第二章误差与测量不确定度
2.1 名词解释：真值、实际值、示值、误差、修正值。 答：真值是指表征某量在所处的条件下完善地确定的量值；实际值是指用高一级或高出数级的标准仪器或计量器具所测得的数值，也称为约定真值；示值是指仪器测得的指示值，即测量值；误差是指测量值（或称测得值、测值）与真值之差；修正值是指与绝对误差大小相等，符号相反的量值。
2.2 测量误差有哪些表示方法？测量误差有哪些来源？
答：测量误差的表示方法有：绝对误差和相对误差两种；测量误差的来源主要有：（1）仪器误差（2）方法误差（3）理论误差（4）影响误差（5）人身误差。 2.3 误差按性质分为哪几种？各有何特点？
答：误差按性质可分为系统误差、随机误差和粗大误差三类。各自的特点为： 系统误差：在同一条件下，多次测量同一量值时，绝对值和符号保持不变，或在条件改变时，按一定规律变化；
随机误差：在同一条件下，多次测量同一量值时，绝对值和符号以不可预定方式变化； 粗大误差：在一定条件下，测量值显著偏离其实际值。 2.4 何谓标准差、平均值标准差、标准差的估计值？
答：标准差是指对剩余误差平方后求和平均，然后再开方即∑=-=n
i i x x n 1
21)(σ； 平均值标准差是任意一组n 次测量样本标准差的n 分之一，即n
x s x s )
()(=
； 标准差的估计值即∑=--=n i i
x x n x s 1
2
)(11)(。 2.5 归纳比较粗大误差的检验方法。
答：粗大误差的检验方法主要有莱特检验法，肖维纳检验法以及格拉布斯检验法。 莱特检验法：若一系列等精度测量结果中，第 i 项测量值x i 所对应的残差i ν的绝对值
i ν＞3s （x ）则该误差为粗差，所对应的测量值x i 为异常值，应剔除不用。
本检验方法简单，使用方便，也称3s 准则。当测量次数n 较大时，是比较好的方法。本方法是以正态分布为依据的，测值数据最好n >200，若n <10则容易产生误判。
肖维纳检验法：假设多次重复测量所得n 个测量值中，当)(x k i σν>时，则认为是粗差。 本检验方法是建立在频率趋近于概率的前提下，一般也要在n ＞10时使用。一般在工程中应用，判则不严，且不对应确定的概率。
格拉布斯检验法：对一系列重复测量中的最大或最小数据，用格氏检验法检验，若残差max ν＞G s 。
本检验法理论严密，概率意义明确，实验证明较好。 2.6 绝对误差和相对误差的传递公式有何用处？ 答：绝对误差传递公式：j m
j j
x x f
y ???=
?∑=1在进行系统误差的合成时，如果表达式中各变量
之间的关系主要为和差关系时，利用绝对误差传递公式更方便求解总系统误差的绝对误差； 相对误差传递公式：j m
j j
y x x f
???=
∑=1ln γ在进行系统误差的合成时，如果表达式中各变量之间的关系主要为乘、除，开方以及平方关系时，利用相对误差传递公式更方便求解总系统误
差的相对误差。
2.7测量误差和不确定度有何不同？
答：测量误差是指测量值（或称测得值、测值）与真值之差，它以真值或约定真值为中心，误差是一个理想的概念，一般不能准确知道，难以定量；
不确定度是指与测量结果相联系的一种参数，用于表征被测量之值可能的分散性程度，即一个完整的测量结果应包含被测量值的估计与分散性参数两部分，而测量不确定度是以被测量的估计值为中心。测量不确定度是反映人们对测量认识不足的程度，是可以定量评定的。
对比项目 误差 不确定度
含义 反映测量结果偏离真值的程度
反映测量结果的分散程度
符号 非正即负
恒为正值 分类 随机误差、系统误差、粗大误差
A 类评定和
B 类评定 表示符号 符号较多、且无法规定 规定用u 、u c 、U 、Up 表示
合成方式 代数和或均方根
均方根
主客观性 客观存在，不以人的认识程度改
变
与人们对被测量及测量过程
的认识有关
与真值的关系
有关
无关
2.8 归纳不确定度的分类和确定方法？
答：不确定度分为A 类标准不确定度和B 类标准不确定度。
由一系列观测数据的统计分析来评定的分量称为A 类标准不确定度；不是用一系列观测数据的统计分析法，而是基于经验或其他信息所认定的概率分布来评定的分量称为B 类标准不确定度。 确定方法：
（1）A 类评定是用统计分析法评定，其标准不确定度u 的求法等同于由系列观测值获得的
标准差，即A 类标准不确定度就等于标准差，即u A x σ
?=； （2）B 类评定不用统计分析法，而是基于其他方法估计概率分布或分布假设来评定标准差
并得到标准不确定度。
2.9 归纳测量数据处理的方法。
答：测量数据处理的方法主要有效数字、算术平均值加不确定度、表格或曲线等。
有效数字是指在测量数值中，从最左边一位非零数字起到含有误差的那位存疑数为止的所有各位数字。
数据修约规则：四舍五入，等于五取偶数。
最末一位有效数字（存疑数）应与测量精度是同一量级的。
测量数据可绘制成曲线或归纳成经验公式，以便得出正确、直观的结果。 2.10用图2.22中（a ）、（b ）两种电路测电阻R x ，若电压表的内阻为R V ，电流表的内阻为R I ，求测量值受电表影响产生的绝对误差和相对误差，并讨论所得结果。
I V I
V Rx Rx
图2.22 题2.10图 解：(a)v
X v
x v x x R R R R I I R R I V R +=
==
)//('
? R=V
X X
x x R R R R R +-=-2'
R r =
％10011
1001000000?+
-=?+-=??X
V V
X X X R R R R R R R
在R v 一定时被测电阻R X 越小，其相对误差越小,故当R X 相对R v 很小时,选此方法测量。 (b)I x I x x
R R I
R R I I V R
+=+?==
)(' I x x R R R R =-=?' R r 0000100100?=??=
X
I X R R R R
在R I 一定时，被测电阻R X 越大.其相对误差越小,故当R X 相对RI 很大时,选此方法测量。
2.11 用一内阻为RI 的万用表测量下图所示电路A 、B 两点间电压，设E ＝12V ，R1＝5k Ω ，R2＝20k Ω，求：
（1）如E 、R1、R2都是标准的，不接万用表时A 、B 两点间的电压实际值U A 为多大? （2）如果万用表内阻R I ＝20k Ω，则电压U A 的示值相对误差和实际相对误差各为多大？ （3）如果万用表内阻R I ＝lM Ω，则电压U A 的示值相对误差和实际相对误差各为多大？
解：（1）A 、B 两点间的电压实际值V 6.9k 20k
20k 512
E 221=+=+=
R R R U A
（2）U A 测量值为：k 20//k 20k
20//k 20k 512////E 221+=+=I I A R R R R R U
V 0.8k 10k
10k 512
=+=
所以U A 的示值相对误差%200
.86
.90.8-=-=?=Ux U x γ V R I R 2
R 1 5K Ω
20K Ω
A
B E
12V
U A 的实际相对误差为%176
.96
.90.8-=-=?=
UA U A γ （3）U A 测量值为：M 1//k 20M
1//k 20k 512
////E 221+=+=I I A R R R R R U
V 56.9k 6.19k
6.19k 512
=+=
所以U A 的示值相对误差%42.056.96
.956.9-≈-=?=Ux U x γ U A 的实际相对误差为%42.06
.96
.956.9-≈-=?=UA U A γ 由此可见，当电压表内阻越大，测量结果越准确。
2.12 CD —13型万用电桥测电感的部分技术指标如下：
5μH —1.1mH 挡：±2％(读数值)±5μH ；
10mH —110mH 挡：±2％(读数值)±0.4％(满度值)。试求被测电感示值分别为10μH ，800μH ，20mH ，100mH 时该仪器测量电感的绝对误差和相对误差。并以所得绝对误差为例，讨论仪器误差的绝对部分和相对部分对总测量误差的影响。 解：根据误差公式计算各电感误差如下： （1）10μH
H
2.5H 5H 2.0H 5H 10%2μμμμμ±=±±=±?±=?L
%52H
10H
2.5±=±=?=
μμγL L L （2）800μH
H
21H 5H 16H 5H 800%2μμμμμ±=±±=±?±=?L
%6.2H
800H 21±=±=?=
μμγL L L （3）20mH
mH 94.0mH 55.0mH 4.0mH 110%5.0mH 20%2±=±±=?±?±=?L
%7.4mH
20mH 94.0±=±=?=L L L γ
（4）100mH
mH 55.2mH 55.0mH 2mH 110%5.0mH 100%2±=±±=?±?±=?L
%6.2mH
100mH 55.2±=±=?=L L L γ
由以上计算过程中的绝对误差，可知当被测电感较小时仪器误差的绝对部分对总误差影
响大，而被测电感较大时仪器误差的相对部分对总误差影响大。这里对每个量程都有一个临界值：
5μH —1.1mH 档：临界值L 1，H 5%21μ±=?±L ，H 2501μ=L 即当被测电感L 小于250μH 时：仪器误差的绝对部分对总误差影响大。
即当被测电感L 大于250μH 时：仪器误差的相对部分对总误差影响大。 10mH —110mH 档：临界值L 2，mH 110%5.0%22?±=?±L ，mH 5.272=L
即当被测电感L 小于27.5mH 时：仪器误差的绝对部分对总误差影响大。 即当被测电感L 大于27.5m H 时：仪器误差的相对部分对总误差影响大。
2.13 检定一只2.5 级电流表3mA 量程的满度相对误差。现有下列几只标准电流表，问选用哪只最适合，为什么？
（1）0.5 级10mA 量程； （2）0.2 级10mA 量程； （3）0.2 级15mA 量程； （4）0.1 级100mA 量程。 解：2.5 级电流表3mA 量程的绝对误差为2.5％×3mA ＝0.075mA
（1）0.5 级10mA 量程的绝对误差为0.5％×10mA ＝0.05mA （2）0.2 级10mA 量程的绝对误差为0.2％×10mA ＝0.02mA （3）0.2 级15mA 量程的绝对误差为0.2％×15mA ＝0.03mA （4）0.1 级100mA 量程的绝对误差为0.1％×100mA ＝0.1mA 由以上结果可知（1），（2），（3）都可以用来作为标准表，而（4）的绝对误差太大， 其中（1），（2）量程相同，而（3）的量程比（1），（2）大，在绝对误差满足要求的情况下，应尽量选择量程接近被检定表量程，但（2），（3）准确度级别高，较贵，所以最适合用作标准表的是0.2 级10mA 量程的。
2.14 检定某一信号源的功率输出，信号源刻度盘读数为90μW ，其允许误差为±30％，检定时用标准功率计去测量信号源的输出功率，正好为75μW 。问此信号源是否合格? 解：信号源频率的测量绝对误差为75μW －90μW ＝－15μW 相对误差为%30%7.1690
15
<-=-=
γ，所以此信号源合格。 2.15 对某直流稳压电源的输出电压U x 进行了10次测量，测量结果如下：
次 数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
电压/V 5.003 5.011 5.006 4.998 5.015 4.996 5.009 5.010 4.999 5.007 求输出电压U x 的算术平均值U 及其标准偏差估值)(U s 。 解：U x 的算术平均值
