电子测量技术基础题库共23页.docx

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电子测量技术基础题库共23页

电子测量技术基础

“师”之概念，大体是从先秦时期的“师长、师傅、先生”而来。

其中“师傅”更早则意指春秋时国君的老师。

《说文解字》中有注曰：

“师教人以道者之称也”。

“师”之含义，现在泛指从事教育工作或是传授知识技术也或是某方面有特长值得学习者。

“老师”的原意并非由“老”而形容“师”。

“老”在旧语义中也是一种尊称，隐喻年长且学识渊博者。

“老”“师”连用最初见于《史记》，有“荀卿最为老师”之说法。

慢慢“老师”之说也不再有年龄的限制，老少皆可适用。

只是司马迁笔下的“老师”当然不是今日意义上的“教师”，其只是“老”和“师”的复合构词，所表达的含义多指对知识渊博者的一种尊称，虽能从其身上学以“道”，但其不一定是知识的传播者。

今天看来，“教师”的必要条件不光是拥有知识，更重于传播知识。

题库

第一章我国古代的读书人,从上学之日起,就日诵不辍,一般在几年内就能识记几千个汉字,熟记几百篇文章,写出的诗文也是字斟句酌,琅琅上口,成为满腹经纶的文人。

为什么在现代化教学的今天,我们念了十几年书的高中毕业生甚至大学生,竟提起作文就头疼,写不出像样的文章呢?

吕叔湘先生早在1978年就尖锐地提出:

“中小学语文教学效果差,中学语文毕业生语文水平低,……十几年上课总时数是9160课时,语文是2749课时,恰好是30%,十年的时间,二千七百多课时,用来学本国语文,却是大多数不过关,岂非咄咄怪事!

”寻根究底,其主要原因就是腹中无物。

特别是写议论文,初中水平以上的学生都知道议论文的“三要素”是论点、论据、论证,也通晓议论文的基本结构:

提出问题――分析问题――解决问题,但真正动起笔来就犯难了。

知道“是这样”,就是讲不出“为什么”。

根本原因还是无“米”下“锅”。

于是便翻开作文集锦之类的书大段抄起来,抄人家的名言警句,抄人家的事例,不参考作文书就很难写出像样的文章。

所以,词汇贫乏、内容空洞、千篇一律便成了中学生作文的通病。

要解决这个问题,不能单在布局谋篇等写作技方面下功夫,必须认识到“死记硬背”的重要性,让学生积累足够的“米”。

绪论

一、观察内容的选择，我本着先静后动，由近及远的原则，有目的、有计划的先安排与幼儿生活接近的，能理解的观察内容。

随机观察也是不可少的，是相当有趣的，如蜻蜓、蚯蚓、毛毛虫等，孩子一边观察，一边提问，兴趣很浓。

我提供的观察对象，注意形象逼真，色彩鲜明，大小适中，引导幼儿多角度多层面地进行观察，保证每个幼儿看得到，看得清。

看得清才能说得正确。

在观察过程中指导。

我注意帮助幼儿学习正确的观察方法，即按顺序观察和抓住事物的不同特征重点观察，观察与说话相结合，在观察中积累词汇，理解词汇，如一次我抓住时机，引导幼儿观察雷雨，雷雨前天空急剧变化，乌云密布，我问幼儿乌云是什么样子的，有的孩子说：

乌云像大海的波浪。

有的孩子说“乌云跑得飞快。

”我加以肯定说“这是乌云滚滚。

”当幼儿看到闪电时，我告诉他“这叫电光闪闪。

”接着幼儿听到雷声惊叫起来，我抓住时机说：

“这就是雷声隆隆。

”一会儿下起了大雨，我问：

“雨下得怎样?

