電子測(cè)量習(xí)題doc

1、思考與練習(xí)111 什么是測(cè)量？什么是電子測(cè)量？答：測(cè)量是為確定被測(cè)對(duì)象的量值而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中，人們借助專(zhuān)門(mén)的設(shè)備，把被測(cè)量與標(biāo)準(zhǔn)的同類(lèi)單位量進(jìn)行比較，從而確定被測(cè)量與單位量之間的數(shù)值關(guān)系，最后用數(shù)值和單位共同表示測(cè)量結(jié)果。從廣義上說(shuō)，凡是利用電子技術(shù)進(jìn)行的測(cè)量都可以說(shuō)是電子測(cè)量；從狹義上說(shuō)，電子測(cè)量是指在電子學(xué)中測(cè)量有關(guān)電的量值的測(cè)量。13 按具體測(cè)量對(duì)象來(lái)區(qū)分，電子測(cè)量包括哪些內(nèi)容？答：電子測(cè)量?jī)?nèi)容包括：（1）電能量的測(cè)量如：電壓，電流電功率等；（2）元件和電路參數(shù)的測(cè)量如：電阻，電容，電感，阻抗，品質(zhì)因數(shù)，電子器件的參數(shù)等：（3）電信號(hào)的特性的測(cè)量如：信號(hào)的波形和失真度，頻率

2、，相位，調(diào)制度等；（4）電子電路性能的測(cè)量如：放大倍數(shù)，衰減量，靈敏度，噪聲指數(shù)等：（5）特性曲線(xiàn)顯示如：幅頻特性，相頻特性曲線(xiàn)等。14 電子測(cè)量技術(shù)有哪些優(yōu)點(diǎn)？答：（1）測(cè)量頻率范圍寬（2）測(cè)試動(dòng)態(tài)范圍廣（3）測(cè)量的準(zhǔn)確度高（4）測(cè)量速度快（5）易于實(shí)現(xiàn)遙測(cè)和長(zhǎng)期不間斷的測(cè)量（6）易于實(shí)現(xiàn)測(cè)量過(guò)程的自動(dòng)化和測(cè)量?jī)x器的智能化15 常用電子測(cè)量?jī)x器有哪些？答：（1）時(shí)域測(cè)量的儀器：電子電壓表、電子計(jì)數(shù)器、電子示波器、測(cè)量用信號(hào)源等。（2）頻域測(cè)量的儀器：頻率特性測(cè)試儀、頻譜分析儀、網(wǎng)絡(luò)分析儀等。（3）調(diào)制域測(cè)量?jī)x器：調(diào)值 調(diào)制度儀、調(diào)制域分析儀等。（4）數(shù)據(jù)域測(cè)量?jī)x器：邏輯筆、數(shù)字信號(hào)發(fā)生器、邏

3、輯分析儀、數(shù)據(jù)通信分析儀等。（5）隨機(jī)測(cè)量?jī)x器：噪聲系數(shù)分析儀、電磁干擾測(cè)試儀等。思考與練習(xí)221 測(cè)量時(shí)為何會(huì)產(chǎn)生誤差？研究誤差理論的目的是什么？答：測(cè)量是用實(shí)驗(yàn)手段確定被測(cè)對(duì)象量值的過(guò)程，實(shí)驗(yàn)中過(guò)程中采用的方法、標(biāo)準(zhǔn)量和比較設(shè)備不一樣，都可能使實(shí)驗(yàn)的確定值與被測(cè)對(duì)象的真值有差異，即都會(huì)產(chǎn)生誤差。研究誤差理論的目的就是掌握測(cè)量數(shù)據(jù)的分析計(jì)算方法、正確對(duì)測(cè)量的誤差值進(jìn)行估計(jì)、選擇最佳測(cè)量方案。22 測(cè)量誤差用什么表示較好？答：測(cè)量誤差通?？捎媒^對(duì)誤差和相對(duì)誤差兩種方法表示。若要反映測(cè)量誤差的大小和方向，可用絕對(duì)誤差表示；若要反映測(cè)量的準(zhǔn)確程度，則用相對(duì)誤差表示。23 測(cè)量誤差與儀器誤差是不是一