005.50054.5)7110941526113(101001.0000.510
1
≈=+-++-+-++?+=∑=i U
次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 电压/V 5.003 5.011 5.006 4.998 5.015 4.996 5.009 5.010 4.999 5.007
残差(10－
3V)
-2.4
5.6
0.6
-7.4
9.6
-9.4
3.6
4.6
-6.4
1.6
标准偏差估值∑=-=10
1
2)(91)(i U Ui U s ∑=-?+-+++-++-+++-=101
232222222222)10(]6.1)4.6(6.46.3)4.9(6.9)4.7(6.06.5)4.2[(91i
∑=-?+++++++++=101
23)10(]56.296.4016.2196.1236.8816.9276.5736.036.3176.5[91i
V 006.00062.0104.3539
1
6≈=??=
- 2.16 对某恒流源的输出电流进行了8次测量，数据如下：
次数
1
2
3
4
5
6
7
8
I /mA 10.082 10.079 10.085 10.084 10.078 10.091 10.076 10.082
求恒流源的输出电流的算术平均值I ，标准偏差估值)(I s 及平均值标准偏差估值)(I s 。 解：恒流源的输出电流的算术平均值
082.100821.10)8276917884857982(81001.0000.108
1
≈=+++++++?+=∑=i I
次数 1 2 3 4 5 6 7 8 I /mA
10.082 10.079 10.085 10.084 10.078 10.091 10.076 10.082
残差（10－
3mA ）
-0.1
-3.1
2.9
1.9
-4.1
8.9
-6.1
-0.1
标准偏差估值∑=-=8
1
2)(71)(i I Ii I s ∑=-?-+-++-+++-+-=
8
1
2322222222)10(])1.0()1.6(9.8)1.4(9.19.2)1.3()1.0[(71i ∑=-?+++++++=
8
1
23)10(]01.021.3721.7981.1661.341.861.901.0[71i mA 005.00047.01088.1547
1
6≈=??=
- 平均值标准偏差估值mA 002.00017.08
0047.08)()(≈===
I s I s
2.17 两种不同的方法测量频率，若测量中系统误差已修正，所测得的频率的单位为kHz 。 方法1 100.36 100.41 100.28 100.30 100.32 100.31 100.37 100.29 方法2 100.33 100.35 100.28 100.29 100.30 100.29
（1）若分别用以上两组数据的平均值作为该频率的两个估计值，问哪一个估计值更可靠？
（2）用两种不同方法的全部数据，问该频率的估计值（即加权平均值）为多少？ 解：（1）方法1：
kHz f i 330.100)2937313230284136(8101.000.1008
1
1=+++++++?+=∑=
次数 1 2 3 4 5 6 7 8 f /kHz
100.36 100.41 100.28 100.30 100.32 100.31 100.37 100.29
残差（10－
2kHz ）
3
8
-5
-3
-1
-2
4
-4
标准偏差估值∑=-=8
1
211)(71)(i f fi f s ∑=-?-++-+-+-+-++=
81
2222222222
)10(])4(4)2()1()3()5(83[71i ∑=-?+++++++=
8
1
22)10(]161641925649[71i 045.0101447
1
4=??=
-kHz 同理可求出方法2的标准偏差估值，
307.100)293029283533(6101.000.1006
1
2=+++++?+=∑=i f kHz
次数 1 2 3 4 5 6 f /kHz
100.33 100.35 100.28 100.29 100.30 100.29
残差（10－
2kHz ）
2.3
4.3
-2.7
-1.7
1.3
-1.7
标准偏差估值∑=-=6
1
222)(51)(i f fi f s ∑=-?-++-+-++=
6
1
22222222)10(])7.1(3.1)7.1()7.2(3.43.2[51i ∑=-?+++++=6
1
22)10(]89.269.189.229.749.1829.5[51i 027.01054.385
1
4=??=
-kHz 由此可见方法2测得的数据更为可靠。
（2）由∑∑===m i i
m
i i i s s x x 12
121
得31.100027.01045.01027.0307
.100045.0330.100222
2=++=f kHz
该频率的估计值为100.31kHz 。
2.18 设对某参数进行测量，测量数据为1464.3，1461.7，1462.9，146
3.4，146
4.6，1462.7，试求置信概率为95%的情况下，该参量的置信区间。 解：因为测量次数小于20，所以测量值服从t 分布， 第一步：求算术平均值及标准偏差估值
3.1463)7.26.4
4.39.27.13.4(6114606
1
=++++++=∑=i x
次数 1 2 3 4 5 6 x 1464.3 1461.7 1462.9 1463.4 1464.6 1462.7
残差
1.0
-1.6
-0.4
0.1
1.3
-0.6
标准偏差估值∑=-=6
1
2)(51)(i x xi x s ∑=-+++-+-+=61222222])6.0(3.11.0)4.0()6.1(0.1[51i 07.1=
算术平均值标准偏差估值4.06
07.16
)()(==
=
x s x s
第二步：查附录B ：t 分布表，由n －1=5及P =0.95，查得t =2.571 第三步： 估计该参量的置信区间)](),([x ts x x ts x +-，其中 0.14.0571.2)(=?=x ts
则在95%的置信概率下，电感L 的置信区间为[1462.3，1464.3]。
2.19具有均匀分布的测量数据，当置信概率为100％时若它的置信区间为[E(X)－k σ(X)，E(X)＋k σ(X)]，问这里k 应取多大？ 解：依题意得
%100)()
()()
()(?
+-=X k X E X k X E dx X P σσ 由均匀分布可得a
b X P -=
1
)(， 2
1)()(b a dx a b x
dx X xP X E b a
+=-==??∞
+∞
-， 12
)(1]2[)()]([)(2
22
2
a b dx a b b a x dx X p X E x x b
a -=-+-=-=??∞
+∞-σ，
3
212
)(a b a b x -=
-=
σ
代入
%1003
3
22)(2)()
()()
()(?
+-==--=-=
X k X E X k X E k a b a
b k
a b X k dx X P σσσ，解得3=k
2.20对某电阻进行了10次测量，测得数据如下：
次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
R/k Ω 46.98 46.97 46.96 46.96 46.81 46.95 46.92 46.94 46.93 46.91 问以上数据中是否含有粗差数据？若有粗差数据，请剔除，设以上数据不存在系统误差，在
要求置信概率为99%的情况下，估计该被测电阻的真值应在什么范围内？ 解：先求得被测电阻的平均值
∑=++++++++++=10
1)
91.093.094.092.095.081.096.096.097.098.0(10146i R
46.933= k Ω
次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 R/k Ω
46.98 46.97 46.96 46.96 46.81 46.95 46.92 46.94 46.93 46.91
残差10－
3 k Ω
47
37
27
27
-123
12
-13
7
-3
-23
标准偏差估值∑=-=101
2)(91)(i R Ri R s ∑=-?-+-++-++-++++=101232222222222)10(])23()3(7)13(12)123(27273747[91i 049.0=K Ω
按格拉布斯检验法，在置信概率为99%的情况下，n ＝10查表得G ＝2.41
123.0118.0049.041.25=<=?=νGs ，剔除R 8后重新计算判别，得n ＝9，Pc ＝99%时，G ＝2.32
∑=+++++++++='9
1
)91.093.094.092.095.096.096.097.098.0(9146i R
46.947=k Ω
∑=-?-+-++-+++++='9
123222222222)10(])23()3(7)13(1227273747[81)(i R s 023.0=K Ω
0.053023.032.2=?='s G
可见余下数据中无异常值。
2.21设两个电阻R l ＝(150±0.6)Ω，R 2＝62Ω±0.4%，试求此两电阻分别在串联和并联时的总电阻值及其相对误差，并分析串并联时对各电阻的误差对总电阻的相对误差的影响? 解：（1）串联时，总电阻值Ω=+=+2126215021R R R ＝串
21212211)()()(R R R R R R R R R ?±?±=+-?±+?±?＝串
Ω±=±±=?±±=748
.0248.05.0%4.0625.0 0.35%212
748
.0±±?＝＝
＝
串
串串R R R γ （2）并联时，总电阻值Ω=+?=+=
9.4362
15062
1502121R R R R R 并
因式中含有两个变量的乘积项且含有分母，所以用相对误差传递公式较方便，得
22
11
ln ln R R R R R R R ???+
???=
并并并γ )l n (ln ln ln 2121R R
R R R +-+=并 2212
12111111R R R R R R R R r R ?????
??+-+????? ??+-=并 %)4.0(62
150150
1505.062150622221111212±?+±?+=??++??+=
＋R R R R R R R R R R
%38.0212
6
.02122046.0212%4.01502120033.062±=±±=?±?±=
＋＋
由以上计算结果可知，串联时大电阻R 1对总电阻误差影响大，并联时小电阻R 2对总电
阻误差影响大。
2.22 对某信号源的输出频率f x 进行了10次等精度测量，结果为110.050，110.090，110.090，110.070，110.060，110.050，110.040，110.030，110.035，110.030（kHz ），试用马利科夫及阿卑-赫梅特判剧判别是否存在变值系差。 解：输出频率f x 的平均值fx
)30353040506070909050(10
1
001.0110+++++++++?