”幼儿说大极了，我就舀一盆水往下一倒，作比较观察，让幼儿掌握“倾盆大雨”这个词。

雨后，我又带幼儿观察晴朗的天空，朗诵自编的一首儿歌：

“蓝天高，白云飘，鸟儿飞，树儿摇，太阳公公咪咪笑。

”这样抓住特征见景生情，幼儿不仅印象深刻，对雷雨前后气象变化的词语学得快，记得牢，而且会应用。

我还在观察的基础上，引导幼儿联想，让他们与以往学的词语、生活经验联系起来，在发展想象力中发展语言。

如啄木鸟的嘴是长长的，尖尖的，硬硬的，像医生用的手术刀―样，给大树开刀治病。

通过联想，幼儿能够生动形象地描述观察对象。

填空

1、计量的主要特征是统一性、准确性和法制性。

2、计量器具按用途可分为计量基准、计量标准和工作用计量器具。

3、计量基准一般分为国家基准、副基准和工作基准。

4、计量标准是按国家规定准确度等级作为检定依据用的计量器具或物质，它的量值由工作基准传递。

5、计量标准有两类：

一类是标准器具，一类是标准物质。

6、电子测量通常包括电能量的测量，信号特性及所受干扰的测量以及元件和电路参数的测量。

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Xm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rm。

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。

16、误差分成三类：

、和。

17、测量的精密度决定于，测量的正确度决定于。

18、测量的精确度表征测量结果与被测量真值之间的。

19、随机误差造成测量结果的，一般用定量表达。

20、系统误差表示了测量结果的程度。

21、处理随机误差的方法主要是。

22、不确定系统误差导致的产生。

23、粗大误差表现为统计的异常值，常称为，应按一定规则剔除。

24、随机误差具有的特点是、、和。

25、测量中随机误差的分布大多数接近于。

26、随机误差的统计处理就是要根据和的方法研究随机误差对测量数据的影响以及它们的。

27、在有限次测量中，通常用的方法减小随机误差的影响。

28、随机变量的数字特征是反映随机变量的某些特征的数值，常用的有和。

29、在统计学中，期望与是同一概念。

30、方差描述了测量数据的。

31、若被测量的真值是μ，等精度测量值为x1,x2,···,xn,可以证明其算术平均值的数学期望

=。

32、

表示平均值的比总体测量值的小

倍，它反映了随机误差的抵消性，n越大，抵消程度，平均值离散程度。

33、在测量结果的可信问题中，置信区间刻画了测量结果的，置信概率刻画了测量结果的。

34、用于粗差剔除的常见方法有：

检验法，检验法，检验法。

35、莱特检验法适用于测量方法n的情况。

36、变值系差包括系差和系差，对应的判据则分别是判据和判据。

37、消除和减弱系统误差的典型测量技术是：

，，和。

38、在估计系统误差大体范围时，若能找到系差的上限Σa及下限Σb，则系差的恒定部分数值为，变化部分的变化幅度为。

39、不确定度作为测量误差的数字指标，表示由于测量误差的存在而对测量结果的准确性的。

40、不确定度是与测量结果相联系的一种参数，这个参数可以是，也可以是具有某置信概率的。

41、89000V写成三位有效数字应为，其绝对误差的绝对值不超过。

42、下列数字保留三位有效数字：

45.77，36.251，43.149，38050，47.15，3.995

二、名词解释

1、真值

2、实际值

3、不确定度

4、满度相对误差

三、简单计算

1、现有两块电压表，其中一块表量程为150V，1.5级，另一块表量程15V，2.5级，用它们测10V左右电压，选哪一块表更合适？

2、检定一个1.5级100mA的电流表，发现在50mA处误差最大，为1.4mA，其他刻度处的误差均小于1.4mA，问这块电流表是否合适？

3、采用微差法测量未知电压Vx，设标准电压的相对误差不大于5/10000，电压表的相对误差不大于1%，相对微差为1/50，求测量的相对误差。

4、已知某电阻30次测量值之和为1220Ω，系统的不确定度为测量值的±1%，如果在测量过程中没有系统误差，随机误差的影响也可忽略，写出测量结果。

5、直流稳压电源的输出电压为18V，稳压电源的微小变动A=0.5V，利用微差法测量电源稳定度。

设标准电压为18V，准确度为±0.05%（第一次作业）

6、测量某电阻得一组数据：

2.20，2.21，2.22kΩ,求该电阻的算术平均值以及标准偏差估计值。

（第一次作业）

7、用间接法可测量电阻上消耗的功率。

利用公式P=I·U测量时，问功率的误差？

8、分别利用P=I·U，P=I2，P=U2/R来测量电阻上消耗的功率。

若电阻、电流、电压的测量误差分别不大于1%，2.5%，2.0%，问选择那种测量方案好？

9、用电压表测得三组数据，其平均值分别为：

21.1V，21.3V，21.5V，且其算术平均值标准差依次为：

0.20V，0.10V，0.05V，求它们的权和加权平均值。

10、用两种方法测某电压，第一种方法测得V1=10.3V，标准偏差δ（V1）=0.2V，第二种方法测得V2=10.1V，测量值的标准偏差δ（V2）=0.1V，求该电压的估计值及其标准偏差。