4、回事？答：當(dāng)然不是一回事。測(cè)量誤差指的是測(cè)量值與被測(cè)量真值的差異，造成這種差異的原因可能是儀器誤差、人身誤差、方法誤差和環(huán)境誤差等原因，因此儀器誤差是造成測(cè)量誤差的原因之一。而儀器誤差僅僅是指作為比較設(shè)備的測(cè)量?jī)x器由于測(cè)量精度和準(zhǔn)確度所帶來(lái)的測(cè)量誤差。24 有一個(gè)100V的被測(cè)電壓，若用0.5級(jí)、量程為0-300V和1.0級(jí)、量程為0-100V的兩只電壓表測(cè)量，問(wèn)哪只電壓表測(cè)得更準(zhǔn)些？為什么？答： 要判斷哪塊電壓表測(cè)得更準(zhǔn)確，即判斷哪塊表的測(cè)量準(zhǔn)確度更高。（1）對(duì)量程為0-300V、0.5級(jí)電壓表，根據(jù)公式有 （2）對(duì)量程為0-100V、1.0級(jí)電壓表，同樣根據(jù)公式有 從計(jì)算結(jié)果可以看出，用量

5、程為0-100V、1.0級(jí)電壓表測(cè)量所產(chǎn)生的示值相對(duì)誤差小，所以選用量程為0-100V、1.0級(jí)電壓表測(cè)量更準(zhǔn)確。25 系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和粗大誤差的性質(zhì)是什么？它們對(duì)測(cè)量結(jié)果有何影響？答：（1）系統(tǒng)誤差是一個(gè)恒定不變的值或是具有確定函數(shù)關(guān)系的值；進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量，系統(tǒng)誤差不能消除或減少；系統(tǒng)誤差具有可控制性或修正性。系統(tǒng)誤差使測(cè)量的正確度受到影響。（2）隨機(jī)誤差的性質(zhì)主要有：在多次測(cè)量中，絕對(duì)值小的誤差出現(xiàn)的次數(shù)比絕對(duì)值大的誤差出現(xiàn)的次數(shù)多；在多次測(cè)量中，絕對(duì)值相等的正誤差與負(fù)誤差出現(xiàn)的概率相同，即具有對(duì)稱(chēng)性；測(cè)量次數(shù)一定時(shí)，誤差的絕對(duì)值不會(huì)超過(guò)一定的界限，即具有有界性；進(jìn)行等精度測(cè)量時(shí)，隨

6、機(jī)誤差的算術(shù)平均值的誤差隨著測(cè)量次數(shù)的增加而趨近于零，即正負(fù)誤差具有抵償性。隨機(jī)誤差影響測(cè)量精度。（3）粗大誤差的主要性質(zhì)是測(cè)量結(jié)果明顯偏離實(shí)際值。它使測(cè)量結(jié)果完全不可信，只有在消除粗大誤差后才能進(jìn)行測(cè)量。26 削弱系統(tǒng)誤差的主要方法是什么？答：削弱系統(tǒng)誤差的主要方法有：（1）零示法（2）替代法（3）補(bǔ)償法（4）對(duì)照法（5）微差法（6）交換法27 減小隨機(jī)誤差的主要方法是什么？答：理論上當(dāng)測(cè)量次數(shù)n趨于無(wú)限大時(shí)，隨機(jī)誤差趨于零。而實(shí)際中不可能做到無(wú)限多次的測(cè)量，多次測(cè)量值的算術(shù)平均值很接近被測(cè)量真值，因此只要我們選擇合適的測(cè)量次數(shù)，使測(cè)量精度滿(mǎn)足要求，就可將算術(shù)平均值作為最后的測(cè)量結(jié)果。28

7、準(zhǔn)確度為0.5級(jí)、量程為0-100V的電壓表，其最大允許的絕對(duì)誤差為多少？ 答：最大允許的絕對(duì)誤差為： 29 測(cè)量上限為500V的電壓表，在示值450V處的實(shí)際值為445V，求該示值的：（1）絕對(duì)誤差（2）相對(duì)誤差（3）引用誤差（4）修正值答：（1）絕對(duì)誤差（2）相對(duì)誤差（3）引用誤差（4）修正值210 對(duì)某電阻進(jìn)行等精度測(cè)量10次，數(shù)據(jù)如下（單位k）：0.992、0.993、 0.992、 0.991、 0.993、 0.994、 0.997、 0.994、 0.991 、0.998。試給出包含誤差值的測(cè)量結(jié)果表達(dá)式。答：1）將測(cè)量數(shù)據(jù)按先后次序列表。nn 10.992-0.00150.00

8、00022560.9940.00050.0000002520.993-0.00050.0000002570.9970.00350.0000122530.992-0.00150.0000022580.9940.00050.0000002540.991-0.00250.0000062590.991-0.00250.0000062550.993-0.00050.00000025100.9980.00450.000020252）用公式求算術(shù)平均值。3）用公式求每一次測(cè)量值的剩余誤差，并填入上表中。4）用公式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差的估計(jì)值。5）按萊特準(zhǔn)則判斷粗大誤差，即根據(jù)剔除壞值。從表中可以看出，剩余殘差最大的第