+=fx 054.1100545.110≈= 次数 1
2
3 4 5 6 7 8 9 10
f x/kHz 110.050 110.090 110.090 110.070 110.060 110.050 110.040 110.030 110.035 110.030 残差 10－
4 kHz
-45
355
355
155
55
-45
-145
-245
-195
-245
（a ）由马利科夫判据得：
∑∑=+=-
=2
/1
1
2/n i n
n i i
i D ν
ν
||10175010)]24514545()5535545[(44iMAX ν>?=?-+---++-=--
故存在变值系差
（b ）由阿卑-赫梅特判据得：
00485.000075.00009.000135.01
1
1≈+++=∑-=+ n i i i νν
8
1
1
1
10)245()195()195()245(355355355)45(--=+?-?-+-?-++?+?-=∑ n i i i νν810477754777535525247585255502512602515975--?+++-+++=
-810349975?=
0.0035=
标准偏差估值∑=-=10
1
22
)(91)(i f fi fx s
∑=-?-+-+++-=10
1242222)10(])245()195(355)45[(91i ∑=-?=10
1
81040247091i 0.0005=
0015.00005.09)(12=?=-x s n
0015.0)(10035.021
1
1
=->=∑-=+x s n v v n i i i 故存在变值系差
2.23 试举出一种采用微处理器消除系统误差的方法，简单说明消除系统误差的原理。 答：采用微处理器消除系统误差的方法有很多，例如直流零位校准，自动校准，相对测量等，下面以自动校准为例，简要说明消除系统误差的原理。自动校准主要是在仪器内部存储校准数据表和内插公式系数表，在正式测量时，微处理器根据测量结果、校准表以及内插系数表进行计算得到修正后的准确测量值。
2.24 采用微差法测量一个10V 电源，使用标准为标称相对误差为±0.1％的9V 稳压电源。若要求测量误差ΔU o/U o ＜±0.5％，电压表量程为3V ，问选用几级电表? 解：由题意及微差法误差公式得
B
A
A A
B B U U ??+?=?00 这里标准量B 为9V ，微差A 为1V ，标准相对误差为±0.1％
%5.09
1
1%1.0.00±=??+±=?A U U 可得
%6.3=?A %2.13
%
6.3==?Um A 所以选用3V 量程的1级电压表即可。 2.25 按公式R
d L
2
4πρ=
测量金属导线的电导率，式中L 为导线长度(cm)，d 为截面直径(cm)，R 为被测导线的电阻(Ω)。试说明在什么测量条件下ρ误差最小？对哪个参量要求最高？ 解：因为公式中含有分子和分母，用相对误差传递公式较方便。
R R
d d L L ???+???+???=
ρ
ρργρln ln ln R d L ln ln 2ln ln 4ln ln ---+=πρ
R d L ln ln 2ln --= R
R d d L L ?-?-?=2ρ
γ 由上式可知对截面直径d 的要求最高。
2.26 通过电桥平衡法测量某电阻，由电桥平衡条件得出2
4
3C C R Rx =
，已知电容C 2的允许误差为±5％，电容C 4的允许误差为±2％，R 3为精密电位器，其允许误差为±1％，试计算R x 的相对误差为多少？
解：因为公式中含有分子和分母，用相对误差传递公式较方便。
22
4433ln ln ln C C Rx
C C Rx R R Rx Rx ???+???+???=
γ 243ln ln ln ln C C R Rx -+=
2
2
4433C C C C R R Rx ?-
?+?=
γ %)5(%2%1±-±±= %8±=
2.27 用一电压表对某一电压精确测量10次，单位为伏特，测得数据如下：
次数 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
U /V
30.47 30.49 30.5l 30.60 30.50 30.48 30.49 30.43 30.52 30.45
试写出测量结果的完整表达式。
解：（1）求出算术平均值 ∑==101
101i i U U )45524349485060514947(10
1
01.000.30+++++++++?
+=U 49.30494.30≈= （2）计算 U U v i i -= 列于表中,并验证01
=∑=n
i i v 。
次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 U /V
30.47 30.49 30.5l 30.60 30.50 30.48 30.49 30.43 30.52 30.45
残差10－3 V -24
-4
16
106
6
-14
-4
-64
26
-44
（3）计算标准偏差估值: ∑=-=101
2
1101i i v s ∑=-?-+++-+-=10
1232222)10(])44(26)4()24[(91i s 0.0460=V
（4）按莱特准则判断有无14.0138.03≈=>s v i ，没有异常数据。
（5）写出测量结果表达式:)14.049.30(3±=±=ks U U V （取置信系数3=k ） 2.28已知立方体积()lbh lbh f V ==的长、宽、高不确定度分别为()()()c u b u l u ,,试求V 的相对标准不确定度。
解： 由
由数学模型直接对l,b,h 求偏导可得合成不确定度
2
222222222
222)()()()()()()(
b l h l h b lb lh bh h
f b f l f u y c ++=++=??+??+??=
2.29 已知园柱体积 的半径和高不确定度为 试求 的相对标准不确定
度。
解： 由
由数学模型直接对r, h 求偏导可得合成不确定度
4
22222222
22)(4)()2()()(
r h r r rh h
f r f u y c ππππ+=+=??+??= 2.30设某测量结果有关A 类不确定度如下表所示，求该测量结果的合成不确定度、自由度
及总不确定度（取置信概率p ＝0.95）。
序号
不确定度 自由度 来源 符号 数值 符号 数值 1
2 3 4 5
基准 读数 电压表 电阻表 温度
u A1 u A2 u A3 u A4 u A5
1 1
2
2 2
ν1 ν2 ν3 ν4 ν5
5 10 4 1
6 1
解：32442111
2=++++==
∑=N
i Ai
cA u u
h r V 2
π=()()h u r u ,V ()()
222
1n
c y c xi i i f u u x =???= ????∑
()()
222
1n
c y c xi i i f u u x =???= ????∑
5.28141644210151)32(4
1
24=++++==∑=N i i Ai
CA A u u νν
2.31用数字电压表测量电压，测得一组数据的平均值为V=100.02144550v ，并求得其扩展不
确定度U=0.355mv ，当要求U 只取一位有效数字时，该测量结果如何表示？
2.32 对某测量结果取有效数字：
3345.14150 取七位有效数字为____3345.142 _________；
取六位有效数字为____3345.14 __________； 取四位有效数字为____3345_____________； 取二位有效数字为____3.3×103 _________。
195.10501 取五位有效数字为____195.10___________；
取二位有效数字为____2.0×102_________。
28.1250 取二位有效数字为____28 ______________。 2.33 设TOS6100 所测的接地电阻为R x ，JD-2 标准电阻为R N ，取JD-2 标准电阻为100m Ω，在接地电阻测试仪TOS6100上进行10 次重复测量，得到测量结果如下表所示：
次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
R/m Ω 101 101 102 101 101 102 101 101 102 101
已知TOS6100 在100mΩ时的分辨率为2mΩ，此时自由度为50，接地导通电阻测试仪检定装置经检定，符合其技术指标要求，100mΩ处的误差为±0.2%，此时自由度为50，试求测量结果的扩展不确定度。 解：（1）由标准电阻测量仪的示值误差引起得标准不确定度分量R 1 ，
Ω≈±?Ω=
m m R 12.03
%
2.01001
自由度501=υ
（2）电阻测量重复性引起得标准不确定度分量R 2 ，由10次测量得数据，用贝塞尔法计算单次测量标准差s(R D )=0.48 mΩ,平均值的标准差Ω≈=m R s D 15.010
48
.0)(，则电阻重复性测量引起得不确定度为
Ω==m R s R D 15.0)(2
自由度912=-=n υ
(3)不确定度合成
由于不确定度分量R 1，R 2相互独立，因此，电阻测量得合成标准不确定度为
Ω≈+=+=m R R R c 19.015.012.0222
221
自由度229
)15.0(50)12.0()19.0(4
44
2421414
≈+=+=υυυR R R c (4)扩展不确定度
取置信概率P=95%,由自由度22=υ查t 分布表得080.2)22(95.0≈t ，即包含因子k =2.080。于是，电阻测量得扩展不确定度为
R =kR c =2.080×0.19=0.3952≈0.40 mΩ
2.34 测量x 和y 的关系，得到下表中的一组数据：
x i 4 11 18 26 35 43 52 60 69 72 y i
8.8
17.8
26.8
37.0
48.5
58.8
70.3
80.5
92.1
95.9
试用最小二乘法对上述实验数据进行最佳曲线拟合。 解：0
)(=--∑a bx y
x i i
i
（1）
)(=--∑
a bx y i i （2）
代入题中给出相应的测量数据，为计算方便先代入（2） 8.8=4b+a 58.8=43b+a 17.8=11b+a 70.3=52b+a 26.8=18b+a 80.5=60b+a 37.0=26b+a 92.1=69b+a 48.5=35b+a 95.9=72b+a
10个方程相加得：536.5=390b+10a (2)′
