电子测量与仪器第二版答案.docx
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电子测量与仪器第二版答案
电子测量与仪器第二版答案
【篇一：
《电子测量与仪器》范泽良吴政江编著课后习题答案】
txt>习题1
习题2
一、填空题
1．正弦信号发生器；脉冲信号发生器；函数信号发生器。
2．主振级；调制级；内调制振荡器；输出级；监视器。
3．rc文氏电桥振荡；稳幅；负。
4．外界条件；电路及元件内部的噪声；元件老化等产生的寄生相移。
5．频率合成器。
6．鉴相器（pd）；环路低通滤波器（lpf）；电压控制振荡器（vco）。
7．先产生正弦波再得到方波和三角波；用施密特电路产生方波，然后经变换得到三角波和正弦波；先产生三角波再转换为方波和正弦波。
二、选择题
1．b2．a3．c4．a5．c6．d。
三、简答题
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。
2．答：
正弦波形通常是令三角波经非线性成形网络，用分段折线逼近的方法来产生。
电路图2-17所示为一种实际的正弦波形成电路。
其功能是将三角波整形为近似的正弦波输出。
电路中使用了6对二极管。
+2v、-2v直流电源和电阻r1~r6及r1’~r6’为二极管提供适当的偏压，以控制三角波逼近正弦波时转折点的位置。
随着输入三角波信号电压升高或降低的变化，6对二极管依次导通或截止，并把电阻r8~r12依次接入电路或从电路中断开。
多导通一个二极管将多增加一条电阻并联支路，因而输出电压斜率会降低，形成一段折线。
相反，若多截止一个二极管将多减少一条电阻并联支路，因而输出电压斜率会升高，同样也将形成一段折线。
总之，电路中每个二极管可产生一个转折点。
在正半周时，一对二极管可获得三段折线；在负半周时也产生三段折线。
这样使用1对二极管就可获得6段折线。
以后每增加一对二极管，正负半周可各增加二段。
因此整个电路可产生26段折线。
由这种正弦波形成网络所获得的正弦波信号失真小。
用5对二极管时失真度可小于1%，用6对时可小于0.25%。
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0.1hz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。
5．答：
脉冲信号发生器主要由主振级、延迟级、形成级、整形级和输出级等五个部分组成。
各部分的原理如下：
（1）主振级。
主振级的作用是形成
一个频率稳定度高、调节性能良好的周期信号，作为下一级电路的触发信号。
主振级一般由多谐振荡器组成，其特点是电路简单，频率连续可调，既可工作在内触发状态，也可工作在外触发状态。
当“内触发”时，主振级是一个多谐振荡器；当“外触发”时，主振级就相当于一个单稳态电路了。
（2）延迟级。
脉冲信号发生器除了具有主脉冲输出外，一般还要求有“同步”外部设备或仪器的同步脉冲输出。
而主脉冲和同步脉冲之间需要有一定的延迟。
延迟级就是为了完成这种延迟作用而设置的。
（3）形成级。
脉冲形成级的作用是形成脉冲宽度稳定性好，具有良好宽度调节性能的矩形脉冲波。
其宽度一般为2.5ns~1s。
脉冲形成级的电路一般采用单稳态触发器和脉冲加、减电路。
（4）整形级。
为了使输出的脉冲波更趋近矩形，通常要求脉冲波形的前、后沿要陡峭，而整形级能充分改善矩形脉冲的形状并具有电流放大作用。
脉冲整形级主要由电流开关电路组成。
而延迟级、形成级、整形级又构成脉冲形成级。
（5）输出级。
输出级的作用是对输出脉冲信号进行幅度放大，并通过衰减器输出各种幅度的脉冲波形。
通常包括有脉冲放大器、倒相器等，输出信号的幅度、极性等在输出级进行调节。
四、综合题
1．解：
根据u实＝u示/衰减倍数。
（1）当“输出衰减”旋钮置于40db时，衰减倍数为100倍，所以当u示＝1v时，u实＝u示/衰减倍数＝1v/100＝10mv。
同理，当u示＝3v、5v时，u实＝30mv、50mv。
（2）当u示＝5v，若“输出衰减”旋钮置于20db时，衰减倍数为10倍，所以u实＝u示/衰减倍数＝5v/10＝500mv。
同理，若“输出衰减”旋钮置于40db、60db时，衰减倍数为100倍、1000倍，u实＝50mv、5mv。
2．解：
调节步骤如下：