9、10個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)，其值為： 所以該組測(cè)量數(shù)據(jù)中無(wú)壞值。6）根據(jù)系統(tǒng)誤差特點(diǎn)，判斷是否有系統(tǒng)誤差，并修正。測(cè)量數(shù)據(jù)分布均勻，無(wú)規(guī)律分布，無(wú)系統(tǒng)誤差。7）用公式求算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)差估計(jì)值。 8）用公式求算術(shù)平均值的不確定度。9）寫(xiě)出測(cè)量結(jié)果的表達(dá)式。211 對(duì)某信號(hào)源正弦輸出信號(hào)的頻率進(jìn)行10次測(cè)量，數(shù)據(jù)如下（單位kHZ）：10.32、10.28、10.21、10.41、10.25、10.04、10.52、10.38、10.36、10.42。試寫(xiě)出測(cè)量結(jié)果表達(dá)式。 答：1）將測(cè)量數(shù)據(jù)按先后次序列表。如表一所示。表一nn 110.320.0010.000001610.04-0.2790.0778412

10、10.28-0.0390.001521710.520.2010.040401310.21-0.1090.011881810.380.0610.003721410.410.0910.008281910.360.0410.001681510.25-0.0690.0047611010.420.1010.0102012）用公式求算術(shù)平均值。3）用公式求每一次測(cè)量值的剩余誤差，并填入上表中。4）用公式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差的估計(jì)值。5）按萊特準(zhǔn)則判斷粗大誤差，即根據(jù)剔除壞值。從表中可以看出，剩余殘差較大的為第6、7個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)，其值分別為： 所以該組測(cè)量數(shù)據(jù)中這兩個(gè)值為具有粗大誤差的值，應(yīng)剔除。剔除壞值后，對(duì)剩余數(shù)據(jù)

11、再重復(fù)以上步驟。6）用公式求算術(shù)平均值。 7）用公式求每一次測(cè)量值的剩余誤差，并填入下表二中。表二nn 110.32-0.0090.000081210.28-0.0490.002401310.21-0.1190.014161610.380.0510.002601410.410.0810.006561710.360.0310.000961510.25-0.0790.006241810.420.0910.0082818）用公式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差的估計(jì)值。9）再按萊特準(zhǔn)則判斷粗大誤差，即根據(jù)剔除壞值。從表中可以看出，剩余殘差較大的為第3個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)，其值為：數(shù)據(jù)說(shuō)明剩下的數(shù)據(jù)無(wú)粗大誤差。10）根據(jù)系統(tǒng)誤差特點(diǎn)

12、，判斷是否有系統(tǒng)誤差，并修正。測(cè)量數(shù)據(jù)分布均勻，無(wú)規(guī)律分布，無(wú)系統(tǒng)誤差。11）用公式求算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)差估計(jì)值。 12）用公式求算術(shù)平均值的不確定度。13）寫(xiě)出測(cè)量結(jié)果的表達(dá)式。（kHZ）212 將下列數(shù)據(jù)進(jìn)行舍入處理，要求保留四位有效數(shù)字。3.14159、2.71729、4.51050、3.21650、3.6235、6.378501、7.691499。答：3.14159 3.142（要被舍數(shù)字的值恰好等于5時(shí)，要保留數(shù)的末位為奇數(shù)1，所以在 最后位加1）。2.717292.7174.510504.511 （將5舍去向前一位進(jìn)1）3.216503.216 （被舍數(shù)字的值恰好等于5時(shí)，要保留數(shù)的

13、末位為偶數(shù)6，所以不變。） 3.62353.624 （要被舍數(shù)字的值恰好等于5時(shí)，要保留數(shù)的末位為奇數(shù)1，所以在 最后位加1）。6.3785016.378（被舍數(shù)字的值恰好等于5時(shí)，要保留數(shù)的末位為偶數(shù)6，所以不變。） 7.6914997.691思考與練習(xí)332 使用電阻器時(shí)要考慮哪些問(wèn)題？答：電阻在電路中多用來(lái)進(jìn)行限流、分壓、分流以及阻抗匹配等。是電路中應(yīng)用最多的元件之一。使用電阻器時(shí)主要應(yīng)考慮電阻的標(biāo)稱(chēng)阻值、額定功率、精度、最高工作溫度、最高工作電壓、噪聲系數(shù)及高頻特性等。RXGR1R2RnE圖3.1 直流電橋測(cè)電阻33 簡(jiǎn)述直流電橋測(cè)量電阻的基本方法。答：當(dāng)對(duì)電阻值的測(cè)量精度要求很高時(shí)，