再将（2）式10个方程分别乘以xi 即得（1）式的10个方程: 35.2=16b+4a 2528.4 =1849 b+43a 195.8=121b+11a 3655.6 =2704 b+52a 482.4=324b+18a 4830 =3600b+60a 962=676b+26a 6354.9 =4761 b+69a 1697.5=1225b+35a 6904.8 =5184 b+72a 10个方程相加得：27646.6=20460b+390a (1)′ 这里(1)’ (2)’称正规方程，解出这两个方程
得: a=3.73 b=1.28 则可作出最佳曲线如图下所示。 相应直线方程为：y=1.28x+3.73
x
y
第三章 信号发生器
思考题与习题
3.1 信号发生器的常用分类方法有哪些？按照输出波形信号发生器可以分为哪些类？ 答：（1）按频率范围分类； （2）按输出波形分类；
（3）按信号发生器的性能分类。
其中按照输出波形信号发生器可以分为正弦信号发生器和非正弦信号发生器。非正弦信号发生器又可包括脉冲信号发生器、函数信号发生器、扫频信号发生器、数字序列信号发生器、图形信号发生器、噪声信号发生器等。
3.2 正弦信号发生器的主要技术指标有哪些？简述每个技术指标的含义？ 答：正弦信号发生器的主要技术指标有：
（1）频率范围
指信号发生器所产生信号的频率范围； （2）频率准确度 频率准确度是指信号发生器度盘（或数字显示）数值与实际输出信号频率间的偏差； （3）频率稳定度
频率稳定度是指其它外界条件恒定不变的情况下，在规定时间内，信号发生器输出频率相对于预调值变化的大小
（4）失真度与频谱纯度
通常用信号失真度来评价低频信号发生器输出信号波形接近正弦波的程度，对于高频信号发生器的失真度，常用频谱纯度来评价；
（5）输出阻抗 （6）输出电平
输出电平指的是输出信号幅度的有效范围； （7）调制特性
是否能产生其他调制信号。
3.3 已知可变频率振荡器频率f 1＝2.4996~
4.5000MHz ，固定频率振荡器频率f 2=2.5MHz ，若以f 1和f 2构成一差频式信号发生器，试求其频率覆盖系数，若直接以f 1构成一信号发生器，其频率覆盖系数又为多少？
解：因为差频式信号发生器f 0= f 1－f 2
所以输出频率范围为：400Hz ～2.0000MHz
频率覆盖系数301055000Hz
400MHz
0000.2?=
＝＝k
如果直接以f 1构成一信号发生器，则其频率覆盖系数
8.1.4996MHz
2MHz
5000.40
≈='k
3.4 简述高频信号发生器主要组成结构，并说明各组成部分的作用？ 答：高频信号发生器主要组成结构图如下图所示：
主振级 缓冲级 调制级 输出级 监测器 输出
电 源
内调制 振荡器
可 变
电抗器
外调制输入
AM FM 内
外
（1）主振级
产生具有一定工作频率范围的正弦信号，是信号发生器的核心。 （2）缓冲级
主要起阻抗变换作用，用来隔离调制级对主振级可能产生的不良影响，以保证主振级工作的稳定。
（3）调制级
主要进行幅度调制和放大后输出，并保证一定的输出电平调节和输出阻抗。 （4）输出级
进一步控制输出电压的幅度，使最小输出电压达到μV 数量级。 3.5 要求某高频信号发生器的输出频率f ＝8~60MHz ，已知其可变电容器的电容C 的变化范围为50pF~200pF ，请问该如何进行波段划分，且每个波段对应的电感应为多大？
解：250
200
2121
min
max max
min min max ==
=
C C
LC LC f f k ＝＝ππ 而5.7Hz
80MHz
6＝=
∑k ，n k k =∑ 443.3255
.0875
.08.1lg 5.7lg 9.0lg lg ≈====
∑k k n
由MHz 8pF
2002121max
min ==
L LC f ππ＝
，所以H 979.10μ=L
相邻波段的电感值满足：
21
k L L n
n =-，所以可以计算得出 H 495.01μ=L
H 124.02μ=L
H 031.01μ=L
3.6 简述脉冲信号发生器的主要组成部分及主要技术指标？ 答：脉冲信号发生器的组成框图如下图所示：
脉冲信号发生器具有如下主要技术指标：能输出同步脉冲及与同步脉冲有一定延迟时间的主脉冲；延迟时间可调；主脉冲的频率可调、脉宽可调、极性可切换，且具有良好的上升时间、下降时间，以及较小的上冲量。
脉冲信号发生器的基本组成 主振级 同步输出 外同步
放 大
外同步输入 延迟级 形成级 整形级 输出级 主脉冲
3.7 简述各种不同类型的函数发生器特点及作用？ 答：
（1）正弦式函数信号发生器
它包括正弦振荡器、缓冲级、方波形成、积分器、放大器和输出级等部分。 （2）脉冲式函数信号发生器
它包括脉冲发生器、施密特触发器、积分器和正弦波转换电路等部分。 3.8 简述各种类型的信号发生器的主振器的组成，并比较各自特点。 答：
（1）低频信号发生器的主振器组成为：RC 文氏桥式振荡器，其特点是频率稳定，易于调节，并且波形失真小和易于稳幅。
（2）高频信号发生器的主振器组成为：LC 三点式振荡电路，主振级的电路结构简单，输出功率不大，一般在几到几十毫瓦的范围内。
（3）脉冲信号发生器的主振器组成为：可采用自激多谐振荡器、晶体振荡器或锁相振荡器产生矩形波，也可将正弦振荡信号放大、限幅后输出，作为下级的触发信号。对主振级输出波形的前、后沿等参数要求不很高，但要求波形的一致性要好，并具有足够的幅度。 3.9 XFG-7高频信号发生器的频率范围为f=100kHz~30MHz ，试问应划分几个波段？（为答案一致，设k=2.4） 解：而30000KHz
10MHz
3＝=
∑k ，n k k =∑
84.7334
.0477
.24.29.0lg 300lg 9.0lg lg ≈==?==
∑k k n
3.10 简述合成信号源的的各种频率合成方法及其优缺点。 答：合成信号源的的各种频率合成方法主要有模拟直接合成法，数字直接合成法和锁相环频率合成法。
模拟直接合成法特点：虽然转换速度快（μs 量级），但是由于电路复杂，难以集成化，因此其发展受到一定限制。 数字直接合成法：基于大规模集成电路和计算机技术，尤其适用于函数波形和任意波形的信号源，将进一步得到发展。但目前有关芯片的速度还跟不上高频信号的需要，利用DDS 专用芯片仅能产生100MHz 量级正弦波，其相位累加器可达32位，在基准时钟为100MHz 时输出频率分辨力可达0.023Hz ，可贵的是这一优良性能在其它合成方法中是难以达到的。锁相环频率合成法：虽然转换速度慢（ms 量级），但其输出信号频率可达超高频频段甚至微波、输出信号频谱纯度高、输出信号的频率分辨力取决于分频系数N ，尤其在采用小数分频技术以后，频率分辨力大力提高。
3.11 简述直接数字频率合成原理，试设计一个利用微处理器产生任意波形发生器的方案，并讨论如何提高任意波形的频率？
答：在存储器里存储任意波形的数字量，通过
微处理器以一定的时间间隔读取数据，并送D/A 转换器进行转换，并将电压信号送滤波器
进行滤波，一直以相同的转换时间间隔取下一个数进行转换，这样就可得到任意波形发生器。
提高任意波形频率的方法有：
（1）减小读取时间间隔，并采用转换速度较快的D/A 转换器；
PC 机
滤 波 D/A
（2）采用读取时间短的存储器； （3）一个周期转换的点数减小。
3.12有一频率合成器如图3.37所示，求： （1）f 0的表达式； （2）f 0的范围；
（3）最小步进频率。
解：由图可知：
（1）3011f f f N -=
2
32
100N f f = 所以100
2
2110f N f N f +
= （2）1000~5601=N
6000~50002=N
MHz KHz KHz
KHz f f f 650.556501001500010560100500056021min 0==?+?=+
= MHz KHz KHz
KHz f f f 060.1010060100
160001010001006000100021max 0==?+?=+
= （3）因为N1和N2均可改变，但f0表达式中，N2的系数小，所以N2变化1得到的f0的变化最小，即f0的最小步进频率为Hz KHz
f f 10100
110020===
? 3.13 计算下图所示锁相环的输出频率范围及步进频率。
÷100 f 3
f l
10kHz ×N 1 560
～1000
LPF PD BPF
VCO
1 f 0
M(-)
f 2
1kNz VCO 2
f 3 ÷N 2 5000~6000
PD ÷100 LPF 图3.37 题3.12图 f r
f 0 （a ） VCO ÷n PD LPF ÷m
f r
f rL f rH
f 0
f 0－ f rH
（b
） ×M
VCO
÷P PD LPF ÷N 1
―
f 0
M(+)
BPF
VCO 2
PD LPF 100kHz f r2
解：（a ）
m f n f r 0=，所以n m f f r =0，步进max
n f
r （b ）
1
N f f P f rH r -=，所以rH r f P N f f +=1，步进max P f
r （c ）设VCO1输出频率为f 1，则1
1
1N f f r =
，111N f f r =， 2022110N f f N f r =+，2211222112221010
)10()10(N f N
f N f N N f N f N f f r r r r r +=+=+= )1000~720(10010)
1100~1000(10kHz kHz f +=
MHz
kHz kHz f L
1.7272010010
100010=?+?=
MHz kHz kHz f H 11.100100010010
1100
10=?+?=
步进
Hz kHz 10010
1
1=? 3.14 利用一片D/A 转换器和一片RAM 为主要部件，试设计一个正弦波发生器，如果要求波形点数1000点，（D/A1：10b ；D/A2：8 b ；RAM ：8K 字节）。
（1）画出电路原理图（包括其它必要的硬件电路）及其与微处理器的连接； （2）根据要求确定D/A 转换器的位数；
（3）若读取一个数据到D/A 转换完一个数据的时间最短为10μs ，那么该信号发生器产生的最高频率为多少？
（4）若要提高输出频率，可以采取哪些措施？ 解：（1）电路原理图如下图所示：
8051
8KB RAM
D/A
373
A 12～8
A 7～0
D 7～0
RD
RD
P0
P2ALE
G
CS
WR CS
电压输出
图3.38 题3.13图
