電子測(cè)量復(fù)習(xí)提綱

電子測(cè)量復(fù)習(xí)提綱1、掌握電子測(cè)量的特點(diǎn)和一般方法（偏差、零位、微差）。（2）測(cè)量量程寬（3）測(cè)量準(zhǔn)確度高低相差懸殊（4）測(cè)量速度快（5）可以進(jìn)行遙測(cè)（6）易于實(shí)現(xiàn)測(cè)試智能化和測(cè)試自動(dòng)化（7）影響因素眾多，誤差處理復(fù)雜時(shí)域、頻域、數(shù)據(jù)域、隨機(jī)。2、掌握測(cè)量?jī)x表的主要性能指標(biāo)和計(jì)量的基本概念。（2）穩(wěn)定性：穩(wěn)定度、影響量（3）輸入阻抗（4）靈敏度（5）線性度（6）動(dòng)態(tài)特性計(jì)量的基本概念：計(jì)量是利用技術(shù)和法制手段實(shí)現(xiàn)單位統(tǒng)一和量值準(zhǔn)確可靠的測(cè)單位制：任何測(cè)量都要有一個(gè)統(tǒng)一的體現(xiàn)計(jì)量單位的量作為標(biāo)準(zhǔn)，這樣的量稱為計(jì)例題：設(shè)某待測(cè)量的真值為土10．00，用不同的方法和儀器得到下列三組測(cè)量數(shù)據(jù)。試用精密度、正確度和準(zhǔn)確度說明三組測(cè)量結(jié)果的特點(diǎn)：,,,,,,,,,;②,,1③,,,,,,,代最先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和工藝水平，以最高的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性建立起來的專門用以規(guī)定、保持和復(fù)現(xiàn)物理量計(jì)量單位的特殊量具或儀器裝置等。②主基準(zhǔn)也稱作原始基準(zhǔn)，是用來復(fù)現(xiàn)和保存計(jì)量單位，具有現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)所能達(dá)到的最高準(zhǔn)確度的計(jì)量器具，經(jīng)國(guó)家鑒定批準(zhǔn)，作為統(tǒng)一全國(guó)計(jì)量單位量值的最高依據(jù)。因此，主基準(zhǔn)也叫國(guó)家基準(zhǔn)。③副基準(zhǔn)：通過直接或間接與國(guó)家基準(zhǔn)比對(duì)，確定其量值并經(jīng)國(guó)家鑒定批準(zhǔn)的計(jì)量器具。其地位僅次于國(guó)家基準(zhǔn)，平時(shí)用來代替國(guó)家基準(zhǔn)使用或驗(yàn)證國(guó)家基準(zhǔn)的變化。④工作基準(zhǔn)：經(jīng)與主基準(zhǔn)或副基準(zhǔn)校準(zhǔn)或比對(duì)，并經(jīng)國(guó)家鑒定批準(zhǔn)，實(shí)際用以檢定下屬計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)量器具。說明檢定、比對(duì)、校準(zhǔn)的含義。各類測(cè)量?jī)x器為什么要定期進(jìn)行檢定和比對(duì)。答：檢定：是用高一等級(jí)準(zhǔn)確度的計(jì)量器具對(duì)低一等級(jí)的計(jì)量器具進(jìn)行比較，以達(dá)到全面評(píng)定被檢計(jì)量器具的計(jì)量性能是否合格的目的。比對(duì)：在規(guī)定條件下，對(duì)相同準(zhǔn)確度等級(jí)的同類基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)或工作計(jì)量器具之間的量值進(jìn)行比較，其目的是考核量值的一致性。校準(zhǔn)：校準(zhǔn)是指被校的計(jì)量器具與高一等級(jí)的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)相比較，以確定被校計(jì)量器具的示值誤差的全部工作。