電子測(cè)量練習(xí)試題

第頁(yè)）考核課程電子儀器與電子測(cè)量（練習(xí)卷）考核方式閉卷考核時(shí)間120分鐘一．選擇題（每空2分，共20分）．在測(cè)量結(jié)果的評(píng)價(jià)中，精確度高表示（C）系統(tǒng)誤差大而隨機(jī)誤差小B、系統(tǒng)誤差小而隨機(jī)誤差大C、系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差都小D、系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差都大。國(guó)際單位制（SI）有7個(gè)基本單位，它們分別對(duì)是：長(zhǎng)度單位：米(m)、時(shí)間單位：秒(s)、質(zhì)量單位：千克(kg)、電流單位：安培(A)、熱力學(xué)溫度單位：（C）、發(fā)光強(qiáng)度單位：（A）、物質(zhì)的量單位：（B）?？驳吕?cd)B、摩爾(mol)C、開(kāi)爾文(K)下列各項(xiàng)中不屬于測(cè)量基本要素的是（C）、被測(cè)對(duì)象B、測(cè)量?jī)x器系統(tǒng)C、測(cè)量誤差D、測(cè)量人員若馬利科夫判據(jù)成立，則說(shuō)明測(cè)量結(jié)構(gòu)中含有（D）。隨機(jī)誤差B、粗大誤差C、恒值系差D、累進(jìn)性變值系差交流電壓V(t)的有效值的表達(dá)式為（A）。、 B 、 C、 D、 低頻信號(hào)發(fā)生器中的主振蕩器大多采用RC式反饋網(wǎng)絡(luò)，其諧振頻率表達(dá)式為:（C） 2 10RC 02LC1 L02RC 02RCA、f B、fC、fD、f數(shù)字電壓表（DVM）主要由輸入電路、A／D變換器、邏輯控制電路、計(jì)數(shù)器（或寄存器）、顯示器，以及電源電路等幾部分組成，其中（B）是數(shù)字電壓表（DVM）的核心。顯示器B、A／D變換器C、輸入電路D、邏輯控制電路在測(cè)量結(jié)果的評(píng)價(jià)中，準(zhǔn)確度高表示（B）隨機(jī)誤差小B、系統(tǒng)誤差小C、隨機(jī)誤差大D、系統(tǒng)誤差大二．填空題（每空1分，共15分）正弦信號(hào)源的頻率特性指標(biāo)主要包括頻率范圍_、頻率準(zhǔn)確度和頻率穩(wěn)定度。測(cè)量誤差通常采用相對(duì)誤差和絕對(duì)誤差兩種表示方法。低頻信號(hào)發(fā)生器常以RC文氏電橋振蕩器做主振器，以產(chǎn)生1Hz~1MHz的正弦信號(hào)為主。某測(cè)試人員在一項(xiàng)對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)頁(yè)片穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速試驗(yàn)中，測(cè)得其平均值為20000轉(zhuǎn)/分鐘（假定測(cè)試次數(shù)足夠多）。其中某次測(cè)量結(jié)果為20002轉(zhuǎn)/分鐘，則此次測(cè)量的絕對(duì)誤差△x＝_2轉(zhuǎn)/分鐘，相對(duì)誤差＝_0.01％。測(cè)量技術(shù)水平的高低可以反映一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)發(fā)展的狀況。在當(dāng)今信息時(shí)代，測(cè)量技術(shù)(獲取信息)、通信技術(shù)(傳遞信息)和計(jì)算機(jī)技術(shù)(處理信息)被稱為信息社會(huì)三大支柱。隨機(jī)誤差的4個(gè)特性分別為：對(duì)稱性、單峰性、有界性、抵償性。三．判斷題，請(qǐng)?jiān)诶ㄌ?hào)內(nèi)打“√”或打“╳”（每題1分，共7分）粗大誤差具有隨機(jī)性，可采用多次測(cè)量，求平均的方法來(lái)消除或減少。（╳）通過(guò)多次測(cè)量取平均值的方法可減弱隨機(jī)誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。（√）被測(cè)量的真值是客觀存在的，然而卻是無(wú)法獲得的。（√）在實(shí)用電橋中，為了調(diào)節(jié)方便，常有兩個(gè)橋臂采用純電阻。若相鄰兩臂為純電阻，則另外兩臂的阻抗性質(zhì)必須相同（即同為容性或感性），若相對(duì)兩臂采用純電阻，則另外兩臂必須一個(gè)是電感性阻抗，另一個(gè)是電容性阻抗。（√）周期性信號(hào)是確定性信號(hào)，非周期信號(hào)（如瞬變沖激信號(hào)）是隨機(jī)信號(hào)。（√）測(cè)試裝置的靈敏度越高，其測(cè)量范圍越大。（╳）從廣義上說(shuō)，電子測(cè)量是泛指以電子科學(xué)技術(shù)為手段而進(jìn)行的測(cè)量，即以電子科學(xué)技術(shù)理論為依據(jù)，以電子測(cè)量?jī)x器和設(shè)備為工具，對(duì)電量和非電量進(jìn)行的測(cè)量。