电子测量技术实验指导书 安涛 安胖.docx
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电子测量技术实验指导书安涛安胖
电子测量技术
实验指导书
安涛主编
河北科技大学
信息科学与工程学院
2007．06
目录
实验一工作仪表的校准3
一、实验目的3
二、仪器设备3
三、实验步骤3
四、实验报告3
实验二测量误差自动数据处理程序的设计5
一、实验目的5
二、仪器和设备5
三、实验步骤5
四、参考程序5
实验三读出式示波器的应用9
一、实验目的9
二、仪器设备9
三、实验步骤9
四、实验原理电路9
实验一工作仪表的校准
一、实验目的
1、掌握数字电压表的基本原理和应用；
2、设计校准工作仪表的电路，并用该电路实现用数字电压表校验一般电压表或万用表，要求对电压表的精度，准确度等级有一定认识；
3、用智能型DVM校验数字万用表（DMM）。
二、仪器设备
1、TD1913B型DVM；
2、数字万用表VD890D；
3、高稳定度直流稳压电源；
4、可变电阻器。
三、实验步骤
1、设计校验电路；
2、按设计好的原理图连接电路，检查电路及所用仪器是否正常；
3、取被校表VD890D2V档的100Mv，200mV，……，1000mV，1100mV，……1900mV，1999mV共20个数据；同时测读校准表TD1913B2V显示的准确电压值，做记录；
4、电压极性变为“负”，重复第3项测量步骤；
5、根据校验点的数据，计算VD890D误差。
四、实验报告
分析、计算实验数据，通过计算被校验的数字万用表VD890D各个被校验点的误差，判定被校验表的准确度等级是否合格。
说明：
TD1913B型DVM为4位半，其固有误差为+/-（0.07%*读数+0.02%满量程）；
VC890D型DMM为3位半
，其在2V档的固有误差为
（0.5%*读数+1个字）。
表1实验数据记录
V0
V1
V
Vmax
实验二测量误差自动数据处理程序的设计
一、实验目的
1、帮助学生加深对测量误差理论的理解，熟悉测量数据处理的方法和步骤，培养学生理论联系实际的能力。
2、以误差分析理论为基础，结合学生本人熟悉的计算机高级语言编制程序，实现误差数据的计算机自动分析、测量误差计算与实验数据处理。
3、编制高级语言程序，实现对实验一《工作仪表的校准》测量误差数据的自动处理：
（1）剔除坏值
（2）判断系统误差
（3）计算样本平均值、方差估计值和标准差估计值
（4）列出最终结果。
二、仪器和设备
1、微型计算机。
三、实验步骤
1、编制程序（课前布置，课余设计）；
2、上机作业（输入的数据为实验一《工作仪表的校准》测量误差数据）；
3、完成实验报告。
四、参考程序
#include“stdio.h”
#include“math.h”
defineN100
floatDatd[N],vi[N];
/*定义常用变量为全局变量*/
floatave,sumxi,sumvi,sums2,s,s2;
intn,h;/*h用来判断是否存在系统误差*/
/************************
函数名：
main（）
函数功能：
主系统流程，输入数据、显示测量结果
*************************/
main（）
{intI,c=2;
floatt=2.26;
floataves,aves2,u;
printf（“请输入要输入得数的个数:
”）;
scanf（“%d”,&n）;
printf（“请输入%d个数”,n）;
for（I=0;Iscanf（“%f”,&Data[I]）;
printf（“/n输入的%d个数为:
”,n）;
for（I=0;Iprintf（“%f”,Data[I]）;
printf（“剔除坏值并求测量值的方差与标准差”）;
fun（）;/*Data[M]及n都定义为全局变量，所以只调用函数，不传递参数*/
printf（“判断有无线形系统误差:
”）;
Deline（）/*调用函数*/
printf（“判断有无周期性系统误差:
”）;
Delcyc（）/*调用函数*/
if（h=1）;/*h=1说明存在系统误差*/
{c=sumvi/（float）n;/*消除系统误差*/
for（I=0;IData[I]=Data[I]+c;
Printf{“修正后的数据为:
”};
For（I=0;IPritf（“%f”,Data[I]）;
Printf（“计算样本平均值的方差与标准差:
”）;