《电子测量与仪器》习题参考答案 习题1 一、填空题 1．比较法；数值；单位；误差。 2．电子技术；电子技术理论；电子测量仪器。 3．频率；电压；时间。 4．直接测量；间接测量；时域测量；频域测量；数据域测量。 5．统一性；准确性；法制性。 6．国家计量基准；国家副计量基准；工作计量基准。 7．考核量值的一致性。 8．随机误差；系统误差；粗大误差。 9．有界性；对称性。 10．绝对值；符号。 11．准确度；精密度。 12．2Hz ；0.02%。 13．2/3；1/3～2/3。 14．分组平均法。 15．物理量变换；信号处理与传输；测量结果的显示。 16．保障操作者人身安全；保证电子测量仪器正常工作。 二、选择题 1．A 2．C 3．D 4．B 5．B 6．D 7．A 8．B 9．B 10．D 三、简答题 1．答：测量是用被测未知量和同类已知的标准单位量比较，这时认为被测量的真实数值是存在的，测量误差是由测量仪器和测量方法等引起的。计量是用法定标准的已知量与同类的未知量（如受检仪器）比较，这时标准量是准确的、法定的，而认为测量误差是由受检仪器引起的。 由于测量发展的客观需要才出现了计量，测量数据的准确可靠，需要计量予以保证，计量是测量的基础和依据，没有计量，也谈不上测量。测量又是计量联系实际应用的重要途径，可以说没有测量，计量也将失去价值。计量和测量相互配合，才能在国民经济中发挥重要作用。 2．答：量值的传递的准则是：高一级计量器具检定低一级计量器具的精确度，同级计量器具的精确度只能通过比对来鉴别。 3．答：测量误差是由于电子测量仪器及测量辅助设备、测量方法、外界环境、操作技术水平等多种因素共同作用的结果。 产生测量误差的主要原因有：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。按照误差的性质和特点，可将测量误差分为随机误差、系统误差、粗大误差三大类。误差的常用表示方法有绝对误差和相对误差两种。 四、综合题 1．解：绝对误差 ΔX 1＝X 1－A 1＝9－10＝－1V ΔX 2＝X 2－A 2＝101－100＝1V 相对误差 1111 1%100100%A X A γ-=-?=?= 2 22 1 1%100 100%A X A γ=?=?= 2．解：ΔI m1＝ 1m γ× X m1 ＝± 0.5％×400＝±2mA ，示值范围为100±2mA ；
《电机学》作业题解 （适用于王秀和、孙雨萍编《电机学》） 1-5 何为铁磁材料？为什么铁磁材料的磁导率高？ 答：诸如铁、镍、钴及他们的合金，将这些材料放在磁场后，磁场会显著增强，故而称之为铁磁材料；铁磁材料之所以磁导率高，是因为在这些材料的内部，大量存在着磁畴，这些磁畴的磁极方向通常是杂乱无章的，对外不显示磁性，当把这些材料放入磁场中，内部的小磁畴在外磁场的作用下，磁极方向逐渐被扭转成一致，对外就显示很强的磁性，所以导磁性能强。 1-9 铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是如何产生的？为何铁心采 用硅钢片？ 答：铁心中的磁滞损耗是因为铁心处在交变的磁场中，铁心反复被磁化，铁心中的小磁畴的磁极方向反复扭转，致使磁畴之间不断碰撞，消耗能量变成热能损耗；又因为铁心为导体，处在交变的磁场中，铁中会产生感应电动势，从而产生感应电流，感应电流围绕着磁通做漩涡状流动，从产生损耗，称之为涡流损耗，之所以采用硅钢片是因为一方面因硅钢电阻高，导磁性能好，可降低涡流损耗，另一方面，采用薄片叠成铁心，可将涡流限制在各个叠片中，相当于大大增加了铁心的电阻，从进一步降低了涡流损耗。 1-13 图1-27所示为一铁心，厚度为0.05m，铁心的相对磁导率为1000。问：要产生0.003Wb的磁通，需要多大电流？在此电流下，铁心各部分的刺痛密度是多少？
解：取磁路的平均长度，上下两边的长度和截面积相等算一段，算作磁路段1，左侧为2，右侧为3。 磁路段1长度和截面积：()120.050.20.0250.55m =?++=l ， 210.050.150.0075m =?=A ； 41m17 10.55 5.83610A wb 10004100.0075 π-= ==????l R uA 磁路段2长度和截面积：20.1520.0750.30m =+?=l ， 220.050.100.005m =?=A ； 42m27 20.30 4.77510A wb 10004100.005 π-= ==????l R uA 磁路段1长度和截面积：30.1520.0750.30m =+?=l ， 230.050.050.0025m =?=A ； 43m37 30.309.54910A wb 10004100.0025 π-= ==????l R uA 总磁阻： 45m m1m2m3(5.836 4.7759.549)10 2.01610A wb ==++?=?R R +R +R 磁动势：5m 0.003 2.01610604.8A φ==??=F R 励磁电流：604.8 1.512A 400 = ==F i N
《电子测量仪器》期末试卷 ( 满分： 100分；测试时间：90分钟) 一、填空题（每空2分，共34分） 1.误差的基本表示方法有 _______ 、______ 和最大引用误差三种，在工程上凡是要求计算 测量结果的误差时，一般都要用 ______ 。 2.对以下数据进行四舍五入处理，要求小数点后只保留 2 位。 32.4850=___________；200.4850000010=_________________。 3.静电偏转型电子射线示波管从结构上看主要由三部分组成，即电子枪、 _________ 和 ________。其中电子枪又由_______、______、控制栅极（G）、第一阳极（A1）、 第二阳极（ A2 ）和后加速极（ A3 ）等六部分组成。 4.电子示波器是一种常用的电子仪器，它可以观察电信号的波形，通过屏幕显示直接 测量信号的 _______ 、 ______ 和相位参数，还可以测量脉冲信号的前后沿、脉宽、上冲、下 冲等参数。 5.万用表的表头实际上就是一只灵敏的磁电式直流电流表，测量直流电压时，应该在表 头 _______大电阻，测量电流时应在表头_______小电阻。万用表的准确等级一般分为 0.1 ， _______、_______、2.5、5等几个等级。 6.____________ 二、单项选择题（每题 3 分，共 36分） 1 、示波管中有一对 X 偏转板和 Y 偏转板，其中 X偏板上加的是（） A、直流电压 B 、锯齿波信号C、 f(t)信号 D 、正弦波信号 2 、示波管的偏转灵敏度的单位是（） A 、 V/m B 、 m/V C 、 V/cm D 、 cm/V 3 、将 XD-22A型低频信号发生器的“输出衰减”旋钮置于60dB时，调节“输出细调”旋钮使指示电压表的读数为 5V ，则实际输出电压为（） A 、 5mV B 、 50mV C 、 5V D 、 500mV 4、下列仪器中可以产生方波和三角波信号的仪器有（）
Database Systems: The Complete Book Solutions for Chapter 2 Solutions for Section 2.1 Exercise 2.1.1 The E/R Diagram. Exercise 2.1.8(a) The E/R Diagram Kobvxybz Solutions for Section 2.2 Exercise 2.2.1 The Addresses entity set is nothing but a single address, so we would prefer to make address an attribute of Customers. Were the bank to record several addresses for a customer, then it might make sense to have an Addresses entity set and make Lives-at a many-many relationship. The Acct-Sets entity set is useless. Each customer has a unique account set containing his or her accounts. However, relating customers directly to their accounts in a many-many relationship conveys the same information and eliminates the account-set concept altogether. Solutions for Section 2.3 Exercise 2.3.1(a) Keys ssNo and number are appropriate for Customers and Accounts, respectively. Also, we think it does not make sense for an account to be related to zero customers, so we should round the edge connecting Owns to Customers. It does not seem inappropriate to have a customer with 0 accounts;
答案 1.3.3任务知识点习题 4、 （1)×（2)× 11、400Hz 14、图(b)，触发极性：正；触发电平：零 图(c) ，触发极性：负；触发电平：零 图(d) ，触发极性：负；触发电平：正 图(e) ，触发极性：正；触发电平：正 15、 （1）b c ； （2）a； （3）b； （4）a； （5）a c d b ； （6）a b b 16、 （1）连续扫描、触发扫描、自动扫描； （2）校准； （3）电子枪、偏转系统、荧光屏； （4）Y A、Y B、Y A±Y B、交替、断续、交替、断续 17 、 （1）√（2）√（3）√（4）×（5）√（6）√（7）× 1.3.5任务知识点习题 7、不能 2.2.2任务知识点习题 1、 图（a），周期：34μs、峰-峰值：5V 图（b），周期：38μs、峰-峰值：3.4V