14、可用直流電橋法進(jìn)行測(cè)量。典型的惠斯登電橋的原理如圖3.1所示。其步驟如下：（1） 測(cè)量時(shí)，接上被測(cè)電阻，再接通電源（2） 通過(guò)量程開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)比例系數(shù)，其中k=R1/R2。（3） 再調(diào)節(jié)，使電橋平衡，即檢流計(jì)指示為0。（4） 讀出和的值，用公式求得。R2GR3LXRXC2C4圖3.2 串聯(lián)電橋35 右圖表示的串聯(lián)電橋達(dá)到了平衡，其中、試求、的值。答：串聯(lián)電橋中，由電橋的平衡條件可得 由實(shí)部與實(shí)部、虛部與虛部相等可得： 分別將已知數(shù)值代入，可算得： 思考與練習(xí)441 電流的直接測(cè)量與間接測(cè)量原理有何區(qū)別？?jī)煞N測(cè)量方法的測(cè)量準(zhǔn)確度各取決于什么因數(shù)？答：電流的直接測(cè)量就是把電流表串入電路，從電流表直接測(cè)

15、出電流值。間接測(cè)量法就是先測(cè)量負(fù)載兩端電壓，然后換算出電流值。直接測(cè)量法的測(cè)量準(zhǔn)確度主要取決于串入的電流表的精度和內(nèi)阻，內(nèi)阻越小越好；間接測(cè)量法則與電壓表精度和內(nèi)阻有關(guān)，內(nèi)阻越大越好。43 電流表的基本量程和擴(kuò)大量程，哪一個(gè)量程的測(cè)量準(zhǔn)確度高？為什么？答：電流表的基本量程是指不增加測(cè)量線(xiàn)路直接測(cè)量電流的量程。如磁電式儀表可以直接測(cè)量直流，但由于被測(cè)電流要通過(guò)游絲和可動(dòng)線(xiàn)圈，被測(cè)電流的最大值只能限制在幾十A到幾十mA之間，要測(cè)量大電流，就需要另外加接分流器。因此擴(kuò)大量程是通過(guò)并聯(lián)不同的分流電阻實(shí)現(xiàn)，這種電流表的內(nèi)阻隨量程的大小而不同，量程越大，測(cè)量機(jī)構(gòu)流過(guò)的電流越大，分流電阻越小，電流表對(duì)外顯示

16、的總內(nèi)阻也越小，而電流表測(cè)量電流是串聯(lián)在電路中的，內(nèi)阻越小對(duì)電路的影響越小，因而測(cè)量準(zhǔn)確越高。44 有兩只量程相同的電流表，但內(nèi)阻不一樣，問(wèn)哪只電流表的性能好？為什么？答：電流表測(cè)量電流是將表串聯(lián)在電路中的，內(nèi)阻越小對(duì)電路的影響越小，因而測(cè)量準(zhǔn)確越高。47 電流的測(cè)量方案有哪些？答：電流測(cè)量的方法可分為直接測(cè)量法和間接測(cè)量法。直流電流的測(cè)量可采用磁電式電流表、數(shù)字電壓萬(wàn)用表等儀表，通過(guò)直接測(cè)量法和間接測(cè)量法進(jìn)行測(cè)量；交流電流的測(cè)量可采用電磁式電流表、熱電式電流表和數(shù)字電壓萬(wàn)用表等儀表，通過(guò)直接測(cè)量法和間接測(cè)量法進(jìn)行測(cè)量。思考與練習(xí)551 簡(jiǎn)述電壓測(cè)量的意義。答：電壓、電流和功率是表征電信號(hào)能量

17、大小的三個(gè)基本參數(shù)，其中又以電壓最為常用。通過(guò)電壓測(cè)量，利用基本公式可以導(dǎo)出其它的參數(shù)；此外，電路中電流的狀態(tài)，如飽和、截止、諧振等均可用電壓形式來(lái)描述；許多電參數(shù)，如頻率特性、增益、調(diào)制度、失真度等也可視為電壓的派生量；許多電子測(cè)量?jī)x器，如信號(hào)發(fā)生器、阻抗電橋、失真度儀等都用電壓量作指示。因此，電壓測(cè)量是其他許多電參數(shù)量，也包括非電參數(shù)量測(cè)量的基礎(chǔ)，是相當(dāng)重要和相當(dāng)普及的一種參數(shù)測(cè)量。52用正弦有效值刻度的均值電壓表測(cè)量正弦波、方波和三角波，讀數(shù)都為1V，三種信號(hào)波形的有效值為多少？解：先把=1V換算成正弦波的平均值。按“平均值相等則讀數(shù)相等”的原則，方波和三角波電壓的平均值也為0.9V，然

