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第1章习题
1．1 什么是测量？什么是电子测量？
答：测量是为确定被测对象的量值而进行的实验过程。在这个过程中，人们借助专门的设备，把被测量与标准的同类单位量进行比较，从而确定被测量与单位量之间的数值关系，最后用数值和单位共同表示测量结果。从广义上说，凡是利用电子技术进行的测量都可以说是电子测量；从狭义上说，电子测量是指在电子学中测量有关电的量值的测量。
1．2测量与计量两者是否是缺一不可？
答：测量与计量是缺一不可的。计量是测量的一种特殊形式，是测量工作发展的客观需要，而测量是计量联系生产实际的重要途径，没有测量就没有计量，没有计量就会使测量数据的准确性、可靠性得不到保证，测量就会失去价值。因此，测量与计量是相辅相成的。
1．3 按具体测量对象来区分，电子测量包括哪些内容？
答：电子测量内容包括：（1）电能量的测量如：电压，电流电功率等；（2）元件和电路参数的测量如：电阻，电容，电感，阻抗，品质因数，电子器件的参数等：（3）电信号的特性的测量如：信号的波形和失真度，频率，相位，调制度等；（4）电子电路性能的测量如：放大倍数，衰减量，灵敏度，噪声指数等：（5）特性曲线显示如：幅频特性，相频特性曲线等。
1．4 电子测量技术有哪些优点？
答：（1）测量频率范围宽（2）测试动态范围广（3）测量的准确度高（4）测量速度快（5）易于实现遥测和长期不间断的测量（6）易于实现测量过程的自动化和测量仪器的智能化
1．5 常用电子测量仪器有哪些？
答：（1）时域测量的仪器：电子电压表、电子计数器、电子示波器、测量用信号源等。（2）频域测量的仪器：频率特性测试仪、频谱分析仪、网络分析仪等。（3）调制域测量仪器：调值调制度仪、调制域分析仪等。（4）数据域测量仪器：逻辑笔、数字信号发生器、逻辑分析仪、数据通信分析仪等。（5）随机测量仪器：噪声系数分析仪、电磁干扰测试仪等。
第2章习题
2．1 测量时为何会产生误差？研究误差理论的目的是什么？
答：测量是用实验手段确定被测对象量值的过程，实验中过程中采用的方法、标准量和比较设备不一样，都可能使实验的确定值与被测对象的真值有差异，即都会产生误差。研究误差理论的目的就是掌握测量数据的分析计算方法、正确对测量的误差值进行估计、选择最佳测量方案。
2．2 测量误差用什么表示较好？
答：测量误差通常可用绝对误差和相对误差两种方法表示。若要反映测量误差的大小和方向，可用绝对误差表示；若要反映测量的准确程度，则用相对误差表示。
2．3 测量误差与仪器误差是不是一回事？
答：当然不是一回事。测量误差指的是测量值与被测量真值的差异，造成这种差异的原因可
能是仪器误差、人身误差、方法误差和环境误差等原因，因此仪器误差是造成测量误差的原因之一。而仪器误差仅仅是指作为比较设备的测量仪器由于测量精度和准确度所带来的测量误差。
2．4 有一个100V 的被测电压，若用0.5级、量程为0-300V 和1.0级、量程为0-100V 的
两只电压表测量，问哪只电压表测得更准些？为什么？
答： 要判断哪块电压表测得更准确，即判断哪块表的测量准确度更高。
（1）对量程为0-300V 、±0.5级电压表，根据公式有
%100%%1001??≤??=
x
s x x x
m x γ %5.1%100100
5.0300=??=
（2）对量程为0-100V 、±1.0级电压表，同样根据公式有
%100%%1002??≤??=
x
s x x x
m x γ %0.1%100100
.1100=??=
从计算结果可以看出，用量程为0-100V 、±1.0级电压表测量所产生的示值相对误差小，所以选用量程为0-100V 、±1.0级电压表测量更准确。
2．5 系统误差、随机误差和粗大误差的性质是什么？它们对测量结果有何影响？ 答：（1）系统误差是一个恒定不变的值或是具有确定函数关系的值；进行多次重复测量，系统误差不能消除或减少；系统误差具有可控制性或修正性。系统误差使测量的正确度受到影响。
（2）随机误差的性质主要有：在多次测量中，绝对值小的误差出现的次数比绝对值大的误差出现的次数多；在多次测量中，绝对值相等的正误差与负误差出现的概率相同，即具有对称性；测量次数一定时，误差的绝对值不会超过一定的界限，即具有有界性；进行等精度测量时，随机误差的算术平均值的误差随着测量次数的增加而趋近于零，即正负误差具有抵偿性。随机误差影响测量精度。
（3）粗大误差的主要性质是测量结果明显偏离实际值。它使测量结果完全不可信，只有在消除粗大误差后才能进行测量。
2．6 削弱系统误差的主要方法是什么？ 答：削弱系统误差的主要方法有： （1）零示法 （2）替代法 （3）补偿法 （4）对照法 （5）微差法 （6）交换法
2．7 减小随机误差的主要方法是什么？
答：理论上当测量次数n 趋于无限大时，随机误差趋于零。而实际中不可能做到无限多次的测量，多次测量值的算术平均值很接近被测量真值，因此只要我们选择合适的测量次数，使测量精度满足要求，就可将算术平均值作为最后的测量结果。
2．8 准确度为0.5级、量程为0-100V 的电压表，其最大允许的绝对误差为多少？ 答：最大允许的绝对误差为：
V s x x m 5.0%5.0100%=?=?≤?
2．9 测量上限为500V 的电压表，在示值450V 处的实际值为445V ，求该示值的： （1）绝对误差（2）相对误差（3）引用误差（4）修正值 答：（1）绝对误差
V V V A x x 50450450-=-=-=? （2）相对误差
%2.11%100445
50%100-=?-=??=
x x x γ （3）引用误差
%0.10%100500
50%100-=?-=??=
m m x x γ （4）修正值
V x c 50=?-=
2．10 对某电阻进行等精度测量10次，数据如下（单位k Ω）：
0.992、0.993、 0.992、 0.991、 0.993、 0.994、 0.997、 0.994、 0.991 、0.998。试给出包含误差值的测量结果表达式。 答：
1）．将测量数据按先后次序列表。
2）．用公式∑=n
i
i x n x 1求算术平均值。
9935.010
998.0993.0992.0)(11011021=+++=+++=∑ V V V n x
3）．用公式x x i i -=ν求每一次测量值的剩余误差，并填入上表中。
4）．用公式∑=-=
n i i
n 1
211νσ
计算标准差的估计值σ
。 00237.00000505.09
1
)00002025
.000000025.000000225.0(91
1101101
2=?=
+++=-=∑ i v σ 5）．按莱特准则判断粗大误差，即根据()
x x x i i σν 3>-=剔除坏值。 00711.000237.03)(3=?=x σ
从表中可以看出，剩余残差最大的第10个测量数据，其值为：
)(30045.09935.0998.01010x x x v σ
?=-=-=
所以该组测量数据中无坏值。
6）．根据系统误差特点，判断是否有系统误差，并修正。 测量数据分布均匀，无规律分布，无系统误差。 7）．用公式n
x σσ=
求算术平均值的标准差估计值。
00075.016228.300237.010
00237.0====
n x σσ 8）．用公式x x σλ
3=求算术平均值的不确定度。
00225.000075.033=?==x x σλ
9）．写出测量结果的表达式。
0023.09935.0±=±=x x A λ
2．11 对某信号源正弦输出信号的频率进行10次测量，数据如下（单位kH Z ）：
10.32、10.28、10.21、10.41、10.25、10.04、10.52、10.38、10.36、10.42。试写出测量结果表达式。 答：
1）．将测量数据按先后次序列表。
2）．用公式∑=n
i
i x n x 1求算术平均值。
319.1010
42.1028.1032.10)(11011021=+++=+++=∑ f f f n x
3）．用公式x x i i -=ν求每一次测量值的剩余误差，并填入上表中。 4）．用公式∑=-=
n i i n 1
211νσ
计算标准差的估计值σ
。 00237.00000505.09
1
)00002025
.000000025.000000225.0(91
1101101
2=?=
+++=-=∑ i v σ 5）．按莱特准则判断粗大误差，即根据()
x x x i i σν 3>-=剔除坏值。 00711.000237.03)(3=?=x σ
从表中可以看出，剩余残差最大的第10个测量数据，其值为：
)(30045.09935.0998.01010x x x v σ
?=-=-=
所以该组测量数据中无坏值。
6）．根据系统误差特点，判断是否有系统误差，并修正。 测量数据分布均匀，无规律分布，无系统误差。 7）．用公式n
x σσ=
求算术平均值的标准差估计值。
00075.016228.300237.010
00237.0====
n x σσ 8）．用公式x x σλ
3=求算术平均值的不确定度。
00225.000075.033=?==x x σλ
9）．写出测量结果的表达式。
0023.09935.0±=±=x x A λ
2．12 将下列数据进行舍入处理，要求保留四位有效数字。
3.14159、2.71729、
4.51050、3.21650、3.6235、6.378501、7.691499。 答：
3.14159 →3.142（要被舍数字的值恰好等于5时，要保留数的末位为奇数1，所以在
最后位加1）。
2.71729→2.717
4.51050→4.511 （将5舍去向前一位进1） 3.21650→3.216 （被舍数字的值恰好等于5时，要保留数的末位为偶数6，所以不变。） 3.6235→3.624 （要被舍数字的值恰好等于5时，要保留数的末位为奇数1，所以在
最后位加1）。
6.378501→6.378（被舍数字的值恰好等于5时，要保留数的末位为偶数6，所以不变。）
7.691499→7.691
第3章习题
3．1 对于集总参数元件一般需测量哪些参数？
答：集总参数元件是指具有两端钮的元件，端钮间有确定的电压，元件中有确定的电流。因此该类元件测量一般可测量元件的阻抗、电感、电容、流过的电流及端钮间有确定的电压。
3．2 使用电阻器时要考虑哪些问题？
答：电阻在电路中多用来进行限流、分压、分流以及阻抗匹配等。是电路中应用最多的元件之一。使用电阻器时主要应考虑电阻的标称阻值、额定功率、精度、最高工作温度、最高工作电压、噪声系数及高频特性等。
3．3 简述直流电桥测量电阻的基本方法。
答：
典型的惠斯登电桥的原理如图3.1所示。其步骤如下： （1） 测量时，接上被测电阻x R ，再接通电源 （2） 通过量程开关调节比例系数k ，其中k =R 1/R 2。 （3） 再调节n R ，使电桥平衡，即检流计指示为0。 （4） 读出k 和n R 的值，用公式求得x R 。
n n x kR R R R R =?=
2
1
3．4 电解电容的漏电流与所加电压有关系吗？为什么？
答：当然有关系。电解电容的介质有两种，正极金属片表面上形成的一层氧化膜；负极为液体、半液体或胶状的电解液，因其有正、负极之分，实际上内部形成了电场，故只能工作在直流状态下，如果极性用反，即外加电压与内部电场方向相反，漏电流剧增。
3．5 右图表示的串联电桥达到了平衡，其中Ω=1002R 、
F C μ1.02=、F C μ01.04=、Ω=10003R
试求x R 、x L 的值。
答：串联电桥中，由电桥的平衡条件可得 32
24)1
(1)(R C j R C j L j R x x ?+=?
