电子测量与仪器和传感器技术练习题讲解.docx

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电子测量与仪器和传感器技术练习题讲解

电子测量与仪器的基础知识

一、选择题：

1、用

位数字万用表测量一个10KΩ的电阻，档位在2k，结果表上显示值为“1”，则表明（）

A、表已损坏B、超过量程C、电阻值过小D、

位表精确度不够

2、下列各项中不属于测量基本要素的是（）

A、被测对象　B、测量仪器系统　C、测量误差　D、测量人员

3、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

4、仪器通常工作在（），可满足规定的性能。

A、基准条件B、极限工作条件C、额定工作条件D、储存与运输条件

5、下列几种误差中，属于系统误差的有_____、_____，属于随机误差的有_____，属于粗大误差的有_____。

A、仪表未校零所引起的误差；B、测频时的量化误差；

C、测频时的标准频率误差；D、读数错误。

6、在使用连续刻度的仪表进行测量时，一般应使被测量的数值尽可能在仪表满刻度值的（）以上。

A、1/2B、2/3C、1/3D、3/4

7、被测量真值是（）

A、都是可以准确测定的；B、在某一时空条件下是客观存在的，但很多情况下不能准确确定；C、全部不能准确测定；D、客观上均不存在，因而无法测量。

8、在相同条件下多次测量同一量时，随机误差的（）

A、绝对值和符号均发生变化B、绝对值发生变化，符号保持恒定

C、符号发生变化，绝对值保持恒定D、绝对值和符号均保持恒定

9、被测电压真值为100v，用电压表测试时，指示值为80v，则示值相对误差为（）。

A、+25%B、-25%C、+20%D、A、-20%

10、修正值是与绝对误差的绝对值（）的值。

A、相等但符号相反；B、不相等且符号相反；

C、相等且符号相同；D、不相等但符号相同。

11、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。

12、下列数据中，四位有效数字的数有（）

A、0417；B、4270.0；C、0.420；D、27.00×104

13、仪器通常工作在（），可满足规定的性能。

A、基准条件B、极限工作条件C、额定工作条件D、储存与运输条件

14、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

15、被测电压真值为100v，用电压表测试时，指示值为80v，则相对误差为（）。

A、+25%B、-25%C、+20%D、-20%

16、在相同条件下多次测量同一量时，随机误差的（     ）。

A、绝对值和符号均发生变化B、绝对值发生变化，符号保持恒定

C、符号发生变化，绝对值保持恒定D、绝对值和符号均保持恒定

17、要测量一个10V左右的电压，手头有两块电压表，其中一块量程为150V，1.5级，另一块为15V，2.5级，问选用哪一块合适？

 （     ）

  A、两块都一样   B、150V，1.5级  C、15V，2.5级  D、无法进行选择

18、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

19、下列测量中属于间接测量的是（       ）

  A、用万用欧姆挡测量电阻     B、用电压表测量已知电阻上消耗的功率

   C、用逻辑笔测量信号的逻辑状态  D、用电子计数器测量信号周期

20、用逻辑笔测量信号的逻辑状态属于（      ）

  A、时域测量    B、频域测量    C、组合测量    D、数据域测量

二、填空题：

1、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。

2、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