第1步，弹出输出波形转换开关s，使仪器输出为正弦信号。
第2步，将波段选择开关置于Ⅳ波段，此时khz指示灯亮；然后分别调节三个频率调节旋钮，从左至右分别置于“5”、“0”和“0”刻度；此时数码显示出5.00，即5.00khz。
输出频率即为5khz。
习题3
一、填空题
1．电子枪；偏转系统。
2．电场；磁场。
3．阴极；第一栅极；第二栅极。
4．动能；光能；热能。
5．垂直系统；水平系统。
6．取样；高频；中频或低频；10mhz。
7．1/10。
1．c2．a3．b4．b5．a6．b7．c8．a三、简答题
1．答：
在电子枪中，电子运动经过聚焦形成电子束，电子束通过垂直和水平偏转板打到荧光屏上产生亮点，亮点在荧光屏的垂直或水平方向上偏转的距离，正比于加在垂直或水平偏转板上的电压，即亮点在屏幕上的移动的轨迹，是加到偏转板上的电压信号的波形。
示波器显示图形或波形的原理是基于电子与电场之间的相互作用原理进行的。
2．答：
探头的作用主要有两个，即提高示波器的输入阻抗，降低分布电容对波形的影响。
3．答：
双踪示波器中电子开关在每一次扫描结束时转换。
若第一扫描周期显示a波形，则第二扫描周期显示b波形，第三次显示a波形……，这种方式称为交替工作方式，它适用于被显示波形频率较高的情况。
如此交替地断续扫出a，b波形的方式称为断续工作方式，它适用于被显示波形频率较低的情况。
4．答：
⑴垂直移位、水平移位旋钮。
⑵聚集、辅助聚集、亮度旋钮。
⑶y轴偏转因数选择（v/div）。
⑷扫描速度微调旋钮或同步调节。
四、综合题
1．答：
示波器上显示的波形如题图3-1所示。
2．答：
示波器上显示的波形如题图3-2所示。
uu
题图3-1题图3-2
1t?
10.8ms
?
1.25khz
5．答：
f＝10mhz，则有t＝0.1us，显示两个周期，则有2t＝0.2us；
屏幕宽10cm，故扫描速度为10cm/0.2us＝5cm/us，扫描因数为0.2us/10cm＝0.02us/cm＝20ns/cm
习题4
一、填空题
1．电流；电压。
2．直接测量法；间接测量法。
3．为消除温度变化所引起的零点飘移。
4．2m。
5．s＝1/ifs；越小。
6．检波－放大式；外差式。
7．-23db。
8．14.14；10。
9．放大器带宽；内部噪声。
10．4；10uv。
21
二、选择题
1．a2．c3．d4．b5．c6．d7．b8．a三、简答题
1．答：
一个交流电压的幅度特性可用峰值、平均值、有效值三个基本参数和与之相关的波形因数、波峰因数两个派生参数来表征。
对于理想的交流电压，up＝um，u＝
对于理想的正弦交流电压，有
kf?
u/u?
kp?
upu
?
2
?
u
，up
u
p
?
?
?
1.11
?
1.41
2．答：
ux
uxixrx
3．答：
仪表中有两个线圈，一个是固定的，另一个是活动的，两个线圈串联相接。
其中一个线圈通入负载电流，称为电流线圈；另一个线圈通入与负载电压有关的电流，称为电压线圈。
因而仪表指针偏转量与通过电流线圈和电压线圈的电流之积成正比关系。
4．答：
显示位数，显示位数是指能显示0～9十个完整数码的位数；分辨率，分辨率是指数字万用表能够显示输入电压的最小变化值，即显示器末位跳动一个数字所需的最小电压变化值；输入阻抗；抗干扰能力；测量速率是在单位时间内以规定的准确度完成的测量次数，或一次完整测量所需的时间。
5．答：
在同一个测量周期内，首先对被测直流电压ux在限定时间（t1）内进行定时积分，然后切换积分器的输入电压为基准电压﹙-ux＜0时，ur＞0；-ux＞0时，ur＜0），再对ur进行定值反向积分，直到积分器输出电压等于零为止。
合理选择电路参数可把被测电压ux变换成反向积分的时间间隔，再利用脉冲计数法对此时间间隔进行数字编码，从而得出被测电压数值。
整个过程是两次积分，将被测电压模拟量ux变成与之正比的计数脉冲个数，从而完成a/d转换。
6．答：
逐次逼近比较式a/d转换器的工作原理非常类似于天平称质量过程。
天平在称物质的质量时使用一系列的砝码，根据称量过程中天平的平衡情况，逐次增加或减少砝码，使天平最终趋于平衡。
逐次逼近比较式a/d转换器，在转换过程中用被测电压去与基准电压按指令进行比较，依次按二进制递减规律减小，从数字码的最高位开始，逐次比较到最低位，使uo逐次逼近ux。
四、综合题
?