一般而言，檢定要比校準(zhǔn)包括更廣泛的內(nèi)容。通過對(duì)各級(jí)基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)及計(jì)量器檢定、比對(duì)和校準(zhǔn)以保證日常工作中所使用的測(cè)量?jī)x器、量具的量值統(tǒng)一。第二章：1、掌握誤差的類型和來源。類型：滿刻度誤差、系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差、粗大誤差。來源：儀器誤差、使用誤差、人身誤差、影響誤差、方法誤差。2、掌握系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因、系統(tǒng)誤差的判斷及消除系統(tǒng)誤差的測(cè)量方法。原因1）測(cè)量?jī)x器設(shè)計(jì)原理及制作上的缺陷。例如刻度偏差，刻度盤或指針安裝偏心，使用過程中零點(diǎn)漂移，安放位置不當(dāng)。（2）測(cè)量時(shí)的環(huán)境條件（如濕度、溫度及電源電壓等）與儀器使用的要求不（3）采用近似的測(cè)量方法或近似的測(cè)量公式等。（4）測(cè)量人員估讀數(shù)時(shí)習(xí)慣于偏向某一方向等原因所引起的誤差。3、掌握隨機(jī)誤差的特點(diǎn)及隨機(jī)誤差的處理方法。4、掌握測(cè)量數(shù)據(jù)的處理方法（有效、結(jié)果），會(huì)寫測(cè)量報(bào)告。P51現(xiàn)校準(zhǔn)一個(gè)量程為100mV，表盤為100等分刻度的毫伏表，測(cè)得數(shù)據(jù)如下：標(biāo)準(zhǔn)儀表示值(mV)點(diǎn)上的示值相對(duì)誤差rx和實(shí)際相對(duì)誤差rA；③確定儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)；④確定儀表的靈敏度。解：②rx＝10×100%＝1%rA=×100%＝%③因?yàn)椋害mmVrm100%所以：s=④100/100＝1mV；如題圖所示，用內(nèi)阻為Rv的電壓表測(cè)量A、B兩點(diǎn)間電壓，忽略電源E、電A②若R＝20KΩ,由它引入的示值相對(duì)誤差和實(shí)際相對(duì)誤差各為多少v③若Rv＝1MΩ,由它引入的示值相對(duì)誤差和實(shí)際相對(duì)誤差又各為多少②③A外用數(shù)字電壓表測(cè)得一組電壓值如下表：123456789判斷有無壞值，寫出測(cè)量報(bào)告值。ii--Σ(20.42＋2043204=i=1v2=v2=i=1（3）σ=i=1表－1iiiiiiiii表－21234567891011121314153σ=從表中可以看出，剩余殘差最大的第8個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)，其值為：（4）剔除n后的算術(shù)平均值8i123456789iiiii（6）剔除n后的標(biāo)準(zhǔn)差的估計(jì)值88因此用數(shù)字電壓表測(cè)得結(jié)果為：±按照有效數(shù)字的運(yùn)算法則，計(jì)算下列各結(jié)果：①×=②×=⑧×=④51.4×=190⑤+=⑥-=→→→1、掌握正弦信號(hào)發(fā)生器的主要性能指標(biāo)。（2）輸出特性（3）調(diào)制特性2、掌握低頻信號(hào)RC、積分電路構(gòu)成的低頻信號(hào)發(fā)生器的工作原理。P68、P723、掌握射頻信號(hào)（鎖相、合成）發(fā)生器的工作原理。P82、P84者之間的關(guān)系。若f＝1MHz，分頻器÷n和÷m中n、m可以從1變到10，步長(zhǎng)為12題圖當(dāng)m＝1n＝10時(shí)f＝f/10=2min12max1用題3．