电子测量练习题 联系客服

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答:记忆示波器是利用记忆示波管组成的示波器,也称CRT存贮。它的核心是记忆示波管。采用这种示波管,即使在断电的情况下,亦可将波形记忆一周左右。

与记忆示波器不同,数字存贮示波器不是一种模拟信号的存贮,也不将波形存贮在示波管内的存贮栅网上,而是将它将捕捉到的波形通过A/D转换进行数字化,而后存入管外的数字存贮器中。读出时,将存入的数字化波形经D/A变换,还原成捕捉到的波形,然后在荧光屏上显示出来。数字存贮示波器经常采用大规模集成电路和微处理器,在微处理器统一指挥下工作,具有自动化程度高、功能强等特点。 32、数字存储示波器显示与模拟示波器相比有何特点?

答:与普通模拟示波器相比,具有一系列优点。

1.可长期存储波形 2.可进行负延时触发 3.便于观测单次过程和突发事件 4.具有多种显示方式 5.便于数据分析和处理 6.可用数字显示测量结果 7.具有多种方式输出 8.便于进行功能扩展

33、何谓虚拟仪器?虚拟仪器是仿真仪器吗?

答:虚拟仪器(Virtual Instrument,简称VI)是指以通用计算机作为核心的硬件平台,配以相应测试功能的硬件作为信号输入输出的接口,利用仪器软件开发平台在计算机的屏幕上虚拟出仪器的面板和相应的功能,然后通过鼠标或键盘操作的仪器。虚拟仪器是一种实际仪器。

名词解释

测量 计量 热电效应 白噪声 中界频率 分辨力 分辨率 同步 扫描 扫描电压 水平扫描 水平正程扫描,水平逆程扫描

计算题

1、有两个电阻(R1和R2)串联,R1=5k?, R2=10k?,其相对误差均等于±5%,求串联后的总误差 2、例2.8.1万用表欧姆挡的简化电路如图所示。试求指针在什么位置时测量误差最小。 3、对某电阻进行等精度测量10次,数据如下(单位kΩ):

0.992、0.993、 0.992、 0.991、 0.993、 0.994、 0.997、 0.994、 0.991 、0.998。试给出包含误差值的测量结果表达式。 答:

1).将测量数据按先后次序列表。

n 1 2 3 4 5 V(iV)0.992 0.993 0.992 5 0.991 5 0.993 5 -0.000-0.002 ?(iV)-0.0015 -0.0005 -0.0012 ?(V2)in 6 7 8 9 10 V(iV)0.994 0.997 0.994 0.991 0.998 ?(iV)0.0005 0.0035 0.0005 -0.0025 0.0045 2 ?(V2)i0.00000225 0.00000025 0.00000225 0.00000625 0.00000025 0.00000025 0.00001225 0.00000025 0.00000625 0.00002025 1n2).用公式x??xi求算术平均值。

ni1100.992?0.993???0.998x??(V1?V2???V10)??0.9935

n1103).用公式?i?xi?x求每一次测量值的剩余误差,并填入上表中。

?4).用公式??1n2?计算标准差的估计值。 ???in?1i?111021??vi?(0.00000225?0.00000025???0.00002025)?10?119 ??1?0.0000505?0.002379?剔除坏值。 5).按莱特准则判断粗大误差,即根据?i?xi?x?3??x??3?(x)?3?0.00237?0.00711

从表中可以看出,剩余残差最大的第10个测量数据,其值为:

?v10?x10?x?0.998?0.9935?0.0045?3?(x)

所以该组测量数据中无坏值。 6).根据系统误差特点,判断是否有系统误差,并修正。 测量数据分布均匀,无规律分布,无系统误差。 7).用公式?x???n求算术平均值的标准差估计值。

?0.002370.00237? ????0.00075 x?3.16228n10 8).用公式?x?3?x求算术平均值的不确定度。

??x?3?x?3?0.00075?0.00225

9).写出测量结果的表达式。

?A?x??x?0.9935?0.0023

4、若要测一个20V 左右的电压,手头有两台电压表,其中一台量程为100V、±1.0 级,另一台量程为30V、±2.5 级,问选用哪一台表更合适?

5、若正弦波,方波,三角波三种波形电压的峰值相同,其数值均为10V,现用全波平均值表分别对这三种电压进行测量,求测量各种波形时电压表的指示值。

6、被测脉冲信号峰—峰值为5V,频率为1kHz,经衰减量为10 倍的探头引入示波器,垂直“倍率”置“×5”位,“偏转灵敏度微调”置“校正”位置,荧光屏有效宽度为10cm,“扫描速度微调”置“校正”位置。要求写明分析过程。

(1)要想在荧光屏上获得峰—峰值高度为5cm 的波形,“Y 轴偏转灵敏度”开关应置哪一档? (2)要想在荧光屏上刚好显示有2个周期的波形,“扫描速度”开关应置哪一档?

