电子测量技术复习答案

《电子测量技术》复习指南第一部分复习要求第一章绪论本章主要介绍电子测量的意义、内容、特点、方法和分类，以及测量仪器的主要性能指标、计量的基本概念。本章的基本要求是：1、了解电子测量的意义、内容及特点；2、了解电子测量方法的分类及测量方法选择的基本原则；3、掌握测量仪器的基本功能及性能指标；4、了解计量的基本概念。第二章测量误差和测量结果处理本章主要介绍误差的基本概念；误差的表示方法；测量误差的来源；误差的分类；随机误差和系统误差分析；系统误差的合成；测量数据的处理。本章的基本要求是：1、正确理解真值、实际值、测量值、绝对误差、相对误差和容许误差等基本概念；2、掌握测量误差的来源及分类方法；3、了解随机误差的特点；4、掌握测得值的算术平均值、测量值的标准差和测量平均值值的标准差的计算方法；5、掌握系统误差合成及常用函数误差合成的计算公式；6、掌握有效数字的处理方法；7、掌握有限次测量测量数据的处理方法。第三章信号发生器本章介绍了信号发生器的功用和分类，正弦信号发生器的性能指标，对标准的低频信号发生器和高频信号发生器的组成和工作原理作了详细阐述，对扫频信号发生器、脉冲信号发生器和噪声信号发生器的基本组成和工作原理作了概括介绍。本章的基本要求是：1、了解正弦信号发生器的性能指标；2、掌握低频信号发生器的组成及各部分的作用；3、掌握文氏桥振荡器、函数信号发生器的结构及工作原理；5、掌握调谐信号发生器、锁相信号发生器和合成信号发生器的结构及工作原理；6、了解线性电路幅频特性的测量方法；7、掌握扫频仪的原理框图及基本工作原理；8、了解变容二极管和磁调电感法扫频的基本原理；第4章电子示波器电子示波器是电子测量中最常用的仪器，它可测多种电量，配传感器后还能对各种非电量进测量．重点介绍电子示波器波形显示原理、基本组成、多个波形显示方式，以及取样示波器和存取示波器。本章的基本要求是：1、掌握示波器的特点及用途；2、掌握示波管的结构及波形显示的原理；3、掌握单踪示波器的组成和各组成部分的作用；4、掌握使用双踪示波器测量电压、时间、频率和相位差的方法；5、掌锦双踪示波器8、了解取样示波器的工作原理；第五章频率时间测量本章重点介绍了电子计数法测量频率、周期时间间隔的基本原理及测量误差分析，简要介绍了其它测量频率的方法，本章的基本要求是：1、掌握电子计数法测量频率的基本原理，误差计算及外差法扩大测频范围的基本原理；2、掌握电子计数法测量周期的基本原理、误差及中介频率计算4、了解电子计数法测量时间间隔的基本原理及误差的计算方法；5、掌握频率计的使用方法6、了解电桥法、谐振法、频率－电压转换法和示波器法测量频率的基本原理计算方法。第六章相位差测量本章介绍了用示波器测量相位差、相位差转换为时间间隔进行测量、相位差转换为电压进行测量、零示法测量相位差和测量范围的扩展本章的基本要求是：1．掌握用示波器测量相位差的两种方法：直读法和椭圆法；2．掌握模拟式直读相位计、数字式相位计的工作原理；3．了解差接式相位检波电路、平衡式相位检波电路的工作原理；4．了解零示法测量相位差基本原理；5．了解测量范围扩展的方法。第七章电压测量本章主要介绍了电压的模拟测量和数字测量方法，以及各种模拟电压表和数字电压表的基本结构、工作原理和使用方法。本章的基本要求是：1、了解电压测量的特点2、掌握动圈式电压表和电子电压表的结构及工作原理；3、掌握交流电压的峰值、平均值、有效值、波形因素和波峰因素的定义；4、了解交流电压测量的基本原理和模拟式交流电压表的主要类型；5、掌握均值电压表和有效值电压表的工作原理，会进行有关计算；6、了解分贝值测量原理及计算方法；7、掌握由峰值式检波器构成的高频交流电压表的原理及有关计算；8、了解脉冲电压的示波器测量和脉冲电压表测量的方法；9、掌握数字式电压表的组成原理，逐次比较型DVM和双积分型DVM的工作原理，会进行有关计算。第八章阻抗测量本章重点介绍了谐振法和变换器法测量阻抗的方法。并对Q表原理作了简要介绍。本章的基本要求是：1、了解电阻器、电感器和电容器的电路模型；2、掌握常用电桥电路的平衡条件；3、掌握谐振法测量阻抗的基本原理。4、掌握串联比较法测量元件参数的基本原理及计算公式；5、掌握并联比较法测量元件参数的基本原理及计算公式；第二部分：考试说明考试日期：待定（按照学校安排时间进行）考试时间：两个小时考试形式：闭卷试卷结构：满分100分1、填空题20%（1分×20空）2、选择题10%（2分×5题）3、判断题10%（2分×5题）4、简答题20%（5小题）5、计算题12%（2小题）6、应用题28%（4小题）考试范围：课本1-8章期末成绩=出勤、作业×10%+实验×20%+期末成绩×70%第三部分：典型例题分析一、填空题1．电子计数器的测周原理与测频相反，即由被测信号控制主门开通，而用晶振脉冲进行计数。2信号发生器的基本结构由振荡器、变换器、输出级、指示器，以及电源构成。3．静电偏转型电子射线示波管从结构上看主要由三部分组成，即电子枪、偏转系统和荧光屏。