18圖(a所示方案觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)瞬態(tài)響應(yīng)，如果輸入波形是矩形脈沖(b)，被觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)分別為（c)、(d)，則示波器上顯示的輸出波形各為什么題圖解：對(duì)網(wǎng)絡(luò)(C)：∵τ=RC5RC＜T/2即：τ＜T/10則圖(C)為微分所以，輸入方波脈沖時(shí)，輸出為正負(fù)尖峰脈沖。對(duì)網(wǎng)絡(luò)(d)：∵τ=RC5RC＜T/2即：τ＜T/10則圖(d)為耦合所以，輸入方波脈沖時(shí)，輸出為近似的方波脈沖。1、掌握示波器的主要技術(shù)指標(biāo)及基本組成和工作原理。（1）頻率響應(yīng)頻率響應(yīng)f也叫帶寬。指垂直偏轉(zhuǎn)通道(Y方向放大器)對(duì)正弦波的幅頻響h應(yīng)下降到中心頻率的(-3dB)的頻率范圍。（2）偏轉(zhuǎn)靈敏度(S)單位輸入信號(hào)電壓u引起光點(diǎn)在熒光屏上偏轉(zhuǎn)的距離H稱為偏轉(zhuǎn)靈敏度yy（3）掃描頻率掃描頻率表示水平掃描的鋸齒波的頻率。一般t/cm或t/div分檔開關(guān)進(jìn)行調(diào)節(jié)，此開關(guān)標(biāo)注的是時(shí)基因數(shù)。（4）輸入阻抗輸入阻抗是指示波器輸入端對(duì)地的電阻R和分布電容C的并聯(lián)阻抗。（5）示波器的瞬態(tài)響應(yīng)示波器的瞬態(tài)響應(yīng)就是示波器的垂直系統(tǒng)電路在方波脈沖輸入信號(hào)作用下的過渡特性。上升時(shí)間t越小越好。r（6）掃描方式線性時(shí)基掃描可分成連續(xù)掃描和觸發(fā)掃描兩種方式。通道、示波管、幅度校正器、掃描時(shí)間校正器、電電子示波器由哪幾個(gè)部分組成各部分的作用是什么校正器、電源幾部分組成。Y通道的作用是：檢測(cè)被觀察的信號(hào)，并將它無失真或失真很小地傳輸?shù)绞静ü艿拇怪逼D(zhuǎn)極板上。X通道的作用是：產(chǎn)生一個(gè)與時(shí)間呈線性關(guān)系的電壓，并加到示波管的x偏轉(zhuǎn)板上去，使電子射線沿水平方向線性地偏移，形成時(shí)間基線。Z通道的作用是：在時(shí)基發(fā)生器輸出的正程時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生加亮信號(hào)加到示波管控制柵極上，使得示波管在掃描正程加亮光跡，在掃描回程使光跡消隱。示波管的作用是：將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，顯示被測(cè)信號(hào)的波形。幅度校正器的作用是：用于校正Y通道靈敏度。掃描時(shí)間校正器的作用是：用于校正x軸時(shí)間標(biāo)度，或用來檢驗(yàn)掃描因數(shù)是否電源的作用是：為示波器的各單元電路提供合適的工作電壓和電流。現(xiàn)有下列三種示波器，測(cè)量上升時(shí)間‘為80ns的脈沖波形，選用哪一種好為什么（3）SR—8雙蹤示波器f=15MHz，t≤2,1ns。解1）tr1＝350/fh＝350/10＝35ns（2）tr2＝350/fh＝350/30=12ns（3）tr3＝350/fh＝350/15＝23nstr2最小，選用SBMl0通用時(shí)基發(fā)生器由幾部分組成各部分電路起什么作用為什么線性時(shí)基信號(hào)能展開波形答：時(shí)基發(fā)生器由閘門電路、掃描發(fā)生器和釋抑電路組成。時(shí)基閘門電路的作用是控制掃描電壓發(fā)生器的工作，它是一個(gè)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路，當(dāng)觸發(fā)脈沖到來時(shí)，電路翻轉(zhuǎn)，輸出高電平，使掃描電壓發(fā)生器開始工作。掃描發(fā)生器掃的作用是產(chǎn)生高線性度的鋸齒波電壓。