＝______。

3、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。

4、测量误差按性质及产生的原因，分为____、____和____。

5、测量结果的量值包括两部分，即__________和___________。

6、测量电压时，应将电压表联接入被测电路；测量电流时，应将电流表联接入被测电路。

7、电工仪表根据其________________误差的不同将准确度等级可分为7级，其中准确度最高的是________级，准确度最低的是5.0级。

8、测量值299.50mV保留三位有效数字为_____mV，若以V为单位则表示为_____V。

9、在确定的测试条件下，采用某种测量方法和某种测量仪器所出现的固有误差称为；在相同测试条件下多次测量同一量值时，绝对值和符号都以不可预知的方式变化的误差称为。

10、为测量功能选择最佳测量仪器，将仪器序号填在测量功能后的空白处。

测量功能列                               测量仪器列       

A、测量电压                  

（1）函数信号发生器    

B、测量频率                 

（2）电子计数器        

C、测量网络的幅频特性      （3）DVM     

D、产生三角波信号            （4）频谱分析仪         

E、分析信号的频谱特性         （5）晶体管特性图示仪  

F、测量三极管的输入或输出特性  （6）频率特性测试仪    

G、测量调幅波的调幅系数      （7）逻辑分析仪        

H、微机系统软、硬件调试     （8）电子示波器        

三、判断题：

1、狭义的测量是指为了确定被测对象的个数而进行的实验过程（）

2、绝对误差就是误差的绝对值（）

3、从广义上说，电子测量是泛指以电子科学技术为手段而进行的测量，即以电子科学技术理论为依据，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。

（）

4、周期性信号是确定性信号，非周期信号（如瞬变冲激信号）是随机信号。

（）

5、测试装置的灵敏度越高，其测量范围越大。

（）

6、为了减少测量误差，应使被测量的数值尽可能地在仪表满量程的2/3以上。

（）

7、粗大误差具有随机性，可采用多次测量，求平均的方法来消除或减少。

（）

8、通过多次测量取平均值的方法可减弱随机误差对测量结果的影响。

（）

9、被测量的真值是客观存在的，然而却是无法获得的。

（）

10、系统误差的绝对值和符号在任何测量条件下都保持恒定，即不随测量条件的改变而改变。

（）

11、随机误差是以可预知的方式有规律的变化的，其误差大小和符合不表。

（）

12、在电子测量中，把53.4501V保留3为有效数字为53.4V。

（）

13、水银温度计测量温度属于电子测量。

（）

14、由系统误差引起的误差大小和符合不变，或有规律的变化。

（）

15、随机误差是以可预知的方式有规律的变化的，其误差大小和符合不变。

（）

16、测量误差是指测量值与被测量真值之差。

（）

四、计算题：

1、某待测电流约为100mA。

现有两个电流表，分别是甲表：

0.5级、量程为0~400mA；乙表1.5级，量程为0~100mA。

问：

用哪个表测量误差较小？

2、测量两个电压，分别得到它的测量值

，它们的实际值分别为

，求测量的绝对误差和相对误差。

3、检定量程为100μA的2级电流表，在50μA刻度上标准表读数为49μA，问此电流表是否合格？

4、已知待测拉力约为70N左右，现有两只测力仪表，一只为0.5级，测量范围为0～500N；另一只为1.0级，测量范围为0～100N。

问选用哪一只测力仪表较好?

为什么?