1?
?
25100?
25
25200?
25
?
100%?
?
20%
?
2?
?
?
100%?
?
11.1%
）ux?
10（v
2．解：
对于正弦波
对于方波
u?
0.9ua?
9（v）
ux?
k
fu?
9（v）
对于三角波
u?
0.9ua?
9（v）
ux?
kfu?
9?
10.35（v）
3．解：
对于正弦波
up?
a?
7.05（v）
ux?
5（v）
【篇二：
电子测量与仪器作业答案】
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？
1n
答：
标准差是指对剩余误差平方后求和平均，然后再开方即?
?
（xi?
）2；?
ni?
1
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s（）?
s（x）；
n
标准差的估计值即s（x）?
1n
（xi?
）2?
n?
1i?
1
2.10用图2.23中（a）、（b）两种电路测电阻rx，若电压表的内阻为rv，电流表的内阻为ri，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。
（a）
（b）
图2.23题2.9图解：
（a）rx?
v?
（rx//rv）i?
rxrv
iirx?
rv
?
r=r?
r?
?
xx
r2x
rx?
rv
rx1rr=?
r
?
100?
?
?
100?
?
?
100％
rxrx?
rv
1?
v
rx
在rv一定时被测电阻rx越小，其相对误差越小,故当rx相对rv很小时,选此方法测量。
（b）rx?
v?
i?
（rx?
ri）?
r?
r?
r?
rx?
rx?
ri
xi
i
i
rxrx
在ri一定时，被测电阻rx越大.其相对误差越小,故当rx相对ri很大时,选此方法测量。
（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?
解：
（1）a、b两点间的电压实际值u?
a
（2）ua测量值为：
u?
a?
e12
r2?
20k?
9.6v
r1?
r25k?
20k
e12r2//ri?
20k//20k
r1?
r2//ri5k?
20k//20k
12
10k?
8.0v
5k?
10k
所以ua的示值相对误差?
x?
?
u?
8.0?
9.6?
?
20%
ux8.0
ua的实际相对误差为?
?
?
u?
8.0?
9.6?
?
17%
a
ua
9.6
（3）ua测量值为：
u?
a?
e12
r2//ri?
20k//1m
r1?
r2//ri5k?
20k//1m
12
19.6k?
9.56v
5k?
19.6k
x
所以ua的示值相对误差?
?
?
u9.56?
9.6?
?
?
0.42%ux9.56
ua的实际相对误差为?
?
?
u?
9.56?
9.6?
?
0.42%a
ua
9.6
由此可见，当电压表内阻越大，测量结果越准确。
2.11cd—13型万用电桥测电感的部分技术指标如下：
?
l?
?
2%?
10?
h?
5?
h?
?
0.2?
h?
5?
h?
?
5.2?
h?
l?
?
l?
?
5.2?
h?
?
52%
l
10?
h
?
l?
?
2%?
800?
h?
5?
h?
?
16?
h?
5?
h?
?
21?
h?
l?
?
l?
?
21?
h?
?
2.6%
l
800?
h
（3）20mh
?
l?
?
2%?
20mh?
0.5%?
110mh?
?
0.4mh?
0.55mh?
?
0.94mh
?
l?
?
l?
0.94mh
?
?
?
4.7%l20mh
（4）100mh
?
l?
?
2%?
100mh?
0.5%?
110mh?
?
2mh?
0.55mh?
?
2.55mh
?
l?
?
l?
2.55mh?
?
?
2.6%l100mh
10mh—110mh档：
临界值l2，?
2%?
l2?
?
0.5%?
110mh，l2?
27.5mh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27.5mh时：
仪器误差的相对部分对总误差影响大。
90
求输出电压ux的算术平均值及其标准偏差估值。
解：
ux的算术平均值
110
u?
5.000?
0.001?
?
（3?
11?
6?
2?
15?
4?
9?
10?
1?
7）?
5.0054?
5.005
10i?
1
10i?
1
2
标准偏差估值s（u）?
1
?
?
（ui?
u）9
110
[（?
2.4）2?
5.62?
0.62?
（?
7.4）2?
9.62?
（?
9.4）2?
3.62?
4.62?
（?
6.4）2?
1.62]?
（10?
3）2?
9i?
1
110
[5.76?
31.36?
0.36?
57.76?