釋抑電路的作用是用來保證每次掃描都開始在同樣的起始電平上。在水平偏轉(zhuǎn)板上加一線性鋸齒波掃描電壓u，該掃描電壓將Y方向所加信號(hào)電x壓u作用的電子束在屏幕上按時(shí)間沿水平方向展開。y計(jì)算下列波形的幅度和頻率(經(jīng)探頭接入)：①②③H＝2div，D＝3div.解：①②③U＝2div×/div×10＝4Vf＝1/T＝167KHzU＝5div×/div×10＝10Vf＝1/T＝250KHzU＝3div×/div×10＝6Vf＝1/T＝100KHz解：①U＝5div×/div×10=f＝1/T=②U＝4div×/div×10＝2VT＝4div×50μs／div＝200μsf＝1/T＝5KHz③U＝2div×/div×10＝1VT＝5div×50μs／div＝250μsf＝1/T＝4KHz①H＝2div，D=②H=1div，D＝1div解：①U＝2div×20V／div×10＝400VT＝div×/div=f＝1/T＝4Hz②U＝1div×20V／div×10＝200VT＝1div×/div=f＝1/T＝2Hz③U=×20V／div×10＝100VT＝2div×/div＝1sf＝1/T＝1Hz有兩個(gè)周期相同的正弦波，在屏幕上顯示一個(gè)周期為6個(gè)div，兩波形間相位間隔為如下值時(shí)，求兩波形間的相位差。（1）div（2）2div（3）1div（4）div（5）div（6）div解1）φ=×360°/6＝30°（2）φ=2×360°/6＝120°（3）φ=1×360°/6＝60°（4）φ=×360°/6＝90°（5）φ=×360°/6＝72°（6）φ=×360°/6＝108°1、了解頻率測(cè)量的方法，掌握電子計(jì)數(shù)法測(cè)量頻率、周期的工作原理及誤差分析②擴(kuò)大閘門時(shí)間T或倍頻信號(hào)頻率fx以減小±1誤差以減③被測(cè)信號(hào)頻率較低時(shí)，采用側(cè)周期的方法測(cè)量。（2）周期：周期倍乘2、掌握諧振法測(cè)頻，頻率電壓轉(zhuǎn)換法測(cè)頻的工作原理。P162~用一臺(tái)七位計(jì)數(shù)式頻率計(jì)測(cè)量fx＝5MHz的信號(hào)頻率，試分別計(jì)算當(dāng)閘門時(shí)間──==NfT1=0.2x10－6x－5NfT5x106x0.1x-x用某計(jì)數(shù)式頻率計(jì)測(cè)頻率，已知晶振頻率的相對(duì)誤差為Δf/f=±5×10-x（2）測(cè)量f＝10kHz時(shí)的相對(duì)誤差；并提出減小測(cè)量誤差的方法。xfffT10x106x1fffT10x106x1fffT10x103x1fffT10x103x1從Δfx/fx的表達(dá)式中可知，①提高晶振頻率的準(zhǔn)確度可減少Δfc/fc的閘門時(shí)間誤差，②擴(kuò)大閘門時(shí)間T或倍頻被測(cè)信號(hào)可減少±1誤差。用計(jì)數(shù)式頻率計(jì)測(cè)信號(hào)的周期，晶振頻率為10MHz，其相對(duì)誤差Δf/f=±5×10－8，周期倍乘開關(guān)置×100，求測(cè)量被測(cè)信號(hào)周期Tx＝10μs時(shí)的測(cè)量誤 x=Txcc+fmfT4簡(jiǎn)述電橋法、諧振法、f-V轉(zhuǎn)換法測(cè)頻的原理，它們這三種測(cè)頻方法的測(cè)頻誤差分別決定于什么答：電橋法測(cè)頻的原理是利用電橋的平衡條件和被測(cè)信號(hào)頻率有關(guān)這一特性來測(cè)頻。交流電橋能夠達(dá)到平衡時(shí)有：電橋法測(cè)頻適用于10kHz以下的音頻范圍。在高頻時(shí)，由于寄生參數(shù)影響嚴(yán)重，會(huì)使測(cè)量精確度大大下降。電橋測(cè)頻的精確度約為±~1)％。電橋法測(cè)頻的精確度取決于電橋中各元件的精確度、判斷電橋平衡的準(zhǔn)確度(檢流計(jì)的靈敏度及人眼觀察誤差)和被測(cè)信號(hào)的頻譜純度。能達(dá)到的測(cè)頻精