13Z级复习提纲

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1、13Z 级电子测量与仪表技术期末复习提纲第一章1、测量的定义和测量基本要素？计量的定义和计量的三个主要特征？测量误差 的定义和来源?狭义测量的定义：测量是为了确定被测量的量值而进行的一组操作 广义测量的定义：测量是为了获取被测对象的量值而进行的实验过程 测量基本要素：被测对象、测量仪器、测试技术、测量人员和测量环境 计量的定义：计量是一种特殊形式的测量，是利用技术和法制手段实现单位统一和量值准确可靠的测量。 计量的三个主要特征：统一性、准确性和法制性 测量误差的定义：在一切测量中，由于各种因素（测量设备、测量方法、测量环境和测量人员素质）的影响，测量所得的量值x并不准确地等于倍测量的真值A,二

2、者之差（x-A=Ac）被称为测量误差测量误差的来源：仪器误差、影响误差、理论误差和方法误差、人身误差、测量对象变化误差2、电子测量中基本实现技术有那些？其中变换技术有那些？ 基本实现技术：变换技术、比较技术、处理技术、显示技术 变换技术：量值变换、频率变换、波形变换、参量变换、能量变换、模/数和数/模变换3、绝对误差、相对误差的定义及计算？绝对误差：由测量所得到的被测量值与其真值之差，称为绝对误差 相对误差：绝对误差与被测量的真值之比习题1-10：测量两个电压，分别得到它的测量值E=1020V, U2X=11V，它们的实际值分别为U1A=1OO0V、1x2X1AU2A=10V，求测量的绝对误差

3、和相对误差。习题1-11：某电压放大器，当输入电压Ui=1.2mV时,测得输出电压UO=6000my设U.误差可忽略（Y产0）,2AU的测量误差Y 2=+3%。求：放大器输出电压、放大倍数的绝对误差AA,相对误差Y及分贝误差YdBO2x第二章 电子测量的定义、优点、特点、内容 狭义定义：电子测量则是利用电子技术对电子学中有关的电量所进行的测量。 广义定义：电子测量是泛指以电子科学技术为手段而进行的测量，即以电子科技理论为依据，以电子测 量仪器和设备为工具，对电量和非电量进行的测量。优点：具有极快的速度具有极精细的分辨能力，很宽的作用范围极有利于信息传递 极为灵 活的变换技术 巨大的信息处理能力

4、特点：测量频率范围宽量程范围宽测量准确度高测量速度快 易于实现遥测 易于实现 测量过程的自动化和测量仪器智能化内容： 1）按具体的测量对象来分类：电能量的测量 电路参数的测量 电信号特征的测量 电子设备性能的测量 特性曲线的测量 2）按基本的测量对象来看，电子测量是对电信号和电系统的测量：电子测量的基本对象是未知的信号与系统 电子测量的基本工具是已知的信号与系统 电子测量的基本工作机理是信号与系统的相互作用第三章1、根据测量误差的性质，测量误差可分为那三大类？根据测量误差的性质，测量误差可分为随机误差、系统误差、粗大误差三类。2、随机误差、系统误差、粗大误差的定义、求解随机误差定义：测量结果与

5、在重复性条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值之差S- = x- - x（n co）系统误差定义：在同一测量条件下，多次测量重复同一量时，测量误差的绝对值和符号都保持不变，或在 测量条件改变时按一定规律变化的误差，称为系统误差。8 = 粗大误差定义：粗大误差是一种显然与实际值不符的误差。3、对测量数据的有效数字的处理？1. 数字修约规则由于测量数据和测量结果均是近似数，其位数各不相同。为了使测量结果的表示准确唯一，计算简便， 在数据处理时，需对测量数据和所用常数进行修约处理。数据修约规则：（1）小于5舍去末位不变 （2） 大于5进1在末位增1 （3）等于5时，取偶数当末位是偶数，