92.16?
88.36?
12.96?
21.16?
40.96?
2.56]?
（10?
3）2?
?
9i?
1
?
1
?
353.4?
10?
6?
0.0062?
0.006v9
2.18设对某参数进行测量，测量数据为1464.3，1461.7，1462.9，1463.4，
1464.6，1462.7，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
16
x?
1460?
?
（4.3?
1.7?
2.9?
3.4?
4.6?
2.7）?
1463.3
6i?
1
标准偏差估值s（x）?
1
?
6
2
?
（xi?
x）5
i?
1
16[1.02?
（?
1.6）2?
（?
0.4）2?
0.12?
1.32?
（?
0.6）2]?
5i?
1
?
1.07
算术平均值标准偏差估值s（x）?
s（x）?
1.07?
0.4
6
6
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[?
ts（）,?
ts（）]，其中ts（）?
2.571?
0.4?
1.0
则在95%的置信概率下，电感l的置信区间为[1462.3，1464.3]。
e（x）?
k?
（x）
?
e（x）?
k?
（x）
p（x）dx?
100%由均匀分布可得p（x）?
b
1，b?
a
e（x）?
?
xp（x）dx?
?
x
?
?
a
?
?
1a?
b，?
b?
a2
2
?
2（x）?
?
?
[x?
e（x）]2p（x）dx?
b[x?
a?
b]21dx?
（b?
a），
?
?
?
?
a
2b?
a12
?
（x）?
b?
a?
b?
a23
2k?
（x）k2?
?
?
100%，解得kb?
ab?
a2kb?
a
代入
?
e（x）?
k?
（x）
e（x）?
k?
（x）
p（x）dx?
?
3
2.20
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
110
r?
46?
?
（0.98?
0.97?
0.96?
0.96?
0.81?
0.95?
0.92?
0.94?
0.93?
0.91）
2
标准偏差估值s（r）?
1
?
?
（ri?
r）
9
i?
1
110
[472?
372?
272?
272?
（?
123）2?
122?
（?
13）2?
72?
（?
3）2?
（?
23）2]?
（10?
3）2?
9i?
1
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
gs?
2.41?
0.049?
0.118?
5?
0.123，剔除r8后重新计算判别，得n＝9，pc＝99%时，
g＝2.32
r?
46?
19
（0.98?
0.97?
0.96?
0.96?
0.95?
0.92?
0.94?
0.93?
0.91）?
9i?
1
s?
（r）?
19
[472?
372?
272?
272?
122?
（?
13）2?
72?
（?
3）2?
（?
23）2]?
（10?
3）2?
8i?
1
gs?
?
2.32?
0.023?
0.053
可见余下数据中无异常值。
解：
由题意及微差法误差公式得?
u0
u0
?
?
b?
aa?
?
bab
?
u0?
a1?
?
.0.1%?
?
?
?
0.5%
u019
可得
?
a?
3.6%
?
a3.6%
?
?
1.2%um3
所以选用3v量程的4级电压表即可。
2.26通过电桥平衡法测量某电阻，由电桥平衡条件得出rx?
r3c4，已知电容c2的允许误差为
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。
?
rx?
?
lnrx?
lnrx?
lnrx
?
r3?
?
c4?
?
c2?
r3?
c4?
c2
lnrx?
lnr3?
lnc4?
lnc2
?
rx?
?
r3?
c4?
c2?
?
r3c4c2
?
?
1%?
2%?
（?
5%）
?
?
8%
2.27
解：
（1）求出算术平均值
u?
110
?
ui10i?
1
试写出测量结果的完整表达式。
u?
30.00?
0.01?
1
（47?
49?
51?
60?
50?
48?
49?
43?
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45）10
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30.494?
30.49
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u列于表中,并验证
（2）计算?
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i
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（3）计算标准偏差估值:
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0.046v0
【篇三：
《电子测量仪器及应用》练习题与答案】
s=txt>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10mv/div的示波器测量某一正弦信号，探极开关置于“310”位置，从屏幕上测得波形高度为14div，可知该信号的峰值为，若用电压表测量该信号，其指示值为。
0.7v，0.5v
7.若设被测量的给出值为x，真值为x0，则绝对误差
?
x?
；相对误差?
?
。
?
x?
x?
x0
?
?
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。
x?
x0?
x?
?
?
100%x0x0或者
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。
32.4850=__32.48_；200.4850000010=___200.49_________。
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。
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＝__0.01%____
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________。
间接比较，直接比较
29.电子测量的特点有：
测量频率范围宽、___________
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