badloAAA古天祥电子测量原理古天祥版各章习题附详细答案.docx

1、badloAAA古天祥电子测量原理古天祥版各章习题附详细答案 第一章 测量的基本原理一、填空题1.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厶x = ，实际相对误差|巴= 。答案：2转/分钟，0.01 %。厂.在测量中进行量值比较采用的两种基本方法是 和 。答案：间接比较法，直接比较法。3 计量的三个主要特征是 、 和 。答案：统一性，准确性，法律性。4. 是比较同一级别、同一类型测量标准的一致性而进行的量值传递活动。答案：比对。5.计算分贝误差的表达式为 ,其中心 称为

2、 。答案：相对误差6.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。答案：模拟，数字7 .为了提高测量准确度，在比较中常采用减小、测量误差的方法，如法、法、法:。答案：微差、替代、交:换二、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（错）2 .基准用来复现某一-基本测量单位的量值，只用于鉴定各种量具的精度，不直接参加测量。（对）3. 绝对 误 差就 是 误 差的绝对值（错）4 .通常使用的频率变换方式中，检波是把直流电压变成交流电压（错）5.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0400mA ;乙表1.5级, 量

3、程为0100mA。则用甲表测量误差较小。（错）6.在电子测量中，变频是对两个信号的频率进行乘或除的运算。 （错）三、 选择题：1下列各项中不属于测量基本要素的是 _ C _。A、被测对象 B、测量仪器系统 C、测量误差D、测量人员2下列各项中不属于国际单位制基本单位的是 D_。A 坎德拉（cd） B开尔文（K） C摩尔（mol） D千米（km）3下列不属于测量误差来源的是 B。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. _ B _是 同时考虑了事物运动状态及其变化方式的外在形式、内在含义和效用价值的主体认识论层次信息。A语法信息B

4、全信息C实在信息 D先验信息5主体认识论层次的信息比客体认识论层次信息具有丰富得多的内涵。并不是因为： _A_A认识的主体具有想象力 B认识的主体具有感觉能力 C认识的主体具有理解能力 D认识的主体具有目的性6.分频是对信号频率进行 D 运算。A、加法B、减法C、乘法D、除法四、 简答题1 .试述测量的定义。答：关于测量的科学定义， 有狭义和广义狭义测量是指为了确定被测对象的量值而进行的实验过程广义测量是指为了获取被测对象的信息而进行的实验过程。2.测量两个电压得到它的测量值 . = ,它们的实际值分别为 ,求测量的绝对误差和相对误差。出H濯產：此= k 100% - 冃I. W注 肩一k10

5、Q -工怖(3J7d=aiMW3PtE -10聊=竺= 100怜=-!- 10tH = lW-A ID叱炯吨唤嗨 4帯=骨=纲4什么是计量？它有何特点？计量与测量的关系如何?计量是为了保证量值的统一和准确一致的一种测量，它是利用技术和法制手段实施的一种特殊形 式的测量，即把被测量与国家计量部门作为基准或标准的同类单位量进行比较，以确定合格与否， 并给出具有法律效力的检定证书 。计量的三个主要特征是统一性、准确性和法制性。由于测 量发展的客观需要出现了计量，测量数据的准确可靠，需要计量予以保证，计量是测量的基础和依 据，没有计量，也谈不上测量。测量又是计量联系实际应用的重要途径，可以说没有测量，

6、计量也 将失去价值。计量和测量相互配合，相辅相成。5.比较有哪些类型？它们各自的特点是什么？测量中使用比较器可进行五种不同层次的比较：电已1儿护打1行云总2 -11 棣盂HJS: , Mtu碩胭丁吐呦主掏 土 -r.flW母*占gTi井岸曲丫芒只刖一坦韦够曲彌 * 4 h I：审换：ES璃剧亦本平科克+ *6年B轅卿82号负-碇师射申拭J-.冃凰有聋怯垃的吐凰宗成tLAlttL t防呈时L扶：狀鼻烁:呈上伪t单池比转，乔立岂如汕心土色饶若工刘二.谨眼 上心茎5.也狛吧毗就.6.电子测量中典型的比较方法有哪些？nTfflLKSkt= i-jsj-*叩零亍寻=吞利量应程中册tn，rrjwi-sj用

