《电子测量仪器及应用》练习题与答案

《电子测量仪器及应用》练习题与答案 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“×10”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

X?X0?X?????100%X0X0 或者

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。

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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。

20.为保证在测量80V电压时，误差≤±1%，应选用等于或优于_0.5_级的100V量程的电压表。

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

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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、_____________、______________、___________、____________、易于实现测量过程的自动化和测量仪器智能化。

仪器量程宽，测量准确度高，测量速度快，易于实现遥测 30.将 15.36 和 362.51 保留 3 位有效数字后为 _15.4，3.63?102____.

31.根据测量误差的性质和特点，可将它们分为系统误差，随机误差，疏忽误差。

32.示波管由_电子枪___、偏转系统和荧光荧三部分组成。 33.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

34、调节示波器“水平位移”旋钮，是调节____的直流电位。X偏转板

35.欲在x=10cm长度对频率为100Hz的信号显示两个完整周期的波形，示波器应选择的扫描速度为_____。2ms/cm

36.取样示波器采用___非实时_取样技术扩展带宽，但它只能观测__重复_信号。

37.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

38.示波器的“聚焦”旋钮具有调节示波器中________极与________极之间电压的作用。第一阳(或A1) 第二阳(或A2， 或G2)

39、双扫描示波系统，采用A扫描输出________波，对B扫描触发，调节________来实现延迟扫描的延时调节。锯齿 延迟触发电平

40. 用一只0.5 级50V的电压表测量直流电压，产生的绝对误差≤±0.25 伏。

41.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1.41伏。

42、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，则该表为____检波方式，读数____。峰值 3.53V

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43.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_______ 的限制。宽带放大器带宽 内部噪声 44.在150Ω的电阻上测得其电压电平为+20dBv其对应的功率电平应为+26dBm 。

45.某数字电压表的最大计数容量为19999，通常称该表为________数字电压表；若其最小量程为0.2V，则其分辨力为________ 。四位半 , 10μV

46.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。浮置

47.电子计数器的测频误差包括____误差和____误差。±1量化、标准频率

48.频率计除测频测周外，扩展功能有测频率比、测时间间隔、测相位差自检。

49．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。量化误差、标准频率误差、时标 50．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。多周期

51．采用电子计数器测频时，当被计数频率一定时，增大闸门时间_可以减小±1误差对测频误差的影响；当闸门时间一定时，被计数频率越低，则由±1误差产生的测频误差越大。 52．在进行频率比测量时,应将频率较低的信号加在B通道，取出一个周期作为计数的闸门信号，将频率较高的信号加在A通道，作为被计数的脉冲。 53．一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____ 。频率准确度、频率稳定度

二、判断1.在测量结果的数字列中，前面的“0”都是有效数字。×

2. 低频信号发生器的特点是频率调节方便，可调范围宽，波形失真小，但频率不太稳定。×

3. 数字式电压表在使用之前必须进行校正，校正包括调零和校准两方面。√

4. 探极的作用是对被测信号进行必要的衰减。× 5. 偏转灵敏度的倒数称为偏转因数，单位是V/cm或是V/div。√

6.双踪示波器中电子开关的转换频率远大于被测信号的频率时，双踪显示工作在“交替”方式( ×)

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7.常用电工仪表分为±0.1、±0.2、±0.5、±1.0、±1.5、±2.5、±5.0七级。 (√ )

8.扫描发生器是示波器垂直通道中的重要组成部分。( × )

9.延迟线是示波器垂直通道中的一个重要组成部分。( √ )

10.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（×）

11．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（√） 12.绝对误差就是误差的绝对值（× ）

13. 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（×）

14.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 。则用甲表测量误差较小。（×）

15.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。（√）

16.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。（√）

17.双踪示波器中电子开关的转换频率远大于被测信号的频率时，双踪显示工作在“交替”方式。(×)

