電子測(cè)量練習(xí)題 一、 填空題 1、 計(jì)量的三個(gè)主要特征 、和 2、 將15.36和362.51保留3位有效數(shù)字后為, 3、 在測(cè)量周期時(shí)的主要誤差有：和。通用計(jì)數(shù)器采用較小 的 可以減小±1誤差的影響。 4、 用峰值電壓表測(cè)量一方波電壓，若讀數(shù)為IV，則該電壓的峰值為 伏。 5、 在沒有信號(hào)輸入時(shí)，仍有水平掃描線，這時(shí)示波器工作在 狀態(tài)，若工作在 狀態(tài)，則無(wú)信號(hào)輸入時(shí)就沒有掃描線。 6、 設(shè)廠虻心，且各分項(xiàng)的相對(duì)誤差分別為乳、為，則y的相對(duì)誤差尸/ —。 7、 當(dāng)示波器兩個(gè)偏轉(zhuǎn)板上都加正弦信號(hào)時(shí)，顯示的圖形叫 ，這種圖形在 和 測(cè)量中常會(huì)用到。 8、 某數(shù)字電壓表的最大計(jì)數(shù)容量為19999，通常稱該表為 位數(shù)字電壓表；其最小量 程為0.2V，則其分辨力為。 9、 電子計(jì)數(shù)器的測(cè)周原理與測(cè)頻相反，即由 信號(hào)控制主門開通，而用 脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。 二、 選擇題 1、 通常在相同的條件下，多次測(cè)量同一量時(shí)，誤差的絕對(duì)值和符號(hào)保持恒定或在條件改變 時(shí)，按某種規(guī)律而變化的誤差稱為。 A. 隨機(jī)誤差B.絕對(duì)誤差C.系統(tǒng)誤差D.粗大誤差 2、 在相同條件下多次測(cè)量同一量時(shí)，隨機(jī)誤差的。 A.絕對(duì)值和符號(hào)均發(fā)生變化 B.絕對(duì)值發(fā)生變化，符號(hào)保持恒定 C.符號(hào)發(fā)生變化，絕對(duì)值保持恒定D.絕對(duì)值和符號(hào)均保持恒定 3、 波形因素為。 A.平均值與有效值之比B.有效值與平均值之比C.峰值與平均值之比D.峰值與有效值之比 4、 下列哪種方法不能減小量化誤差： A.測(cè)頻時(shí)使用較高的時(shí)基頻率；B.測(cè)周時(shí)使用較高的時(shí)基頻率 C.采用多周期測(cè)量的方法；D.采用平均法 5、 為了在示波器熒光屏上得到清晰而穩(wěn)定的波形，應(yīng)保證信號(hào)的掃描電壓同步，即掃描電 壓的周期應(yīng)等于被測(cè)信號(hào)周期的（）倍。 A.奇數(shù) B.偶數(shù) C.整數(shù) D.2/3 6、 某計(jì)數(shù)器校準(zhǔn)頻率誤差［△ fc/fcl=1 X 10-9，利用該計(jì)數(shù)器將一個(gè)10MHz的晶體振蕩器標(biāo)準(zhǔn) 到10-8，則計(jì)數(shù)器閘門時(shí)間應(yīng)?。ǎ?。 A. 0.1s B. 1ms C. 1s D.10 s 7、 Labview代碼如何執(zhí)行？（） A. 代碼順序執(zhí)行，每次一個(gè)圖標(biāo)，依據(jù)圖標(biāo)在框圖中放置的順序 B. 代碼從右向左，由底向上執(zhí)行 C. 代碼依數(shù)據(jù)流的方式執(zhí)行，當(dāng)數(shù)據(jù)通過(guò)連線為圖標(biāo)可用時(shí)執(zhí)行。 D. 以上都不是 8、 給示波器Y及X軸偏轉(zhuǎn)板分別加uy=Umsin3t,ux=Umsin（3t/2）,則熒光屏上顯示（）圖 形。 A.半波 B,正圓 C,橫8字 D,豎8字 三、計(jì)算題 1、 某待測(cè)電流約為100mA，現(xiàn)有0.5級(jí)量程為0?400mA和1.5級(jí)量程為0?100mA的兩個(gè) 電流表，問(wèn)用哪一個(gè)電流表測(cè)量較好？ 