儀器作業(yè)答案001要點(diǎn)

第二章2.3誤差按性質(zhì)分為哪幾種？各有何特點(diǎn)？答：誤差按性質(zhì)可分為系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和粗大誤差三類。各自的特點(diǎn)為：系統(tǒng)誤差：在同一條件下，多次測(cè)量同一量值時(shí)，絕對(duì)值和符號(hào)保持不變，或在條件改變時(shí)，按一定規(guī)律變化；隨機(jī)誤差：在同一條件下，多次測(cè)量同一量值時(shí)，絕對(duì)值和符號(hào)以不可預(yù)定方式變化；粗大誤差：在一定條件下，測(cè)量值顯著偏離其實(shí)際值。2.4何謂標(biāo)準(zhǔn)差、平均值標(biāo)準(zhǔn)差、標(biāo)準(zhǔn)差的估計(jì)值？平均值標(biāo)準(zhǔn)差是任意一組答：標(biāo)準(zhǔn)差是指對(duì)剩余誤差平方后求和平均，然后再開方即 ■；--1a(*_x)2；平均值標(biāo)準(zhǔn)差是任意一組n次測(cè)量樣本標(biāo)準(zhǔn)差的...n分之一，即s(x)=s(x)；2.10用圖2.232.10用圖2.23中(a)、(b)兩種電路測(cè)電阻測(cè)量值受電表影響產(chǎn)生的絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差，Rx,若電壓表的內(nèi)阻為 Rv，電流表的內(nèi)阻為Ri，求并討論所得結(jié)果。RxRx(Rx〃R)l RR/Rx Rx Rz■：R=Rx'■：R=Rx'-Rx二Rx'RvrR=RR 100rR=RR 100—RRx100X'Rv00=-11.RVRX100%在R在R—定時(shí)被測(cè)電阻Rx越小，其相對(duì)誤差越小，故當(dāng)Rx相對(duì)R很小時(shí)，選此方法測(cè)量。(b)7」嘗+亠5一R—(b)7」嘗+亠5一R—rirR -1OOoo=電100ooRx Rx在R—定時(shí)，被測(cè)電阻 FX越大.其相對(duì)誤差越小大時(shí),選此方法測(cè)量。2.11用一內(nèi)阻為Ri的萬用表測(cè)量圖示電路=12V，R1=5kQ，R2=20kQ,求：如E、R1、R2都是標(biāo)準(zhǔn)的，不接萬用表時(shí)電壓實(shí)際值Ua為多大？如果萬用表內(nèi)阻R尸20kQ,則電壓UA的示值相對(duì)誤差和實(shí)際相對(duì)誤差各為多大？如果萬用表內(nèi)阻R|=IMQ,則電壓Ua的示值相對(duì)誤差和實(shí)際相對(duì)誤差各為多大?,故當(dāng)Rx相對(duì)兩點(diǎn)間電壓，設(shè)EA、B兩點(diǎn)間的解：(1)A、B兩點(diǎn)間的電壓實(shí)際值Ua125k20k20k解：(1)A、B兩點(diǎn)間的電壓實(shí)際值Ua125k20k20k=9.6V(2)Ua測(cè)量值為:UaERi亠R2//RIR2〃Ri125k-20k//20k20k//20k125k10k10k=8.0V所以Ua的示值相對(duì)誤差y=￡U_8.°—96_二0%"X_Ux_ 8.0 _LA的實(shí)際相對(duì)誤差為.u