第二章答案

一、填空

1、真值

2、真值；指定值；实际值

3、ΔX=X-A0；ΔX=X-A

4、越低；越高

5、绝对误差；被测量真值；

6、实际相对误差；标称相对误差；分贝误差；满度相对误差

7、引用误差；绝对误差ΔX；仪器满度值Xm；

8、绝对误差

9、准确度

10、满度相对误差

11、0.1，0.2，0.5，1.0，1.5，2.5和5.0

12、≤1.0%

13、≤Xm×S%；

14、正比

15、2/3

16、随机误差；系统误差；粗大误差

17、随机误差；系统误差

18、一致程度

19、分散性；总体标准偏差δ

20、偏离真值或实际值

21、概率统计法

22、不确定度

23、坏值

24、对称性；抵偿性；有界性；单峰性

25、正态分布

26、概率论；数理统计；分布规律

27、统计平均

28、数学期望；方差

29、均值

30、离散程度

31、μ

32、标准偏差；标准偏差；越大；越小

33、精确性；可靠性

34、莱特；肖维纳；格拉布斯

35、≥10

36、累进性；周期性；马利科夫；阿贝-赫特

37、零示法；替代法；交换法；微差法

38、可疑程度

39、标准偏差；置信区间的半宽

40、890×102V；50V

41、45.8；36.3；43.1；3.80×104；47.2；4.00

二、名词解释（略）

三、简单计算

1、若选用150V，1.5级电压表，测量产生的绝对误差为

|ΔV1|≤150×1.5%=2.25V

表头示值为10V时，被测电压真值在10±2.25范围内，误差范围很大；

若选用15V，2.5级电压表，同样测得

|ΔV2|≤15×2.5%=0.375V

表头示值仍为10V，被测电压真值在10±0.375范围内，误差范围很小；

显然，应该选15V，2.5级电压表。

2、

，此表合格。

3、根据微差法，测量的相对误差为

=0.05%+0.02%=0.07%

4、该电阻测量值的平均值

由于忽略了随机误差的影响，电阻的不确定度为

UR=40.6667×（±1%）=±0.406667≈±0.41Ω

对电阻测量值做舍入处理后

R=40.67±0.41Ω

5、标准电压的相对误差为

，

电压表的相对误差为

，

即，直流稳压电源的稳定度为±0.33%

6、该电阻的平均值为

各次测量的残差

利用贝塞尔公式计算标准偏差估计值为

7、设P，I，U的绝对误差分别为△P，△I，△U

解法一：

解法二：

8、P=I·U方案

P=I2·R方案

P=U2/R方案

显然，P=I·U方案好。

加权平均值即电压的最佳估计值

9、取

，则两种测量值的权为

该电压的估计值

电压估计值的方差

标准偏差

第三章电压测量

一、填空

1、交流电压的测量通常有两种基本方式：

和，无论哪一种方式是其核心部件。

2、在DVM的结构中是其关键部件。

3、所谓

位DVM是指其最大读数为。

4、双斜式A/D其转换过程可以分为和两个工作阶段。

5、余数循环比较式A/D的核心电路是，属于型A/D。

6、余数循环式A/D的特点是和。

7、DVM的测量误差有两项，其一是，其二是。

8、电压测量中有两种干扰，即：

和。

9、电压测量中确定性干扰通常分为和两种。

10、常见抑制串模干扰的方法有两种：

和。

11、峰值电压表属于电子电压表，一般采用。

12、平均值电压表属于电子电压表，一般采用。

13、在实际电压测量中，由于检波器的工作特性，所得结果会有峰值、均值、有效值之别。

因此，无论用哪一种特性的检波器做成的电压表，其读数大多按进行刻度。

14、在峰值电压表中，当输入任意波形电压的峰值相同时，其读数。

15、均值电压表的度盘是按刻度的，当用其测量任意波形的电压时，其读数。

16、电压测量的下限可达伏级，上限可达伏级。

17、8位比较式A/D，最多可将Vref分成份。