2、 用SBM-10示波器測(cè)量正弦信號(hào)電壓幅度，“倍率”置“ X5”檔，“偏轉(zhuǎn)靈敏度粗調(diào)”， 開關(guān)置“0.5V/cm”檔，“偏轉(zhuǎn)靈敏度微調(diào)”置“校正”位置，用衰減量為10倍的探頭引入， 熒光屏上信號(hào)峰一峰值高度為5cm，求被測(cè)信號(hào)電壓幅值Vm和有效值V。（4分） 3、 利用正弦有效值刻度的峰值電壓表測(cè)量一三角波電壓，讀數(shù)為1V，其峰值和均值、有效 值分別為多少?（6分）注：三角波的波形因數(shù)為Kf=1.15，波峰因數(shù)為Kp=1.73 4、 甲、乙兩臺(tái)DVM，顯示器最大顯示值為甲：9999，乙：19999，問(wèn)： （1） 它們各是幾位DVM? （2） 若乙的最小量程為200mV，其分辨率是多少？ （3） 若乙的工作誤差為±0.01%（讀數(shù)）±1個(gè)字，分別用2V檔和20V檔測(cè)量Vx=1.78V電壓 時(shí)，絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差各是多少？ （4） 由（3）的結(jié)果可以得出什么結(jié)論？（6分） 6、 用計(jì)數(shù)式頻率計(jì)測(cè)量頻率，閘門時(shí)間為1S，計(jì)數(shù)器讀數(shù)為7600，這時(shí)由±1誤差產(chǎn)生 的測(cè)頻誤差為多少?如將被測(cè)信號(hào)倍頻6倍，又把閘門時(shí)間擴(kuò)大到4倍，此時(shí)由 ±1誤差引起的測(cè)頻誤差又為多少?并討論所得結(jié)果。（5分） 7、 用一電壓表測(cè)量某電壓，使用0?10V量程檔，在相同條件下重復(fù)測(cè)量5次，測(cè)量值分別 為：2.2V,2.3V2.4V,2.2V,2.5V，檢定證書給出電壓表的最大允許誤差為±1%，經(jīng)鑒定合格， 要求求出A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度，B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度，及合成不確定度。 四、畫圖題 1、畫出下圖所示被測(cè)信號(hào)及掃描電壓在熒光屏上合成的波形，并說(shuō)明原因，可以采取什么 樣的解決辦法使能正確的顯示被測(cè)信號(hào)的波形？ （5分） 題5-2圖 五、簡(jiǎn)答題（課后題為主） 1、 什么是電子測(cè)量，簡(jiǎn)述電子測(cè)量的內(nèi)容、特點(diǎn)及分類。 2、 測(cè)量與計(jì)量的定義及其相互關(guān)系。 3、 分析通用計(jì)數(shù)器測(cè)量頻率和周期的誤差，以及減小誤差的方法？ 4、 示波器垂直系統(tǒng)中為什么要加延遲線，加延遲線的作用是什么？未加延遲線顯示的圖形 如何？ 5、 解釋水平放大器中釋抑電路作用，其中“釋”與“抑”功能分別是什么？ 部分答案: 1 （4 分） 解 用0.5級(jí)量程為0?400mA電流表測(cè)100mA時(shí)，最大相對(duì)誤差為 y 400 Y = -ms% = X 0.5% = 2% X1 - 100 用1.5級(jí)量程為0?100mA電流表測(cè)量100mA時(shí)的最大相對(duì)誤差為 y = —m S % = x 1.5% = 1.5% -2 - 100 所以選用1.5級(jí)量程為0?100mA電流表較好。 