图（c ），周期：44μs 、峰-峰值：44V 图（d ），周期：24μs 、峰-峰值：46V 3、 2kHz ，2V ，1.4V 4、 5MHz 5、 20MHz 6、 0.4Hz 7、 47.7 ns 8、 ??=120。 9、 X-Y 方式 、6 kHz 、4.5 kHz 2.3.2任务知识点习题 1、a 3、小 3.2.3任务知识点习题 2、 （1）4位表，无超量程能力 （2）2 1 4位表，如按2V 、20V 、200V 等分挡，没有超量程能力；若按1V 、10V 、100V 等分挡，则具有100%的超量程能力。 （3）4 3 3位表，如按5V 、50V 、500V 等分挡，则具有20%的超量程能力 4、ΔU =±0.0008V ，±2个字 5、 （1）B （2）A （3）A 6、 （1）√ （2）× （3）√ （4）× （5）√ （6）√ （7）× （8）× 7、 （1）地、信号；信号、地 （2）并、串 （3）机械调零，电气调零 （4）±2 （5）随机误差、系统误差
1、变压器的铁心损耗包括：磁滞损耗 、涡流损耗。 2、感应电机经两次折算后得到等效电路，这两次折算为：频率折算、绕组折算。 3、直流电机按励磁方式可分类为：他励式、并励式 、串励式 、复励式。 4、变压器开路试验可以获得哪些等效电路参数：激磁电阻、激磁电抗。 4、同步电动机的起动方法有：变频起动、辅助起动、异步起动。 5、变压器等效绕组折算的一般原则是：归算前、后二次侧绕组磁动势保持不变。 6、并励直流发电机希望改变他电枢两端的正负极性，采用的方法是改变励磁绕组的接法。 7、直流发电机的电磁转矩与转速方向相反，转子电枢导体中的电流是交流电。 8、变压器制造时，硅钢片接缝变大，那么此台变压器的励磁电流将增大。 9、一台感应电机，其转差率s>1，转速n<0，则电机运行状态是电磁制动。 10、一台三相感应电机接在50Hz 三相交流电源上运行，额定转速为1480r/min ，定子上A 、B 两导体空间相隔20°机械角度，则A 、B 两导体的空间电角度为：40°。 11、简述改变他励直流电动机、三相鼠笼异步电动机转子转向的方法。 答：他励直流电动机：将电枢绕组的两个接线端对调；三相鼠笼异步电动机：将三相电源线的任意两根线换接。 12、简述并励直流发电机的自励条件。 答：1.磁路中必须有剩磁；2.励磁磁动势与剩磁两者的方向必须相同；3.励磁回路的总电阻必须小于临界电阻。 13、已知直流他励电机的额定电流I N 、额定电压U N 、额定效率ηN ，简述直流电动机和直流发电机额定功率的定义，并写出表达式。 答：对于发电机，额定功率是指线端输出的电功率，I U P ;对于电动机，额定功率是指轴上输出的机械功率，N N N N =。 14、简述单相变压器的工作原理。 15、为什么同步电动机不能自启动？说明原因。 16、一台三相绕线型感应电动机，若将定子三相短路，转子绕组通入频率为f1的三相交流电，试问：空载时电机转子能否转动，分析其工作原理。 17、简述直流电机、鼠笼异步电机、绕线异步电机和同步电机的原理和结构异同？ 18、在导出变压器的等效电路时，为什么要进行归算？归算是在什么条件下进行的，要遵循哪些原则？ 答：因为变压器原、副边只有磁的联系，没有电的联系，两边电压21E E ≠，电流不匹配，必须通过归算，才能得到两边直接连接的等效电路。 归算原则：归算前、后二次侧绕组磁动势保持不变。 19、一台并励直流发电机不能正常输出电压，试分析其可能原因。 答：1.磁路中没有剩磁；2.励磁回路与电枢回路之间接线错误；3.励磁回路的总电阻大于临界电阻。 20、一台他励直流电动机拖动一台他励直流发电机在额定转速下运行，当发电机电枢电流增加时，电动机的电枢电流有何变化？并说明其原因。 答：直流电动机的电枢电流也增加。因为直流发电机电流增加时，则制动转矩即电磁转矩增大，要使电动机在额定转速下运行，则必须增大输入转矩即电动机的输出转矩，那么，电动机的电磁转矩增大，因此电枢电流也增大。
电子测量技术期末（必考） 一．填空题 1、在选择仪器进行测量时，应尽可能小的减小示值误差，一般应使示值指示在仪表满刻度值的 _2/3 以上区域。 2、随机误差的大小，可以用测量值的 __标准偏差______ 来衡量，其值越小，测量值越集中，测量的 __精密度______ 越高。 3、设信号源预调输出频率为 1MHz ，在 15 分钟内测得频率最大值为 1.005MHz ，最小值为 998KHz ，则该信号源的短期频率稳定度为 __0.7% ____ 。 4、信号发生器的核心部分是 振荡器 。 5、函数信号发生器中正弦波形成电路用于将 三角波 变换成正弦波。 6、取样示波器采用 非实时 取样技术扩展带宽，但它只能观测 重复 信号。 7、当观测两个频率较低的信号时，为避免闪烁可采用双踪显示的____ 断续____方式。 8、BT-3 型频率特性测试仪中，频率标记是用一定形式的标记来对图形的频率轴进行定量，常用的频标有 _针形频标_______ 和 ___菱形频标______ 。 9、逻辑分析仪按其工作特点可分 逻辑状态分析仪 和 逻辑定时分析仪 。 10、指针偏转式电压表和数码显示式电压表测量电压的方法分别属于_模拟_____ 测量和__数字____ 测量。 11、测量误差是测量结果与被真值的差异。通常可以分为 绝对误差 和 相对误差 。 12、在测量数据为正态分布时，如果测量次数足够多，习惯上取 3σ 作为判别异常数据的界限，这称为莱特准则。 13、交流电压的波峰因数P K 定义为 峰值与有效值之比 ，波形因数F K 定义为 有效值与平均值之比 。 14、正弦信号源的频率特性指标主要包括 频率范围 、 频率准确度 和 频率稳定度 。 15、频谱分析仪按信号处理方式不同可分为模拟式 、 数字式 和 模拟数字混合式 。 16、逻辑笔用于测试 单路信号 ，逻辑夹则用于 多路信号 。 17、当示波器两个偏转板上都加正弦信号 时，显示的图形叫李沙育图形，这种图形在 相位和频率测量中常会用到。 18、在示波器上要获得同步图形，待测信号周期y T 与扫描信号周期x T 之比要符合
第1章习题参考答案 1.思考题 （1）什么是数据库、数据库管理系统、数据库系统？它们之间有什么联系？ 答：数据库是存贮在计算机的有结构的数据集合；数据库管理系统是一个软件，用以维护数据库、接受并完成用户对数据库的一切操作；数据库系统指由硬件设备、软件系统、专业领域的数据体和管理人员构成的一个运行系统。 （2）当前，主要有哪几种新型数据库系统？它们各有什么特点？用于什么领域，试举例说明？答：主要有：分布式数据库、面向对象数据库、多媒体数据库、数据仓库技术、空间数据库。 （3）什么是数据模型？目前数据库主要有哪几种数据模型？它们各有什么特点？ 答：数据模型是一组描述数据库的概念。这些概念精确地描述数据、数据之间的关系、数据的语义和完整性约束。很多数据模型还包括一个操作集合。这些操作用来说明对数据库的存取和更新。数据模型应满足3方面要求：一是能真实地模拟现实世界；二是容易为人们理解；三是便于在计算机上实现。目前在数据库领域，常用的数据模型有：层次模型、网络模型、关系模型以及最近兴起的面向对象的模型。 （4）关系数据库中选择、投影、连接运算的含义是什么？ 答： 1）选择运算：从关系中筛选出满足给定条件的元组（记录）。选择是从行的角度进行运算，选择出的记录是原关系的子集。 2）投影运算：从关系中指定若干个属性（字段）组成新的关系。投影是从列的角度进行运算，得到的新关系中的字段个数往往比原关系少。 3）连接运算：将两个关系按照给定的条件横向拼接成新的关系。连接过程是通过两个关系中公有的字段名进行的。 （5）关键字段的含义是什么？它的作用是什么？ 答：一个关系中可以确定一个字段为关键字段，该字段的值在各条记录中不能有相同的值。（如：门牌）；关键字段的作用主要是为建立多个表的关联和进行快速查询。 （6）什么是E-R图？E-R 图是由哪几种基本要素组成？这些要素如何表示？ 答：E-R图也称实体-联系图(Entity Relationship Diagram)，提供了表示实体类型、属性和联系的方法，用来描述现实世界的概念模型。构成E-R图的基本要素有3种，即实体、属性和联系。其表示方法为：用矩形框表示现实世界中的实体，用菱形框表示实体间的联系，用椭圆形框表示实体和联系的属性，实体名、属性名和联系名分别写在相应框。 ABAAC ABCAA 第2章习题解答 1. 思考题 （1）在SQL Server 2008中的数据库中包含哪些对象？其中什么对象是必不可少的？其作用又是什么？ 答：SQL Server 2008中的数据库对象主要包括数据库关系图、表、视图、同义词、可编程性、Service Broker、存储和安全性等。其中表对象是必不可少的。表是由行和列构成的集合，用来存储数据。 （2）SQL Server提供的系统数据库master它的作用是什么？用户可以删除和修改吗？为什么？答：master 数据库记录SQL Server 系统的所有系统级信息。主要包括实例围的元数据、端点、服务器和系统配置设置以及记录了所有其他数据库的存在、数据库文件的
《电子测量仪器及应用》练习题与答案 一、填空 1.数字的舍入规则是：大于5时 ；小于5时 ；恰好等于5时，采用 的原则。入 ； 舍 ； 奇进偶不进 2.被测量在特定时间和环境下的真实数值叫作 。真值 3. 是低频信号发生器的核心，其作用是产生频率范围连续可调 、稳定的低频正弦波信号。主振电路 4.模拟式电压表是以 的形式来指示出被测电压的数值。 指示器显示 5.若测量值为196，而实际值为200，则测量的绝对误差 为 ，实际相对误差为 －4 ， －2％ 6.使用偏转因数div /m 10V 的示波器测量某一正弦信号，探极开关置于“×10”位置，从屏幕上测得波形高度为div 14，可知该信号的峰值为 ，若用电压表测量该信号，其指示值为 。 ， 7.若设被测量的给出值为X ，真值为0X ，则绝对误差 X ?= ；相对误差ν= 。0X X X ?=- 00100%X X X ν-=?或者 0X X ν?= 8.所示为一定的触发“极性”（正或负）和“电平”（正或负）时示波器上显示的正弦波形，可判断触发 类型为 极性、 电平触发。正 正 9.在晶体管特性图示仪中电流的读取是通 过将电流加在 电阻上转换 成 ，然后再加到示波管的偏转板上 的。取样 电压 10.电子计数式频率计的测频准确度受频率计的 误差和 误差的影响。时基频率 1±量化 11.在交流电子电压表中，按检波器响应特性的不同，可将电 压表分为 均 值电压表， 峰 值电压表和 有效 值电压表。