aves2=s2/（float）n;
aves=sqrt（aves2）;
printf（“/n样本平均值的方差为:
%f”,aves2）;
printf（“/n样本平均值的标准差为:
%f”,aves）;
if（n>20）u=c*aves;
elseu=t*aves;
printf（“测量结果的不准确度为:
%f”,u）;
printf（“测量的最终结果为:
A=%f+-%f”,ave,u）;
/*****************************************
函数名：
fun（）
函数功能：
剔除坏值并求测量值的方差与标准差的估计值
******************************************/
voidfun（）
{intI,j,k;
floatsumxi=0.0,sumvi=0.0,sums2=0.0;
floatAr[n],t;
for（I=0;I{sumxi=sumxi+Data[I];
sums2=sums2+Data[I]*Data[I];}
ave=sumxi/（float）n;
for（I=0;I{vi[I]=Data[I]-ave;
sumvi=sumvi+vi[I];}
s2=（sums2-n*ave*ave）/（float）（n-1）;
s=sqrts2;
for（I=0;IAr[I]=fabs（vi[I]）;
t=Ar[0];j=0;
for（I=0;Iif（Ar[I]>t）
{t=Ar[I];j=I;}
if（（t-3*s）>=0）
{printf（“第%d个数据是坏值”,j++）;
printf（“坏值=%f”,Data[I]）
for（k=j+1;k{Data[j]=Data[k];n=n-1;}
fun（）;}
else{printf（“平均值为:
%f”,ave）;
printf（“样本方差为:
%f”,s2）;
printf（“样本方差为:
%f”,s）；}
}
/********************************
函数名：
deline（）
函数功能：
判断是否存在线性系统误差
*********************************/
voiddeline（）
{intI;floatP=0.0,Q=0.0,M;
if（n%2=0）
{for（I=0;IP=P+vi[I];
For（I=n/2;IQ=Q+vi[I];}
else{for（I=0;I<（n-1）/2;I++）
P=P+vi[I];
for（I=（n-1）/2;IQ=Q+vi[I];}
M=P-Q;
If（M=e^-3）
Printf（“不存在线形系统误差”）;
else
printf（“/n存在线形系统误差”）;n=1;}}
/********************************
函数名：
delcyc（）
函数功能：
判断是否存在周期性系统误差
*********************************/
voiddelcyc（）
{intI;floatsum=0.0;
for（I=0;Isum=sum+vi[I]*vi[I+1];
if（fabs（sum）>sqrt（n-1）*s2）
{printf（“存在周期误差”）;h=1;}
}
实验三读出式示波器的应用
一、实验目的
1、完成对指定信号的幅值、频率、周期的测量；
2、使用至少两种方法测量两个信号的相位差；
3、测量RC网络的幅频特性；
4、自行设计电路，应用读出式示波器测量二极管或三极管的伏安特性并绘制曲线。
二、仪器设备
1、读出式示波器SS-7802；
2、信号发生器GFG-8219A；
3、RC网络电路板。
4、高稳定度直流稳压电源；
三、实验步骤
1、对指导老师指定的信号进行测量，读出信号的幅值、频率、周期并填写实验报告。
2、测量两个同频信号的相位差（一路信号为基准信号，另一路信号为经过RC网络延迟的信号）。
注意，设计两种方法进行测量并填写实验报告。
3、设计实验方法测量RC网络的幅频特性，填写测量数据结果表并绘制幅频特性曲线。
*4、自行设计并搭建电路，应用读出式示波器测量二极管或三极管的伏安特性并绘制曲线，填写实验报告。
注：
实验第四步为选作。
四、实验报告
实验中幅频特性测量结果可以参考下面的表格填写
表2RC网络的幅频特性测量结果
频率
振幅
幅频特性曲线
V
f
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