5、有一个被测电压,其值估计为235V左右,现对其进行测量,要求示值相对误差小于+/-0.5%,选用250V量程的电压表,选择其精度级别。

6、用量程为10mA的电流表测量实际值为8mA的电流，若示值为8.16mA。

试计算测量的绝对误差、实际相对误差和引用相对误差。

信号发生器

一、选择题：

1、分频是对信号频率进行_______运算。

A、加法B、减法C、乘法D、除法

2、倍频是对信号频率进行_______运算。

A、加法B、减法C、乘法D、除法

3、混频是对信号频率进行_______运算。

A、加法B、减法C、乘法D、除法

4、将低频信号发生器的“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

二、填空题：

1、低频正弦信号发生器的主振级一般采用文氏桥振荡器，改变输出信号频率的办法是：

改变_________值以选择不同频段，在频段内调节__________值对频率进行细调。

2、文氏桥振荡器中改变频率的方法是：

调节电路中的___________值以改变频段，在频段内调节___________值对频率进行细调。

3、将一个电压信号衰减20dB后，它的值变为原来的倍。

三、计算题：

1.低频信号发生器一般都由哪几部分组成？

各部分的作用是什么？

2.函数信号发生器有何特点？

它与低频、高频、合成信号发生器相比较，其信号的产生过程有何不同？

简述其工作原理。

3.若把某低频信号发生器的衰减开关放在70dB处，调节输出细调旋钮使指示电压表的读数分别为1V、3V、6V，问实际输出电压分别为多少？

4.若把某低频信号发生器的指示电压表的表针始终指在5V处，而衰减开关分别处于10dB、20dB、50dB、60dB，问实际输出电压分别为多少？

5.什么叫合成信号发生器？

它与低频、高频信号发生器相比较，其信号的产生过程有何不同？

示波器

一、选择题

1、通用示波器可观测（）。

A、周期信号的频谱B、瞬变信号的上升沿

C、周期信号的频率D、周期信号的功率

2、当示波器的扫描速度为20s/cm时，荧光屏上正好完整显示一个正弦信号，如果要显示信号的4个完整周期，扫描速度应为（）。

A、80s/cmB、5s/cmC、40s/cmD、小于10s/cm

3、给示波器Y及X轴偏转板分别加Uy=Umsinωt,Ux=Umsin（ωt/2）,则荧光屏上显示（）图形。

A、半波B、正圆C、横8字D、竖8字

4、为了在示波器荧光屏上得到清晰而稳定的波形，应保证信号的扫描电压同步，即扫描电压的周期应等于被测信号周期的（）倍。

A、奇数B、偶数C、整数D、2/3

5、用示波器显示两个变量a与b的关系时，a、b分别接在示波器的Y、X通道，显示图形为椭圆，则（）

A、a与b同相，且幅度相同；

B、a与b相差90°，且幅度一定相同；

C、a与b相差90°，但其幅度不一定相同，其关系依x、y输入增益而定；

D、a与b幅度、相位关系不能确定。

6、给示波器Y及X轴偏转板分别加

，

，则荧光屏上显示（）图形。

A、半波B、正圆C、横8字D、竖8字

7、设示波器水平和垂直偏转灵敏度相同，在X、Y输入端加的电压分别为:

Ux=Asin（ωt+45°），Uy=Asinωt，则荧光屏上显示的X-Y图形是（     ）

     A、圆          B、椭圆    C、斜线          D、水平直线

二、填空题：

1、示波器荧光屏上，光点在锯齿波电压作用下扫动的过程称为____。

扫描

2、示波管由____、和三部分组成。

3、调节示波器“水平位移”旋钮，是调节____的直流电位。

X偏转板

4、当示波器两个偏转板上都加_____时，显示的图形叫李沙育图形，这种图形在_____和频率测量中常会用到。

正弦信号相位

5、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_______电路。

RC分压（或阻容分压）

6、阴极射线示波管（CRT）由__________、_____________、______________三部分组成。

7、电子示波器中的阴极射线示波管由、和三大部分组成。

其中用来产生并形成高速、聚束的电子束。

8、在示波器的X轴和Y轴上，分别加上交流正弦波电压时，如果这两个电压的_______是适当的整数比，那么，荧光屏上就会出现椭圆、8字形等各种图形，这种图形称为_______图形。

