電子測(cè)量技術(shù)課后習(xí)題答案

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%100%%1001□□□□□□xsxxxmx□%5.1%100100(2)對(duì)量程為0-100V、±1.0級(jí)電壓表，同樣根據(jù)公式有%100%%1002□口□□口□從計(jì)算結(jié)果可以看出，用量程為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。2.9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VVVAxx5450445□□□□□正值Vxc5□□□□2.10對(duì)某電阻進(jìn)行等精度測(cè)量10次，數(shù)據(jù)如下(單位kΩ):0.992、0.993、0.992、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10.992-0.00150.60.9940.000500.9970.00350.30.992-0.0.991-0.00250.90.991-0.00式xxii□□□求每一次測(cè)量值的剩余誤差，并填入上表算標(biāo)準(zhǔn)差的估計(jì)值口□00237.0091).0□iv□5).按萊特準(zhǔn)則判斷粗大誤差，即根據(jù)□□xx3)(3□□□×□□從表中可以看出，剩余殘差最大的第10個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)，其值為：第10個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)，其值為：)(30045.09935.0998.01010×xxv□□□□□□□□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?！酢酢?).寫(xiě)出測(cè)量結(jié)果的表達(dá)式。0023.09935.0□□□□xxA□4.4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。5.3在示波器上分別觀察到峰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)用峰值檢波正弦有效值刻效值有效值檢波正弦有效值刻度的電壓表測(cè)量①正弦波V正弦波正弦波正弦波□□□方波方波方波③三角□□□三角波三角波三角波角波(3)用均值檢波正弦有效值刻度的電壓表測(cè)量①正弦波VKUUPP54.3414.15□□□正弦波正弦波正弦波②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。VUKU正弦波正弦波正弦波③三角波VKUUPP89.273.15□□□三角波三角波三角波VKUUF51.215.189.2□□□三角波三角波三角波相應(yīng)此平均值的正弦波的有效值即為讀數(shù)弦波正弦波5.12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)%02.0%05.0(mxUUU20V檔測(cè)量VU×56.1□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。6.7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0.1μs)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：①測(cè)頻時(shí)，量化誤差為3105120011□采用測(cè)周方法的誤差小些。6.10利用頻率倍增方法，可提設(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1×10-11,試問(wèn)倍增系數(shù)應(yīng)為多少?答：倍增前量化誤差為66101110111文氏橋RC振蕩器的基本構(gòu)成框圖，敘述正反饋橋臂的起振條件和負(fù)反饋橋臂的放大整形主門(mén)門(mén)控信號(hào)ST被測(cè)圖圖6.1電子計(jì)數(shù)器組成框圖穩(wěn)幅原理。答：圖7.1為選頻網(wǎng)絡(luò)，可改變振蕩器的頻率；R3、R4組成負(fù)反饋臂，RC選頻網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭\(yùn)算放大器。同相端的電壓與運(yùn)算放大器的反饋網(wǎng)絡(luò)形成的電壓同相，即有0□f□和□□□nfa2□□。這樣，放大器和RC選頻網(wǎng)絡(luò)組成的電到穩(wěn)定輸出電壓的目的。