2 （4 分） 解：設(shè)選用的垂直偏轉(zhuǎn)因子為Dy,由題意知：Dy =0.5V/cm , h=5cm,衰減10倍，倍率X5, 則測(cè)得實(shí)際電壓的峰峰值為：Vh-h=5*Dy*10/5，所以Vh-h =5V,其幅值為2.5V,有 效值為 2.5/1.414=1.768V 3 （6 分） 解：根據(jù)上述峰值電壓表的刻度特性，由讀數(shù)為a=1V知 第一步，假設(shè)電壓表有一正弦波輸入，其有效值U~=1.0V 第二步，該正弦波的峰值Up~= V 2 a=1.4V； 第三步，將三角波電壓引入電壓表輸入，其峰值Up=Up~=1.4V （3分） 第四步，查表知，三角波的波峰因數(shù)為1.73，則該三角波的有效值為 U=U/Kp=1.4/1.73=0.8092 查表知，三角波波形因數(shù)為1.15 則均值為 0.8092/1.15=0.703 （3 分） 4 （6 分） （1） 甲：4 位 DVM 乙：4位半DVM （2） 最小分辯力為0.015mV，則分辯率為0.015/300=0.005% （3） 用乙的 2V 檔測(cè)量時(shí)：△U=±0.01%X1.78±0.0001 =±2.78X10-4V 相對(duì)測(cè)量誤差為AU/ U"=± 1.56 X 10-4 X 用乙的 20V 檔測(cè)量時(shí)：AU=±0.01%X 1.78±0.001 =± 11.78X 10-4V 相對(duì)測(cè)量誤差為AU/ U"=±6.62X 10-4 X （4） 從（3）的結(jié)果可以看出為了減少測(cè)量誤差，選擇量程時(shí)應(yīng)當(dāng)盡量使被測(cè)量達(dá)到測(cè)量?jī)x 表滿偏值的2/3以上。 5 （5 分） 解：由±1誤差產(chǎn)生的測(cè)頻誤差為±1/7600Q± 1.32*10-4 由 f /f=7600 得 f =7600X1=7600Hz x 0 x 若閘門時(shí)間擴(kuò)大到4S，被測(cè)信號(hào)倍頻6倍，則此時(shí)由土 1誤差產(chǎn)生的測(cè)頻誤差為：土 1/ （4*7600*6）^5.48*10-6 討論：測(cè)頻誤差減少了兩個(gè)數(shù)量級(jí)，可以看出：增加閘門時(shí)間，提高被測(cè)信號(hào)的頻率能夠減 少測(cè)頻誤差。 7、(a)電壓表不準(zhǔn)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u1(V)。已知電壓表的最大允許誤差為±1%， 且該表經(jīng)鑒定合格，所以u(píng)i (V)按B類評(píng)定。測(cè)量值可能的區(qū)間半寬度^為ai=2.32VX 詈= °.°13V 1%=0.023V。設(shè)在該區(qū)間內(nèi)的概率分布為均勻分布，所以取置信因子匕=寸'3，則: a U1(V) = k- 1 (b)電壓測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u2(V)。已知測(cè)量值是重復(fù)測(cè)量5次的結(jié) 果，所以u(píng)2 (V)按A類評(píng)定。 V 一 i V = — = 2.32 V ，0.12 2 + 0.02 2 + 0.08 2 + 0.12 2 + 0.18 2 , ! V = 0.13 V 0.13 =V = 0.058 V (c)由此可得:u(V) FjV)2+u2(V)2 = , 0.0132 +0.0582 V = 0.059V 原因：回掃總是需要一定的時(shí)間的，由于示波器增輝電路不良或?qū)貟叩南[不好，使得掃 描正程和回程在熒光屏上的亮度相差不多，出現(xiàn)回掃軌跡。 措施：為了使回掃軌跡不在熒光屏上顯示，可以設(shè)法在掃描正程期間，使電子槍發(fā)射更多的 電子，即給示波器增輝?；蚴抢瞄l門信號(hào)作為增輝脈沖控制示波管，起掃描正程加亮的作 用。