如果想直接观测Y轴输入电压的波形，X轴的输入电压必须是_______波才行，X轴的输入电压称为_______。

三、判断题：

1、扫描发生器是示波器垂直通道中的重要组成部分。

（      ）

2、用示波器测量电压时，只要测出Y轴方向距离并读出灵敏度即可（）错

3、电子示波器是时域分析的最典型仪器。

（）对

4、示波器扫描信号频率是被测信号频率的整数倍时，屏幕上显示的波形向左跑动。

（     ）

5、为保护示波器的寿命，应使示波器上的亮点长时间停留在一个位置，而不要经常去移动其位置。

（）

6、延迟线是示波器水平通道中的一个重要组成部分。

（      ）

7、仅在示波管垂直偏转板上加测量信号，则荧光屏上显示一条水平线。

（）

四、计算题：

1、用双踪示波器观测两个同频率正弦波a，b，若扫描速度为20us/cm，而荧光屏显示两个周期的水平距离是8cm，问：

（1）两个正弦波的频率是多少？

（2）若正弦波a比b相位超前1.5cm，那么两个正弦波相差为多少？

用弧度表示。

2、下页图所示为一示波器显示的波形。

箭头1所指位置为波形1（上面的波形）的零电平位置，箭头2所指位置为波形2（下面的波形）的零电平位置。

（1）若示波器的时基因数为

，则两信号的频率

和

各为多少？

（2）两信号的相位差是多少？

（3）若波形2对应的偏转因数为

，通道2探头衰减开关拨至X1档，则波形2的峰值

和直流分量值

各为多少？

1

3、通用示波器主要由哪几部分组成的？

各部分的功能是什么？

4、电子示波管是示波器的核心部件，其由哪几部分组成？

各个部分的功能是什么？

电子计数器

一、选择题

1、设计数器直接测周的分辨力为1ms，若采用多周期测量法，欲将测周分辨力提高到1,应选择的“周期倍乘”为（）。

A、10B、102C、103D、104

解释：

1.测频原理

   所谓“频率”，就是周期性信号在单位时间变化的次数。

电子计数器是严格按照f＝N/T的定义进行测频，其对应的测频原理方框图和工作时间波形如图1所示。

从图中可以看出测量过程：

输入待测信号经过脉冲形成电路形成计数的窄脉冲，时基信号发生器产生计数闸门信号，待测信号通过闸门进入计数器计数，即可得到其频率。

若闸门开启时间为T、待测信号频率为fx，在闸门时间Ｔ内计数器计数值为N，则待测频率为

            fx=N/T                                      

（1）

若假设闸门时间为1s，计数器的值为1000，则待测信号频率应为1000Hz或1.000kHz，此时，测频分辨力为1Hz。

因为此时测得为999Hz，则由999Hz跳到1000Hz,需要跳1Hz。

所以测频分辨力为1Hz。

                                    图1测频原理框图和时间波形

  2.测周原理

  由于周期和频率互为倒数，因此在测频的原理中对换一下待测信号和时基信号的输入通道就能完成周期的测量。

其原理如图2所示。

                                     图2    测周原理图

  待测信号Tx通过脉冲形成电路取出一个周期方波信号加到门控电路，若时基信号（亦称为时标信号）周期为To，电子计数器读数为N，则待测信号周期的表达式为

（2）

  例如：

fx=50Hz，则主门打开1/50Hz（=20ms）。

若选择时基频率为fo=10MHz，时基To＝0.1us，周期倍乘选1，则计数器计得的脉冲个数为

?

