺陷。（2）测量时的环境条件与仪器使用要求不一致。（3）采用近似的测量方法或近似的计算公式。（4）测量人员估计读数时习惯偏于某一方向灯原因引起的误差。系统误差的判断：理论分析法、校准和对比法。改变测量条件法。剩余误差观察法、公式判断。消除系统误差的测量方法：零示法、替代法、补偿法、对照法、微差法、交叉读数法。3、随机误差的特点：有界性、对称性、抵偿性。处理方法：（1）多次测量取平均值。（2）其他数理统计法。4、测量市局的处理方法：有效数字的处理加法运算、减法运算、乘除运算。测量报告：①列表，求出②③判断有无坏值④⑤第三章1、正弦信号发生器的主要性能指标：（频率特性、频率范围、频率准确度、频率稳定度、由温度、电源、负载变化引起的频率变动量）排线性失真系数、输出阻抗、输出电平、调制特性、输出特性。2、低频信号RC文式桥振荡器（通常用非线性元件，如越敏电阻来稳定信号震荡和促使振荡器Z1(R、C串联)与Z1（R、C并联）相串。3、相频特性：当)21(,100RCffRC时，输出信号与输入信号同相，且此时传输函数摸最大)31)()((max0NN，如果输出信号U后接放大倍数3)(10NKv的相同放大器，那么就可以维持)21(00RCff的正弦震荡，而由于RC网络的选频特性，其他频率的信号将被抑制。4、积分电路：5、锁相信号发生器：该锁相环的基本工作原理为：当压控振荡器输出频率f2由于某种原因变化时，相应相位也产生变化，该相位变化在鉴相器中与基准晶振荡频率f1的稳定相位相比较，使鉴相器输出一个与相位差成正比的电压ud（t），经过低通滤波器，检出其直流分量uc（t），用uc（t）控制压控振荡器中的压控原件数值，从而调整VCO的输出频率f2，使其不但频率和基准晶振一致，相位也同步，这时称为相位锁定，因此最终VCO的频率输出稳定度就由振频率f1所决定。当120//nfnf时，相位锁定。频率合成器是把一个（或少数几个）高稳定度频率源fs经过+-*/及其组合运算，以产生在一定频率范围内，按一定的频率间隔的一系列离散频率的信号发生器。第四章1、示波器的主要性能指标：频率响应、偏转灵敏度、扫描频率、输入阻抗、示波器的瞬态响应、扫描方式。2、电子示波器的组成寄去作用：①Y通道：检测段观察的信号，并将它无失真或失真很小地传输到示波管的垂直偏转极板上。②X通道：产生一个与时间呈线性关系的电压，并加到示波管的X偏转板上。③Z通道：在时基发生器输出的止程时间内产生加亮信号加到示波管控制栅级上，使得示波管在扫面正成加亮光迹，在扫面回程使光迹消隐。④示波管：将电信号转换成光信号，显示被测信号的波形。⑤幅度校正器：校正广通道灵敏度。基准晶振低通滤波器鉴相器压控振荡器分频（/n1）分频（/n2）晶振PD鉴相PLFVCO⑥扫描时间校正器：用于校正X轴时间标度，或用来检验扫描因数是否正确。电源：为示波器的各单元电路提供合适的工作电压和电流。3、示波器的操作：接通电源，将各控制件置于适中位置，如果看到光电，即可调整辉度，使光点或时基线的亮度适当；如果找不到光点，则可按下“寻迹”按键，以辨别光点的偏向，再调整“Y轴位移”或x轴位移，使光点居中。①选择Y轴的显示方式：y1，y2，y1+y2，输入耦合方式置GND②寻找扫面光迹（调节光度旋钮，出发方式开关置自动，调节位移旋钮使光迹置中央）③触发源选择开关为内触发④调节触发电平，使波形稳定。⑤适当调节扫描速率和Y轴灵敏度开关使屏幕显示1~2个波形（幅值）电压测量：Y轴（注意将Y轴灵敏度微调旋钮置于校准位置）（周期）时间测量:X轴（注意将X轴扫描速微调旋钮置于校准位置）频率测量：f=1/T相位测量：双综显示第五章1、频率测量的方法电桥法模拟法{直读法{谐振法比较法{谐振法差频法示波法{李沙育图形法测周期法计数法{电容充放电式电子技术式2、电子技术法测量频率工作原理：误差分析：①量化误差+-1误差1,1,0脉冲计数的最大绝对误差;1N脉冲计数的最大相对误差：TfNNNx11②闸门时间误差（标准时间误差）：ccffTT闸门时间的相对误差的数值上等于晶振频率放大整形主门（与门）计数译码器显示器晶振门控（双隐）分频整形控制逻辑放大整形主门（与门）计数译码器显示器门控（双隐）分频整形控制逻辑)1(ccxffTffxfxfc：晶振频率、T闸门信号减小误差措施：a：提高晶振频率准确度和稳定度以减小闸门时间误差。