+ωωω
2332441
C j R R R C L C j R x x ωω+
?=+?
由实部与实部、虚部与虚部相等可得：
324R R C L x
?= 2
341
C j R C j R x ωω=
?
∴ 432C R R L x ??= 2
4
3C C R R x ?=
分别将已知数值代入，可算得： mH L x 1= Ω=100x R
3．6 一个电解电容器，它的“+”、“-”极标志已脱落，如何用万用表去判定它的“+”、“-”
极？
答：测量电容器漏电的方法，可以用来鉴别电容器的正、负极。对失掉正、负极标志的电解电容量，可先假定某极为“+”极，让其与万用表的黑表笔相接，另一个电极与万用表的红笔相接，同时观察并记录表针向右摆动的幅度；将电容放电后，两只表笔对调，重新进行测量。哪一次测量中，表针最后停留的摆动幅度小，说明该次测量中对电容的正、负假设是对的。
3．7 简述晶体管图示仪的组成及各部分的作用。 答：晶体管图示仪的基本组成如图3.3所示。它主要由同步脉冲发生器、基极阶梯波发生器、集电极扫描电压发生器、测试转换开关、垂直放大器、水平放大器和示波管组成。
图示仪工作时，同步脉冲发生器产生同步脉冲信号，使基极阶梯波发生器和集电极扫描电压发生器保持同步，以显示正确而稳定的特性曲线；基极阶梯波发生器提供大小呈阶梯变化的基极电流；集电极扫描电压发生器提供集电极扫描电压；测试转换开关用以转换测试不同结法和不同类型的晶体管特性曲线参数；垂直放大器、
水平放大器和示波管组成示波器
系统，用以显示被测晶体管的特性曲线。
3．8 画出图示仪测试二极管正向特性曲线的简化原理图。 答：晶体管图示仪可以测量二极管的正向伏安特性曲线。首先将图示仪荧光屏上的光点置于坐标左下角，峰值电压范围置0~20V ，集电极扫描电压极性置于“+”，功耗电阻置1k Ω，X 轴集电极电压置0.1伏/度，Y 轴集电极电流置5毫安/度，Y 轴倍率置×1，将二极管的正负极分别接在面板上的C 和E 接线柱上，缓慢调节峰值电压旋扭，即可得到二极管正向伏安特性曲线。从屏幕显示图可以直接读出二极管的导通电压。
3．9 画出图示仪测试三极管输入和输出特性的简化原理图。 答：图3.5表示了图示仪测量NPN 晶体管输入和输出特性曲线的原理图。
当集电极与发射极之间的电压ce V 为某一常数时，输入回路中加扫描电压，测出ce V 和b I 的关系曲线，就是输入特性曲线。 s R 为集电极电流c I 的取样电阻，其两端电压RS V 与c I 成正比。
RS V 经Y 轴放大器放大后，使示波管荧光屏上的光点在垂直方向上产生与c I 成正比的位移。50Hz 的市电经全波整流后得到100Hz 正弦半波电压，作为被测管的集电极扫描电压ce V 。ce V 经X 轴放大器加在示波管的水平偏转板上，使荧光屏上的光点在水平方向上产生与之成正比的位移。该特性曲线是以b I 为参变量的c I 与ce V 之间的关系曲线。b I 一般从零开始，作等间隔递增，对应于b I 的每一级阶梯作出c I ~ce V 一条曲线，整个就得到一簇输出特性曲线。
第4章习题
4．1 电流的直接测量与间接测量原理有何区别？两种测量方法的测量准确度各取决于什么因数？
答：电流的直接测量就是把电流表串入电路，从电流表直接测出电流值。间接测量法就是先测量负载两端电压，然后换算出电流值。直接测量法的测量准确度主要取决于串入的电流表的精度和内阻，内阻越小越好；间接测量法则与电压表精度和内阻有关，内阻越大越好。
4．2 测量大电流的电流表，一般都是在基本量程上扩大，为什么不直接制造大电流的电流表？
答：在实际应用中，测量电流通常使用磁电式电流表、电磁式电流表、模拟式万用表和数字多用表直接测量电流，而大多数用磁电式电流表。从磁电式仪表的工作原理可以看出，不增加测量线路，磁电式是可以直接测量直流电流的，但由于被测电流要通过游丝和可动线圈，被测电路的最大值只能限制在几十微安到几十毫安之间，要测量大电流，就需要另外加接分流器，即在基本量程上扩大。如果直接制造大电流的电流表，由于电流表的阻抗不能做到太小，而电流表的线圈很细，因此当大电流流过时，会产生很大的热量，很可能会烧坏表，因此不直接制造大电流的电流表。
4．3 电流表的基本量程和扩大量程，哪一个量程的测量准确度高？为什么？
答：电流表的基本量程是指不增加测量线路直接测量电流的量程。如磁电式仪表可以直接测量直流，但由于被测电流要通过游丝和可动线圈，被测电流的最大值只能限制在几十μA 到几十mA之间，要测量大电流，就需要另外加接分流器。因此扩大量程是通过并联不同的分流电阻实现，这种电流表的内阻随量程的大小而不同，量程越大，测量机构流过的电流越大，分流电阻越小，电流表对外显示的总内阻也越小，而电流表测量电流是串联在电路中的，内阻越小对电路的影响越小，因而测量准确越高。
4．4 有两只量程相同的电流表，但内阻不一样，问哪只电流表的性能好？为什么？
答：电流表测量电流是将表串联在电路中的，内阻越小对电路的影响越小，因而测量准确越高。
4．5 高频电流表的量程扩大可采用什么方法？
答：高频电流表一般在测量强电流时采用分流器或变流器来减小流过热电式电流表的电流，从而扩大量程。
①分流法。从原理讲可分为电阻、电容、电感三种分流法。电阻分流法的功耗大，故不在高频电流表中使用；电感分流法功耗虽小，但易受外界多变磁场的影响，使用的场合较小；电容分流法用的较多。电容分流法的方法是将热电式电流表的输入端并联一只电容，将高频电流分流掉一部分，达到扩大量程的目的。利用电阻、电感分流器的电流表，其压降较大。这个压降还与被测电流的频率有关，因此对被测电路有一定的影响。
②变流法是利用变流器的变压比来实现电流分流。
4．6 热电式电流表是如何测量电流的？
答：热电式电流表的基本原理利用热电偶组成闭合回路，将热电偶的工作端与流过电流的金属导线焊接在一起，当金属导线中流过电流时，热电偶工作端温度发生变化，而热电偶是由二个不同金属元素构成，在热电偶的另两端有电动势出现，其大小正比于两焊接点的温度差，
且与组成热电偶的材料有关，这样就反映出被测高频电流的量值。
4．7 电流的测量方案有哪些？ 答：电流测量的方法可分为直接测量法和间接测量法。直流电流的测量可采用磁电式电流表、数字电压万用表等仪表，通过直接测量法和间接测量法进行测量；交流电流的测量可采用电磁式电流表、热电式电流表和数字电压万用表等仪表，通过直接测量法和间接测量法进行测量。
第5章习题
5．1 简述电压测量的意义。
答：电压、电流和功率是表征电信号能量大小的三个基本参数，其中又以电压最为常用。通过电压测量，利用基本公式可以导出其它的参数；此外，电路中电流的状态，如饱和、截止、谐振等均可用电压形式来描述；许多电参数，如频率特性、增益、调制度、失真度等也可视为电压的派生量；许多电子测量仪器，如信号发生器、阻抗电桥、失真度仪等都用电压量作指示。因此，电压测量是其他许多电参数量，也包括非电参数量测量的基础，是相当重要和相当普及的一种参数测量。
5．2用正弦有效值刻度的均值电压表测量正弦波、方波和三角波，读数都为1V ，三种信号波形的有效值为多少？
解：先把α=1V 换算成正弦波的平均值。
V K U U F 9.011
.11
~~~===
按“平均值相等则读数相等”的原则，方波和三角波电压的平均值也为0.9V ，然后再通过电压的波形因数计算有效值。
V U K U F 19.011.1=?=?=正弦波正弦波正弦波
V U K U F 9.09.01=?=?=方波方波方波
V U K U F 04.19.015.1=?=?=三角波三角波三角波
5．3 在示波器上分别观察到峰值相等的正弦波、方波和三角波，V U p 5=，分别用都是正弦有效值刻度的、三种不同的检波方式的电压表测量，试求读数分别为多少？ 解：（1）用峰值检波方式电压表测量，读数都是5V ，与波形无关。 （2）用有效值检波正弦有效值刻度的电压表测量 ①正弦波
V K U U P P 54.3414
.15
==
=
正弦波
正弦波正弦波 ②方波 V K U U P P 51
5
==
=
方波
方波方波
③三角波 V K U U P P 89.273
.15
==
=
三角波
三角波三角波 （3）用均值检波正弦有效值刻度的电压表测量 ①正弦波 V K U U P P 54.3414
.15
==
=
正弦波
正弦波正弦波 ②方波 波形因数和波峰因数均为1，所以其平均值为5V ，相应此平均值的正弦有效值即为读数值。
V U K U F 55.5511.1=?=?=正弦波正弦波正弦波
③三角波 V K U U P P 89.273
.15
==
=
三角波
三角波三角波 V K U U F 51.215
.189
.2==
=
三角波
三角波三角波 相应此平均值的正弦波的有效值即为读数值。
V K U U P P 78.1414
.151
.2==
=
正弦波
正弦波正弦波 5．4 欲测量失真的正弦波，若手头无有效值电压表，只有峰值电压表和均值电压表可选用，问选哪种表更合适些？为什么？ 答：利用峰值电压表测失真的正弦波时可能产生非常大的误差。因为峰值检波器对波形响应十分敏感，读数刻度不均匀，它是在小信号时进行检波的，波形误差可达30％左右。若用均值电压表测量波形误差相对不大，它是对大信号进行检波，读数刻度均匀。所以，选用均值电压表更合适。
5．5 逐次逼近比较式DVM 和双积分式DVM 各有哪些特点？各适用于哪些场合？ 答：逐次逼近比较式DVM 的特点：
（1）测量速度快（2）测量精度取决于标准电阻和基准电压源的精度以及D/A 转换器的位数（3）由于测量值对应于瞬时值，而不是平均值，抗干扰能力较差。逐次逼近比较式DVM 多用于多点快速检测系统中 双积分式DVM 的特点：