ua8.0「9.69.6-JI7%(3)Ua測(cè)量值為:UaERLA的實(shí)際相對(duì)誤差為.u

ua8.0「9.69.6-JI7%(3)Ua測(cè)量值為:UaER-R2//R,R2//R,125k20k//1M20k//1M所以Ua的示值相對(duì)誤差Ua的實(shí)際相對(duì)誤差為125k19.6k19.6k=9.56V9.56J9.69.56-:_0.42%:Uua9.56-9.696~:--0.42%由此可見，當(dāng)電壓表內(nèi)阻越大，測(cè)量結(jié)果越準(zhǔn)確。2.11CD—13型萬用電橋測(cè)電感的部分技術(shù)指標(biāo)如下:5卩H—1.1mH擋：戈％(讀數(shù)值)±5卩H;10yH，10mH—110mH擋：士2%(讀數(shù)值)±0.4%(滿度值)。試求被測(cè)電感示值分別為800卩H,20mH,100mH10yH，解：根據(jù)誤差公式計(jì)算各電感誤差如下：(1)10^HL(1)10^HL=：2%10 _5?H=：02H_5」H=：5.2」H(2)800yHL=2%800」H_5」H二16」H_5」H二21」H二5.2-Hl10-Hl二52%_21」H-800=2.6%(3)20mH?L=：2%20mH_0.5%110mH=：0.4mH_0.55mH=0.94mH■L_0.94mH20mH=47%(4)100mH_二2.55mH-100mHL=2%100mH-0.5%110mH=：_二2.55mH-100mH二2.6%由以上計(jì)算過程中的絕對(duì)誤差，可知當(dāng)被測(cè)電感較小時(shí)儀器誤差的絕對(duì)部分對(duì)總誤差影響尢而被測(cè)電感較大時(shí)儀器誤差的相對(duì)部分對(duì)總誤差影響大。這里對(duì)每個(gè)量程都有一個(gè)臨界值:5yH—1.1mH檔：臨界值L1,_2%^=54，L1=250」H即當(dāng)被測(cè)電感L小于250yH時(shí)：儀器誤差的絕對(duì)部分對(duì)總誤差影響大。即當(dāng)被測(cè)電感L大于250yH時(shí)：儀器誤差的相對(duì)部分對(duì)總誤差影響大。

10mH—110mH檔：臨界值L2,_2%L?='0.5%110mH,L2=27.5mH即當(dāng)被測(cè)電感L小于27.5mH時(shí)：儀器誤差的絕對(duì)部分對(duì)總誤差影響大。即當(dāng)被測(cè)電感L大于27.5mH時(shí)：儀器誤差的相對(duì)部分對(duì)總誤差影響大。2.14檢定某一信號(hào)源的功率輸岀，信號(hào)源刻度盤讀數(shù)為 90卩W,其允許誤差為士30%，檢定時(shí)用標(biāo)準(zhǔn)功率計(jì)去測(cè)量信號(hào)源的輸岀功率，正好為 75卩W。問此信號(hào)源是否合格?解：信號(hào)源頻率的測(cè)量絕對(duì)誤差為 75卩W—90iW=-15卩W相對(duì)誤差為丫二一15二_侶7%^30%，所以此信號(hào)源合格。s(U)=標(biāo)準(zhǔn)偏差估值r_90 __'匚s(U)=標(biāo)準(zhǔn)偏差估值2.15對(duì)某直流穩(wěn)壓電源的輸岀電壓 Ux進(jìn)行了10次測(cè)量，測(cè)量結(jié)果如下：次數(shù)12345678910電壓/V5.0035.0115.0064.9985.0154.9965.0095.0104.9995.007求輸岀電壓Ux的算術(shù)平均值U及其標(biāo)準(zhǔn)偏差估值s(U)解：Ux的算術(shù)平均值次數(shù)12345678910電壓/V5.0035.0115.0064.9985.0154.9965.0095.0104.9995.007殘差(10—3V)-2.45.60.6-7.49.6-9.43.64.6-6.41.6U=5.0000.001 11010'(3116-215-49-10-1-7)=5.0054：5.005i丄(Ui-U)2彳10=V[(24)25.620.62 (74)29.62 (-9.4)23.62 4.62-(-6.4)2 1.62](10于9i1[5.76:：；31.36[5.76:：；31.36亠0.36亠57.76亠92.16川88.36閒2.96亠21.16亠40.96!：；2.56](10~)2=353.410-6=0.0062：0.006V2.18設(shè)對(duì)某參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量數(shù)據(jù)為 1464.3，1461.7，1462.9，1463.4，1464.6，1462.7，試求置信概率為95%的情況下，該參量的置信區(qū)間。解：因?yàn)闇y(cè)量次數(shù)小于 20，所以測(cè)量值服從 t分布，第一步：求算術(shù)平均值及標(biāo)準(zhǔn)偏差估值-16x=1460 (4.31.72.93.44.6-2.7)=1463.36i士—2(xi—x)—2(xi—x)標(biāo)準(zhǔn)偏差估值s(x)=次數(shù)123456x1464.31461.71462.91463.41464.61462.7殘差1.0-1.6-0.40.11.3-0.6?(■0.6)2]=詰送[1.02+(46)2%_g.4)24Q.12?(■0.6)2]=1.071.07 二1.07 二6“4■-6s(xr第二步：查附錄B:t分布表，由n—1=5及P=0.95，查得t=2.571第三步：估計(jì)該參量的置信區(qū)間［x-ts(x),X■ts(x)］，其中ts(x)=2.5710.4=1.0則在95%的置信概率下，電感L的置信區(qū)間為2.19具有均勻分布的測(cè)量數(shù)據(jù)，當(dāng)置信概率為+kb(X)］，問這里k應(yīng)取多大？解：依題意得[1462.3，1464.3]。100%時(shí)若它的置信區(qū)間為 [E(X)—kb(X)，E(X)E(X)-k.<X)追七X)P(X)dxJ00%由均勻分布可得1P(X)p，E(X)=f*Xp(X)dx=jx^^dxab—a2 2 b二(x)二Jx_E(X)]p(X)dx=a【21dx(b-a)