B：扩大闸门时间T或信频被测信号频率fx以减小+—1误差C：被测信号频率较低时，采用测周期的方法测量。3、电子计数法测量周期工作原理误差分析：)()1(XCccccxxTTffNffTT技术测量周期时，其测量误差主要取决于量化误差，TX（被测周期）越大，误差越小)(xcccxxmTTffTT扩大待测信号的周期MTX，这在仪器上称作“周期倍乘”)211(mnccCXXXuukfffkTTT减小误差措施：a：选用稳定度好的标准频率源B：提高信号噪声比C：适当提高标准频率fc4、谐振法测频工作原理：利用电感、电容、电阻串联、并联谐振回路的谐振特性来实现测频5、频率-电压转换测频法工作原理fxUTxumdttuTUmTbxx00)(1电桥法:利用电桥平衡条件和被测信号频率有关这一特性来实现测频适用于10khz以下音频范围。误差取决于：电桥元件的精准度，判断电桥平衡的准确度，被测信号的频谱纯度。晶振放大整形主门计数译码器显示器门控（双隐）信频整形控制逻辑谐振法：利用电桥平衡条件和被测信号频率有关这一特性来实现测频适用于0.5~1500Mhz以上音频范围。误差取决于：谐振频率公式是近似计算、回路Q值不高时不易找到真正的谐振点，元器件值收到外界条件影响而改变，读数误差。F-v转换法：利用电桥平衡条件和被测信号频率有关这一特性来实现测频适用于最高测量频率可达几兆赫音频范围。误差取决于：un，Tao的稳定度及电压表的误差。第六章1、用示波器测量两个同频正弦洗好之间相位差的方法：直接比较法、椭圆法消除系差方法;A:尽量使用双综示波器，使两个正弦波形同时显示在荧光屏上B：为消除系统固有相位差的影响，通常在一个通道前接一个移相器，在测量前先把一个信号接入X通道和经移相器接入Y通道，调节移相器使荧光屏上显示的图形为一条直线，然后把一个信号移相器接入Y通道，另一个将接入X通道进行相位差测量。2、把相位差转换为时间间隔测量的工作原理：将被测信号过零点时间差DERT与周期T应用模拟或数字方法加以测量，找出TT/关系，由电表或显示屏直接显示出被测信号的相位差。模拟式直读相位计MII0`360数字式相位计9910.............`360/)(10aaAfTaAcm3、相位差转换为电压进行测量的工作原理利用非线性器件把相位差转换为电压or电流的增量，然后用电表指示被测相位差。4、零示法测量相位差的工作原理将精密移相器的相移值与被测两信号的相移值作比较，采用反向补偿，用平衡指示器知识为零显示，由精密移相器直接读得信号相位差。第七章1、动圈式电压表：①结构简单，使用方便②灵敏度不高，输入电阻低2、电子式电压表电压表输入阻抗基本上是一个常数，与量程无关，故测量准确度高。3、交流电压的测量方法：平均值检波检波法：峰值检波有效值检波热点转换法4、低频（平均值、有效值检波）、高频交流电压的测量技术和波形换算（1）平均值（均值电压表）由4只性能相同的二极管构成桥式全波整流电路，其直流分量恰为其整流平均值，加在表头上，流过表头的电流I，正比于V头上横线波形换算：均值电压表以正弦电压有效值标度，对非正弦波形有效值为：UakfU9.0Ua：均值标示值，kf：被测电压的波形因数（2）有效值检波二极管链式电路构成的平方律特性检波的输出与被测电压有效值的平方成正比。利用热偶对构成的电压表其输出与有效值成正比。频率不高时，可利用乘方、积方、开方等模拟电路单元构成模拟计算式有效值电压表测量技术：二极管平方律检波式、分段逼近检波式、模拟计算式波形换算：输出示值就是被测电压的有效值，而与被测电压的波形无关。高频（峰值检波）：交流电压测量技术、波形计算（多采用检波-放大式）串联式峰值检波器双峰值检波器峰值检波器{并联检波器倍压式峰值检波器波形换算：电压表以正弦交流电压有效值标度，对非正弦信号aUKpU2（kp：波峰因数）