7、帕:中超5!i迂s旳和弓踌曷时出*寸唾11厂 町Z 叶珅 礬欝 爲等T. *!K 划Ma #4 2）比構痔览时城；i-jp-尬?Mi=暑迎翟栋嗨仆豐，二1 r田毘屮肃4于*昶 hd imfii：器fi）丘自汨2出值7电子测量中常用了哪些参量的比较技术？电压比较、阻抗比较、频率（时间）比较、相位比较、数字比较等。: St _5!i TbH H SiEiatrff:壬-一談划开:弓空.耳云f平力9兰迢二.后 钗力剪：不”毎“定ttp仰;tmak*七电玉斗丹匚士电任吉吠宅？：*孩示号剳？枕山1嫌餌119!中庁.第二章测量方法与测量系统一、填空题1.电子测量的特点有： 测量频率范围宽、 、 、 、 、

8、易于实现测量过程的自动化和测量仪器智能化。答案：量程范围宽；测量准确度高、测量速度快、易于实现遥测。2从基本的测量对象来看，电子测量是对 和 的测量。答案：电信号；电系统3.有源量测量系统与无源量测量系统在功能结构上最显著的区别是有无 。答案：测试激励信号源。4测量系统的理想静态特性为 。答案：y=k x5常用的可靠性指标有 、 、 、 。答案：平均无故障时间；可信任概率；故障率或失效率；有效度或可用度。6描述系统动态特性的数学模型有： 时域中的 和 ，复频域中的 ，频域中的 。答案：微分方程；脉冲响应函数；传递函数；频率响应函数。7. 一阶系统的频率特性中，当时，卜汁-I me 一一-答案：

9、0.707; 询；巧8.二阶系统的频率特性中，当阻尼比 ，在信号频率等于谐振频率时，系统会发生共振；当阻尼比 时，系统无谐振。答案：0.707二、判断题：1 .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。（对）2信号是用变化着的物理量来表示信息的一种函数，信号是信息的载体，具有能量。所以信号就是信息。（错）3.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。（错）4.给线性系统输入-个正弦信号，系统的输出是一个与输入同频率的正弦信号（对）5. 频域测量中最 典型的测试信号 是脉冲

10、信号 。（错）6. 测试装置的灵敏度越高苴/、测量范围越大 。（错）7.从系统的阶跃响应有无振荡，一定可以区分出一阶系统和二阶系统。 （错）三、选择题：1.电子信息技术应用在电子测量中的优点有（ A、B、C、D、E ）。A.速度极快B.分辨力高C.范围宽D.利于信息传递 E.变换技术灵活2.采样信号是指（A）。A.幅值连续、时间离散 B.幅值离散、时间连续 C.幅值连续、时间连续 D.幅值离散、时间离散3.下列参量中有源量有（B D ）。A.反射系数B.功率C.导磁率D.信号频率4.仪器通常工作在（C ）,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已

11、知系统输入量的拉氏变换为 X（S），输出量的拉氏变换为 Y（S），则测量系统的传递函数为（D ）。四、简答题1. 某压力传感器具有线性静态特性，其压力测量范围为 100600kPa,对应输出直流电压0.050.0mV , 求该传感器的量程和灵敏度。量程=测量范围上限测量范围下限= 600- 100 = 500 （kPa） . - = ；. ；=. - 2.如何获得一个实际测量系统的静态特性？测试系统的静态特性是通过静态标定或静态校准的过程获得的。静态标定就是在一定的标准条件下， 利用一定等级的标定设备对测试系统进行多次往复测试的过程，驱步码i -（1）在栋圭茁紺时LEI圈职*宝期忙1_工谢.：