dx=2“b-a 12b_a2k一23代入E(X)kf)p(x)dx=2kJX)=E(x)p) b_a b_a=k_=100%，解得k= 33次數(shù)12345678910R/kQ46.9846.9746.9646.9646.8146.9546.9246.9446.9346.912.20對(duì)某電阻進(jìn)行了10次測(cè)量，測(cè)得數(shù)據(jù)如下:問以上數(shù)據(jù)中是否含有粗差數(shù)據(jù)？若有粗差數(shù)據(jù)， 請(qǐng)?zhí)蕹?，設(shè)以上數(shù)據(jù)不存在系統(tǒng)誤差， 在要求置信概率為99%的情況下，估計(jì)該被測(cè)電阻的真值應(yīng)在什么范圍內(nèi)？解：先求得被測(cè)電阻的平均值次數(shù)12345678910R/kQ46.9846.9746.9646.9646.8146.9546.9246.9446.9346.91殘差10「3kQ47372727-12312-137-3-2310巨=46丄'(0.980.970.960.960.810.950.920.940.930.91) =46.933Q10i土標(biāo)準(zhǔn)偏差估值鄧)二^Ri—R)2y10=1丄士[472+372+272+272丸J23)2+122+(—13)2+72+(d)2+(_23)2]?0山)2=0.049KQ9i士按格拉布斯檢驗(yàn)法，在置信概率為 99%的情況下，n=10查表得G=2.41Gs=2.41汽0.049=0.118￡v5=0.123，剔除Rs后重新計(jì)算判別，得 n=9，Pc=99%時(shí),G=2.32—19R=46 (0.980.970.960.960.950.920.940.93-0.91)9i1=46.947kQ'T~9s(R) [472 372-272 272 122 (-13)2 - 72 (￡)2，(「23)2] (10」)2\8i土Gs=2.320.023=0.053可見余下數(shù)據(jù)中無異常值。=0.023KQ2.24采用微差法測(cè)量一個(gè) 10V電源，使用標(biāo)準(zhǔn)為標(biāo)稱相對(duì)誤差為士 0.1%的9V穩(wěn)壓電源。若要求測(cè)量誤差A(yù)Uo/UoV士0.5%，電壓表量程為 3V,問選用幾級(jí)電表？解：由題意及微差法誤差公式得 U0.B.AAU0BAB這里標(biāo)準(zhǔn)量B為9V，微差A(yù)為1V，標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)誤差為士0.1%也=10.1%A1=05%U。一 1 9 -可得A-3.6%土=36%“.2%Um3所以選用3V量程的4級(jí)電壓表即可。2.26通過電橋平衡法測(cè)量某電阻，由電橋平衡條件得岀Rx=R3c4，已知電容C2的允許誤差為-C2.26通過電橋平衡法測(cè)量某電阻，由電橋平衡條件得岀士5%，電容C4的允許誤差為士2%,R3為精密電位器，其允許誤差為士 1%,試計(jì)算Rx的相對(duì)誤差為多少？解：因?yàn)楣街泻蟹肿雍头帜?，用相?duì)誤差傳遞公式較方便。斗 rlnRx, 石lnRx丄鬥nRx,TOC\o"1-5"\h\zRx R3 C4 C2~n 2*^ 2^_R3 :C4 ；C2InRx=1nR-InC4_lnC2富 ￡R3,-C4 =C2R3 C4C2=1%_2%_(_5%)=「8%次數(shù)12345678910U/V30.4730.4930.5I30.6030.5030.4830.4930.4330.5230.4510次，單位為伏特，測(cè)得數(shù)據(jù)如下:2.27用一電壓表對(duì)某一電壓精確測(cè)量試寫出測(cè)量結(jié)果的完整表達(dá)式。解：TOC\o"1-5"\h\z(1)求出算術(shù)平均值 1-10UI±1U=30.000.01丄(47 4951■60■50■48■49■43■5245)10=30.494:30.49n(2)計(jì)算 Vj=Uj-U 列于表中，并驗(yàn)證7vi=0。im次數(shù)12345678910U/V30.4730.4930.5I30.6030.5030.4830.4930.4330.5230.45殘差10「3V-24-4161066-14-4-6426-44(3)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差估值1 101 V 2s Vi10—1|土彳109'[(￡4)2(Y)2?…262一4)2](10冷2■9i=0.046V)