18、后再通過(guò)電壓的波形因數(shù)計(jì)算有效值。 53 在示波器上分別觀察到峰值相等的正弦波、方波和三角波，分別用都是正弦有效值刻度的、三種不同的檢波方式的電壓表測(cè)量，試求讀數(shù)分別為多少？解：（1）用峰值檢波方式電壓表測(cè)量，讀數(shù)都是5V，與波形無(wú)關(guān)。（2）用有效值檢波正弦有效值刻度的電壓表測(cè)量正弦波 方波 三角波 （3）用均值檢波正弦有效值刻度的電壓表測(cè)量正弦波 方波 波形因數(shù)和波峰因數(shù)均為1，所以其平均值為5V，相應(yīng)此平均值的正弦有效值即為讀數(shù)值。三角波 相應(yīng)此平均值的正弦波的有效值即為讀數(shù)值。54 欲測(cè)量失真的正弦波，若手頭無(wú)有效值電壓表，只有峰值電壓表和均值電壓表可選用，問(wèn)選哪種表更合適些？為什么？答

19、：利用峰值電壓表測(cè)失真的正弦波時(shí)可能產(chǎn)生非常大的誤差。因?yàn)榉逯禉z波器對(duì)波形響應(yīng)十分敏感，讀數(shù)刻度不均勻，它是在小信號(hào)時(shí)進(jìn)行檢波的，波形誤差可達(dá)30左右。若用均值電壓表測(cè)量波形誤差相對(duì)不大，它是對(duì)大信號(hào)進(jìn)行檢波，讀數(shù)刻度均勻。所以，選用均值電壓表更合適。56 模擬電壓表和數(shù)字電壓表的分辨率各自與什么因數(shù)有關(guān)？答：模擬電壓表的分辨率是指能夠響應(yīng)的信號(hào)的最小值，一般用輸入信號(hào)的最小幅度表示。數(shù)字電壓表的分辨率是指DVM能夠顯示的被測(cè)電壓的最小變化值，即顯示器末位跳動(dòng)一個(gè)數(shù)字所需的電壓值。它們的分辨率主要由工作原理、測(cè)試方法、電路參數(shù)等決定，數(shù)字電壓表的分辨率受A/D轉(zhuǎn)換器的影響。57 繪圖說(shuō)明DVM

20、的電路構(gòu)成和工作原理答：數(shù)字電壓表（DVM）的組成如圖5.1所示。圖5.1數(shù)字電壓表的組成框圖模擬部分被測(cè)信號(hào)A/變換器邏輯控制電路計(jì)數(shù)器輸入電路顯示器時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生電路數(shù)字部分整個(gè)框圖包括兩大部分，模擬部分包括輸入電路（如阻抗變換電路、放大和擴(kuò)展量程電路）和A/D轉(zhuǎn)換器。A/D轉(zhuǎn)換器是數(shù)字電壓表的核心，完成模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換。電壓表的技術(shù)指標(biāo)如準(zhǔn)確度、分辨率等主要取決于這部分的工作性能。數(shù)字部分主要完成邏輯控制、譯碼和顯示功能。59 數(shù)字電壓表的技術(shù)指標(biāo)主要有哪些？它們是如何定義的？答：數(shù)字電壓表的技術(shù)指標(biāo)主要有以下幾項(xiàng)。1測(cè)量范圍 測(cè)量范圍包括顯示的位數(shù)、量程的范圍和是否具有超量程能力等。

21、 （1）顯示位數(shù) 顯示位數(shù)是表示DVM精密程度的一個(gè)基本參數(shù)。所謂位數(shù)是指能顯示09共十個(gè)完整數(shù)碼的顯示器的位數(shù)。 （2）量程的范圍 DVM的量程范圍包括基本量程和擴(kuò)展量程?；玖砍淌菧y(cè)量誤差最小的量程，它不經(jīng)過(guò)衰減和放大器；擴(kuò)展量程是采用輸入衰減器和放大器來(lái)完成的，它的測(cè)量精度比基本量程的測(cè)量精度降低。 （3）超量程能力超量程能力是DVM的一個(gè)重要的性能指標(biāo)。1/2位和基本量程結(jié)合起來(lái)，可說(shuō)明DVM是否具有超量程能力2分辨率 分辨率是指DVM能夠顯示的被測(cè)電壓的最小變化值，即顯示器末位跳動(dòng)一個(gè)數(shù)字所需的電壓值。3測(cè)量速率測(cè)量速率是指每秒鐘對(duì)被測(cè)電壓的測(cè)量次數(shù)，或一次測(cè)量全過(guò)程所需的時(shí)間。4輸