12.若要在荧光屏上观测正弦波，应将电压加到垂直偏转板上，并将电压加到水平偏转板上。正弦波(或被测电压) 扫描 13.被测量的测量结果量值含义有两方面，即__数值______和用于比较的____单位___名称。 14.通用示波器结构上包括__水平通道（Y轴系统）__、__X通道（X轴系统）_和__Z通道（主机部分）_三个部分。 15.用模拟万用表电阻挡交换表笔测量二极管电阻两次，其中电阻小的一次黑表笔接的是二极管的___正（阳）__极。 16.数字万用表表笔与模拟万用表表笔的带电极性不同。对数字万用表红表笔接万用表内部电池的____正____极。 17.对以下数据进行四舍五入处理，要求小数点后只保留2位。 =；=。 18.相对误差定义为绝对误差与真值的比值，通常用百分数表示。 19.电子测量按测量的方法分类为直接测量、间接测量和组合测量三种。 20.为保证在测量80V电压时，误差≤±1%，应选用等于或优于级的100V量程的电压表。 21.示波器为保证输入信号波形不失真，在Y轴输入衰减器中采用__RC分压_ 电路。 22.电子示波器的心脏是阴极射线示波管，它主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成。 23.没有信号输入时，仍有水平扫描线，这时示波器工作在__连续扫描__状态，若工作在_触发扫描_状态，则无信号输入时就没有扫描线。 24.峰值电压表的基本组成形式为__检波－放大__式。 25.电子计数器的测周原理与测频相反，即由被测输入信号控制主门开通，而用晶体振荡器信号脉冲进行计数。26．某测试人员在一项对航空发动机页片稳态转速试验中，测得其平均值为 20000 转 / 分钟（假定测试次数足够多）。其中某次测量结果为 20002 转 / 分钟，则此次测量的绝对误差△x ＝ __2转/分钟__ ，实际相对误差＝ %____ 27．指针偏转式电压表和数码显示式电压表测量电压的方法分别属于 ______ 测量和______ 测量。模拟，数字 28.在测量中进行量值比较采用的两种基本方法是 ________ 和 ________ 。
09电气学习部 《电机学》系列材料电机学 作业参考答案 福州大学电气工程与自动化学院 电机学教研组黄灿水编 2008-3-3
2-1 设有一台500kV A 、三相、35000/400V 双绕组变压器，初级、次级侧绕组均系星形连接，试求高压方面和低压方面的额定电流。 解：由已知可得：kVA S N 500=、V U N 350001=、V U N 4002=，则有： 高压侧：)(25.8350003105003311A U S I N N N =??= = 低压侧： )(7.721400 3105003322A U S I N N N =??== 2-2 设有一台16MV A 、三相、110/11kV 、Yd 连接的双绕组变压器（表示初级三相绕组接成星形，次级三相绕组接成三角形）。试求高压、低压两侧的额定线电压、线电流和额定相电压、相电流。 解：由已知可得：MVA S N 16=、kV U N 1101=、kV U N 112=，则有： 高压侧 额定线电压： kV U N 1101= 额定线电流： )(0.8410 1103101633 611A U S I N N N =???= = 额定相电压： kV U U N 5.633 110311== =φ 额定相电流： )(8411A I I N ==φ 低压侧 额定线电压： kV U N 112= 额定线电流： )(84010 113101633 622A U S I N N N =???= = 额定相电压： kV U U N 1122==φ 额定相电流： )(4853 8403 22A I I N == =φ
华南农业大学珠江学院期末考试试卷 2010--2011学年度 上 学期 考试科目：电子测量与仪器 考试年级：07级 考试类型：（开卷）A 卷 考试时间：120 分钟 学号 姓名 年级专业0701电子信息工程 一、填空题(本大题共12小题，每空1分，共20分) 1．若要在荧光屏上观测正弦波，应将 电压加到垂直偏转板上，并将 电压加到水平偏转板上。 2．扫频仪在测试系统的频率特性时，其屏幕亮点在 方向的偏转距离与 频率 成正比。 3．电子计数器测量周期时，为了提高测试精度，应选用 时标，而测频率时，应选用 时标。 4．积分型数字电压表的基本原理是将被测电压转换成相应的 ，双积分型则转换成 。 5．用替代法测量电感有两种形式，其中 替代法用于测量大电感， 替代法用于测量小电感。 6．模拟式电压表使用 显示，数字电压表使用 显示。 7．电压测量是电量与非电量测量的 。 8．在电子测量中，通常所说的交流电压的平均值是指 的平均值。 9．5 2 1位的数字电压表200V 挡的分辨率为 V 。 10．最大显示为数是1999的数字电压表是 位数字电压表。
11、数字多用表测量二极管正向电阻时，应笔接二极管的正极， 笔接二极管的负极。 12、若测量值为102，而实际值为100，则测量的绝对误差为，实际相对误差为。 ，每小题1分，共10分。) 1.双踪示波器中电子开关的转换频率远大于被测信号的频率时，双踪显示工作在“交替”方式【】 2.示波器扫描信号频率是被测信号频率的n倍时，屏幕上显示的波形向左跑动。【】 3.常用电工仪表分为±0.1、±0.2、±0.5、±1.0、±1.5、±2.5、± 4.0七级。【】 4. 扫描发生器是示波器垂直通道中的重要组成部分。【】 5. 延迟线是示波器水平通道中的一个重要组成部分。【】 6．在测量结果的数字列中，前面的“0”都是有效数字。【】 7．为了减小测量误差，选择仪表量程时要尽量使仪表指示在满度值的2/3以上区域。【】 8．对电量的测量是电子测量，而对非电量的测量则不是电子测量。【】9．电子电压表和数字式万用表均采用微安级磁电系电流表作为表头。【】10．在测量过程中，使用仪表准确越高，测量结果的误差越小，而与选择量程大小无关。【】 小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其号码填在题干的括号内。共10小题，每小题1分，共10分) 1、交流电压表都按照正弦波电压【】进行定度的。 A.峰值 B. 峰—峰值 C.有效值 D.平均值
电子测量与仪器课后习题答案清华大学出版出版 简述计量与测量之间的联系和区别。 1．答：测量是用被测未知量和同类已知的标准单位量比较，这时认为被测量的真实数值是存在的，测量误差是由测量仪器和测量方法等引起的。计量是用法定标准的已知量与同类的未知量（如受检仪器）比较，这时标准量是准确的、法定的，而认为测量误差是由受检仪器引起的。 由于测量发展的客观需要才出现了计量，测量数据的准确可靠，需要计量予以保证，计量是测量的基础和依据，没有计量，也谈不上测量。测量又是计量联系实际应用的重要途径，可以说没有测量，计量也将失去价值。计量和测量相互配合，才能在国民经济中发挥重要作用。 量值传递的准则是什么 2．答：量值的传递的准则是：高一级计量器具检定低一级计量器具的精确度，同级计量器具的精确度只能通过比对来鉴别。 简述高频信号发生器的基本组成及各组成部分的功能。 1．答：高频信号发生器主要由主振级、调制级、内调制振荡器、输出级、监视器和电源等六部分组成。各部分的功能是：（1）主振级。其作用是产生高频等幅载波信号，也叫高频振荡器。（2）调制级。将主振级产生的高频等幅载波信号与调制信号发生器产生的音频调制信号（400Hz或1KHz）同时送到调制级后，从调制级输出的就是载有音频信号的已调波了。（3）内调制振荡器。其作用是产生内调制信号的，也叫内调制振荡器，一般的高频信号发生器产生的内调制信号有400Hz和1kHz两种。（4）输出级。其作用主要是对已调信号进行放大和滤波，然后在此基础上通过衰减器对输出电平进行较大范围的调节和输出阻抗的变换，以适应各种不同的需要。（5）监视器。监视器主要用来测量输出信号的载波的电平和调幅系数，显示输出信号的频率、幅度、波形等，对输出信号进行监视。（6）电源。电源供给各部分所需的直流电压。 频率合成的实现方法有那几种各有何优缺点 3．答：频率合成的方法一般有两种：直接合成法与间接合成法。直接合成法的优点是频率的稳定度高，频率转换速度快，频谱纯度高，频率间隔小，可以做到以下。缺点是它需要大量的混频器、滤波器、分频器及倍频器等，电路单元多，设备复杂，体积大而显得笨重，造价贵。间接合成法也称为锁相合成法，它通过锁相环来完成频率的加、减、乘、除（即完成频率的合成）。锁相环具有滤波作用，其通频带可以做得很窄，且中心频率易调，又能自动跟踪输入频率，因而可以省去直接合成法中所使用的大量滤波器、混频器及分频器等，有利于简化结构，降低成本，易于集成。 基本锁相环有哪几个组成部分各起什么作用为什么可以把锁相环看成是一个以输入频率为中心的窄带滤波器 4．答：锁相环路是间接合成法的基本电路，它是完成两个电信号相位同步的自动控制系统。基本锁相环由鉴相器（PD）、环路低通滤波器（LPF）和电压控制振荡器（VCO）等三部分组成。其工作原理是：将输出信号U o中的一部分反馈回来与输入信号U i共同加到鉴相器PD上进行相位比较，其输出端的误差电压UФ同两个信号的瞬时相位差成比例。误差电压UФ经环路低通滤波器LPF滤掉其中的噪音以后，用来控制压控振荡器VCO，使其振荡频率向其输入频率靠拢，直至锁定。此时，两信号的相位差保持某一恒定值，因而，鉴相器的输出电压也为一直流电压，振荡器就在此频率上稳定下来。也就是说，锁相环路的最终输出信号频率就是其输入信号频率，因而可以把锁相环看成是一个以输入频率为中心的窄带滤波器。 试述脉冲信号发生器的工作原理。
一、填空题 1、在选择仪器进行测量时，应尽可能小的减小示值误差，一般应使示值指示在仪表满刻度值的___2/3__ 以上区域。 2、随机误差的大小，可以用测量值的____标准偏差____ 来衡量，其值越小，测量值越集中，测量的____精密度____ 越高。 3、设信号源预调输出频率为1MHz ，在15 分钟内测得频率最大值为1.005MHz ，最小值为998KHz ，则该信号源的短期频率稳定度为___0.7%___ 。 4、信号发生器的核心部分是振荡器。 5、函数信号发生器中正弦波形成电路用于将三角波变换成正弦波。 6、取样示波器采用非实时取样技术扩展带宽，但它只能观测重复信号。 7、当观测两个频率较低的信号时，为避免闪烁可采用双踪显示的____断续____方式。 8、BT-3 型频率特性测试仪中，频率标记是用一定形式的标记来对图形的频率轴进行定量，常用的频标有___针形频标_____ 和____菱形频标_____ 。 9、逻辑分析仪按其工作特点可分逻辑状态分析仪和逻辑定时分析仪。 10、指针偏转式电压表和数码显示式电压表测量电压的方法分别属于____模拟__ 测量和___数字___ 测量。 1、测量误差是测量结果与被真值的差异。通常可以分为绝对误差和相对误差。 2、在测量数据为正态分布时，如果测量次数足够多，习惯上取3σ作为判别异常数据的界限，这称为莱特准则。 3、交流电压的波峰因数定义为峰值与有效值之比，波形因数定义为有效值与平均值之比。 4、正弦信号源的频率特性指标主要包括频率范围、频率准确度和频率稳定度。 5、频谱分析仪按信号处理方式不同可分为模拟式、数字式和模拟数字混合式。 6、逻辑笔用于测试单路信号，逻辑夹则用于多路信号。 7、当示波器两个偏转板上都加正弦信号时，显示的图形叫李沙育图形，这种图形在相位和频率测量中常会用到。 8、在示波器上要获得同步图形，待测信号周期与扫描信号周期之比要符合。 1、按照误差的基本性质和特点，可把误差分为系统误差、随机误差、和粗大误差。 2、按检波器在放大器之前或之后，电子电压表有两种组成形式，即放大-检波式 和检波-放大式。 3、在双踪示波器的面板上，当“微调”增益控制旋钮顺时针方向转至____校准__ 位置时，