18.示波器的电阻分压探头一般为100∶1分压，输入阻抗很高，一般用来测量高频高电压。(×)

19.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（× ）

20.电子示波器是时域分析的最典型仪器。（√ ）

21.用示波法测量信号的时间、时间差、相位和频率都是以测量扫描距离D为基础的。（√ ）22.对双积分式DVM来说，串模干扰的最大危险在低频。（√ ）

23.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。（√ ）

24.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。（× ）

25.有效值电压表适应于周期性非正弦波的电压测量，其电压刻度与被测电压波形无关。（√）

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2.简述模拟式交流电压表表头的刻度特性。模拟式交流电压表根据不同的检波特性，将获得的交流电压的均值、峰值或有效值，均按照正弦电压的有效值刻度（4分），因此只在测试正弦电压时可从表头直接读取有效值，而其它交流波形的有效值应经过换算取得（2分）

3.双积分型A/D转换器有何优缺点？优点是抗干扰能力强、转换准确度高以及对元件参数稳定性要求不高，缺点是测量速率太低。

4.误差的来源分哪几个方面？主要是哪个？来源于①仪器误差、②人差、③环境影响误差、④测量方法误差（各1分）；主要来源是仪器误差（2分）。

5.列举3种常见的引起电子仪器发生故障的原因。A．电子元器件失效；B．电路连接故障；C．电路失调故障；D．漏电；E．屏蔽不良。

6.选择低频信号发生器时，应注意哪些方面?(6分)首先应注意它的频率范围是否满足测试需要，其次应注意输出阻抗和输出功率与被测电路是否匹配，最后应注意它的非线性失真是否在允许的范围。(6分)

7.灰尘和潮湿会导致仪器出现什么故障现象?(4分)可能导致绝缘体表面导电，引起漏电、高压放电或经空气电晕放电，使整机噪声增大或工作不稳定，以至不能正常工作。(4分) 8. 叙述测量的定义。测量是为了确定被测对象的量值而进行的实验过程，广义地讲，测量不仅对被测的物理量进行定量的测量，而且还包括对更广泛的被测对象进行定性、定位的测量。 9.用示波器观测正弦波时，荧光屏上得到如图所示波形，试分析

示波器哪个部分工作不正常?

答案：(1)为扫描锯齿波线性度不好；(2)Y放大器引入失真，出现削顶，产生截止失真；(3)有扫描回线，增辉电路工作不正常。

10.简述通用示波器Y通道的主要组成部分及作用。示波器的垂直通道主要由探极、衰减器、前置放大器、延迟级、输出放大器等组成。垂直通道的主要作用是：对被测量信号进行适当的放大后，加于示波管的垂直偏转板上以控制电子束的垂直偏转。垂直通道的性能的好坏将直接影响到测量信号的观测结果

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的精确度，这些性能主要有：足够宽的频带宽度、较高灵敏度、小的上升时间、很小的非线性失真等。

11.晶体管特性图示仪主要由哪几个部分组成？各部分作用如何?(2分)

答：晶体管特性图示仪主要组成部及各部分作用: （1）基极阶梯波信号发生器：提供必要的基极注入电流。 （2）集电极扫描电压发生器：提供从零开始可变的集电极电源电压。（3）同步脉冲发生器：用来使基极阶梯信号和集电极扫描电压保持同步，使其正确稳定地显示图形 （4）测试转换开关：当测试不同接法和不同类型的晶体管特性曲线和参数时，用此开关进行转换。（5）放大器和显示电路：用以显示被测晶体管的特性曲线，其作用原理和电路形式与普通示波器基本相同，所以也可用普通示波器代替。（6）电源：为各部分电路提供电源电压。