22、入特性輸入特性包括輸入阻抗和零電流兩個(gè)指標(biāo)。直流測(cè)量時(shí)，DVM輸入阻抗用表示。量程不同，也有差別，一般在10M1000 M之間。交流測(cè)量時(shí)，DVM輸入阻抗用和輸入電容的并聯(lián)值表示，一般在幾十至幾百皮法之間。5抗干擾能力DVM的干擾分為共模干擾和串模干擾兩種。儀器中采用共模抑制比和串模抑制比來(lái)表示DVM的抗干擾能力。一般共模干擾抑制比為（80150）dB；串模抑制比為（5090）dB。6固有誤差和工作誤差DVM的固有測(cè)量誤差主要是讀數(shù)誤差和滿(mǎn)度誤差，通常用測(cè)量的絕對(duì)誤差表示。 (5-15)工作誤差指在額定條件下的誤差，通常也以絕對(duì)值形式給出。510 直流電壓的測(cè)量方案有哪些？答：直流電壓的測(cè)量一

23、般可采用直接測(cè)量法和間接測(cè)量法兩種?？捎脭?shù)字式萬(wàn)用表、模擬式萬(wàn)用表、電子電壓表、示波器等設(shè)備運(yùn)用零示法、微安法等測(cè)量直流電壓。511 交流電壓的測(cè)量方案有哪些？答：交流電壓的測(cè)量一般可分為兩大類(lèi)，一類(lèi)是具有一定內(nèi)阻的交流信號(hào)源，另一類(lèi)是電路中任意一點(diǎn)對(duì)地的交流電壓。交流電壓的常用測(cè)量方法有電壓表法和示波器法。512 甲、乙兩臺(tái)DVM，甲的顯示器顯示的最大值為9999，乙為19999，問(wèn)：（1）它們各是幾位的DVM，是否有超量程能力？（2）若乙的最小量程為200mV，其分辨率為多少？（3）若乙的固有誤差為，分別用2V和20V檔測(cè)量電壓時(shí)，絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差各為多少？答：（1）超量程能力是DVM的

24、一個(gè)重要的性能指標(biāo)。1/2位和基本量程結(jié)合起來(lái)，可說(shuō)明DVM是否具有超量程能力。甲是4位DVM，無(wú)超量程能力；乙為4位半DVM，可能具有超量程能力。（2）乙的分辨率指其末位跳動(dòng)1所需的輸入電壓，所以其分辨率為0.1mV。（3）用2V擋測(cè)量絕對(duì)誤差 相對(duì)誤差 用20V擋測(cè)量絕對(duì)誤差 相對(duì)誤差 思考與練習(xí)661 目前常用的測(cè)頻方法有哪些，各有何特點(diǎn)？答：目前常用的頻率測(cè)量方法按工作原理可分為直接法和比對(duì)法兩大類(lèi)。（1）直接法是指直接利用電路的某種頻率響應(yīng)特性來(lái)測(cè)量頻率的方法。電橋法和諧振法是這類(lèi)測(cè)量方法的典型代表。直接法常常通過(guò)數(shù)學(xué)模型先求出頻率表達(dá)式，然后利用頻率與其它已知參數(shù)的關(guān)系測(cè)量頻率。如

25、諧振法測(cè)頻，就是將被測(cè)信號(hào)加到諧振電路上，然后根椐電路對(duì)信號(hào)發(fā)生諧振時(shí)頻率與電路的參數(shù)關(guān)系，由電路參數(shù)L、C的值確定被測(cè)頻率。（2）比對(duì)法是利用標(biāo)準(zhǔn)頻率與被測(cè)頻率進(jìn)行比較來(lái)測(cè)量頻率。其測(cè)量準(zhǔn)確度主要取決于標(biāo)準(zhǔn)頻率的準(zhǔn)確度。拍頻法、外差法及計(jì)數(shù)器測(cè)頻法是這類(lèi)測(cè)量方法的典型代表。尤其利用電子計(jì)數(shù)器測(cè)量頻率和時(shí)間，具有測(cè)量精度高、速度快、操作簡(jiǎn)單、可直接顯示數(shù)字、便于與計(jì)算機(jī)結(jié)合實(shí)現(xiàn)測(cè)量過(guò)程自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，是目前最好的測(cè)頻方法。62 通用電子計(jì)數(shù)器主要由哪幾部分組成？畫(huà)出其組成框圖。答：電子計(jì)數(shù)器一般由輸入通道、計(jì)數(shù)器、邏輯控制、顯示器及驅(qū)動(dòng)等電路構(gòu)成。 放大 整形 主門(mén) 門(mén)控信號(hào)被測(cè)信號(hào) 晶體振蕩