12、歸力1|注点卡，i=L J- -“，EW母1”亍卫-握HJJkr邑诅儿 共净创2溯空刘试駅把.：；蹇毎-刚试点X对辰的谢跋崔求甲塔佶F.：至.，曲.壬疔P卡1底对匹的U-lr 2 - ri）,逼就总购甌的關二辩性”可L：帰n 士 I ：】匚主小浪取亡川思宋眾凶，氏可（叩禾兮，ItlKJt + h3.简述线性系统的频率特性的测量方法。通帚有两标楼*年耐逼梔畔冠 mS 1眩甌村祈主角零旳唔况叭 国弔惯输入沏耳畅出（.祁刖：Ti?.产：肿；Inf ?芫供亜Wy叫.扎时，耳兀曬就是”皿老二种方茫豈耳总竟沧石正扌m輝甘.秋丸冃不伺丙峑费倍幅谊匚曲）不娈为三弦它吕曲=兀汕吋件尬引=善蜒药翔入漱T信号.曰町

13、潰出痰竝迟到議冬曲蜩应辑出憎号明=3帀5的帏（:：” 1S需.味干華牛斗 便有一组nh 樓二 兀【叩口 M）#主日p:A砂科贰 a- J = L.2-X - I便是Slffi：嗓坍曲陨工W性* “4.某一阶测量系统，在 时，输出为10mV ;在时，输出为100mV ;在时，输出为50mV，试求该测量系统的时间常数。 初始值不为零的一阶测量系统，其阶跃响应的微分方程的解为： 旳）由已知条件得：xS-io心皿叫艸 丁一丄輛渺；）皿-如宀化解得： 皿 一 故：该测量系统的时间常数为 8.506秒。第四章时间与频率的测量一、填空题1: 电子计数器的测频误差包括 误差和 误差 。答案：量化、标准频率2:

14、频率计除测频、测周外，扩展功能有 、 、 、 。答案：测频率比、测时间间隔、测相位差、自检3:在测量周期时的主要误差有： 和 。通用计数器采用较小的 可以减小误差的影响。答案：量化误差、标准频率误差、频标4: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。答案：多周期5:采用电子计数器测频时，当被计数频率一定时， 可以减小误差对测频误差的影响；当闸门时间6: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7: 一个信号源频率实际值和其标准值的相对偏差定义为 ,而把信号源频率变化的不确定性定义为。答案:频率准确度、频率稳定度8

15、:在测量阿仑方差时，其采样方法与标准的偏差不同，它的两次相邻测量之间是_。 答案：连续的二、 判断题：1： 一个频率源的频率稳定度愈高，则频率准确度也愈高。 （错）2:当被测频率大于中界频率时，宜选用测周的方法；当被测频率小于中界频率时，宜选用测频的方法。（错）3:当计数器进行自校时，从理论上来说不存在个字的量化误差。 （对）4:在测量低信噪比信号的周期时 ，计数器通常采用周期倍乘 ，这主要是为了克服 1误差的影响。（错）5: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。 （对）6: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。 （对）7:标准频率的相对不

16、确定度应该比1误差引起的测频误差小一个量级。 （对）8:在进行阿伦方差的测量时，组与组之间以及组内两次测量之间必须都是连续的。 （错）三、 选择题：1、在通用计数器测量低频信号的频率时，采用倒数计数器是为了（ D）A.测量低频周期 B.克服转换误差 C.测量低频失真 D.减小测频时的量化误差影响10、调制域描述的是（B）之间的关系。A .时间一幅度；B时间一频率C.频率一幅度；D .时间一相位四、简答题1、 用一台5位十进电子计数器测量频率，选用 0.1s的闸门时间。若被测频率为 10KHz，则测频分辨力为多少？量化误差（相对误差值）为多少？如果该计数器的最大闸门时间为 10s,则在显示不溢出

17、的情况下，测量频率的上限为何值？解：（1）测量分辨率= （1/0.1s） = 10Hz （2）在0.1s的闸门时间内的计数值为： 10KHzX 0.1s=1000,则量化误差的相对值为： 1/1000 = 0.1%（3）为了显示不溢出，则在 10s的最大闸门时间内计得的值不能超过 105，由此可得测量频率的上限值为：105/10s = 10KHz2、 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0.1 Qs 两种方法。（2）从减少1误差的影响来看，试问 fx在什（1）试比较这两种方法由 1误差所引起的测量误差； 么频率范围内宜采用测频方法，什