12.频率特性的测量有哪些方法？各有何特点？答：(1)点频法。点频法的优点是测量时不需要特殊仪器，测量准确度比较高，能反映出被测网络的静态特性，这种方法的缺点是操作繁琐、工作量大、容易漏测某些细节，不能反映出被测网络的动态特性。（2）扫频法。扫频测量法的测量过程简单，速度快，也不会产生测漏现象，还能边测量边调试，大大提高了调试工作效率。扫频法反映的是被测网络的动态特性，测量结果与被测网络实际工作情况基本吻合，这一点对于某些网络的测量尤为重要，如滤波器的动态滤波特性的测量等。扫频法的不足之外是测量的准确度比点频法低。

13对电压测量有哪些基本要求?答：对电压测量的基本要求：（1）频率范围宽；（2）测量电压范围广；（3）输入阻抗高； （4）测量精度高度；（5）抗干扰能力強。 五、计算题

1.被测电压为8V，现有两只电压表，一只量程为10V，准确度为1.5级，另一只量程为50V，准确度为1.0级。试问选用哪只电压表测量较准确？为什么？

表一：△x＝1.5％×10＝0.15V表二：△x＝1.0％×50＝0.5V 选用表一测量较准确。

2.DT-830型数字式万用表的量程有：200mV、2V、20V、200V、1000V，当用200V量程挡测量3.6V的手机电池是否合适？应采用什么量程挡来测量较合适？

不合适，应采用20V量程挡来测量较合适。

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3.已知示波器的偏转因数为0.5V/div，时基因数为0.1ms/div；被测信号为正弦波，经探极“×10”挡接入示波器。测得屏幕上该信号的波形总高度为8div，一个周期为5div，试求被测信号的频率f、振幅Up、有效值U。

8div?0.5V/div?10?20V2

UU?P?102V2有效值 Up?f?1?2kHZ5div?0.1ms/div振幅

4.运算：2.365＋15.78＋4.51＋7.3 2.365＋15.78＋4.51＋

7.3 ≈2.36＋15.78＋4.51＋7.3≈29.95≈30.0

5.要在屏幕上显示出频率为2000HZ的正弦电压的4个周期波形，试求连续扫描的频率为多少？根据TX?nTY 所以

6.测量两个电压，分别得到它的测量值9V，101V，它们的实际值分别为10V、100V，求测量的绝对误差和相对误差。解：绝

?U1?U1x?U1A?(9?10)??1V)?1V相对误差：对误差：?U2?U2x?U2A?(101?100?U1?1?100%??100%??10%U1A10?U21?100%??100%?1%U2A100 fy1fx???500HZnTyn?A1??A2?7. 用双踪示波器观测两个同频率正弦波a，b，若扫描速度为20μs/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。答案：频率：

相差:

8.已知示波器的灵敏度微调处于“校正”位置，灵敏度开关置于5V/cm，倍率开关为“×5”。信号峰峰值5V，试求屏幕上峰与峰之间的距离。如果再加上一个10：1的示波器探头，结果又是多少？答案：不考虑倍率开关时， cm，由于倍率开关为“×5”，屏幕上波形偏转增大5倍，所以屏幕上峰与峰之间的距离为 cm。如果采用探头，对输

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入有10倍衰减，输入示波器的电压减小10倍，相应屏幕上峰与峰之间的距离减小10倍，即 cm

11.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=?答案： （1） ，故DVM为四位（2）分辨力 （3） 12.一台DVM，准确度为

，温度系数为

，在室温为28℃时用2V

量程档分别测量2V和0.4V两个电压，试求此时的示值相对误差。答案：

13.基本量程为10.000V的四位斜坡电压式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9.256v 时，门控时间及累计脉冲数各为多少？答案：

14.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

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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：10KHz×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＝10KHz

15.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0.1μs）两种方法。（1）试比较这两种方法由±1误差所引起的测量误差；（2）从减少±1误差的影响来看，试问fx在什么频率范围内宜采用测频方法，什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：N＝fx×T=200Hz×1s＝200 则量化误差为：1/200＝0.5％测周时，N=1/ fx·T＝5×104，所以量化误差为：1/5×104＝0.002％