（1）它通过两次积分将电压转换成与之成正比的时间间隔，抵消了电路参数的影响。（2）积分器时间可选为工频的整数倍，抑制了工频干扰，具有较强的抗干扰能力。（3）积分过程是个缓慢的过程，降低了测量速度，特别是为了常选积分周期，因而测量速度低。双积分式DVM 适用于灵敏度要求高,测量速度要求不高, 有干扰的场合
5．6 模拟电压表和数字电压表的分辨率各自与什么因数有关？
答：模拟电压表的分辨率是指能够响应的信号的最小值，一般用输入信号的最小幅度表示。 数字电压表的分辨率是指DVM 能够显示的被测电压的最小变化值，即显示器末位跳动一个数字所需的电压值。它们的分辨率主要由工作原理、测试方法、电路参数等决定，数字电压表的分辨率受A/D 转换器的影响。
5．7 绘图说明DVM 的电路构成和工作原理 答：数字电压表（DVM ）的组成如图5.1所示。
整个框图包括两大部分，模拟部分包括输入电路（如阻抗变换电路、放大和扩展量程电路）和A/D 转换器。A/D 转换器是数字电压表的核心，完成模拟量到数字量的转换。电压表的技术指标如准确度、分辨率等主要取决于这部分的工作性能。数字部分主要完成逻辑控制、译码和显示功能。
5．8 说明DVM 与DMM 有何区别？
答：数字电压表（DVM ）实际上是数字多用表（DMM ）的一个组成部分，
现代的数字表已由过去单一功能的直流数字电压表发展到能测量交直流电压、交直流电流和电阻等10多种功能的数字多用表。在DMM 中，交流电压、电流和电阻测量都是先将它们变
进行电压测量。数字多用表的图5.2所示。
5．9 数字电压表的技术指标主要有哪些？它们是如何定义的？ 答：数字电压表的技术指标主要有以下几项。 1．测量范围
测量范围包括显示的位数、量程的范围和是否具有超量程能力等。 （1）显示位数
显示位数是表示DVM 精密程度的一个基本参数。所谓位数是指能显示0~9共十个完整数码的显示器的位数。 （2）量程的范围
DVM 的量程范围包括基本量程和扩展量程。基本量程是测量误差最小的量程，它不经过衰减和放大器；扩展量程是采用输入衰减器和放大器来完成的，它的测量精度比基本量程的测量精度降低。 （
3）超量程能力
超量程能力是DVM 的一个重要的性能指标。
1/2位和基本量程结合起来，可说明
DVM 是否具有超量程能力
2．分辨率
分辨率是指DVM 能够显示的被测电压的最小变化值，即显示器末位跳动一个数字所需的电压值。 3．测量速率
测量速率是指每秒钟对被测电压的测量次数，或一次测量全过程所需的时间。 4．输入特性
输入特性包括输入阻抗和零电流两个指标。
直流测量时，DVM 输入阻抗用i R 表示。量程不同，i R 也有差别，一般在10M Ω~1000 M Ω之间。
交流测量时，DVM 输入阻抗用i R 和输入电容i C 的并联值表示，一般i C 在几十至几百皮法之间。
5．抗干扰能力
DVM 的干扰分为共模干扰和串模干扰两种。仪器中采用共模抑制比和串模抑制比来表示DVM 的抗干扰能力。一般共模干扰抑制比为（80~150）dB ；串模抑制比为（50~90）dB 。 6．固有误差和工作误差
DVM 的固有测量误差主要是读数误差和满度误差，通常用测量的绝对误差表示。
）（m x U U U ?+?±=?%%βα (5-15) 工作误差指在额定条件下的误差，通常也以绝对值形式给出。
5．10 直流电压的测量方案有哪些？
答：直流电压的测量一般可采用直接测量法和间接测量法两种。可用数字式万用表、模拟式万用表、电子电压表、示波器等设备运用零示法、微安法等测量直流电压。
5．11 交流电压的测量方案有哪些？
答：交流电压的测量一般可分为两大类，一类是具有一定内阻的交流信号源，另一类是电路中任意一点对地的交流电压。交流电压的常用测量方法有电压表法和示波器法。
5．12 甲、乙两台DVM ，甲的显示器显示的最大值为9999，乙为19999，问： （1）它们各是几位的DVM ，是否有超量程能力？ （2）若乙的最小量程为200mV ，其分辨率为多少？
（3）若乙的固有误差为)%02.0%05.0(m x U U U +±=?，分别用2V 和20V 档测量
V U x 56.1=电压时，绝对误差和相对误差各为多少？
答：（1）超量程能力是DVM 的一个重要的性能指标。1/2位和基本量程结合起来，可说明DVM 是否具有超量程能力。甲是4位DVM ，无超量程能力；乙为4位半DVM ，可能具有超量程能力。
（2）乙的分辨率指其末位跳动±1所需的输入电压，所以其分辨率为0.1mV 。 （3）用2V 挡测量 绝对误差 )%02.0%05.0(m x U U U +±=?
V 118
.0)2%02.056.1%05.0(=?+?±=
相对误差 %9.5%1002
118
.0%100=?=??=U U x γ 用20V 挡测量
绝对误差 )%02.0%05.0(m x U U U +±=?
V 478.0)20%02.056.1%05.0(=?+?±= 相对误差 %4.2%10020
478
.0%100=?=??=
U U x γ
第6章习题
6．1 目前常用的测频方法有哪些，各有何特点？
答：目前常用的频率测量方法按工作原理可分为直接法和比对法两大类。 （1）直接法
是指直接利用电路的某种频率响应特性来测量频率的方法。电桥法和谐振法是这类测量方法的典型代表。直接法常常通过数学模型先求出频率表达式，然后利用频率与其它已知参数的关系测量频率。如谐振法测频，就是将被测信号加到谐振电路上，然后根椐电路对信号发生谐振时频率与电路的参数关系LC f x π2/1=，由电路参数L 、C 的值确定被测频率。 （2）比对法
是利用标准频率与被测频率进行比较来测量频率。其测量准确度主要取决于标准频率的准确度。拍频法、外差法及计数器测频法是这类测量方法的典型代表。尤其利用电子计数器测量频率和时间，具有测量精度高、速度快、操作简单、可直接显示数字、便于与计算机结合实现测量过程自动化等优点，是目前最好的测频方法。
6．2 通用电子计数器主要由哪几部分组成？画出其组成框图。
答：电子计数器一般由输入通道、计数器、逻辑控制、显示器及驱动等电路构成。
6．3 测频误差主要由哪两部分组成？什么叫量化误差？使用电子计数器时，怎样减小量化误差？
答：电子计数器测频是采用间接测量方式进行的，即在某个已知的标准时间间隔内，测出被测信号重复的次数N ，然后由公式计算出频率。其误差主要由两部分组成。一是计数的相对
误差，也叫量化误差；二是闸门开启时间的相对误差。按最坏结果考虑，频率测量的公式误差应是两种误差之和。
量化误差是利用电子计数器测量频率，测量实质是已知的时间内累计脉冲个数，是一个量化过程，这种计数只能对整个脉冲进行计数，它不能测出半个脉冲，即量化的最小单位是数码的一个字。量化误差的极限范围是±１个字，无论计数值是多少，量化误差的最大值都是1±一个字，也就是说量化误差的绝对误差1±≤?N 。因此，有时又把这种误差称为“±1个字误差”，简称“1±误差。”这种测量误差是仪器所固有的，是量化过程带来的。当被测量信号频率一定时，主门开启的时间越长，量化的相对误差越小，当主门开启时间一定时,提高被测量信号的频率，也可减小量化误差的影响。 6．4 测量周期误差由哪几部分组成？什么叫触发误差？测量周期时，如何减小触发误差的影响？
答：电子计数器测量周期也是采用间接测量方式进行的，与测频误差的分析类似，测周误差也由两项组成，一是量化误差，二是时标信号相对误差。测周时输入信号受到噪声干扰，也会产生噪声干扰误差，这是一种随机误差，也称为触发误差。触发误差是指在测量周期时，由于输入信号中的干扰噪声影响，使输入信号经触发器整形后，所形成的门控脉冲时间间隔与信号的周期产生了差异而产生的误差，触发误差与被测信号的信噪比有关，信噪比越高，触发误差就越小，测量越准确。
6．5 使用电子计数器测量频率时，如何选择闸门时间？
答：电子计数器测量频率时，当被测信号频率一定时，主门开启时间越长，量化的相对误差就越小。所以在不使计数器产生溢出的前提，扩大主门的开启时间Ts ，可以减少量化误差的影响。但主门时间越长测量时间就越长，所以两者应该兼顾。
6．6 使用电子计数器测量周期时，如何选择周期倍乘？ 答：电子计数器测量周期时，“周期倍乘”后再进行周期测量，其测量精确度大为提高。需要注意的是所乘倍数k 要受到仪器显示位数等的限制。
6．7 欲用电子计数器测量=200H Z 的信号频率，采用测频（闸门时间为1s ）和测周（时标为0.1μs ）两种方案，试比较这两种方法由±1误差所引起的测量误差。 答：①测频时，量化误差为
31051
2001
1-?±=?±=?±=?s x T f N N ②测周时，量化误差为
3710210
2001-?±=±=±=?±=?c x c x f f f T N N 从计算结果可以看出，采用测周方法的误差小些。
6．8 使用电子计数器测量相位差、脉冲宽度时，如何选择触发极性？ 答：电子计数器测量相位差、脉冲宽度时时通常是测量两个正弦波上两个相应点之间的时间间隔，触发极性可以取“+”，也可以取“-”，根据测量方便进行选择。为了减小测量误差，可利用两个通道的触发源选择开关，第一次设置为“+”，信号由负到正通过零点，测得T 1；
第二次设置为“-”，信号由正到负通过零点，测得T 2；两次测量结果取平均值。
6．9 欲测量一个=1MH Z 的石英振荡器，要求测量准确度优于±1×10-6
，在下列几种方案中，哪种是正确的，为什么？
（1） 选用E312型通用计数器（≤±1×10-6
），闸门时间置于1s 。
（2） 选用E323型通用计数器（≤±1×10-7
），闸门时间置于1s 。 （3） 通用计数器型号同上，闸门时间置于10s 。
答：要看哪个方案正确，就是要比较哪种方案的测量准确度符合要求。
（1）选用E312型通用计数器（≤±1×10-6
），闸门时间置于1s 。
6
66102)10111011(1--?±=?+??±=???