77基本鎖相環(huán)由哪些部分組到穩(wěn)定輸出電壓的目的。77基本鎖相環(huán)由哪些部分組路剛好組成正反饋系統(tǒng)，滿足振蕩的相位條件，因而有可能振蕩。此時(shí)，反饋系數(shù)F=1/3,因此只要后接的二級(jí)放大器的電壓放大倍數(shù)為A3□V,那么就滿足了振蕩器起振的幅值條件AVF≥1,可以維持頻率RCff□210□□時(shí)的等幅正弦振蕩。實(shí)際電路中，其中R3是具有負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻。在振蕩器的起振階段，由于溫度低，R3的阻值較大，負(fù)反饋系數(shù)小，使負(fù)反潰放大器的電壓增益大于3,RCf□21□的信號(hào)產(chǎn)生增幅振蕩。隨著該信號(hào)的增大，流過(guò)R3的電流增大，從而使R3的溫度升高，阻值下降，反饋深度加深，負(fù)反饋放大器的電壓放大倍數(shù)減小，只要R3R4選擇恰當(dāng)，最后將達(dá)到穩(wěn)定的等幅正弦振蕩。當(dāng)電路進(jìn)入穩(wěn)定的等幅振蕩之后，如果由于某種原因引起輸出電壓增大時(shí)，由于0V直接接在R3、R4的串聯(lián)電路中，從而使流過(guò)R3的電流增大，R3減小也會(huì)使負(fù)反饋放大器的放大倍數(shù)下降，令輸出電壓減小，達(dá).成，其作用是什么?答：如圖7.5所示，基本鎖相環(huán)是由基準(zhǔn)頻率源、鑒相器(PD)、環(huán)路濾波器(LPF)和壓控振蕩器(VCO)組成的一個(gè)閉環(huán)反饋系統(tǒng)。鑒相器是相位比較裝置，它將兩個(gè)輸入信號(hào)Vi和VO之間的相位進(jìn)行比較，取出這兩個(gè)圖7.1文氏電橋振蕩器的原理框圖foR2C2R4+-AC1R1R3圖7.5基本鎖相環(huán)框圖圖7.15放大器幅頻特性測(cè)試連線圖鑒相器放大器幅頻特性測(cè)試連線圖鑒相器f0Vd壓控振蕩器低通濾波器f0frViVo基準(zhǔn)頻率源信號(hào)的相位差，以電壓Vd的形式輸出給低通濾波器(LPF)。當(dāng)環(huán)路鎖定后，鑒相器的輸出電壓是一個(gè)直流量。環(huán)路低通濾波器用于濾除誤差電壓中的高頻分量和噪聲，以保證環(huán)路所要求的性能，并提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。壓控振蕩器是受電壓控制的振蕩器，它可根據(jù)輸入電壓的大小改變振蕩的頻率。一般都利用變?nèi)荻O管(變?nèi)莨?作為回路電容，這樣，改變變?nèi)莨艿姆聪蚱秒妷?，其結(jié)電容將改變，從而使振蕩頻率隨反向偏壓而變。7.8已知ZrZrMHfkHf40,100率ZoMHf)1.101～73(□,步進(jìn)頻率ZkHf100□口，環(huán)路形式如下圖所示，求(1)M(2)N=?解：根據(jù)鎖相原理，我們不難看出1rNff□□□□則1411～11301.01.141～1131□□□r61～33(40)1.101～73(2□□□□□則611~3301.01.61～331□□□rffN8.6比較觸發(fā)掃描和連續(xù)掃描的特點(diǎn)。答：連續(xù)掃描和觸發(fā)掃描示波器掃描的兩種方式。為了更好地觀測(cè)各種信號(hào)，示波器應(yīng)該既能連續(xù)掃描又能觸發(fā)掃描，掃描方式的選擇可通過(guò)開(kāi)關(guān)進(jìn)行。連續(xù)掃描又能觸發(fā)掃描，掃描方式的選擇可通過(guò)開(kāi)關(guān)進(jìn)行。在連續(xù)掃描時(shí)，沒(méi)有觸發(fā)脈沖信號(hào)，掃描閘門(mén)也不受觸發(fā)脈沖的控制，仍會(huì)產(chǎn)生門(mén)控信號(hào)，并啟動(dòng)掃描發(fā)生器工作；在觸發(fā)掃描時(shí)，只有在觸發(fā)脈沖作用下才產(chǎn)生門(mén)控信號(hào)。對(duì)于單次脈沖或者脈沖周期長(zhǎng)的信號(hào)采用觸發(fā)掃描方式更10mV/div的示波器進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量時(shí)信號(hào)經(jīng)過(guò)10:1的衰減探頭加到示波器，測(cè)得熒光屏上波形的高度為7.07div,問(wèn)該信號(hào)的峰值、有效值各為多少?答：示波器測(cè)量的是f0=(73~101.1)MH,Z帶通濾波器fr1=100kHZ頻率源1壓控振蕩器低通濾波器頻率源2fr2=40MHZ△7□□□□□正弦信號(hào)的峰值mVmVVVppp5.p25022707222□