（√）四、名詞解釋題（每題3分，共18分）電子測(cè)量:利用電子技術(shù)進(jìn)行的測(cè)量,可以通過(guò)傳感器將非電量變換為電量后進(jìn)行測(cè)量實(shí)際值、示值:實(shí)際值是指用高一級(jí)或高出數(shù)級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)儀器或計(jì)量器具所測(cè)得的數(shù)值，也稱為約定真值；示值是指儀器測(cè)得的指示值，即測(cè)量值；誤差是指測(cè)量值（或稱測(cè)得值、測(cè)值）與真值之差粗大誤差：在一定條件下，測(cè)量值顯著偏離其實(shí)際值。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)律變化等精度測(cè)量:是指在測(cè)量條件（包括測(cè)量?jī)x器、測(cè)量人員、測(cè)量方法及環(huán)境條件等）不變的情況下，對(duì)某一被測(cè)幾何量進(jìn)行的多次測(cè)量五．簡(jiǎn)答及計(jì)算題（每題8分，共40分）1．歸納比較粗大誤差的檢驗(yàn)方法。答：粗大誤差的檢驗(yàn)方法主要有萊特檢驗(yàn)法，肖維納檢驗(yàn)法以及格拉布斯檢驗(yàn)法。萊特檢驗(yàn)法：若一系列等精度測(cè)量結(jié)果中，第i項(xiàng)測(cè)量值x所對(duì)應(yīng)的殘差的絕對(duì)值i i＞3s（x）則該誤差為粗差，所對(duì)應(yīng)的測(cè)量值x為異常值，應(yīng)剔除不用。i i本檢驗(yàn)方法簡(jiǎn)單，使用方便，也稱3s準(zhǔn)則。當(dāng)測(cè)量次數(shù)n較大時(shí)，是比較好的方法。本方法是以正態(tài)分布為依據(jù)的，測(cè)值數(shù)據(jù)最好n>200，若n<10則容易產(chǎn)生誤判。肖維納檢驗(yàn)法：假設(shè)多次重復(fù)測(cè)量所得n個(gè)測(cè)量值中，當(dāng)k(x)時(shí)，則認(rèn)為是粗差。i本檢驗(yàn)方法是建立在頻率趨近于概率的前提下，一般也要在n＞10時(shí)使用。一般在工程中應(yīng)用，判則不嚴(yán)，且不對(duì)應(yīng)確定的概率。格拉布斯檢驗(yàn)法：對(duì)一系列重復(fù)測(cè)量中的最大或最小數(shù)據(jù)，用格氏檢驗(yàn)法檢驗(yàn)，若殘差＞Gs。max本檢驗(yàn)法理論嚴(yán)密，概率意義明確，實(shí)驗(yàn)證明較好。2．設(shè)某測(cè)量結(jié)果有關(guān)A類不確定度如下表所示，求該測(cè)量結(jié)果的合成不確定度、自由度及總不確定度（取置信概率p＝0.95）。序號(hào)不確定度序號(hào)不確定度自由度來(lái)源符號(hào)數(shù)值符號(hào)數(shù)值12345基準(zhǔn)讀數(shù)電壓表電阻表溫度uA1uA2uA3uA4uA511222ν1ν2ν3ν4ν5510416132442112NAiucAi1)32)32(4CA28.5ANu211244Ai5104161i1 i3．已知可變頻率振蕩器頻率f＝2.4996~4.5000MHz，固定頻率振蕩器頻率f=2.5MHz，若以f和f構(gòu)成一 1 2 1 2差頻式信號(hào)發(fā)生器，試求其頻率覆蓋系數(shù)，若直接以f構(gòu)成一信號(hào)發(fā)生器，其頻率覆蓋系數(shù)又為多少？1解：因?yàn)椴铑l式信號(hào)發(fā)生器f=f－f所以輸出頻率范圍為：40H～.0000MHz2.0000MHz 頻率覆蓋系數(shù)k ＝5000＝5103 0 400Hz如果直接以f構(gòu)成一信號(hào)發(fā)生器，則其頻率覆蓋系數(shù)14.5000MHzk1.802.4996MHz4．一臺(tái)DVM，技術(shù)說(shuō)明書給出的準(zhǔn)確度為ΔV＝±0.01%V±0.01%×V，試計(jì)算用1V量程分別測(cè)量1Vx m和0.1V電壓時(shí)的絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差，有何啟示？解：（1）Δ＝0.01％×1＋0.01％×1＝2×10-4V，2104 0.02%， V 1x（2）Δ＝0.01％×0.1＋0.01％×1＝1.1×10-4V，1.11040.11%，由此可見(jiàn)相對(duì)誤差明顯增大，可知在相同量程下，被測(cè)值越接近量程，V 0.1x那么相對(duì)誤差相對(duì)較小。5．判斷圖一交流電橋中哪些接法是正確的？哪些錯(cuò)誤的？并說(shuō)明理由。解：根據(jù)電橋平衡原理，1 1 R R3jC 4jC C CRR34，所以該電橋是正確的。 1 2 1 21RRjL可知該式不成立，所以該電橋是錯(cuò)誤的。 3jC 4 21 1 1（c）(RjL)(R)R 1 2jC 4jC 2 3 4 R L R1