(4)按萊特準(zhǔn)則判斷有無v(4)按萊特準(zhǔn)則判斷有無vi3s=0.138：0.14，沒有異常數(shù)據(jù)。(5)寫岀測(cè)量結(jié)果表達(dá)式：U=U_3ks=(30.49_0.14)V(取置信系數(shù)k=3)2.27設(shè)某測(cè)量結(jié)果有關(guān)A2.27設(shè)某測(cè)量結(jié)果有關(guān)不確定度(取置信概率p不確定度(取置信概率p=0.95)o解: UcA二N7U2Ai.i4丸11244=2、34

uCA二 2~_UAi(23)解: UcA二N7U2Ai.i4丸11244=2、34

uCA二 2~_UAi(23)428.5112 4 4—+— +—5 10 4 16 1Xi4111826354352606972yi8.817.826.837.048.558.870.380.592.195.92.28測(cè)量x和y的關(guān)系，得到下列一組數(shù)據(jù):試用最小二乘法對(duì)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行最佳曲線擬合。解：vXi(yi-bXi-a)=0(1)'(yi-bXi—a)=0(2)代入題中給岀相應(yīng)的測(cè)量數(shù)據(jù)，為計(jì)算方便先代入8.8=4b+a58.8=43b+a17.8=11b+a70.3=52b+a26.8=18b+a80.5=60b+a37.0=26b+a92.1=69b+a48.5=35b+a95.9=72b+a序號(hào)不確定度自由度來源符號(hào)數(shù)值符號(hào)數(shù)值1基準(zhǔn)UA11V152讀數(shù)UA21V2103電壓表UA3占V344電阻表UA42V4165溫度UA52V5110個(gè)方程相加得:35.2=16b+4a2528.4=1849b+43a195.8=121b+11a3655.6=2704b+52a482.4=324b+18a4830=3600b+60a962=676b+26a6354.9=4761b+69a1697.5=1225b+35a10個(gè)方程相加得:35.2=16b+4a2528.4=1849b+43a195.8=121b+11a3655.6=2704b+52a482.4=324b+18a4830=3600b+60a962=676b+26a6354.9=4761b+69a1697.5=1225b+35a6904.8=5184b+72a536.5=390b+10a⑵’536.5=390b+10a再將(2)式10個(gè)方程分別乘以人即得(1)式的10個(gè)方程:10個(gè)方程相加得： 27646.6=20460b+390a這里(1)'20'稱正規(guī)方程，解岀這兩個(gè)方程得：a=3.73 b=1.28 則可作岀最佳曲線如圖 2.22所示。相應(yīng)直線方程為：y=1.28x+3.73yy(2.31和(2.31和2.34沒有)第三章3.3已知可變頻率振蕩器頻率 fi=2.4996?4.5000MHz，固定頻率振蕩器頻率 f2=2.5MHz,若以fi和f2構(gòu)成一差頻式信號(hào)發(fā)生器，試求其頻率覆蓋系數(shù)，若直接以 fi構(gòu)成一信號(hào)發(fā)生器，其頻率覆蓋系數(shù)又為多少？解：因?yàn)椴铑l式信號(hào)發(fā)生器 f0=fi-f2所以輸岀頻率范圍為： 400Hz?2.0000MHz頻率覆蓋系數(shù)k0頻率覆蓋系數(shù)k02.0000MHz400Hz5000=5103如果直接以fi構(gòu)成一信號(hào)發(fā)生器，則其頻率覆蓋系數(shù)4.5000MHz2.4996MHz4.5000MHz2.4996MHz：-1.83.9XFG-7高頻信號(hào)發(fā)生器的頻率范圍為 f=100kHz~30MHz，試問應(yīng)劃分幾個(gè)波段？(為答案一致，設(shè)k=2.4)解：而30MHz100KHz=解：而30MHz100KHz=300，Igk百lg300n=Igk百lg300n=lg0.9klg0.92.4_2.477-0.334=7.4：83.13計(jì)算下圖所示鎖相環(huán)的輸出頻率范圍及步進(jìn)頻率。(c)3.13計(jì)算下圖所示鎖相環(huán)的輸出頻率范圍及步進(jìn)頻率。(c)圖3.38題3.13圖解：(a)丄二也，所以f0=fm，步進(jìn)frnm °n nmax_f0~^卅，所以f=frN1亠斥，步進(jìn)fr=N1 P 出 贏設(shè)VCO1輸岀頻率為f1，貝u「=主，f1二f"N1，rN1