? ???+?±=?=
c c
s x x x f f f T f f f γ （2）选用E323型通用计数器（≤±1×10-7
），闸门时间置于1s 。
（3）通用计数器型号同上，闸门时间置于10s 。
7
76102)101101011(1--?±=?+??±=???
? ???+?±=?=
c c s x x x f f f T f f f γ 从计算结果可以看出第3种方法是正确的，它符合测量准确度的要求。
6．10 利用频率倍增方法，可提高测量准确度，设被测频率源的标称频率为=1MH Z ，闸门时
间置于1s ，欲把±1误差产生的测频误差减少到1×10-11
，试问倍增系数应为多少？ 答：倍增前量化误差为
661011
1011
1-?±=??±=?±=?s x T f N N 倍增系数为 5
11
61010
1101==??=--M
6．11 利用下述哪种测量方案的测量误差最小？
（1） 测频，闸门时间1s 。 （2） 测周，时标100μs 。 （3） 周期倍乘，N=1000。
答：对于一确定频率f ，可以根据中界频率进行判断。
Hz T f c 4
610410
10011?=?==
- 中界频率Hz T f f s
c
2001
1044
0=?==
若题目中给定的被测频率低于中界频率，则采用测周法比测频法误差小，若先经过“周期倍乘”，再进行周期测量则误差最小。
第7章习题
7．1 低频信号源中的主振器常用哪些电路？为什么不用LC 正弦振荡器直接产生低频正弦振荡？
答：低频信号源中的主振器一般由RC 振荡电路或差频式振荡电路组成。相对来说采用RC 振荡电路或差频式振荡电路比LC 振荡电路简单，调节方便。
7．2 画出文氏桥RC 振荡器的基本构成框图，叙述正反馈桥臂的起振条件和负反馈桥臂的稳幅原理。 答：
图7.1为文氏电桥振荡器的原理框图。R 1、C 1、R 2、C 2组成RC 选频网络，可改变振荡器的频率；R 3、R 4组成负反馈臂，可自动稳幅。 在RC
f f π21
0=
=时，输入信号经RC 选频网络传输到运算放大器。同相端的电压与运算放大器的反馈网络形成的电压同相，即有0=f ?和π??n f a 2=+。这样，放大器和RC 选频网络组成的电路刚好组成正反馈系统，满足振荡的相位条件，因而有可能振荡。此时，反馈系数F=1/3，因此只要后接的二级放大器的电压放大倍数为A 3=V ，那么就满足了振荡器起振的幅值条件A V F ≥1，可以维持频率RC
f f π21
0=
=时的等幅正弦振荡。 实际电路中，其中R 3是具有负温度系数的热敏电阻。在振荡器的起振阶段，由于温度低，R 3的阻值较大，负反馈系数小，使负反溃放大器的电压增益大于3，RC
f π21
=
的信号产生增幅振荡。随着该信号的增大，流过R 3的电流增大，从而使R 3的温度升高，阻值下降，反馈深度加深，负反馈放大器的电压放大倍数减小，只要R 3、R 4选择恰当，最后将达到稳定的等幅正弦振荡。当电路进入稳定的等幅振荡之后，如果由于某种原因引起输出 电压增大时，由于0V 直接接在R 3、R 4的串联电路中，从而使流过R 3的电流增大，R 3减小也会使负反馈放大器的放大倍数下降，令输出电压减小，达到稳定输出电压的目的。
7．3 高频信号发生器主要由哪些电路组成？各部分的作用是什么？
答：高频信号发生器组成的基本框图如图7.2所示。主要包括主振级、缓冲级、调制级、输出级、监测电路和电源等电路。
主振级产生高频振荡信号，该信号经缓冲级缓冲后，被送到调制级进行幅度调制和放大，调制后的信号再送给输出级输出，以保证具有一定的输出电平调节范围。监测电路监测输出信号的载波电平和调制系统数，电源用于提供各部分所需的直流电压。
7．4 高频信号发生器中的主振级有什么特点？为什么它总是采用LC振荡器？
答：主振级用于产生高频振荡信号，它决定高频信号发生器的主要工作特性。按产生主振信号的方法不同，高频信号发生器可分为调谐信号发生器、锁相信号发生器和合成信号发生器三大类。由调谐振荡器构成的信号发生器称为调谐信号发生器。常用的调谐振荡器就是晶体管LC振荡电路，LC振荡电路实质上是一个正反馈调谐放大器，主要包括放大器和反馈网络两个部分。这种电路易于在高频段起振和调节。
7．5 函数信号发生器的设计方案由几种？简述函数信号发生器由三角波转变为正弦波的二极管网络的工作原理。
答：函数信号发生器实际上是一种多波形信号源，可以输出正弦波、方波、三角波、斜波、半波正弦波及指数波等。构成函数发生器的方案很多，通常有三种，即方波-三角波-正弦波函数发生器的构成方案、三角波-方波-正弦波函数发生器的构成方案、正弦波-方波-三角波函数发生器的构成方案。
图7.3为中用二极管和电阻构成电路，实现了三角波到正弦波转换。
在三角波的正半周，当V i的瞬时值很小时，所有的二极管都被偏置电压+E和-E截止，输入的三角波经过电阻R直接输出到输出端，V O=V i，输出V O与输入波形V i一样。
当三角波的瞬时电压V i上升到V1时，二极管D1a导通，电阻R、R1、R1a组成第一级分
压器，输入三角波通过该分压器分压后传送到输出端，输出电压比输入电压降低。
随着输入三角波的不断增大，二极管D 3a 、D 4a
依次导通，使得分压器的分压比逐渐减小，输出电压 衰减幅度更大，使三角波趋近于正弦波。 同理，当三角波自正峰值逐渐减小时，二极管 D 4a 、D 3a 、D 2a 、D 1a 依次截止，分压器的分压比又
逐渐增大，输出电压衰减幅度依次变小，三角波也
趋近于正弦波，如此循环，三角波变换成正弦波， 如图7.4所示。图中，该波形变换网络实际上是 采用4级网络、16条线段将三角波转变为正弦波，
是对正弦波的逼近。如果网络的级数越多，逼近的 程度就越好。
7．6 什么是频率合成器，说明频率合成的各种方法及优缺点。
答：所谓频率合成，是对一个或多个基准频率进行频率的加、减（混频）、乘（倍频）、除（分频）四则运算，从而得到所需的频率。这一系列频率的准确度和稳定度取决于基准频率，
频率合成的方法很多，但基本上分为两类，一类是直接合成法，一类是间接合成法。 在直接合成法中，由于基准频率和辅助参考频率始终是存在的，转换输出频率所需时间主要取决于混频器、滤波器、倍频器、分频器等电路的稳定时间和传输时间，这些时间一般较小，因此直接合成法可以得到较快的频率转换速度，从而广泛应用于跳频通信、电子对抗、自动控制和测试等领域。其缺点是需用大量的混频器、滤波器，体积大，价格高，也不易集成化。
间接合成法通过锁相环来完成频率的加、减、乘、除，即对频率的运算是通过锁相环来间接完成的。由于锁相环具有滤波作用，因此可以省掉直接合成法中所需的滤波器，它的通频带可以作得很窄，其中心频率便于调节，而且可以自动跟踪输入频率，因而结构简单、价格低廉、便于集成，在频率合成中获得广泛应用。但间接合成法受锁相环锁定过程的限制，转换速度较慢，一般为毫秒级。
7．7 基本锁相环由哪些部分组成，其作用是什么？
答：如图7.5所示，基本锁相环是由基准频率源、鉴相器（PD ）、环路滤波器（LPF ）和压控振荡器（VCO ）组成的一个闭环反馈系统。
鉴相器是相位比较装置，它将两个输入信号V i 和V O 之间的相位进行比较, 取出这两个信号的相位差，以电压V d 的形式输出给低通滤波器（LPF ）。当环路锁定后，鉴相器的输出电压是一个直流量。
环路低通滤波器用于滤除误差电压中的高频分量和噪声，以保证环路所要求的性能，并提高系统的稳定性。
压控振荡器是受电压控制的振荡器，它可根据输入电压的大小改变振荡的频率。一般都
利用变容二极管（变容管）作为回路电容，这样，改变变容管的反向偏置电压，其结电容将改变，从而使振荡频率随反向偏压而变。
7．8 已知Z r Z r MH f kH f 40,10021==用于组成混频倍频环，其输出频率Z o MH f )1.101~73(=，步进频率Z kH f 100=?，环路形式如下图所示，求
（1）M 取“+”，还是“-”？ （2）N=？
解：根据锁相原理，我们不难看出
1r Nf f = 而o r f f f ±=2
（1）若M 取“+”，
则Z Z Z o r MH MH MH f f f )1.141~113()1.101~73(402=+=+= 则1411~11301
.01
.141~1131≈==
r f f N （2）若M 取“-”，
则Z Z Z r o MH MH MH f f f )1.61~33(40)1.101~73(2=-=-= 则611~3301
.01.61~331≈==
r f f N
7．9 对测量信号源的基本要求是什么？
答：对测试信号源的基本要求是：能满足被测信号对频率、幅度、波形种类、准确度和稳定度失真度等指标要求，能进行测试功能选择。
7．10 如何对低频放大器的电压放大倍数、功率放大倍数进行测量？
答：在低频电子电路中，对放大倍数的测量，实质上是对电压和电流的测量。测试电路如图7.6所示。
习题一 1.1 解释名词：①测量；②电子测量。 答：测量是为确定被测对象的量值而进行的实验过程。在这个过程中，人们借助专门的设备，把被测量与标准的同类单位量进行比较，从而确定被测量与单位量之间的数值关系，最后用数值和单位共同表示测量结果。从广义上说，凡是利用电子技术进行的测量都可以说是电子测量；从狭义上说，电子测量是指在电子学中测量有关电的量值的测量。 1.2 叙述直接测量、间接测量、组合测量的特点，并各举一两个测量实例。 答：直接测量：它是指直接从测量仪表的读数获取被测量量值的方法。如：用电压表测量电阻两端的电压，用电流表测量电阻中的电流。 间接测量：利用直接测量的量与被测量之间的函数关系，间接得到被测量量值的测量方法。如：用伏安法测量电阻消耗的直流功率P，可以通过直接测量电压U，电流I，而后根据函数关系P＝UI，经过计算，间接获得电阻消耗的功耗P；用伏安法测量电阻。 组合测量：当某项测量结果需用多个参数表达时，可通过改变测试条件进行多次测量，根据测量量与参数间的函数关系列出方程组并求解，进而得到未知量，这种测量方法称为组合测量。例如，电阻器电阻温度系数的测量。 1.3 解释偏差式、零位式和微差式测量法的含义，并列举测量实例。 答：偏差式测量法：在测量过程中，用仪器仪表指针的位移(偏差)表示被测量大小的测量方法，称为偏差式测量法。例如使用万用表测量电压、电流等。 零位式测量法：测量时用被测量与标准量相比较，用零示器指示被测量与标准量相等(平衡)，从而获得被测量从而获得被测量。如利用惠斯登电桥测量电阻。 微差式测量法：通过测量待测量与基准量之差来得到待测量量值。如用微差法测量直流稳压源的稳定度。 1.4 叙述电子测量的主要内容。 答：电子测量内容包括：（1）电能量的测量如：电压，电流电功率等；（2）电信号的特性的测量如：信号的波形和失真度，频率，相位，调制度等；（3）元件和电路参数的测量如：电阻，电容，电感，阻抗，品质因数，电子器件的参数等：（4）电子电路性能的测量如：放大倍数，衰减量，灵敏度，噪声指数，幅频特性，相频特性曲线等。 1.5 列举电子测量的主要特点.。 答：（1）测量频率范围宽；（2）测试动态范围广；（3）测量的准确度高；（4）测量速度