6、末位不变；末位是奇数，在末位增1（将末位凑为偶数）。2. 有效数字 若截取得到的近似数其截取或舍入误差的绝对值不超过近似数末位的半个单位，则该近似数从左边第一个 非零数字到最末一位数为止的全部数字，称之为有效数字。3. 近似运算法则保留的位数原则上取决于各数中准确度最差的那一项。1）加法运算 2）减法运算 3）乘除法运算 4）乘方、开方运算 习题3-2：对某电感进行了12 次精度测量，测得的数值（ mH ）为20.46 ， 20.52 ， 20.50 ， 20.52 ， 20.48 ， 20.47 ， 20.50 ， 20.49 ， 20.47 ， 20.49 ， 20.51 ， 20.51

7、，若要求在 P=95% 的置信概 率下，该电感真值应在什么置信区间内？习题3-3：对某信号源的输出频率进行了 12次等精度测量 结果为110.105110.090110.090110.070110.060110.055,110.050110.040110.030110.035110.030110.020kHz试分别用残差观察法、马利可夫及阿贝郝梅特判据判别是否存在变值系统误差。习题3-4：对某电阻进行多次重复测量所得结果列于表试检查测得数据中有无异常数据。序号测得値测得值110.32610.33210.28 710.55310.21g10.30斗10.41910.40510.251010.36

8、例3.1】用温度计重复测量某个不变的温度，得 11个测量值的序列（见下表）。求测量值的平均值及其标准偏差。例 3.2】求例 3-1 中温度的测量结果，要求置信概率取 0.95。例 3.3】 对某电炉的温度进行多次重复测量，所得结果列于表 37，试检查测量数据中有无粗大误差。第四章1、时间与频率测量的特点？电子计数器的功能？测频与测周时的主要误差？（1）定义：时刻：即某个事件何时发生； 时间间隔：即某个时间相对于某一时刻持续了多久。频率的定义：周期信号在单位时间（1S）内的变化次数（周期数）。如果在一定时间间隔T内周期信号重 复变化了 N次，则频率可表达为：f=N/T特点：应用范围广、测量准确度

9、高、自动化程度高、测量速度快 电子计数器的功能：频率测量、频率比测量、周期测量、时间间隔测量、自检 测频与测周时的主要误差：测频：量化误差、标准频率误差测周：量化误差、触发误差2、采用电子计数器测频时，如何减小1误差对测频误差的影响？当fx 一定时，增加闸门时间TS可以提高测频分辨力和准确度。当闸门时间一定时，输入信号频率fx 越高则测量准确度越高。为减小量化误差，需增大计数值N：增大闸门时间Ts或在相同的闸门时间内测量 较高的频率可得到较大的 N。习题4-5：利用计数器测频，已知内部晶振频率fc=1MHz，fc/fc=1x10-7，被测频率fx=100kHz,若要 求1误差对测频的影响比标准

10、频率误差低一个量级（即为士 1*10，则闸门时间应取多大？若被测频 率fx=1kHz，且闸门时间保持不变，上述要求能否满足？习题4-7欲用电子计数器测量一个fx=1kHz的信号频率，采用测频（选闸门时间为1s）和测周（选时标为0.01us ）两种方法，是比较这两种方法由1误差引起的测量误差。第五章1、电压测量的特点？表征交流电压的基本参量及各参量的意义？ 电压测量的特点：从电压测量的频率、范围、要求等方面阐述其特点，这些特点也反映了电子测量的主要 特点。表征交流电压的基本参量：峰值、平均值、有效值、波峰因数和波形因数。 峰值：以零电平为参考的最大电压幅值(用 Vp 表示 )。平均值：相当于交流

11、电压u(t)的直流分量。交流电压测量中，平均值通常指经过全波或半波整流后的波形 (一般若无特指，均为全波整流) 有效值：有效值在数学上即为均方根值。有效值反映了交流电压的功率，是表征交流电压的重要参量。 波峰因数：峰值与有效值的比值，用 Kp 表示 波形因数：有效值与平均值的比值，用KF表示2、数字电压表的主要指标、如何判断数字电压表的是几位的？主要性能指标：显示位数、量程、分辨力、测量速度、测量精度、输入阻抗如何判断数字电压表的是几位的：指DVM能够分辨最小电压变化量的能力。反映了 DVM灵敏度。 用每个字对应的电压值来表示，即V/字。 不同的量程上能分辨的最小电压变化的能力不同，显然，在最