fof110N2flf0=(fr1Nlfof110N2flf0=(fr1NlION2fr1Nlfr2)N^10fr2N21kHz(1000?1100)10100kHz(720~1000)f0L=1kHz1000100kHz720=72.1MHzf0H101kHz110010100kHz1000=100.11MHz步進(jìn)1kHz1-10=100Hz3.15AD9850DDS中如果時(shí)鐘頻率 fc=125MHz，相位累加器寬度 N=32位，頻率控制字k=0100000H，這時(shí)輸岀頻率為多少？解：k=0100000H，所以A20=1，因?yàn)镈DS:fc fc fc fc fc 125MHzfout=2；A31+2；人0 231A23；代=21；A20=；M=30517.578125Hz=30.518KHz3.16高頻信號(hào)源輸岀等效電路如圖 3.39所示。問信號(hào)源輸岀幅度指示刻度是什么值？當(dāng) RH=Ri；Rh=Rh工Ri三種情況下，輸岀電壓各為多大？將此信號(hào)源直接加到示波器上校驗(yàn)幅度，結(jié)果將會(huì)如何?L圖3.39L圖3.39題3.16圖解：信號(hào)源輸出幅度指示刻度是在匹配負(fù)載的條件下按照正弦波的有效值標(biāo)定的當(dāng)RH=Ri時(shí)：此時(shí)輸岀阻抗匹配，輸岀電壓為正弦波的有效值;當(dāng)Rh=時(shí)：輸岀阻抗不匹配，由于 Rh=3所以輸岀電壓為匹配條件下的兩倍；當(dāng)Rh工Ri時(shí)：輸岀阻抗不匹配，輸岀電壓將不準(zhǔn)確，當(dāng) Rh>R時(shí)，輸岀電壓偏大，當(dāng)RH<Ri時(shí),輸岀電壓偏小。如果利用示波器校驗(yàn)幅度，那么指示結(jié)果將偏大，因?yàn)槭静ㄆ鬏斎胱杩勾笥谛盘?hào)源輸岀阻抗。第四章4.1測(cè)量頻率的方法按測(cè)量原理可以分為哪幾類?答：測(cè)量頻率的方法按測(cè)量原理可以分為如下幾類:（模頻率測(cè)量方4I計(jì)電橋法頻響諧振（模頻率測(cè)量方4I計(jì)電橋法頻響諧振/拍比較差'示電容充放頻頻「李莎育圖形I測(cè)周期法電電子計(jì)數(shù)式4.2說明通用計(jì)數(shù)器測(cè)量頻率、周期、時(shí)間間隔和自檢的工作原理答：通用計(jì)數(shù)器測(cè)量頻率的工作原理:得岀通過計(jì)數(shù)器在單位時(shí)間（即閘門時(shí)間）內(nèi)對(duì)被測(cè)信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，然后利用公式被測(cè)信號(hào)的頻率，為了測(cè)量更寬的范圍，可以改變閘門時(shí)間