绪论 一、填空 1、计量的主要特征是、和。 2、计量器具按用途可分为、和。 3、计量基准一般分为、和。 4、计量标准是按国家规定的作为检定依据用的或，它的量值由传递。 5、计量标准有两类：一类是，一类是。 6、电子测量通常包括的测量，的测量以及的测量。 7、目前利用电子仪器对进行测量精确度最高。 8、目前，电压测量仪器能测出从级到的电压，量程达个数量级。 9、智能仪器的核心是。 10、仪器中采用微处理器后，许多传统的硬件逻辑可用取代，其实质是实现了。 11、智能仪器有两个特点：其一是，其二是。 12、虚拟仪器实质上是和相结合的产物。 13、虚拟仪器的硬件部分通常应包括及和变换器。 14、虚拟仪器的软、硬件具有、、及等特点。 15、LabVIEW是一种软件开发平台。 16、测量电信号的仪器可分为仪器、仪器及仪器三大类。 17、数据域测试仪器测试的不是电信号的特性，而主要是。 二、名词解释 1、电子测量 2、计量 第一章答案 一、填空 1、统一性；准确性；法制性 2、计量基准；计量标准；工作用计量器具 3、国家基准；副基准；工作基准 4、准确度等级；计量器具；物质；工作基准 5、标准器具；标准物质 6、电能量；信号特性及所受干扰；元件和电路参数 7、频率和时间 8、纳伏；千伏；12 9、微处理器 10、软件；硬件软化 11、操作自动化；具有对外接口功能 12、软件；硬件 13、微型计算机；A/D；D/A 14、开放性；模块化；重复使用；互换性 15、虚拟仪器图形化 16、时域；频域；调制域 17、二进制数据流 第一章误差理论与测量不确定性 一、填空 1、测量值与之间的差别称为测量误差。 2、计量标准的三种类型分别是、和。 3、绝对误差在用测量值与真值表示时，其表达式为；在用测量值与约定真值表示时，其表达式为。 4、在绝对值相等的情况下，测量值越小，测量的准确程度；测量值越大，测量的准确程度。 5、相对误差是和之比，表示为。 6、通常相对误差又可分为、、和。 7、满度相对误差又称为引用误差，它定义为绝对误差ΔX和仪器满度值X m之比，记为。 8、满度相对误差给出的是在其量程下的的大小。 9、满度相对误差适合用来表示电表或仪器的。 10、电工仪表是按的值来进行分级的。 11、常用电工仪表分为七个等级，它们是。 12、1.0级的电表表明r m。 13、根据满度相对误差及仪表等级的定义，若仪表等级为S级，则用该表测量所引起的绝对误差|ΔX| ；若被测量实际 值为X0，则测量的相对误差|ΔX| 。 14、当一个仪表的等级选定以后，所产生的最大绝对误差与量程成。 15、在选择仪表量程时，一般应使被测量值尽可能在仪表满量程值的以上。
电子测量技术基础 题库 第一章绪论 一、填空 1、计量的主要特征是、和。 2、计量器具按用途可分为、和。 3、计量基准一般分为、和。 4、计量标准是按国家规定的作为检定依据用的或， 它的量值由传递。 5、计量标准有两类：一类是，一类是。 6、电子测量通常包括的测量，的测量以及的 测量。 7、目前利用电子仪器对进行测量精确度最高。 8、目前，电压测量仪器能测出从级到的电压，量程达个 数量级。 9、智能仪器的核心是。 10、仪器中采用微处理器后，许多传统的硬件逻辑可用取代，其实质 是实现了。 11、智能仪器有两个特点：其一是，其二是。 12、虚拟仪器实质上是和相结合的产物。 13、虚拟仪器的硬件部分通常应包括及和变 换器。 14、虚拟仪器的软、硬件具有、、及等 特点。 15、LabVIEW是一种软件开发平台。 16、测量电信号的仪器可分为仪器、仪器及仪 器三大类。 17、数据域测试仪器测试的不是电信号的特性，而主要是。 二、名词解释 1、电子测量 2、计量
第一章答案 一、填空 1、统一性；准确性；法制性 2、计量基准；计量标准；工作用计量器具 3、国家基准；副基准；工作基准 4、准确度等级；计量器具；物质；工作基准 5、标准器具；标准物质 6、电能量；信号特性及所受干扰；元件和电路参数 7、频率和时间 8、纳伏；千伏；12 9、微处理器 10、软件；硬件软化 11、操作自动化；具有对外接口功能 12、软件；硬件 13、微型计算机；A/D；D/A 14、开放性；模块化；重复使用；互换性 15、虚拟仪器图形化 16、时域；频域；调制域 17、二进制数据流 二、名词解释(略) 第二章误差理论与测量不确定性 一、填空 1、测量值与之间的差别称为测量误差。 2、计量标准的三种类型分别是、和。 3、绝对误差在用测量值与真值表示时，其表达式为；在用测量值与 约定真值表示时，其表达式为。 4、在绝对值相等的情况下，测量值越小，测量的准确程度；测量值 越大，测量的准确程度。 5、相对误差是和之比，表示为。 6、通常相对误差又可分为、、和。 7、满度相对误差又称为引用误差，它定义为绝对误差ΔX和仪器满度值X m之 比，记为。 8、满度相对误差给出的是在其量程下的的大小。 9、满度相对误差适合用来表示电表或仪器的。 10、电工仪表是按的值来进行分级的。
第1章 电子测量的基本概念 测量环境是指测量过程中人员、对象和仪器系统所处空间的一切物理和化学条件的总和。 电子测量的特点： ①测量频率范围宽 ②测量量程广 ⑧测量准确度高低相差悬殊 ①测量速度快 ⑤可实现遥测 ⑥易于实现测量智能化和自动化 ⑦测量结果影响因素众多，误差分析困难 测量仪器的主要性能指标： ①精度；②稳定性；③输入阻抗；④灵敏度；⑤线性度；⑥动态特性。 精度： 精密度（精密度高意味着随机误差小，测量结果的重复性好） 正确度（正确度高则说明系统误差小） 准确度（准确度高，说明精密度和正确度都高） 第2章 测量误差和测量结果处理 修正值C = - 绝对误差Δx 示值相对误差（标称相对误差） % 100?= x x x ?γ 满度相对误差 % %100S x x m m m =??=γ 分贝误差
) )(1lg(20dB x dB γγ+= 当n 足够大时，残差得代数和等于零。 实验偏差与标准偏差： n n x n i i /111 2 σσυσ=-=∑= 极限误差 σ 3=? 常用函数的合成误差 和函数： ???? ??+++±=2 212 12 11x x y x x x x x x γγγ 差函数 ???? ??-+-±=2 212 12 11x x y x x x x x x γγγ 积商函数 () 21x x y γγγ+±= 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，末位不变；末位是奇数，在末位增1（将末位凑为
偶数） 第3章信号发生器 振荡器是信号发生器的核心。 通常用频率特性、输出特性和调制特性(俗称三大指标)来评价正弦信号发生器的性能。 合成信号发生器 相干式（直接合成）：频率切换迅速且相位噪声很低 锁相式（间接合成）：频率切换时间相对较长但易于集成化 和点频法相比，扫频法具有以下优点： 1.可实现网络的频率特性的自动或半自动测量 2.扫频信号的频率是连续变化的，不会出现由于点频法中的频率点离散而遗漏掉细节的问题 3.扫频测量法是在一定扫描速度下获得被测电路的动态频率特性，而后者更符合被测电路的应用实际 第4章电子示波器 示波器的核心部件是示波管，由电子枪、电子偏转系统和荧光屏三部分组成 电子示波器结构框图：
《电子测量技术》CH1-CH5 习题参考答案 第 1 章 一、选择题 1 2 3 4 B C A B 11 12 13 14 C C C C 二、填空题参考答案 1、恒定系差 2、国家、工作 3、绝对误差、真值 4、标准偏差（或 σ（X ） 、精密度 ） 5、 ± 0 . %（三级） 5 电子测量的基本知识 5 6 7 8 9 10 C C B B B C 15 16 17 18 19 20 C B A B 6、实际值相对误差、示值相对误差、满度相对误差 7、±0.25 8、对称性、单峰性、有界性、抵偿性 9、 ± 1 . mA 10、15.12 三、判断题参考答案 1 √ 11 × 2 √ 12 × 3 × 13 × 4 √ 5 √ 6 7 8 9 10 √ × × √ √ 四、综合题 1、用准确度 S=0.5 级（γ m =±0.5%） 时的绝对误差和相对误差。 解：绝对误差： ? x = γ m ? x = ± 0 . % ? 10 = ± 0 05 A m m ? x 0 05 . m ①示值为 8A 时，相对误差： γ x 1 = x 1 ? x m ②示值为 2A 时，相对误差： γ x 1 = x 1 ? 100 = ± % ? 100 = ± 0 625 % . % 8 0 05 . ? 100 = ± % ? 100 = ± 2 5 % . % 2 2、按有效数字的舍入规则，将下面各个数据保留四位有效数字进行凑整，写出结果。