26、分頻電路 計(jì)數(shù) 譯碼 顯示邏輯控制Tx圖6.1電子計(jì)數(shù)器組成框圖63 測(cè)頻誤差主要由哪兩部分組成？什么叫量化誤差？使用電子計(jì)數(shù)器時(shí)，怎樣減小量化誤差？答：電子計(jì)數(shù)器測(cè)頻是采用間接測(cè)量方式進(jìn)行的，即在某個(gè)已知的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間間隔內(nèi)，測(cè)出被測(cè)信號(hào)重復(fù)的次數(shù)N，然后由公式計(jì)算出頻率。其誤差主要由兩部分組成。一是計(jì)數(shù)的相對(duì)誤差，也叫量化誤差；二是閘門(mén)開(kāi)啟時(shí)間的相對(duì)誤差。按最壞結(jié)果考慮，頻率測(cè)量的公式誤差應(yīng)是兩種誤差之和。 量化誤差是利用電子計(jì)數(shù)器測(cè)量頻率，測(cè)量實(shí)質(zhì)是已知的時(shí)間內(nèi)累計(jì)脈沖個(gè)數(shù)，是一個(gè)量化過(guò)程，這種計(jì)數(shù)只能對(duì)整個(gè)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，它不能測(cè)出半個(gè)脈沖，即量化的最小單位是數(shù)碼的一個(gè)字。量化誤差的極限范圍

27、是個(gè)字，無(wú)論計(jì)數(shù)值是多少，量化誤差的最大值都是一個(gè)字，也就是說(shuō)量化誤差的絕對(duì)誤差。因此，有時(shí)又把這種誤差稱(chēng)為“1個(gè)字誤差”，簡(jiǎn)稱(chēng)“誤差?！边@種測(cè)量誤差是儀器所固有的，是量化過(guò)程帶來(lái)的。當(dāng)被測(cè)量信號(hào)頻率一定時(shí)，主門(mén)開(kāi)啟的時(shí)間越長(zhǎng)，量化的相對(duì)誤差越小，當(dāng)主門(mén)開(kāi)啟時(shí)間一定時(shí),提高被測(cè)量信號(hào)的頻率，也可減小量化誤差的影響。64 測(cè)量周期誤差由哪幾部分組成？什么叫觸發(fā)誤差？測(cè)量周期時(shí)，如何減小觸發(fā)誤差的影響？答：電子計(jì)數(shù)器測(cè)量周期也是采用間接測(cè)量方式進(jìn)行的，與測(cè)頻誤差的分析類(lèi)似，測(cè)周誤差也由兩項(xiàng)組成，一是量化誤差，二是時(shí)標(biāo)信號(hào)相對(duì)誤差。測(cè)周時(shí)輸入信號(hào)受到噪聲干擾，也會(huì)產(chǎn)生噪聲干擾誤差，這是一種隨機(jī)誤差，

28、也稱(chēng)為觸發(fā)誤差。觸發(fā)誤差是指在測(cè)量周期時(shí)，由于輸入信號(hào)中的干擾噪聲影響，使輸入信號(hào)經(jīng)觸發(fā)器整形后，所形成的門(mén)控脈沖時(shí)間間隔與信號(hào)的周期產(chǎn)生了差異而產(chǎn)生的誤差，觸發(fā)誤差與被測(cè)信號(hào)的信噪比有關(guān)，信噪比越高，觸發(fā)誤差就越小，測(cè)量越準(zhǔn)確。65 使用電子計(jì)數(shù)器測(cè)量頻率時(shí)，如何選擇閘門(mén)時(shí)間？答：電子計(jì)數(shù)器測(cè)量頻率時(shí)，當(dāng)被測(cè)信號(hào)頻率一定時(shí)，主門(mén)開(kāi)啟時(shí)間越長(zhǎng)，量化的相對(duì)誤差就越小。所以在不使計(jì)數(shù)器產(chǎn)生溢出的前提，擴(kuò)大主門(mén)的開(kāi)啟時(shí)間Ts，可以減少量化誤差的影響。但主門(mén)時(shí)間越長(zhǎng)測(cè)量時(shí)間就越長(zhǎng)，所以?xún)烧邞?yīng)該兼顧。66 使用電子計(jì)數(shù)器測(cè)量周期時(shí)，如何選擇周期倍乘？答：電子計(jì)數(shù)器測(cè)量周期時(shí)，“周期倍乘”后再進(jìn)行周期測(cè)量