第1章数据概述 一．选择题 1．下列关于数据库管理系统的说法，错误的是C A．数据库管理系统与操作系统有关，操作系统的类型决定了能够运行的数据库管理系统的类型 B．数据库管理系统对数据库文件的访问必须经过操作系统实现才能实现 C．数据库应用程序可以不经过数据库管理系统而直接读取数据库文件 D．数据库管理系统对用户隐藏了数据库文件的存放位置和文件名 2．下列关于用文件管理数据的说法，错误的是D A．用文件管理数据，难以提供应用程序对数据的独立性 B．当存储数据的文件名发生变化时，必须修改访问数据文件的应用程序 C．用文件存储数据的方式难以实现数据访问的安全控制 D．将相关的数据存储在一个文件中，有利于用户对数据进行分类，因此也可以加快用户操作数据的效率 3．下列说法中，不属于数据库管理系统特征的是C A．提供了应用程序和数据的独立性 B．所有的数据作为一个整体考虑，因此是相互关联的数据的集合 C．用户访问数据时，需要知道存储数据的文件的物理信息 D．能够保证数据库数据的可靠性，即使在存储数据的硬盘出现故障时，也能防止数据丢失 5．在数据库系统中，数据库管理系统和操作系统之间的关系是D A．相互调用 B．数据库管理系统调用操作系统 C．操作系统调用数据库管理系统 D．并发运行 6．数据库系统的物理独立性是指D A．不会因为数据的变化而影响应用程序 B．不会因为数据存储结构的变化而影响应用程序 C．不会因为数据存储策略的变化而影响数据的存储结构 D．不会因为数据逻辑结构的变化而影响应用程序 7．数据库管理系统是数据库系统的核心，它负责有效地组织、存储和管理数据，它位于用户和操作系统之间，属于A A．系统软件B．工具软件 C．应用软件D．数据软件 8．数据库系统是由若干部分组成的。下列不属于数据库系统组成部分的是B A．数据库B．操作系统 C．应用程序D．数据库管理系统 9．下列关于客户/服务器结构和文件服务器结构的描述，错误的是D A．客户/服务器结构将数据库存储在服务器端，文件服务器结构将数据存储在客户端 B．客户/服务器结构返回给客户端的是处理后的结果数据，文件服务器结构返回给客户端的是包含客户所需数据的文件 C．客户/服务器结构比文件服务器结构的网络开销小 D．客户/服务器结构可以提供数据共享功能，而用文件服务器结构存储的数据不能共享
《电机学》各章练习题与自测题参考答案 第1章 思考题与习题参考答案 1.1 变压器是怎样实现变压的?为什么能够改变电压，而不能改变频率? 答：变压器是根据电磁感应原理实现变压的。变压器的原、副绕组交链同一个主磁通，根据电磁感应定律dt d N e φ =可知，原、副绕组的感应电动势（即电压）与匝数成正比，所以当原、副绕组匝数21N N ≠时，副边电压就不等于原边电压，从而实现了变压。因为原、副绕组电动势的频率与主磁通 的频率相同，而主磁通的频率又与原边电压的频率相同，因此副边电压的频率就与原边电压的频率相同，所以，变压器能够改变电压，不能改变频率。 1.2变压器一次绕组若接在直流电源上，二次侧会有稳定的直流电压吗，为什么? 答：若一次绕组接直流电源，则铁心中将产生恒定的直流磁通，绕组中不会产生感应电动势，所以二次侧不会有稳定的直流电压。 1.3变压器铁心的作用是什么?为什么要用0.35mm 厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片叠成? 答：变压器铁心的主要作用是形成主磁路，同时也是绕组的机械骨架。采用导磁性能好硅钢片材料是为了提高磁路的导磁性能和减小铁心中的磁滞损耗，而用薄的（0.35mm 厚）表面绝缘的硅钢片叠成是为了减小铁心中的涡流损耗（涡流损耗与硅钢片厚度成正比）。 1.4 变压器有哪些主要部件，其功能是什么? 答：变压器的主要部件是器身，即铁心和绕组。铁心构成变压器的主磁路，也是绕组的机械骨架；绕组构成变压器的电路，用来输入和输出电能。除了器身外，变压器还有一些附属器件，如绝缘套管、变压器油、油箱及各种保护装置等。 1.5 变压器二次额定电压是怎样定义的? 答：变压器一次绕组加额定电压，二次绕组空载时的端电压定义为变压器二次额定电压。 1.6 双绕组变压器一、二次侧的额定容量为什么按相等进行设计? 答：变压器传递电能时，内部损耗很小，其效率很高（达95%以上），二次绕组容量几乎接近一次绕组容量，所以双绕组变压器的一次、二次额定容量按相等设计。 1.7 变压器油的作用是什么？ 答：变压器油既是绝缘介质，又是冷却介质，起绝缘和冷却作用。
电子专业 《电子测量》期末考试试题 总分100分考试时间：90分钟得分： 一．填空题（共25，每空1分） 1.测量仪表的精度又可以用、和三个指标加以 表征。 2. 示值相对误差定义为与的比值，通常用 百分数表示。 3、电子测量是以______________为依据，以______________为手段，以___________为被测对象所进行的测量。 4、电子测量的方法主要有____________、____________和___________。 5、控制__________是衡量测量技术水平的标志之一。 6、测量误差按其性质和特点不同，可分为_________、_________和_____________。 7、测量误差的表示方法有两种，即__________和___________。 8、电压测量仪器主要有_________、__________、_____________等。 9、开关稳压电源按储能元件与负载的连接方式不同，分为____________和____________。 10、实验室所用的直流稳压电源，从输出形式上一般分为_____、_____ 和_______。 二．判断题（共20，每题2分） 1、在写带有单位的量值时，准确写法是560K W±1000W。 ( ) 2、598416保留5个有效数字是59842。 ( ) 3、电子测量仪器外表有灰尘，在不通电的情况下可以用湿布去擦。( )
4、测量10.5V电压时，量程应选择10V档测量误差才最小。 ( ) 5、在工厂5S管理中，清洁、清扫的目的是应付检查。 ( ) 6、绝对误差就是误差的绝对值。（） 7、被测量的真值是客观存在的，然而却是无法获得的。（） 8、开关电源是靠改变开关管的占空比来实现稳压的。 ( ) 9、使用数字万用表进行电阻测量时，红表笔接COM端带负电，黑表笔接V?Ω端带正电。（）10、使用万用表测量过程中，若需更换量程档则应先将万用表与被测电路断开，量程档转换完毕再接入电路测量。（） 三．选择题（共20，每空2分） 1、下列测量中属于电子测量的是（） A、用天平测量物体的质量 B、用水银温度计测量温度 C、用数字温度计测量温度 D、用游标卡尺测量圆柱体的直径 2、下列不属于测量误差来源的是（） A 、仪器误差和（环境）影响误差 B 、满度误差和分贝误差 C 、人身误差和测量对象变化误差 D 、理论误差和方法误差 3、通常在相同的条件下，多次测量同一量时，误差的绝对值和符号保持恒定或在条件改变时，按某种规律而变化的误差称为（） (a)随机误差；(b)系统误差；(c)影响误差；(d)固有误差。 4、用MF47型万用表测量电阻时，因未机械调零而产生的测量误差属于( )。 A、随机误差 B、人身误差 C、粗大误差 D、系统误差
《电机学》 课后习题答案 华中科技大学辜承林主编
第1章 导论 1.1 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成？这些材料各有哪些主要特性？ 解：磁路：硅钢片。 特点：导磁率高。 电路：紫铜线。 特点：导电性能好，电阻损耗小. 电机：热轧硅钢片， 永磁材料 铁氧体 稀土钴 钕铁硼 变压器：冷轧硅钢片。 1.2 磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的？它们的大小与哪些因素有关？ 解：磁滞损耗：铁磁材料在交变磁场作用下反复磁化，磁畴会不停转动，相互间产生摩擦， 消耗能量，产生功率损耗。 与磁场交变频率f ，磁通密度B ，材料，体积，厚度有关。 涡流损耗：由电磁感应定律，硅钢片中有围绕磁通呈涡旋状的感应电动势和电流产生 叫涡流，涡流在其流通路径上的等效电阻中产生的损耗叫涡流损耗。 与 磁场交变频率f ，磁通密度，材料，体积，厚度有关。 1.3 变压器电动势、运动电动势产生的原因有什么不同？其大小与哪些因素有关？ 解：变压器电势：磁通随时间变化而在线圈中产生的感应电动势 4.44m E fN φ=。 运动电势：线圈与磁场间的相对运动而产生的e T 与磁密B ，运动速度v ，导体长度l ，匝数N 有关。 1.6自感系数的大小与哪些因素有关？有两个匝数相等的线圈，一个绕在闭合铁心上，一个 绕在木质材料上，哪一个自感系数大？哪一个自感系数是常数？哪一个自感系数是变数，随什么原因变化？ 解：自感电势：由于电流本身随时间变化而在线圈内感应的电势叫自感电势。d L e d t L ψ =- 对空心线圈：L Li ψ= 所以di e L L dt =- 自感：2L L N N m m i i i L Ni N φψ= = = ∧=∧ A m l μ∧= 所以，L 的大小与匝数平方、磁导率μ、磁路截面积A 、磁路平均长度l 有关。 闭合铁心μ>>μ0，所以闭合铁心的自感系数远大于木质材料。因为μ0是常数，所以木 质材料的自感系数是常数，铁心材料的自感系数是随磁通密度而变化。 1.7 在图1.30中，若一次绕组外加正弦电压u 1、绕组电阻R 1、电流i 1时，问 （1）绕组内为什么会感应出电动势？ （2）标出磁通、一次绕组的自感电动势、二次绕组的互感电动势的正方向； （3）写出一次侧电压平衡方程式； （4）当电流i 1增加或减小时，分别标出两侧绕组的感应电动势的实际方向。 解：(1) ∵u 1为正弦电压，∴电流i 1也随时间变化，由i 1产生的磁通随时间变化，由电磁感 应定律知d dt e N Φ=-产生感应电动势. (2) 磁通方向：右手螺旋定则，全电流定律1e 方向：阻止线圈中磁链的变化，符合右手螺 旋定则：四指指向电势方向，拇指为磁通方向。