18、么范围宜采用测周方法？解：（1）测频时，在1s的闸门时间内对被测信号的计数值为： 200HzX1s= 200则量化误差为：1/200=0.5%测周时，因为被测信号的频率为 200Hz，则一个周期时间为1/200= 0.0005秒。由于时标为0.1 “所以 被计数频率为1/0.1卩=10MHz = 107Hz。在0.0005秒内计得的数为：107X0.0005= 5000，所以量化误差 为：1/5000 = 0.02%（2 ）为了确定是采用测频还是测周的方法，必须先得到采用这两种方法的量化误差相等的点，即中，因此当fx小于3162.3Hz时，选用测周的方法；当 fx大于3162.3Hz界频率：式

19、中：fst为测频是选用的闸门时间的倒数； fct为测周时选用的频标信号的频率。代入数值可得： 时，选用测频的方法。3、用游标法测量一个时间间隔 t假设f1领先f2且f1 = 10MHz , f2 = 10.001MHz。经过100个周期的追赶,两时标重合，求被测时间间隔 T以及这种方法所能达到的最大分辨率。解：（1）由于 f1 = 10MHz，贝y T1 = 1/10MHz = 100ns；同理 T2= 1/10.001MHz = 99.99ns 则被测时间间隔 t 100X （100 99.99） ns= 1ns。（2）最大分辨率为：100 ns 99.99ns= 0.01 ns= 100p

20、s。第五章电压测量一、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。 答案：0.25厂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。答案：1.413、采用某电压表（正弦有效值刻度）测量峰值相等（ Vp=5V ）的正弦波、方波、三角波，发现读数相同，的限制。4 、 . 峰值 电压 表 的 基本 组成形 式 为 答案：检波一放大5、均值电压表的工作频率范围主要受 的限制，而灵敏度受放大器 答案：宽带放大器带宽、内部噪声6、在150 Q的电阻上，测得其电压电平为+20dBv ,其对应的功率电平应为 答案：+26dBm7、 某数字电压表的最大计数容量为

21、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 。答案：（或四位半），10叮8、 DVM 测量系统输入端采取 的措施，是提高CMR 的行之有效的方法。 答案：浮置、判断题:1 、 对双积分式 DVM 来说，串模干扰的最大危险在低频。 （对）2、 数字电压表的固有误差由两项组成， 其中仅与被测电压大小有关的误差叫读数误差， 与选用量程有关的误差叫满度误差。（对）3、 峰值电压表按有效值刻度，它能测量任意波形电压的有效值。 （对）4、 积分式 DVM 对一定的积分时间 T，干扰频率越高，SMR 越大。 （错）5、 有效值电压表适应于非正弦波的电压测量，其电压刻度与被

22、测电压波形无关。 （错）6、 双斜式 DVM 中，其平均特性可以抑制共模干扰影响。 （对）7、 双积分式DVM中变换结果与积分器积分元件 RC有关，但其积分器线性不好也不会引起测量误差。（错）8、 对于双积分式 DVM，对输入信号积分的时间只有等于工频（ 50Hz）的周期时，才能抑制工频干扰。 （错）三、 选择题：1、 交流电压的波峰因素 Kp定义为C _。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、 波形因素为_ B 。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、 设测量电压时的相对误差的 丁，则其分贝误差dB

23、= _ B _。A：2 砸 C:：险刊4、 DVM的固有误差表示为卜池3町闻：，其中第一项心昭 称为B _。A:满度误差 B:读数误差 C:量化误差 D:零漂误差5、 交流电压V（t）的有效值的表达式为 D _。A：M叫 B:丸皿 C:点冲 ：点畑6、 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 _ B _mv/字。A:0.01 B:0.1 C:1 D:107、 一台5位半DVM，其基本量程为2V，则其刻度系数（即每个字代表的电压值）为 _ A _mV/字。 A:0.01 B:0.1 C:1 D:108、 DMM的串模抑制比定义为 % ，其中監 和妗 分别表示（

24、A ）。A:干扰电压峰值和由干扰电压引起的最大测量误差 B:干扰电压峰值和干扰电压平均值C:干扰电压有效值和干扰电压最大值 D:由干扰电压引起的平均测量误差和最大测量误差9、 根据dB及dBm的定义，当负载阻抗为 D 时，dB=dBm。A:75 Q B:150 Q C:300 Q D:600 Q10、 在双斜式积分 DVM中，积分过程可简述为 _ B _。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11、 一台G位DVM，因

