电子测量夏哲磊课后习题标准答案分Word文件下载.docx
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经与主基准或副基准校准或比对，并经国家鉴定批准，实际用以检定下属计量标准的计量器具
1.3（找不到啊！
）（见作业本）
1.4比较测量和计量的类同和区别。
测量是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。
计量是利用技术·
阳法制手段实现单位统一和量值准确可靠的测量。
计量可看作测量的特殊形式，在计量过程中，认为所使用的量具和仪器是标准的，用它们来校准、检定受检量具和仪器设备，以衡量和保证使用受检量具仪器进行测量时所获得测量结果的可靠性。
因此，计量又是测量的基础和依据。
1.5列举电子测量的主要特点.。
（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叙述电子测量的主要内容。
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。
第二章
2.1名词解释：
真值、实际值、示值、误差、修正值。
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误差按性质分为哪几种？
各有何特点？
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。
2.3何谓标准差、平均值标准差、标准差的估计值？
标准差是指对剩余误差平方后求和平均，然后再开方即；
平均值标准差是任意一组n次测量样本标准差的分之一，即；
标准差的估计值即。
2.4测量误差和不确定度有何不同？
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、uc、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
2.5归纳不确定度的分类和确定方法？
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uA；
（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。
2.6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＝5kΩ，R2＝20kΩ，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UA为多大?
（2）如果万用表内阻RI＝20kΩ，则电压UA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RI＝lMΩ，则电压UA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
（2）UA测量值为：
所以UA的示值相对误差
UA的实际相对误差为
（3）UA测量值为：
由此可见，当电压表内阻越大，测量结果越准确。
2.7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。
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。
2.8对某直流稳压电源的输出电压Ux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Ux的算术平均值及其标准偏差估值。
Ux的算术平均值
次数
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
2.9对某电阻进行了10次测量，测得数据如下：
R/kΩ
46.98
46.97
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？
先求得被测电阻的平均值
kΩ
残差10－3kΩ
47
37
27
-123
12
-13
-3
-23
KΩ
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
，剔除R8后重新计算判别，得n＝9，Pc＝99%时，G＝2.32
kΩ
KΩ
可见余下数据中无异常值。
2.10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
自由度
来源
数值
基准
读数
电压表
电阻表
温度
uA1
uA2
uA3
uA4
uA5
ν1
ν2
ν3
ν4
ν5
16
第三章
3.1简述电压测量的基本要求及电压测量仪器的分类方法。
电压测量的基本要求：
1）应有足够宽的电压测量范围
2）应有足够宽的频率范围
3）应有足够高的测量准确度
4）应有足够高的输入阻抗
5）应具有高的抗干扰能力
电压测量仪器的分类方法：
1）按频率范围分类
2）按被测信号的特点分类
3）按测量技术分类
3.2交流电压表都是以何值来标定刻度读数的？
交流电压表都是以正弦波有效值为刻度的，
3.3利用全波平均值电子电压表测量图5.70所示三种不同波形（正弦波、方波、三角波）的交流电压，设电压表的读数都是1V，问：
（1）对每种波形，电压表的读数各代表什么意义？
（2）三种波形的峰值、平均值及有效值分别为多少？
（1）对正弦波，读数为有效值，对其他波形，读数仅能间接反应被测量的大小。
（2）因为，所以V
因为，即
所以正弦波有效值为1V，峰值为V，均值为0.901V。
方波有效值为V，峰值为V，均值为0.901V。
三角波有效值为V，峰值为
V，均值为0.901V。
3.4若在示波器上分别观察峰值相等的正弦波、方波、三角波，得Up＝5V；
现在分别采用三种不同检波方式并以正弦波有效值为刻度的电压表进行测量，试求其读数分别为多少？
已知各波形VP=5V
均值表：
正弦波
方波
三角波
峰值表：
因为各波形峰值相同，所以三种波形的读数均为：
有效值表：
正弦波：
方波：
三角波：
3.5用峰值表和均值表分别测量同一波形，读数相等。
这可能吗？
为什么？
峰值表和均值表的读数均是以正弦波有效值为刻度的，
对峰值表：
有
对均值表：
对任一波形有，即
先两电压表读数若相同，则
即，所以只要被测波形为正弦波即可满足该条件。
3.6已知某电压表采用正弦波有效值为刻度，如何以实验方法判别它的检波类型？
试列出两种方案，
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