原有数据 3.14159 舍入后 3.142 2.71 729 2.717 4.51050 4.510 3.21550 3.216 6.378501 6.379 7.691499 7.691 5.43460 5.435 3、有一个 100V 的被测电压，若用 0.5 级、量程为 0-300V 和 1.0 级、量程为 0-100V 的两只 电压表测量，问哪只电压表测得更准些？为什么？ 解： 要判断哪块电压表测得更准确，即判断哪块表的测量准确度更高。 （1）对量程为 0-300V 、±0.5 级电压表，根据公式有 x ? s ? 100 = 300 ? 0 . 5 ? 100 % = 1 . 5 % x x 100 （2）对量程为 0-100V 、±1.0 级电压表，同样根据公式有 x ? s ? 100 ≤ m x x 100 从计算结果可以看出，用量程为 0-100V 、±1.0 级电压表测量所产生的示值相对误差小， 所以选用量程为 0-100V 、±1.0 级电压表测量更准确。 4、准确度为0.5 级、量程为 0-100V 的电压表，其最大允许的绝对误差为多少？ 解：最大允许的绝对误差为： ?x ≤ x s = 100 ? 0 5 = 0 5 m % 5、测量上限为 500V 的电压表，在示值 450V 处的实际值为 445V ，求该示值的： （1）绝对误差（2）相对误差（3）引用误差（4）修正值 解： （1）绝对误差 ? x = x - A = 450 V - 445 V = 5 ? x （2）相对误差 γ x = ? 100 % = x ? x （3）引用误差 γ m = ? 100 % = x m （4）修正值 c = - ? x = - 5 V 5 ? 100 % = 1 12 % . 450 5 ? 100 % = 1 00 % . 500 6． 求： （1）如 E 、R 1、R 2 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） （3） R 1 5KΩ A R V E R 2 12V 20KΩ B V
电子测量原理 林占江 课后习题答案
第1章绪论 1.1 答：电子测量是以电子技术理论为依据，以电子测量仪器和设备为手段，以电量和非电量为测量对象的测量过程。属于电子测量的是（2）、（3）。 1.2 答：见1.2节与1.3节。 1.3 答：主基准、副基准和工作基准。 第2章测量误差分析与数据处理 2.1 绝对误差：0.05V 修正值：-0.05V 实际相对误差：1.01% 示值相对误差：1.00% 电压表应定为0.5级 2.2 15V,2.5级 2.3 ±10% 2.4 绝对误差：-0.2mA；修正值：0.2mA 实际相对误差：0.25% 0.5级 2.5 14.8V,40.8% 2.6 1.15V,0.99V;23%,19.8% 2.7 5%,0.42dB 2.8 200k,266.7k,25% 2.9 200k,199.973k,0.014% 2.10 微差法、替代法、零示法 2.11 2.5级 2.12 1000.82125, 0.047 2.13 0.9926 ±0.0008 2.14 正态分布,1215.01±6.11, 2.15 86.4, 3.18, 0.00312, 5.84E4 2.16 3.3, 38 2.17 mγA+n γB, ±9.5% 2.18 ±4% 2.19 160±0.16%, 9.4±1.0%, 2.20 ±5%, ±5% 2.21 2级 第3章模拟测量方法 3.1 20%, 4.8%, 4V, 4.76 3.2 1.414, 1.11, 1; 1, 1, 1; 1.73, 1.15, 1 3.3 7.07, 10, 5.78 3.4 2格 3.5 输入已知参数的方波、三角波 3.6 不同，波形系数不同 3.7 平均值表,波形系数更接近1 3.8 见P89 3.9见P108 3.10 0.5%, 2%, 5% 3.11 27.4%, 23.1%, 20.2% 第4章数字测量方法 4.1见P115 4.2见P119 4.3见P115 4.4 4位，4位半，3位半，3位半，0.01mV 4.5 0.005%, 4.6 0.0008V, 8个字 4.7 0.000058V, 0.0032%,0.0000418,0.023% 4.8见P135 4.9见P143 4.10 0.00002%, 0.0002%, 0.002% 4.11 1.01s 4.12 100kHz 4.13 75μs 4.1见P115
1 电子测量试题 一、填空题(每空1分，共25分) 1.测量误差就是测量结果与被测量________的差别，通常可以分为_______和_______两种。 2.多次测量中随机误差具有________性、________性和________性。 3.412 位DVM 测量某仪器两组电源读数分别为5.825V 、15.736V ，保留三位有效数字分别应为________、________。 4.示波器Y 轴前置放大器的输出信号一方面引至触发电路，作为________信号；另一方面经过________引至输出放大器。 5.示波器X 轴放大器可能用来放大________信号，也可能用来放大________信号。 6.在示波器中通常用改变________作为“扫描速度”粗调，用改变________作为“扫描速度”微调。 7.所谓触发极性不是指触发信号本身的正负，而是指由它的________或________触发。 8.测量频率时，通用计数器采用的闸门时间越________，测量准确度越高。 9.通用计数器测量周期时，被测信号周期越大，________误差对测周精确度的影响越小。 10.在均值电压表中，检波器对被测电平的平均值产生响应，一般都采用________电路作为检波器。 11.所有电压测量仪器都有一个________问题，对DVM 尤为重要。 12.________判据是常用的判别累进性系差的方法。 13.________分配是指分配给各分项的误差彼此相同。 14.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________方式。 15.频谱仪的分辨力是指能够分辨的________，它表征了频谱仪能将________紧挨在一起的信号区分开来的能力。 二、改错题(每小题3分，共15分。要求在错误处的下方划线，并将正确答案写出) 1.系统误差的大小可用测量值的标准偏差σ(x)来衡量。 2.绝对值合成法通常用于估计分项数目较多的总合不确定度。 3.示波器电子枪中调节A 2电位的旋钮称为“聚焦”旋钮。 4.阴极输出器探头既可起到低电容探头的作用，同时引入了衰减。 5.积分式DVM 的共同特点是具有高的CMR 。 三、单项选择题(在每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。每小题2分，共10分) 1.根据测量误差的性质和特点，可以将其分为( )三大类。 A.绝对误差、相对误差、引用误差 B.固有误差、工作误差、影响误差 C.系统误差、随机误差、粗大误差 D.稳定误差、基本误差、附加误差 2.用通用示波器观测正弦波形，已知示波器良好，测试电路正常，但在荧光屏上却出现了如下波形，应调整示波器( )旋钮或开关才能正常观测。 A.偏转灵敏度粗调 B.Y 轴位移 C.X 轴位移 D.扫描速度粗调
《电子测量技术》课程期末考核试题 1、（10分）某单极放大器电压增益的真值A0为100，某次测量时测得的电压增益A=95，求测量的相对误差和分贝误差。 2、（20分）测量电阻R消耗的功率时，可间接测量电阻值R、电阻上的电压V、流过电阻的电流I，然后采用三种方案来计算功率：(1)请给出三种方案；(2)设电阻、电压、电流测量的相对误差分别为γR=±1%, γv=±2%, γI±2.5%,问采用哪种测量方案较好? 3、（20分）欲用电子计数器测量一个fX=200Hz的信号频率，采用测频(选闸门时间为1s)和测周(选时标为0.1μs)两种方法。(1)试比较这两种方法由±1误差所引起的测量误差；（2）从减少±1误差的影响来看，试问fX在什么频率范围内宜采用测频方法，什么范围内宜采用测周方法？
4、（15分）利用正弦有效值刻度的均值表测量正弦波、方波和三角波，读数均为1V，试求三种波形信号的有效值分别为多少? 5、（15分）已知示波器偏转灵敏度Dy=0.2V/cm，荧光屏有效宽度10cm。(1)若扫描速度为0.05ms/cm(放“校正”位置)，所观察的波形高度为6div，一个周期的宽度为5div，求被测信号的峰—峰值及频率； (2)若想在屏上显示10个周期该信号的波形，扫描速度应取多大? 6、（20分）（1）设计并画出测量电感（采用串联等效电路）的电桥。 （和被测电感相邻两臂分别为R2和R4，标准电容和标准电阻分别为Cs和Rs）（2）写出电桥平衡方程式。（3）推导出被测元件参数（L、R和Q）的表达式。
参考答案 1、解： △A=A-A0=95-100=-5 ν=-5% ν［dB ］=20lg(1+ν)dB =20lg(1-0.05)dB=0.446dB 2、解：(8分) 方案1： P=VI νP=νI+νV=±(2.5%+2%)=±4.5% 方案2： P=V2/R νP=2νV —νR=±(2×2%+1%)=±5% 方案3： P=I2R νP=2νI+νR=±(2×2.5%+1%)=±6% ∴选择第一种方案P=VI 3、解：(5分) ±5×10-3 0.1×10-6×200=±2×10-5 从结果可知，对于测量低频信号，测周比测频由±1误差所引起的测量误差要 4、解：(6分) 正弦波平均值_ U 正=11.11=0.901V 0.901V=_ U 再通过电压的波形系数计算有效值 V 正=KF ×_U =1.11×0.901=1V V 方=KF 方×_U =1×0.901=0.901V V 三=KF 三×_U =1.15×0.901=1.04V
习题一 1.1 解释名词：① 测量；② 电子测量。 答：测量是为确定被测对象的量值而进行的实验过程。在这个过程中，人们借助专门的设备，把被测量与标准的同类单位量进行比较，从而确定被测量与单位量之间的数值关系，最后用数值和单位共同表示测量结果。从广义上说，凡是利用电子技术进行的测量都可以说是电子测量；从狭义上说，电子测量是指在电子学中测量有关电的量值的测量。 1.2 叙述直接测量、间接测量、组合测量的特点，并各举一两个测量实例。 答：直接测量：它是指直接从测量仪表的读数获取被测量量值的方法。如：用电压表测量电阻两端的电压，用电流表测量电阻中的电流。 间接测量：利用直接测量的量与被测量之间的函数关系，间接得到被测量量值的测量方法。如：用伏安法测量电阻消耗的直流功率P，可以通过直接测量电压U，电流I，而后根据函数关系P＝UI，经过计算，间接获得电阻消耗的功耗P；用伏安法测量电阻。 组合测量：当某项测量结果需用多个参数表达时，可通过改变测试条件进行多次测量，根据测量量与参数间的函数关系列出方程组并求解，进而得到未知量，这种测量方法称为组合测量。例如，电阻器电阻温度系数的测量。 1.3 解释偏差式、零位式和微差式测量法的含义，并列举测量实例。 答：偏差式测量法：在测量过程中，用仪器仪表指针的位移(偏差)表示被测量大小的测量方法，称为偏差式测量法。例如使用万用表测量电压、电流等。