12、小量程上具有最高分辨力。例如，3位半的DVM，在200mV最小量程上，可以测量的最大输入电压为199.9mV,其分辨力为O.lmV/字(即 当输入电压变化O.lmV时，显示的末尾数字将变化“1个字”)。分辨率：用百分数表示，与量程无关，比较直观。血诙0. ImV如上述的DVM在最小量程200mV上分辨力为O.lmV,则分辨率为：函丽 丫00%*。分辨率也可直接从显示位数得到(与量程无关)，如3位半的DVM，可显示出1999 (共2000个字)，则分 辨率为：x 100% = 0.05%2000习题5-19参见图5-15的双积分ADC原理图和积分波形图。设积分器输入电阻R=10K，积分电容C=1

13、uF， 时钟频率f=1O0kHz,第一次积分时间T1=20ms，参考电压Ur=2V,若被测电压Ux=1.5V,试计算：(1) 第一次积分结束时，积分器的输出电压 Uomom(2) 第一次积分时间是通过计数器对时钟频率计数确定的，计数值Ni=?(3) 第二次积分时间 T2 =?2(4) A/D转换结果的数字量是通过计数器在T时间内对时钟频率计数得到的计数值N来表示的，N =?2 2 2该A/D转换器的刻度系数e (即“V/字”)为多少？(6)由该 A/D 转换器可以构成多少位的 DVM？习题5-20双斜积分式DVM基准电压Ur=10V,第一次积分时间T1=40ms，时钟频率f0=250kHz,若

14、T2 时间内的计数值N2=8400,问被测电压Ux=？第六章1、什么是阻抗测量、阻抗测量的方法有那些、如何选择？常用阻抗测量仪的优 缺点。阻抗测量：一半是指电阻、电容、电感及相关的Q值损耗角、电导等参数的测量 方法：电桥法、谐振法、电压电流法、 RF 电压电流法、自动平衡电桥法、网络分析法 如何选择：必须首先考虑测量的要求和条件,然后选择最合适的方法需要考虑的因素包括频率覆盖范围、测量量程、测量精度和操作的方便性电桥法的优点：高精度（0.1%典型值）、使用不同电桥可得到宽频率范围、价格低 缺点：需要手动平衡、单台仪器的频率覆盖范围较窄谐振法的优点：可测得很高的Q值缺点：需要调谐到谐振、阻抗测量

15、精度低 电压电流法的优点：可测量接地器件、适合于探头类测试需要 缺点：工作频率范围受使用探头的变压器的限制RF 电压电流法优点：高频范围内具有高的精度（0.1%典型值）和宽阻抗范围 缺点：工作频率范围受使用探头的变压器的限制 自动平衡电桥法优点：从低频至高频的宽频率范围,且宽的阻抗测量范围内具有高精度（0.05%典型值） 缺点：不能适应更高的频率范围网络分析法优点：高频率范围、当被测阻抗接近特征阻抗时得到高精度 缺点：改变测量频率需要重新校准、阻抗测量范围窄习题6-2某直流电桥测量电阻Rx,当电桥平衡时，三个桥臂电阻分别为R1=100Q，R2=500Q，R3=25Q.123 求电阻Rx等于多少？习题6-6某交流电桥平衡时有下列参数：Z为R1=2000Q与q=0.5uF相并联，Z2为R2=1000Q与C2=1uF 相串联，Z4为电容C4=0.5uF，信号源角频率s=102rad/s，求阻抗Z3的原价值。第七章1、示波器主要有那些技术指标？频带宽度BW和上升时间tr、扫描速度、偏转因素、输入阻抗、输入方式、触发源选择方式2、波形显示的基本原