（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，即中界频率 ： 式中：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： ，因此当fx小于3162.3Hz时，宜选用测周的方法；当fx大于3162.3Hz时，宜选用测频的方法。

16.用游标法测量一个时间间隔τ，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τ以及这种方法所能达到的最大分辨率。解：（1）由于f1＝10MHz，则T1＝1/10MHz＝100ns；同理T2＝1/10.001MHz＝99.99ns则被测时间间隔τ＝100×（100－99.99）ns＝1ns。（2）最大分辨率为：100ns－99.99ns＝0.01ns＝100ps。

17.用量程是10mA的电流表测量实际值为8mA的电流，若读数是8.15mA。试求测量的绝对误差ΔI、实际相对误差γA、示值相对误差γy和引用相对误差γm分别为多少?若已知该表准确度等级S为1.5级，则该表是否合格？（10分）解：ΔI=8.15mA-8mA=0.15mA γA=(ΔI/A)×100%=(0.15mA/8mA) ×100%=1.875%

γy=(ΔI/X)×100%=(0.15mA/8.15mA) ×100%=1.841% γm=(ΔI/Xm)×100%=(0.15mA/10mA) ×100%=1.5%因为γm=S%=1.5%,所以该表合格。

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18.用示波器测量某一方波信号频率。测量时将示波器扫描“微调”旋钮置于“校准”位置，并且将扫描“微调”旋钮拉出（即使扫描扩展10倍）。当将“扫描”旋钮置于10ms/div时，屏幕上刚好显示两个周期的波形（占8格）。问该方波信号的频率是多少？（10分）解：L=8格/2=4

格 T=Dx·L/N=10×4/10=4 ms f=1/T=1/4=250Hz 19.用量程是10 mA的电流表测量实际值为8 mA的电流，若读数是8.15 mA，试求测量的绝对误差、示值相对误差和引用相对误差。0.15mA 1.84% 1.5%

20.已知示波器的时基因数为10ms/cm，偏转灵敏度为1V/cm，扫速扩展为10，探极的衰减系数为10﹕1，荧光屏的每格距离是1cm。求：（1）如果荧光屏水平方向一周期正弦波形的距离为12格，它的周期是多少？

（2）如果正弦波的峰峰间的距离为6格，其电压为何值？12ms Vp-p = 60V

21.用一电子计数器测量?x=1MHz的信号频率，当选定的闸门时间分别为1s、0.1s、10ms时，计算由±1个字的量化误差引起的测频误差分别为多少？

±0.000001 ±0.00001 ±0.0001

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18.用示波器测量某一方波信号频率。测量时将示波器扫描“微调”旋钮置于“校准”位置，并且将扫描“微调”旋钮拉出（即使扫描扩展10倍）。当将“扫描”旋钮置于10ms/div时，屏幕上刚好显示两个周期的波形（占8格）。问该方波信号的频率是多少？（10分）解：L=8格/2=4

格 T=Dx·L/N=10×4/10=4 ms f=1/T=1/4=250Hz 19.用量程是10 mA的电流表测量实际值为8 mA的电流，若读数是8.15 mA，试求测量的绝对误差、示值相对误差和引用相对误差。0.15mA 1.84% 1.5%

20.已知示波器的时基因数为10ms/cm，偏转灵敏度为1V/cm，扫速扩展为10，探极的衰减系数为10﹕1，荧光屏的每格距离是1cm。求：（1）如果荧光屏水平方向一周期正弦波形的距离为12格，它的周期是多少？

（2）如果正弦波的峰峰间的距离为6格，其电压为何值？12ms Vp-p = 60V

21.用一电子计数器测量?x=1MHz的信号频率，当选定的闸门时间分别为1s、0.1s、10ms时，计算由±1个字的量化误差引起的测频误差分别为多少？

±0.000001 ±0.00001 ±0.0001

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