18、8位比较式A/D，变换过程中，当Vref=5.000V时，每等份最少为。

19、DVM的A/D变换方法有两大类：

和。

20、8位比较式A/D，其最大分辨力为。

21、8位比较式A/D，Vref=5.000V，Vx=1.25V，转换结果为。

22、DVM的非积分式A/D变换方法可分为和两种。

二、名词解释

1、分辨率

2、抗干扰能力

3、波峰因数

4、波形因数

三、简单计算

1、用平均值电压表测量一个三角波电压，测量值为10V，求有效值及波形误差。

2、用峰值电压表测量一个三角波电压，测量值为10V，求有效值及波形误差。

3、设三角波和方波电压的平均值相等，均为10V，现分别用均值表、峰值表、有效值表对两种电压进行测量，试确定三种表的读数。

（第一次作业）

4、试分析一个6位A/D变换器的变换全过程，若基准电压满刻度值Vref=10V，被测电压Vx=3.285V。

5、两台DVM，最大计数容量为①20199，②9999；若前者的最小量程为200mV，试问：

①各是几位DVM？

②第一种表的分辨力是多少？

③若第一种表的工作误差为±0.02%±1字，分别用2V档和20V档测量，Ux=1.56V电压时，问误差各是多少？

（第一次作业）

6、某DVM的误差为

，试求用这台表1V档分别测量1V和0.1V电压时的误差。

第三章答案

一、填空

1、放大-检波式；检波-放大式；检波器

2、模数转换器（A/D）

3、20199

4、采样期；工作期

5、比较器；反馈比较

6、分辨率高；转换速度快

7、增益误差；偏移误差

8、随机性干扰；确定性干扰

9、串模干扰；共模干扰

10、输入滤波法；积分平均法

11、检波-放大式；二极管峰值检波器

12、放大-检波式；二极管全波或桥式整流电路检波器

13、正弦波有效值

14、相同

15、正弦有效值；没有直接意义

16、微；千

17、255

18、19.60mV

19、积分式；非积分式

20、1/255

21、（40）H

22、比较式；斜坡电压式

二、名词解释（略）

三、简单计算

已知三角波的波形因数

，故被测三角波有效值为

波形误差为

已知三角波的波峰因数

，则被测三角波的有效值为

1、根据“均值相等，示值也相等”的原则

均值表读数：

有效值表读数：

峰值表读数：

2、D/A变换器的输出电压计算为：

（量化的基准电压）

寄存器SAR依次提供代表不同的基准电压的基准码，对应如下：

（100000）2，

（010000）2，

（011000）2，

（010100）2，

（010110）2，

（010101）2，

经过6次比较，寄存器SAR输出的转换结果为（010101）2，显示结果为3.281V，量化误差为0.004V

3、①

位；4位

②分辨力为200mV/20000=10μV

③当用2V档时，误差为

当用20V档时，误差为

4、测量1V时的误差

测量0.1V时的误差

第四章时间与频率的测量

一、填空

1、目前有三种时间测量尺度：

、和。

2、在数字式频率计中，被测信号是以信号方法来传递、控制和计数的。

3、根据测频原理，其测量误差取决于的准确性和的准确性。

4、测频时，计数器的最大计数误差ΔN=。

5、计数器直接测频的误差主要有两项，即：

和。

6、直接测频的方法适合测量频信号。

7、测量低频信号时常采用计数器测量的方法。

8、根据测周原理，主门由控制。

9、根据测频原理，主门由控制。

10、在测周原理方框图中，门控电路输出波。

11、在测频原理方框图中，脉冲形成电路将输入信号的一个周期变成个脉冲波。

12、目前绝大多数实验室用的电子计数器都具有和等两种以上功能，故统称为“通用计数器”。

13、在测频原理方框图中，主门是由波控制。

14、电子计数器在直接测频率和测周期时，其量化误差的实质不同，测频时是的±1误差，而测周时是的±1误差。