7、利用具有正弦有效值刻度的均值电压表测量三角波电压,读数为5V,问该三角波电压的峰值、有效值各为多少?注:三角波的波形因数为KF=1.15,波峰因数为KP=1.73

8、 甲、乙两台DVM,显示器最大显示值为甲:9999,乙:19999,问: (1)它们各是几位DVM?

(2)若乙的最小量程为200mV,其分辨力等于多少?

(3)若乙的工作误差为±0.02%(读数)±1 个字,用2V和20V 档分别测量Vx=1.56V 电压时,绝对误差和相对误差各为多少?

(4)由(3)的结果可以得出什么结论?

10、 某待测电流约为100mA,现有0.5级量程为0~400mA和1.5级量程为0~100mA的两个电流表,问用哪一个电流表测量较好?(4 分)

11、若正弦波,方波,三角波三种波形电压的峰值相同,其数值均为10V,现用有效值表分别对这三种电压进行测量,求测量各种波形时电压表的指示值。

12、用SBM-10 示波器测量正弦信号电压幅度,“倍率”置“×5”档,“偏转灵敏度粗调”,开关置“0.5V/cm”档,“偏转灵敏度微调”置“校正”位置,用衰减量为10 倍的探头引入,荧光屏上信号峰—峰值高度为5cm,求被测信号电压幅值Vm 和有效值V。

13、利用正弦有效值刻度的峰值电压表测量一三角波电压,读数为1V,其峰值和均值、有效值分别为多少?(6分)注:三角波的波形因数为KF=1.15,波峰因数为KP=1.73

14、用计数式频率计测量频率,已知晶振频率fc 的相对误差为Δfc/fc=±5×10-8,闸门时间T=1S时,计数器读数为5400,试求此时的测频误差为多大?若闸门时间扩大到10S,则此时的测频误差又为多大?并讨论所得结果。

15、用一电压表测量某电压,使用0~10V量程档,在相同条件下重复测量5次,测量值分别为:2.2V,2.3V,2.4V,2.2V,2.5V,检定证书给出电压表的最大允许误差为±1%,经鉴定合格,要求求出A类标准不确定度,B类标准不确定度,及合成不确定度。 解:标准不确定度分量的评定 1)电压测量引入的标准不确定度

(a) 电压表不准引入的标准不确定度分量u1(V)。已知电压表的最大允许误差为±1%,且该表经鉴定合格,所以u1(V)按B类评定。测量值可能的区间半宽度a1为a1=2.32V×1%=0.023V。设在该区间内的概率分布为均匀分布,所以取置信因子k1=3,则:

u1(V)?

(b) 电压测量重复性引入的标准不确定度分量u2(V)。已知测量值是重复测量5次的结果,所以u2(V)按A类评定。

V?a10.023??0.013Vk13

?Vi?1nin?2.32V

S??(xi?15i?x)2?5?1u2(V)?S(x)?Sn?0.1350.122?0.022?0.082?0.122?0.182V?0.13V4

V?0.058V

22(c)由此可得:u(V)?u1(V)?u2(V)?

0.0132?0.0582V?0.059V

16、用计数式频率计测量频率,闸门时间为1S,计数器读数为7600,这时由±1 误差产生的测频误差为多少?如将被测信号倍频6倍,又把闸门时间扩大到4倍,此时由 ±1 误差引起的测频误差又为多少?并讨论所得结果。

17、准确度为0.5级、量程为0-100V的电压表,其最大允许的绝对误差为多少?

答:最大允许的绝对误差为:

?x?xm?s%?100?0.5%?0.5V 18、利用下述哪种测量方案的测量误差最小?

(1) 测频,闸门时间1s。 (2) 测周,时标100μs。 (3) 周期倍乘,N=1000。

答:对于一确定频率f,可以根据中界频率进行判断。

fc?114??4?10Hz ?6T100?104?104?200Hz 1fc?中界频率f0?Ts若题目中给定的被测频率低于中界频率,则采用测周法比测频法误差小,若先经过“周期倍乘”,再进行周期测量则误差最小。

画图分析题

1、 用示波器观测占空比很小的脉冲波形(如图4-1所示)时,由于选择的扫描方式及扫描周期的不同,荧

?光屏上分别出现如图a,b,c三种波形,试分析出现a,b,c三种图形的原因? 并比较说明采用哪种方式能较好

的观察脉冲波形? 2、 ? ??(TsTs 图:被测信号波形

(b)连续(a)被测脉冲tT=Ts不能观测到脉冲细节能较好地观测脉冲脉冲得到展宽,但扫描等待波形显示暗,而时基线太亮T=?图a 图b 图c

(d)触发扫描t