得岀通用計(jì)數(shù)器測(cè)量周期的工作原理：和測(cè)頻原理類似，將被測(cè)信號(hào)整形轉(zhuǎn)換后作為閘門時(shí)間， 而用標(biāo)準(zhǔn)頻率作為計(jì)數(shù)脈沖， 進(jìn)行計(jì)數(shù)，同樣通過改變標(biāo)準(zhǔn)頻率的分頻，即改變時(shí)標(biāo)信號(hào)，來測(cè)量更寬的范圍。通用計(jì)數(shù)器測(cè)量時(shí)間間隔的工作原理：通過兩個(gè)單獨(dú)的通道啟動(dòng)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)， 其中一個(gè)通道信號(hào)用來啟動(dòng)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)， 另一個(gè)通道的信號(hào)停止計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)，這兩個(gè)信號(hào)之間的間隔即要測(cè)的時(shí)間間隔。通用計(jì)數(shù)器自檢工作原理：時(shí)基單元提供的閘門時(shí)間內(nèi)對(duì)時(shí)標(biāo)信號(hào)(頻率較高的標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào))進(jìn)行計(jì)數(shù)，由于這時(shí)閘門信號(hào)和時(shí)標(biāo)信號(hào)均為同一個(gè)晶體振蕩器的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)經(jīng)過適當(dāng)?shù)乇额l或分頻而得， 因此其計(jì)數(shù)結(jié)果是已知的，顯示數(shù)字是完整的。4.8用計(jì)數(shù)式頻率計(jì)測(cè)量頻率，閘門時(shí)間(門控時(shí)間)為 丨s時(shí)，計(jì)數(shù)器讀數(shù)為5400，這時(shí)的量化誤差為多大？如將被測(cè)信號(hào)倍頻 4倍，又把閘門時(shí)間擴(kuò)大到 5倍，此時(shí)的量化誤差為多大 ？解：(1)量化誤差解：(1)量化誤差A(yù)N二_1N5400二1

fxT=0.019%沁%「0.00095%20(2)量化誤差N__1 _ 沁%「0.00095%20N'一f"t*一4fxX5T一20fxTxfc的相對(duì)誤差為△fcfc的相對(duì)誤差為△fc/fc=±5X10-8,門控時(shí)間T測(cè)量fx=10MHz時(shí)的相對(duì)誤差；測(cè)量fx=10KHz時(shí)的相對(duì)誤差，并找岀減小測(cè)量誤差的方法。解：測(cè)頻士1誤差兀=_(1 ..fc)fx Tsfx fc主=( 16510^^1.510zfx 110106±=( 13510冷-_1.000510」fx 110103對(duì)相同閘門時(shí)間下，當(dāng)被測(cè)頻率越高時(shí)，測(cè)頻相對(duì)誤差越小，同時(shí)晶振頻率誤差影響也越大。4.12用某電子計(jì)數(shù)器測(cè)一個(gè) fx=10Hz的信號(hào)頻率，當(dāng)信號(hào)的信噪比 S/N=20dB時(shí)，分別計(jì)算當(dāng)“周期倍乘”置于X 1和X100時(shí)，由于轉(zhuǎn)換誤差所產(chǎn)生的測(cè)周誤差，并討論計(jì)算結(jié)果。解：由轉(zhuǎn)換誤差產(chǎn)生的測(cè)周誤差為:Tx1b2 解：由轉(zhuǎn)換誤差產(chǎn)生的測(cè)周誤差為:Tx1b2 10"二Um因?yàn)椋?0lgUm-20，所以Um=10UnUn所以“周期倍乘”置于X1時(shí)：■TxTx所以“周期倍乘”置于X100時(shí):Tx1—0.02822二101 X1=0.000282Tx 2100二10由測(cè)周誤差可知,增大“周期倍乘”可以減少由轉(zhuǎn)換誤差產(chǎn)生的測(cè)周誤差。由測(cè)周誤差可知,4.14某計(jì)數(shù)式頻率計(jì)，測(cè)頻閘門時(shí)間為 1S，測(cè)周期時(shí)倍乘最大為X 10000，時(shí)基最高頻率為10MHz，求中界頻率。解：測(cè)頻和測(cè)周士1誤差分別為："fx 1，.Tx 1 -fx "Tx = ? = = fxfxTTx10%fcfxTx1 _ 1 _fx，所以f_而％fxT_10nTxfc_10nfc M^i^T~4中屆頻率hfO^Hz36KHz4.15欲測(cè)量一個(gè)標(biāo)稱頻率f0=1MHz的石英振蕩器，要求測(cè)量精確度優(yōu)于士 1X10「6,在下列幾種方案中，哪一種是正確的？為什么？⑴選用E312型通用計(jì)數(shù)器（△fc/fc＜士1X10「6）,“閘門時(shí)間"置于1s。（2） 選用E323型通用計(jì)數(shù)器（△fc/fc＜士1X10「7）,“閘門時(shí)間”置于1So（3） 選用E323型通用計(jì)數(shù)器（△fc/fc＜±1X10「7）,“閘門時(shí)間”置于10So解：（1）測(cè)頻時(shí)，其誤差 11=（二 色）=（ 1 110衛(wèi)）=210-fx Tsfx fc 1X1X10（2）^=（26=（16110二）=1.110-fx Tsfx fc 1110（3）主=（」L）h（ 1l110，）=_210-fx Tsfx fc 10X1X106由以上計(jì)算結(jié)果可知，采用第三種方案是正確的。5.1簡(jiǎn)述電壓測(cè)量的基本要求及電壓測(cè)量?jī)x器的分類方法。答：電壓測(cè)量的基本要求：1） 應(yīng)有足夠?qū)挼碾妷簻y(cè)量范圍2） 應(yīng)有足夠?qū)挼念l率范圍3） 應(yīng)有足夠高的測(cè)量準(zhǔn)確度4） 應(yīng)有足夠高的輸入阻抗5） 應(yīng)具有高的抗干擾能力電壓測(cè)量?jī)x器的分類方法：1） 按頻率范圍分類2） 按被測(cè)信號(hào)的特點(diǎn)分類3） 按測(cè)量技術(shù)分類5.5用峰值表和均值表分別測(cè)量同一波形，讀數(shù)相等。這可能嗎？為什么？答：峰值表和均值表的讀數(shù)均是以正弦波有效值為刻度的，對(duì)峰值表：有 Vp對(duì)均值表：有〉=1.11V對(duì)任一波形有KV=Y匕，即Vp=KFKpVFKp先兩電壓表讀數(shù)若相同，則 a_V^_KfKpV nV即Kf?=1.11，所以只要被測(cè)波形為正弦波即可滿足該條件。25.9試畫岀圖5.71積分器的輸岀時(shí)間波形圖（ Uo—t），假設(shè)圖中C=1卩F，R=10kQ，圖中模擬開關(guān)的接通時(shí)間為：0-t1（10ms）S0、S1接通，S2、S3開關(guān)斷開；t1-t3（20ms）S1接通，其他開關(guān)斷開；