15、在直接测频和直接测周的量化误差相等时，存在一个测频和测周分界点频率，这个频率称为。

16、当fx>fm时宜测，当fx

17、电子计数器对两个正弦波形的相位差的测量，实际上是。

18、目前，利用通用计数器对微波波段的信号频率进行数字测量，必须采用技术，而广泛采用的两种方法是和。

19、频率源的频率稳定度有稳定度和稳定度两种。

20、是影响长期频率稳定度的主要因素，而是影响短期频率稳定度的主要因素。

21、在时域测量中，加上就是示波器；

在频域测量中，加上就是频谱分析仪；

在调制域测量中，加上就是调制域分析仪。

22、在调制域分析仪中，X轴表示测量所经历的，而Y轴线显示的是信号的、或。

二、名词解释

1、±1误差

2、中界频率

三、简答

1、结合原理方框图和工作波形图简述电子计数器测频原理。

2、结合原理方框图和工作波形图简述电子计数器测周原理。

3、简要分析测频误差。

4、试画出时间间隔原理方框图和工作波形图，并简述基本测量原理。

5、试画出微波计数器变频法方框图，并简述其测频原理。

四、简单计算

1、若被测信号频率fx=1MHz，计算当闸门时间T=1ms和1S时由±1误差产生的测频误差。

2、用一个7位电子计数器测量一个fx=5MHz的信号频率，试分析计算当“闸门时间”置于1S，0.1S和10mS时，由±1误差产生的测频误差。

3、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，试比较两种方法由±1误差引起的测量误差。

第四章答案

一、填空

1、世界时；原子时；协调世界时

2、脉冲

3、时基信号所决定的闸门时间；计数器计数

4、±1个数

5、±1误差；标准频率误差

6、高

7、被测信号周期

8、被测信号

9、时基信号

10、方

11、2

12、测量频率；测量周期

13、方

14、fx；fc

15、中界频率

16、频；周

17、时间间隔

18、频率变换；变频法；置换法

19、长期；短期

20、晶体老化；晶体内部的噪声

21、电压表；时间触发；功率计；频率触发；通用计数器；时间门的触发

22、时间；频率；时间间隔；相位

二、名词解释（略）

三、简答（略）

四、简单计算

1、T=1mS时

T=1S时

2、当T=1S时，

当T=0.1S时，

当T=10mS时，

3、测频时

测周时

第五章信号源

一、填空

1、高频信号源又称为信号源，信号的频率范围在之间。

2、通用脉冲信号源的输出主要是脉冲。

3、函数信号发生器实际上是一种信号源，其输出信号的重复频率可达以上，而低端可至量级。

4、合成信号源实现频率合成的方法有和两种。

5、间接合成法是基于锁相环的原理对基准频率进行运算，常见的锁相环技术有锁相环、锁相环和锁相环。

6、在间接频率合成中，通常有三种提高分辨率的方法，即：

、

和。

7、信号源的用途有：

、和。

8、通用信号源如果按调整类型分类，主要有、、

和信号源。

二、名词解释

寄生调制

三、简答

1、在电子测量中信号源有哪些作用？

2、结合高频信号源的原理方框图，简述在高频信号源中，如何实现调频、调幅作用？

一个完整的信号源应有几个组成部分？

3、在合成信号源中采用几种合成方法？

试比较它们的优缺点。

第五章答案

一、填空

1、射频；30kHz~1GHz

2、矩形

3、多波形；50MHz；μHz

4、间接合成法；直接合成法

5、倍频式；分频式；混频式

6、微差混频法；多环合成法；小数合成法

7、激励源、信号仿真；校准源

8、调幅（AM）；调频（FM）；脉冲调制（PM）；视频调制（VM）

二、名词解释（略）

三、简答（略）

第六章信号的显示和测量

一、填空

1、信号显示是将被测信号以方式显示在屏幕上。

2、模拟示波器中扫描电压是电压，包括线形过程和过程。

3、扫描电压必须满足下列三点要求，即：

、和。