其中电子枪又由灯丝、阴极、栅极、第一阳极、第二阳极和前加速级组成。4电子测量按测量过程分类可分为直接测量、间接测量、和组合测量三种。5．电压测量是电子测量的基础，在电子电路和设备的测量调试中，它是不可缺少的基本环节。6．消弱系统误差的典型测量技术有零示法、替代法、补偿法、对照法、微差法和交叉读数法。7．电子电压表按显示方式不同，可分为模拟式电子电压表和数字式电子电压表。8．已知示波器的扫描控制开关置于0.2ms/div，被测信号为正弦波，荧光屏上显示8格的两个周期的完整波形。则被测信号的频率为_1.25KHz_（0.2*8/2取倒数）9．通常用频率特性、输出特性和调制特性（俗称三大指标）来评价正弦信号发生器的性能。10．电子测量的内容包括_电能量测量_、电信号特性测量、和电路元件参数测量电子设备性能测量四个方面。11．SR46示波器垂直系统最高灵敏度为diVv/50，若输入电压为V120，则示波器上光点偏移原位2.4格。（120/50）12．测量相位差的主要方法示波器测量、相位差转换为时间间隔测量、相位差转换为电压测量及零示法测量等13．电子示波器由Y通道、X通道、Z通道、示波管、幅度校正器、扫描时间校正器及电源等部分组成。14．SX1842数字电压表数码显示最大数为19999，最小一档量程为20mV，则该电压表的最高分辨率为1微伏。（20mV/19999）15．多次测量中随机误差具有有界性、对称性和抵偿性。16．有两个周期相同的正弦波，在屏幕上显示一个周期为6个div，两波形间相位间隔为0.5div，则两波形间相位差为30度。（360/6*0.5）二、简答题1.简述消除或削弱系统误差的典型测量技术有哪几种?答：(1)零示法，(2)替代法，(3)补偿法，（4）对照法，(5)微差法，（6）交叉读数法2.说明通用计数器测量周期的工作原理。答：将被测信号整形转换后作为闸门时间，而用标准频率作为计数脉冲，进行计数，同样通过改变标准频率的分频，即改变时标信号，来测量更宽的范。3.什么是相对误差？答：相对误差可以说明测量的准确程度，可分为实际相对误差、示值相对误差、满意度相对误差和分贝相对误差。4.锁相环路的主要构成是什么？各部分有何作用？答：锁相环路主要由压控振荡器（简称VCO，其振荡频率可由偏置电压改变）、鉴相器（简称PD，其输出端直流电压随其两个输出信号的相位差改变）、低通滤波器（简称PLE在这里的作用是滤除高频成分，留下随相位差变化的直流电压）及晶体振荡器等部分构成。5.试画出由晶振、放大整形、分频整形、门控、主门和计数显示器构成的测量频率的原理框图。（P144）答：6.测量误差的表示方法？测量误差的来源？答：测量误差的来源有仪器误差、使用误差、人身误差、影响误差、和方法误差。7.简述利用变换器测量阻抗的原理。答：利用变换器测量阻抗的原理是：将被测元件的参数变换成相应的电压，然后经A/D变换后，进行数字化显示。8.频率计数器中，门控电路起什么作用？答：9．测量相位差的方法主要有哪些？答：测量相位差的方法有示波器测量、相位差转换为时间间隔进行测量、相位差转换为电压进行测量、零示法测量。10．双踪示波器的“交替”转换方式是如何工作的？答：将A、B两通道信号轮流加于Y偏转板，荧光屏上显示两个通道的信号波形。具体实现时，以时基发生器的回扫脉冲控制电子开关的触发电路，每次扫描后，改变所接通道，使得每两次扫描分别显示一次A通道波形和一次B通道波形。三、应用题1.用计数式频率计测量频率，闸门时间（门控时间）为ls时，计数器读数为5400，这时的量化误差为多大？如将被测信号倍频4倍，又把闸门时间扩大到5倍，此时的量化误差为多大?解：（1）量化误差%019.0154001TfNNx（2）量化误差%00095.020%019.02015411TfTfTfNNxxx2.用全波整流均值电压表分别测量正弦波、三角波和方波，若电压表示值均为10V，那么被测电压的有效值各为多少?解：对于正弦波，由于电压表本来就是按其有效值定度的，即电压表的示值就是正弦波的有效值，因此正弦波的有效值为U=Ua=10V对于三角波，其波形系数KF=1.15，所以有效值为U=0.9KFUa=0.9×1.15×10=10.35V对于方波，其波形系数KF=1，所以有效值为U=0.9KFUa=0.9×1×10=9V3.某示波管的Y偏转因数为Df=8V/div，用其构成一示波器。要求该示波器的最小偏转因数Dymin=50mv/div，试计算Y通道放大器的放大倍数。假如荧光屏的有效高度为5div，则Y通道末级放大器的输出电压幅度为多少？解：160105083*A，所以Y通道放大器的放大倍数为160，Vy=Df*5div=8V/div*5div=40V4.若电子计数器内晶振频率MHzf100，闸门时间为1s，试求中界频率。解：HzTffffotstm31621/1010/605.SBM-10A型示波器的带宽hf=30MHz,求上升时间rt。解：放大器的带宽hBff，而350rBtf*则，SftBr1230350350//