=200000个，如以ms为单位，则计数器可读得20.0000（ms），此时，测周分辨力为0.1us。

因为此时在20.0000ms下能测到得最大周期为19.9999ms，则由19.9999ms跳到20.0000ms，跳变读数为：

20.0000-19.9999=0.0001ms=0.1us，所以测周分辨力为0.1us。

2、用计数器测频的误差主要包括：

（）

A、量化误差、触发误差B、量化误差、标准频率误差

C、触发误差、标准频率误差D、量化误差、转换误差

3、下列哪种方法不能减小量化误差：

（）

A、测频时使用较高的时基频率B、测周时使用较高的时基频率

C、采用多周期测量的方法D、采用平均法

二、填空题：

1、电子计数器的测频误差包括____误差和____误差。

在测量周期时的主要误差有：

____和____、。

通用计数器采用较小的__可以减小±1误差的影响。

2、在测量周期时，为减少被测信号受到干扰造成的转换误差，电子计数器应采用____测量法。

3、采用电子计数器测频时，当被计数频率一定时，____可以减小±1误差对测频误差的影响；当闸门时间一定时____，则由±1误差产生的测频误差越大。

4、在进行频率比测量时,应将____的信号加在B通道，取出____（周期倍乘为1）作为计数的闸门信号，将____的信号加在A通道，作为被计数的脉冲。

频率较低、一个周期、频率较高；

5、电子计数器测量周期时产生的误差有___、___和___。

6、采用电子计数式频率计测频率时，可根据精度要求，灵活地选择_时间，当这一时间由1秒增至10秒时，读频率时应将小数点_。

7、电子计数器的测量误差来源主要有、和三种。

8、通用电子计数器测量频率时，由_________信号来控制主门（闸门）开启与关闭当由人工控制主门的开启与关闭时，计数器执行的是________测量功能。

9、当由时基单元产生的闸门信号控制主门的开启和关闭时，电子计数器所执行的测量功能是。

当由控制主门开启和关闭，执行。

10、用电子计数器测量频率比时，周期小的信号应加到输入通道。

用电子计数器测量频率，如闸门时间不变，频率越高，则测量误差越；测量周期时，如时标（计数脉冲周期）不变，被测信号频率越高，则测量误差越。

三、判断题：

1周期性信号是确定性信号，非周期信号（如瞬变冲激信号）是随机信号。

（）

2、当计数器进行自校时，从理论上来说不存在±1个字的量化误差。

（）

3、用计数器直接测周的误差主要有三项：

即量化误差、触发误差以及标准频率误差。

（）

4、使用模拟内插法和游标法不能从根本上来消除±1个字的量化误差。

（）

5、周期和频率是描述同一现象的两个参数，（）

四、计算题：

1、用电子计数器测量

的频率，采用测频（采用闸门时间0.1s）和测周期（选用

时标信号）两种测量方法。

试分别计算两种测量方法中由量化误差引起的测频误差，并据此判断采用哪种方法更为合适。

2、用一电子计数器测量

的信号频率，当选定的闸门为0.1s时，计算由量化误差引起的测频误差为多少？

3、已知被测信号的周期为

，计数值为100000，时标信号频率为1MHz，若采用同一周期倍乘和同一时标信号去测另一未知信号，已知计数值为2000，求未知信号的周期。

数字多用表

一、选择题

1、交流电压的波峰因素Kp定义为（）

A、峰值/平均值　　B、有效值/平均值　　C、峰值/有效值　　D、平均值/峰值

2、交流电压的波形因素Kf定义为（）

A、平均值与有效值之比　　B、有效值与平均值之比　　

C、峰值与平均值之比　　D、峰值与有效值之比

3、交流电压V（t）有效值的表达式为（）

A:

　　B:

　　C:

　　D:

4、一台5位DVM，其基本量程为10V，则其刻度系数（即每个字代表的电压值）为（）mv/字

A、0.01　　B、0.1　　C、1　　D、10

5、一台5位半DVM，其基本量程为5V，则其刻度系数（即每个字代表的电压值）为（）mV/字。

A、0.01　　B、0.1　　C、1　　D、10

6、在双斜式积分DVM中，积分过程可简述为（）

A、对被测信号定斜率正向积分，对基准电压定时反向积分　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　B、对被测信号定时正向积分，对基准电压定斜率反向积分　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　C、对被测信号定时正向积分，对基准电压定时反向积分　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　D、对被测信号定斜率正向积分，对基准电压定斜率反向积分

7、数字电压表显示位数越多，则（）

A、测量范围越大B、测量误差越小

C、过载能力越强D、测量分辨力越高

8、数字电压表有无超量程能力由（）决定。

A、最大显示数B、量成分档情况C、A和BD、以上都不对

9、实验中，利用同一块峰值电压表测量幅度相同的正弦波、方波、三角波，读数是（）

A、方波最大Ｂ、正弦波最大C、三角波最大D、一样大

10、直流数字电压表的核心是（）

A、数字逻辑控制电路B、A/D转换器C、显示器D、积分器

11、用

位数字万用表测量一个10KΩ的电阻，档位在2k，结果表上显示值为“1”，则表明（）

A、表已损坏B、超过量程C、电阻值过小D、

位表精确度不够

二、填空题：

1、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。

2、用峰值电压表测量某一电压，若读数为1V，则该电压的峰值为____伏。

3、峰值电压表的基本组成形式为________式。

4、某数字电压表的最大计数容量为19999，通常称该表为________位数字电压表；若其最小量程为0.2V，则其分辨力为________。

5、数字式电压表是将____量变成数字量，再送入____进行计数。

6、双积分式数字电压表A/D转换原理是在一个测量周期内用同一个积分器进行两次积分，先对_________进行______积分，再对______进行______积分，它