t3-t4(10ms)S2接通，其他開關(guān)斷開；t4-t5(10ms)S3接通，其他開關(guān)斷開；t5-t6(10ms)So、S3接通，S2開關(guān)斷開。圖中假設(shè)模擬開關(guān)(So?S3)和運(yùn)算放大器A均是理想器件解:Vo圖5.71題5.9圖按照積分器工作原理，其輸出電壓和輸入電壓之間的關(guān)系為:1一解:Vo圖5.71題5.9圖按照積分器工作原理，其輸出電壓和輸入電壓之間的關(guān)系為:1一Vjdt=RC匕t2110103110-:U0/V30405060-102°t1-t2t3t4t5t6t/ms■+15+10+50-5-10-15t2fydt=—100(VidtTOC\o"1-5"\h\z0-t1(10ms):S0、S1接通，S2、S3斷開，A的同向與反向輸入端虛短，所以 Vo 5V-o15t1—t3(20ms):S1接通，其他開關(guān)斷開，輸入端電壓等效為 0—5V=-5V，ta 30Vo2=Vo1-100tVidt=5一100代-5dt=15Vt3—t4(10ms):S2接通，其他開關(guān)斷開，輸入端電壓等效為 10-5V=5V，t4 40Vo3=Vo2-10^tVidt=15—100305dt=10Vt4-t5(10ms):S3接通，其他開關(guān)斷開，輸入端電壓等效為 5-5V=0V,t5 50V°4=V°3—100[Vidt=10-100400dt=10Vt5-t6(10ms)t5-t6(10ms):S0、S3接通,S1、S2斷開,V°5二5V所以輸岀波形圖如下:5.14兩臺(tái)DVM問：，最大計(jì)數(shù)容量分別為①5.14兩臺(tái)DVM問：，最大計(jì)數(shù)容量分別為①19999:②9999。若前者的最小量程為200mV，各是幾位的DVM;第①臺(tái)DVM的分辨力是多少？若第①臺(tái)DVM的工作誤差為0.02%Ux士1字，分別用2V檔和20V檔測(cè)量Ux=1.56V壓時(shí)，問誤差各是多少？解：(1)計(jì)數(shù)容量為19999的DVM為4位半，計(jì)數(shù)容量為9999的DVM為4位；