零位式测量法：测量时用被测量与标准量相比较，用零示器指示被测量与标准量相等(平衡)，从而获得被测量从而获得被测量。如利用惠斯登电桥测量电阻。 微差式测量法：通过测量待测量与基准量之差来得到待测量量值。如用微差法测量直流稳压源的稳定度。 1.4 叙述电子测量的主要内容。 答：电子测量内容包括：（1）电能量的测量如：电压，电流电功率等；（2）电信号的特性的测量如：信号的波形和失真度，频率，相位，调制度等；（3）元件和电路参数的测量如：电阻，电容，电感，阻抗，品质因数，电子器件的参数等：（4）电子电路性能的测量如：放大倍数，衰减量，灵敏度，噪声指数，幅频特性，相频特性曲线等。 1.5 列举电子测量的主要特点.。 答：（1）测量频率范围宽；（2）测试动态范围广；（3）测量的准确度高；（4）测量速度快；（5）易于实现遥测和长期不间断的测量；（6）易于实现测量过程的自动化和测量仪器的智能化；（7）影响因素众多，误差处理复杂。 1.6 选择测量方法时主要考虑的因素有哪些？ 答：在选择测量方法时，要综合考虑下列主要因素：① 被测量本身的特性； ② 所要求的测量准确度；③ 测量环境；④ 现有测量设备等。 1.7 设某待测量的真值为土0．00，用不同的方法和仪器得到下列三组测量数据。试用精密度、正确度和准确度说明三组测量结果的特点： ① 10.10，l0.07，10.l2，l0.06，l0.07，l0.12，10.11，10.08，l0.09， 10.11；
一、单项选择题（共15题，每小题2分，满分30分） 1. 电子测量的特点不包括 。 A.测量频率范围窄 B.测量量程宽 C.测量准确度高低相差悬殊 D.测量速度快 2. 电子测量按测量方式分类，不包括 。 A.偏差式测量法 B.零位式测量法 C.微差式测量法 D.等差式测量法 3. 按照误差的的基本性质和特点可以分为三类，不包括 。 A.系统误差 B.随机误差 C.粗大误差 D.小误差 4. 随机误差正态分布标准差越小，则正态分布曲线越 ，说明绝对值大的误差出现的几率 。 A.宽，大 B.窄，小 C.窄，大 D.宽，小 5. 电阻R1=1K 欧，R2=2K 欧，相对误差均为±5%，则串联后的相对误差为 。 A.±5% B.±4% C.±3% D.±2% 解：相对误差=[R1/(R1+R2)*5%]+[R2/(R1+R2)*5%] 6. 低频信号发生器的主振器通常使用 。 A.RC 振荡器 B.LC 振荡器 C.石英晶体振荡器 D.高频振荡器 7. 示波管的组成不包括 。 A.电子枪 B.电子偏转系统 C.荧光屏 D.恒流源 8. 示波管偏转系统水平偏转板X 板上所加锯齿电压称为 。 A.时基信号 或扫描信号 B.电压信号 C.触发信号 D.电流信号 9. 示波器荧光屏的颜色一般选 。 A.红色 B.蓝色 C.黄绿色 D.黄色 10. 根据测量误差的性质和特点，可以将其分为_________三大类。 A. 绝对误差、相对误差、引用误差 B.固有误差、工作误差、影响误差 C.系统误差、随机误差、粗大误差 D.稳定误差、基本误差、附加误差 11.在利用拍频法测频率时，随着被测信号与标准信号频率的接近，在示波器上幅度 。 A.逐渐接近而趋于一条直线 B.趋于两条直线 C.呈周期性变化 D.无规律变化 12.利用李沙育法测量频率时x f 和y f 分别是加在X 通道和Y 通道上的信号，图形与Y 轴交点为4个，与X 轴交点为2个，则x f /y f 等于 。 A.2 B.0.5 C.4 D.1 解：fx/fy=ny/nx 13. 设某待测量的真值为10．00，测量过程中得到下列测量数据（10.10，l0.07，10.l2，l0.06，l0.07，l0.12，10.11，10.08，l0.09，10.11），测量结果的特点为 A ．不精密，不正确，准确度低 B.精密欠正确 C.正确但不精密 D.即精密又正确，准确度高 14.示波器的线性时基扫描方式包括 。 A.触发扫描 或连续扫描 B.间断扫描 C.脉冲扫描 D.直流扫描 15.电子计数法测量频率如果想要减小误差，以下不可行的是 。 A.提高晶振频率的准确度 B.扩大闸门时间T C.倍频被测信号频率 D .减小闸门时间T
1 《电子测量技术》考试卷 专业 年级 学号 姓名 一．填空题 （每空1分，共25分） 1.测量误差就是测量结果与被测量________的差别，通常可以分为_______和_______两种。 2.多次测量中随机误差具有________性、________性和________性。 3.4 12 位DVM 测量某仪器两组电源读数分别为5.825V 、15.736V ，保留三位有效数字分 别应为________、________。 4.示波器Y 轴前置放大器的输出信号一方面引至触发电路，作为________信号；另一方面经过________引至输出放大器。 5.示波器X 轴放大器可能用来放大________信号，也可能用来放大________信号。 6.在示波器中通常用改变________作为“扫描速度”粗调，用改变________作为“扫描速度”微调。 7.所谓触发极性不是指触发信号本身的正负，而是指由它的________或________触发。 8.测量频率时，通用计数器采用的闸门时间越________，测量准确度越高。 9.通用计数器测量周期时，被测信号周期越大，________误差对测周精确度的影响越小。 10.在均值电压表中，检波器对被测电平的平均值产生响应，一般都采用________电路作为检波器。 11.所有电压测量仪器都有一个________问题，对DVM 尤为重要。 12.________判据是常用的判别累进性系差的方法。 13.________分配是指分配给各分项的误差彼此相同。 14.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________方式。 15.频谱仪的分辨力是指能够分辨的________，它表征了频谱仪能将________紧挨在一起的信号区分开来的能力。 二．选择题 （每题3分，共15分） 1.根据测量误差的性质和特点，可以将其分为( )三大类。 A.绝对误差、相对误差、引用误差 B.固有误差、工作误差、影响误差 C.系统误差、随机误差、粗大误差 D.稳定误差、基本误差、附加误差 2.用通用示波器观测正弦波形，已知示波器良好，测试电路正常，但在荧光屏上却出现了如下波形，应调整示波器( )旋钮或开关才能正常观测。 A.偏转灵敏度粗调 B.Y 轴位移 C.X 轴位移 D.扫描速度粗调 3.通用计数器测量周期时由石英振荡器引起的主要是( )误差。 A.随机 B.量化 C.变值系统 D.引用 4.DVM 的读数误差通常来源于( )。 A.刻度系数、非线性等 B.量化 C.偏移 D.内部噪声 5.( )DVM 具有高的SMR ，但测量速率较低。 A.逐次逼近比较式 B.斜坡电压式 C.双斜积分式 D.V-f 式 三. 简答题 (每题10分，共40分) 1.对电压测量的几个基本要求是什么? 2.用示波器显示图像基本上有哪两种类型?
《电子测量》期末考试试卷 卷别：A卷命题人：满分：100分考试时间：120分钟班级：姓名：学号：成绩： 一、填空（每空1分，共20分）： 1、电子测量是以为手段的测量。 2、绝对误差是指由测量所得到的与之差。 3、相对误差是指与之比。用表示。 4、MF-47型万用表具有个基本量程和7个附加参数量程。 5、万用表测量的对象包括：、、和等电 参量。同时，可测、、、。 6、指针式万用表的结构包括、转换开关、三部分组成。 7、电阻器按结构分可分为：、半可调式电阻器、。 8、指针式万用表的表头是仪表。 二、判断（每题2分，共10分）： 1、一般直流电表不能用来测量交流电。（） 2、测量时电流表要并联在电路中，电压表要串联在电路中。（） 3、一般，万用表红表笔接正级，黑表笔接负级。（） 4、使用万用表交流电压档测量时，一定要区分表笔的正负极。（） 5、万用表广泛应用于无线电、通信和电工测量等领域。（） 三、简答（每题5分，共15分）： 1、在万用表的使用中，为了能准确读数，我们需注意那些方面？ 2、常用的模拟电压表和数字电表各分为几类？
3、使用万用表的欧姆档测量电阻的操作步骤是？ 四、读图（每空2分，共24分）: 五、计算（共31分）： 1、用量程是10mA的电流表测量实际值为8mA的电流，若读数是8.15mA。试求测量的绝对误差，实际相对误差和引用相对误差。( 6分) 2、有一块电压表，用它去测量一个最大电压为30V的电阻，需串联一个20欧的电阻，已知电压表内阻为10欧，求电压表表头允许流过的最大电压和最大电流。（6分）
3、如下图所示为万用表电流档的原理图，请根据图示的有关参量，计算I＝250mA时的分流电阻Rx。（9分） 4、如下图所示为万用表电压档的电路原理图，请根据图示所标参量，计算Rx1、Rx2、Rx3、Rx4。（10分）
第3章常用传感器及其调理电路 3-1 从使用材料、测温围、线性度、响应时间几个方面比较，Pt100、K 型热电偶、热敏电阻有什么不同？ Pt100 K 型热电偶 热敏电阻 使用材料 铂 镍铬-镍硅（镍铝） 半导体材料 测温围 -200℃～+850℃ -200℃～+1300℃ -100～+300℃ 线性度 线性度较好 线性度好 非线性大 响应时间 10s~180s 级别 20ms ～400ms 级别 ms 级别 3-2在下列几种测温场合，应该选用哪种温度传感器？为什么？ （1）电气设备的过载保护或热保护电路； （2）温度围为100～800℃，温度变化缓慢； （3）温度围为100～800℃，温度波动周期在每秒5～10次； 解： （1）热敏电阻；测量围满足电力设备过载时温度围，并且热敏电阻对温度变化响应快，适合电气设备过载保护，以减少经济措施 （2）Pt 热电阻；测温围符合要求，并且对响应速度要求不高 （3）用热电偶；测温围符合要求，并且响应时间适应温度波动周期为100ms 到200ms 的情况 3-3 热电偶测温为什么一定做冷端温度补偿？冷端补偿的方法有哪几种？ 解：热电偶输出的电动势是两结点温度差的函数。T 为被测端温度，0T 为参考端温度，热电偶特性分度表中只给出了0T 为0℃时热电偶的静态特性，但在实际中做到这一点很困难，于是产生了热电偶冷端补偿问题。目前常用的冷端温度补偿法包括： 0℃恒温法； 冷端温度实时测量计算修正法； 补偿导线法； 自动补偿法。 3-4 采用Pt100的测温调理电路如图3-5所示，设Pt100的静态特性为：R t =R 0(1+At )，A =0.0039/℃，三运放构成的仪表放大电路输出送0～3V 的10位ADC ，恒流源电流I 0= 1mA ，如测温电路的测温围为0～512℃，放大电路的放大倍数应为多少？可分辨的最小温度是多少度？ 解：V AT R I u R 19968.05120039.01001013 00=????==?- 024.1519968.03==?= V V u u k R out ，放大倍数应为15倍。 可分辨的最小温度为