29、，其測(cè)量精確度大為提高。需要注意的是所乘倍數(shù)k要受到儀器顯示位數(shù)等的限制。67 欲用電子計(jì)數(shù)器測(cè)量=200HZ的信號(hào)頻率，采用測(cè)頻（閘門(mén)時(shí)間為1s）和測(cè)周（時(shí)標(biāo)為0.1s）兩種方案，試比較這兩種方法由1誤差所引起的測(cè)量誤差。答：測(cè)頻時(shí)，量化誤差為 測(cè)周時(shí)，量化誤差為 從計(jì)算結(jié)果可以看出，采用測(cè)周方法的誤差小些。68 使用電子計(jì)數(shù)器測(cè)量相位差、脈沖寬度時(shí)，如何選擇觸發(fā)極性？答：電子計(jì)數(shù)器測(cè)量相位差、脈沖寬度時(shí)時(shí)通常是測(cè)量?jī)蓚€(gè)正弦波上兩個(gè)相應(yīng)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔，觸發(fā)極性可以取“+”，也可以取“-”，根據(jù)測(cè)量方便進(jìn)行選擇。為了減小測(cè)量誤差，可利用兩個(gè)通道的觸發(fā)源選擇開(kāi)關(guān)，第一次設(shè)置為“+”，信號(hào)由負(fù)到

30、正通過(guò)零點(diǎn)，測(cè)得T1；第二次設(shè)置為“-”，信號(hào)由正到負(fù)通過(guò)零點(diǎn)，測(cè)得T2；兩次測(cè)量結(jié)果取平均值。69 欲測(cè)量一個(gè)=1MHZ的石英振蕩器，要求測(cè)量準(zhǔn)確度優(yōu)于110-6，在下列幾種方案中，哪種是正確的，為什么？（1） 選用E312型通用計(jì)數(shù)器（110-6），閘門(mén)時(shí)間置于1s。（2） 選用E323型通用計(jì)數(shù)器（110-7），閘門(mén)時(shí)間置于1s。（3） 通用計(jì)數(shù)器型號(hào)同上，閘門(mén)時(shí)間置于10s。答：要看哪個(gè)方案正確，就是要比較哪種方案的測(cè)量準(zhǔn)確度符合要求。（1）選用E312型通用計(jì)數(shù)器（110-6），閘門(mén)時(shí)間置于1s。（2）選用E323型通用計(jì)數(shù)器（110-7），閘門(mén)時(shí)間置于1s。 （3）通用計(jì)數(shù)器型號(hào)同

31、上，閘門(mén)時(shí)間置于10s。 從計(jì)算結(jié)果可以看出第3種方法是正確的，它符合測(cè)量準(zhǔn)確度的要求。610 利用頻率倍增方法，可提高測(cè)量準(zhǔn)確度，設(shè)被測(cè)頻率源的標(biāo)稱(chēng)頻率為=1MHZ，閘門(mén)時(shí)間置于1s，欲把1誤差產(chǎn)生的測(cè)頻誤差減少到110-11，試問(wèn)倍增系數(shù)應(yīng)為多少？答：倍增前量化誤差為 倍增系數(shù)為 611 利用下述哪種測(cè)量方案的測(cè)量誤差最??？（1） 測(cè)頻，閘門(mén)時(shí)間1s。（2） 測(cè)周，時(shí)標(biāo)100s。（3） 周期倍乘，N=1000。答：對(duì)于一確定頻率f，可以根據(jù)中界頻率進(jìn)行判斷。中界頻率若題目中給定的被測(cè)頻率低于中界頻率，則采用測(cè)周法比測(cè)頻法誤差小，若先經(jīng)過(guò)“周期倍乘”，再進(jìn)行周期測(cè)量則誤差最小。思考與練習(xí)771 低頻信號(hào)源中的主振器常用哪些電路？為什么不用LC正弦振蕩器直接產(chǎn)生低頻正弦振蕩？答：低頻信號(hào)源中的主振器一般由RC振蕩電路