25、有误差为 暦=坦皿+焊，则在2V量程上的满度误差为（C）。A: mV B: mV C: .1mV D: ）.2mV L四、 简答题1、双斜积分式 DVM基准电压 Vr=10V，第一次积分时间 T1=100ms，时钟频率f0=100kHz，问：（1）该 DVM为多少位的电压表？ （ 2）该DVM的分辨力为多少？ （ 3）DVM显示出T2时间内的计数值 N2=5600 , 问被测电压Vx=?（1 ） .- 一 .八，.一.,故 DVM 为四位 （2 ）分辨力，-（3 ）.一- ： 川-I -2、 一台dvm ,准确度为,温度系数为“工肌形八亠皿鸡匹心旳辽，在室温为28C 时用2V量程档分别测量2V

26、和0.4V两个电压，试求此时的示值相对误差。匾逼 帀 P 訂 ” /、:讥.苗 口 也 THrCr： IMFhfF* 酣山=屮鞠0弗 +0 0001?W-t7-OOOM% +OQOOfihP；連町初刖星曲网:金疳帰|溝歧上I嚴直单诣碁沖*矗卩=却（2妁叭+o.oom）用J? 鮎齐电曰n事签S-1&F 1（1 W24H k 丁爭DQKH區即曰1 x I国辈*招吟.驾匸”再心Y-H伽-2 E周対更明，NnmTEiZ*朴* HlIXj2-htfU# + D （JO-；2K） （OuCJUWi+i.i tW渤丿坤 JOT托軸）二纤艸wtt1 豐吾 1 厂- 10 - -3、 基本量程为10.000V的

27、四位斜坡电压式 DVM中，若斜坡电压的斜率为 10V/40ms，问时钟频率应为多少？当被测直流电压 时，门控时间及累计脉冲数各为多少？誉BPMUJI, vT = ”门捋时网.r-二 d加?7期畫i*娴呻 僚枕25rJta-P25d一、填空题1: 实 际 的 元 件 存第六章阻抗测量在 ，和答案：寄生电容，寄生电感，损耗2:阻抗元件的一般影响因素主要有 ，, 和答案：频率，测试信号电平，直流偏置，温度3:阻抗测量一般是指对 ，, 和与它们相关的答案：电阻，电容，电感， Q值，电导4:交流电桥平衡必须同时满足两个条件： 平衡条件和 平衡条件。答案：模，相位5:选择阻抗测量的方法时，需要考虑很多的因

28、素，一般来讲，有 , , , 。答案：频率覆盖范围，测量量程，测量精度，操作的方便性6:引起电桥法测量集总参数元件的误差的因素主要有 3个: , 和 。答案：标准元件值的误差，电桥指示器的误差，屏蔽不良引起误差7:替代法中的 替代法用于测量较大的电感； 替代法用于测量较小的电感。答案：并联，串联8:在自动平衡电桥中采用一个或多个 _来控制内部功能模块并将测试数据转化为所需的最终输出结果。答案：微处理器二、判断题：1:寄生参数的存在使频率对所有实际元件都有影响。当主要元件的阻抗值不同时，主要的寄生参数也会 有所不同。（对）2:在实用电桥中，为了调节方便，常有两个桥臂采用纯电阻。若相邻两臂为纯电阻，则另外两臂的阻抗 性质必须相同（即同为容性或感性） ，若相对两臂采用纯电阻，则另外两臂必须一个是电感性阻抗，另个是电容性阻抗。（对）3:当高电平的测试信号加到电感器时，由于磁芯材料的非线性造成测试信号电流的谐波失真 ，有可能在特定的频率范围内不能进行测量。为减小磁芯材料非线性的影响，应降低测试信号电平。（对）4:自动平衡电桥法，从低频至高频的宽频率范围，但在宽的阻抗测量范围内高精度不高。 （错）5:四端对连接头适用于宽量程范围的阻抗测量，实际的阻抗测量范围不仅取决于测量