电子测量试题 一、填空题(每空1分，共25分) 1.测量误差就是测量结果与被测量________的差别，通常可以分为_______和 _______两种。 2.多次测量中随机误差具有________性、________性和________性。 3.4位DVM测量某仪器两组电源读数分别为5.825V、15.736V，保留三位有效数字分别应为________、________。 4.示波器Y轴前置放大器的输出信号一方面引至触发电路，作为________信号；另一方面经过________引至输出放大器。 5.示波器X轴放大器可能用来放大________信号，也可能用来放大________信号。 6.在示波器中通常用改变________作为“扫描速度”粗调，用改变________作为“扫描速度”微调。 7.所谓触发极性不是指触发信号本身的正负，而是指由它的________或________触发。 8.测量频率时，通用计数器采用的闸门时间越________，测量准确度越高。 9.通用计数器测量周期时，被测信号周期越大，________误差对测周精确度的影响越小。 10.在均值电压表中，检波器对被测电平的平均值产生响应，一般都采用________电路作为检波器。 11.所有电压测量仪器都有一个________问题，对DVM尤为重要。 12.________判据是常用的判别累进性系差的方法。 13.________分配是指分配给各分项的误差彼此相同。 14.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________方式。 15.频谱仪的分辨力是指能够分辨的________，它表征了频谱仪能将________紧挨在一起的信号区分开来的能力。 二、改错题(每小题3分，共15分。要求在错误处的下方划线，并将正确答案写出) 1.系统误差的大小可用测量值的标准偏差σ(x)来衡量。 2.绝对值合成法通常用于估计分项数目较多的总合不确定度。 3.示波器电子枪中调节A2电位的旋钮称为“聚焦”旋钮。 4.阴极输出器探头既可起到低电容探头的作用，同时引入了衰减。 5.积分式DVM的共同特点是具有高的CMR。 三、单项选择题(在每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
课题：第1章电子测量与仪器的基础知识 课时分配：四课时 教学目的要求： 1.明确电子测量的意义、内容、特点和分类。 2.了解电子测量仪器的分类和技术指标。 3.掌握测量误差的表示方法有:绝对误差、相对误差和容许误差。 4.明确测量误差按照性质分为系统误差、随机误差和粗大误差。 5.明确测量误差的来源是多方面的。 6.明确测量结果常用有效数字来表示，应根据实际情况，遵循有效数字位数取舍和有效数字舍入规则进行。 7.了解为了测得准确的结果，一般要进行多次测量，多次测量的算术平均值即测量值。数据处理过程中得到的不确定度具有测量误差的含义，是测量误差的极限值。不确定度越大，置信度越高，丢失真实数据的可能性越小。 教学重点： 1.电子测量的意义、内容、特点和分类。 2.电子测量仪器的分类和技术指标。 3.测量误差的表示方法 4.测量误差的来源分析 5.有效数字及有效数字位数取舍和有效数字舍入规则。 6.测量数据的处理 教学难点： 1.测量误差的表示方法与分类 2.测量误差的来源分析 3.有效数字的处理 教学方法： 演讲法、问题教学法、设计教学法、小组研讨法、辩论法、座谈研讨等 教学过程 导入新课： 测量是应用电子技术常常遇到的问题，本课程以生产实践中普遍使用的通用仪器为典型仪器，介绍测量方法和技术。 新课内容： 1.1电子测量概述
1.1.1电子测量的意义及内容 1. 电子测量的意义 测量的目的就是取得用数值和单位共同表示的被测量的结果，是人们借助于专门的设备，依据一定的理论，通过实验的方法将被测量与已知同类标准量进行比较而取得测量结果。被测量的结果必须是带有单位的有理数，例如，某测量结果为9.3V是正确的，而测得的结 果为9.3或 1 9 3 V 是错误的。 广义的电子测量是指利用电子技术进行的测量。狭义的电子测量是指对电子技术中各种电参量所进行的测量。 2.电子测量的内容 狭义电子测量的内容主要包括： （1）能量的测量 能量的测量指的是对电流、电压、功率、电场强度等参量的测量。 （2）电路参数的测量 电路参数的测量指的是对电阻、电感、电容、阻抗、品质因数、损耗率等参量的测量。（3）信号特性的测量 信号特性的测量指的是对频率、周期、时间、相位、调制系数、失真度等参量的测量。（4）电子设备性能的测量 电子设备性能的测量指的是对通频带、选择性、放大倍数、衰减量、灵敏度、信噪比等参量的测量。 （5）特性曲线的测量 特性曲线的测量指的是对幅频特性、相频特性、器件特性等特性曲线的测量。 上述各种参量中，频率、时间、电压、相位、阻抗等是基本参量，其他的为派生参量，基本参量的测量是派生参量测量的基础。电压测量是最基本、最重要的测量内容。 非电量的测量属于广义电子测量的内容，可以通过传感器将非电量变换为电量后进行测量。本书主要讨论狭义电子测量内容。 1.1.2电子测量的特点 电子测量技术及电子测量仪器的应用十分广泛、发展十分迅速，对科学技术的发展起着巨大的推动作用，从某个意义来说，电子测量水平代表着一个国家的科技水平的高低。这是因为电子测量有着其他测量无法相比的众多优点。其特点如下： （1）频率范围宽 电子测量的频率范围几乎可以覆盖整个电磁频谱。从直流一直可达100GHz以上。随着电子技术的发展，目前还在向着更宽频段乃至全频段发展。 （2）量程广
一 解释名词：①测量；②电子测量。 答：测量是为确定被测对象的量值而进行的实验过程。在这个过程中，人们借助专门的设备，把被测量与标准的同类单位量进行比较，从而确定被测量与单位量之间的数值关系，最后用数值和单位共同表示测量结果。从广义上说，凡是利用电子技术进行的测量都可以说是电子测量；从狭义上说，电子测量是指在电子学中测量有关电的量值的测量。 叙述直接测量、间接测量、组合测量的特点，并各举一两个测量实例。 答：直接测量：它是指直接从测量仪表的读数获取被测量量值的方法。如：用电压表测量电阻两端的电压，用电流表测量电阻中的电流。 间接测量：利用直接测量的量与被测量之间的函数关系，间接得到被测量量值的测量方法。如：用伏安法测量电阻消耗的直流功率P，可以通过直接测量电压U，电流I，而后根据函数关系P＝UI，经过计算，间接获得电阻消耗的功耗P；用伏安法测量电阻。 组合测量：当某项测量结果需用多个参数表达时，可通过改变测试条件进行多次测量，根据测量量与参数间的函数关系列出方程组并求解，进而得到未知量，这种测量方法称为组合测量。例如，电阻器电阻温度系数的测量。 解释偏差式、零位式和微差式测量法的含义，并列举测量实例。 答：偏差式测量法：在测量过程中，用仪器仪表指针的位移(偏差)表示被测量大小的测量方法，称为偏差式测量法。例如使用万用表测量电压、电流等。 零位式测量法：测量时用被测量与标准量相比较，用零示器指示被测量与
标准量相等(平衡)，从而获得被测量从而获得被测量。如利用惠斯登电桥测量电阻。 微差式测量法：通过测量待测量与基准量之差来得到待测量量值。如用微差法测量直流稳压源的稳定度。 叙述电子测量的主要内容。 答：电子测量内容包括：（1）电能量的测量如：电压，电流电功率等；（2）电信号的特性的测量如：信号的波形和失真度，频率，相位，调制度等；（3）元件和电路参数的测量如：电阻，电容，电感，阻抗，品质因数，电子器件的参数等：（4）电子电路性能的测量如：放大倍数，衰减量，灵敏度，噪声指数，幅频特性，相频特性曲线等。 列举电子测量的主要特点.。 答：（1）测量频率范围宽；（2）测试动态范围广；（3）测量的准确度高；（4）测量速度快；（5）易于实现遥测和长期不间断的测量；（6）易于实现测量过程的自动化和测量仪器的智能化；（7）影响因素众多，误差处理复杂。 选择测量方法时主要考虑的因素有哪些 答：在选择测量方法时，要综合考虑下列主要因素：①被测量本身的特性； ②所要求的测量准确度；③测量环境；④现有测量设备等。 设某待测量的真值为土0．00，用不同的方法和仪器得到下列三组测量数据。试用精密度、正确度和准确度说明三组测量结果的特点： ①，，，，，，，，，； ② ，，1 ，，，，，．，，；
一、填空题(每空1分，共25分) 1. 从广义上说，凡是利用来进行的测量都可以说是电子测量。 答案：电子技术 2. 测量误差就是与被测量的差别。 答案：测量值真值 3. 相对误差又叫相对真误差，它是________与________的比值。 答案：测量值真值 4. 相对误差定义为 ________ 与 ________ 的比值，通常用百分数表示。 答案：误差；真值 5. 3位数字欧姆表，测量标称值为1.0kΩ和1.5kΩ两只电阻时，读数分别为965Ω和1452Ω。当保留两位有效数字时，此两电阻分别为________kΩ和 ________kΩ。 答案：0.96 1.5 6 ．将 15.36 ，43.25和 362.51 保留 3 位有效数字后为 _________ 、、___________. 答案：15.4 ；43.2 ；363 ； 7. 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 ＝ ______ ，实际相对误差 ＝ ______ 。 答案：2 转 / 分钟， 0.01 ％。 8 ．用一只 0.5 级 50V 的电压表测量直流电压，产生的绝对误差≤ __ 伏。答案：0.25
9 ．设，且各分项的相对误差分别为 ，则 y 的相对误差 =____ 。
答案： 10. 在测量中进行量值比较采用的两种基本方法是 _______ 和 _______ 。 答案：间接比较法，直接比较法。 11. ________ 是比较同一级别、同一类型测量标准的一致性而进行的量值传递活动。 答案：比对。