第①臺(tái)DVM的最小量程為200mV,所以DVM顯示數(shù)據(jù)應(yīng)為199.99mV,即最小分辨力為O.OImV；當(dāng)用2V檔測(cè)量時(shí)：為1.9999V，所以一個(gè)字誤差為： 0.0001V，測(cè)量誤差為：0.02%X1.56+0.0001V=0.000412V=0.41mV當(dāng)用20V檔測(cè)量時(shí)：為19.999V，所以一個(gè)字誤差為： 0.001V,測(cè)量誤差為：0.02%X1.56+0.001V=0.001312V=1.3mV5.16在雙斜式DVM中，假設(shè)采樣期T1=100ms，工頻干擾的頻率為 49Hz、幅度Un=2V、初相角 =0°。試求：(1)由此干擾引起的測(cè)量誤差Un；⑵該DVM的串模抑制比NMRR為多少?T11Zn0解:(1)由公式Un=o(1)由此干擾引起的測(cè)量誤差Un；⑵該DVM的串模抑制比NMRR為多少?T11Zn0解:(1)由公式Un=oUnsin(nt)dt nsin(nt)d(nt)1un[—cos(nt)]：1=0.009VT1n二100ms"T1(2)DVM的串模抑制比 ~T~NMRR=20lg——T1sinTn1=20lg——49—

.Ji100ms

sin—149=20lg15394=35.3dB0.2655.19一臺(tái)程分別測(cè)量解：(1)△DVM，技術(shù)說明書給岀的準(zhǔn)確度為 AV=±0.01%Vx士0.01%XVm，試計(jì)算用1V量1V和0.1V電壓時(shí)的絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差，有何啟示？-4=0.01%X1+0.01%X1=2X10V，-21040.02%，Vx 1(2)△=0.01%X0.1+0.01%X1=1.1X10-4v，y=A二1.1^0 =011%，由此可見相對(duì)誤差明顯增大，可知在相同量程下，被測(cè)值越Vx 0.1接近量程，那么相對(duì)誤差相對(duì)較小。6.1通用示波器由哪些主要電路單元組成 ？它們各起什么作用？它們之間有什么聯(lián)系？6.2通用示波器垂直偏轉(zhuǎn)通道包括哪些主要電路？它們的主要作用是什么？它們的主要工作特性是什么？6.3簡(jiǎn)述通用示波器掃描發(fā)生器環(huán)的各個(gè)組成部分及其作用？6.4在示波器的水平和垂直偏轉(zhuǎn)板上都加正弦信號(hào)所顯示的圖形叫李沙育圖形。頻、同相、等幅的正弦信號(hào)，請(qǐng)逐點(diǎn)畫岀屏幕上應(yīng)顯示圖形；如果兩個(gè)相位差為用同樣方法畫岀顯示的圖形。如果都加上同90°勺正弦波,6.5現(xiàn)用示波器觀測(cè)一正弦信號(hào)。假設(shè)掃描周期( Tx)為信號(hào)周期的兩倍、Vx=Vm時(shí)為屏幕X方向滿偏轉(zhuǎn)值。當(dāng)掃描電壓的波形如圖 6.42的a、b、(屏幕上相應(yīng)的顯示圖形。c、掃描電壓的幅度d所示時(shí)，試畫岀VyVyk解：0.5ms的矩形正脈沖。試問用示波器t/cm)應(yīng)在什么位置(示波器時(shí)間因數(shù)60.5ms的矩形正脈沖。試問用示波器t/cm)應(yīng)在什么位置(示波器時(shí)間因數(shù)6.8示波器觀測(cè)周期為 8ms,寬度為1ms,上升時(shí)間為分別測(cè)量該脈沖的周期、脈寬和上升時(shí)間，時(shí)基開關(guān)(為0.05y0.5s，按1—2-5順序控制)。解：10cm，所以10cm，所以1ms位置，100pS位置，測(cè)量周期時(shí)，8ms/10cm=0.8ms/cm，時(shí)基開關(guān)應(yīng)在測(cè)量脈寬時(shí)，1ms/10cm=0.1ms/sm，時(shí)基開關(guān)應(yīng)在測(cè)量上升時(shí)間時(shí)， 0.5ms/10cm=50ps/cm時(shí)基開關(guān)應(yīng)在50血位置6.10欲觀察上升時(shí)間tR為50ns的脈沖波形，現(xiàn)有下