2008级电子测量试卷

2010电子测量试卷

一、填空题。

1.1用一个以100分度表示50mA的电流表测量某电流时，指针指在50处，则读数为 50 ， 示值为 25mA 。

1.2电子测量仪器的发展大体经历了模拟仪器、 数字仪器 、 智能仪器 和 虚拟仪器 四个阶段。 1.3计量基准通常可分为 主基准 、 副基准 和 工作基准 。

1.4测量误差按性质分有 系统误差 、 随机误差 和 疏失误差 三种。为了减小 随机误差 对 测量结果的影响，可采取 多次测量取平均值 的方法。

1.5波形系数是指 交流电压的有效值与平均值之比 ；波峰系指 交流电压的峰值与有效值之比 。 1.6示波管中辉度的调节是改变 栅极G 的电位。

1.7某频率计测量结果为10.98754MHz，取五位有效数字，其值为 10.988 。 1.8满度误差实际上给出了仪表各量程内绝对误差的 最大值 。

1.9实际双积分型DVM中，T1一般为20ms的整数倍，目的是减少 工频干扰 。 1.10电子计数法测周期时由于噪声影响门控信号的准确性，就造成所谓 ?1误二、单向选择题

2.1检测线路通常采用UT39E型数字万用表的（ C ）档最方便。 A 200Ω B 200MΩ C “

” D 都不行

2.2用DSO-2902/512K型测试仪测试数字系统是，个测试点应连接到（ C ）。 A CH-A1 B CH-A2 C 逻辑POD盒 D 都可以 2.3用DSO-2902/512K型测试仪观察李沙育图形是应打开（ A ）窗口。

A XY绘图 B FFT C 测量显示框 D 都可以

2.4用TDS 1002型数字存储示波器观察某电路输出的正弦波形是，屏幕上显示左右移动的波形，为了 使波形显示稳定，应当（ C ）。

A 调节“伏/格”的值 B 调节“时间/格”的值 C 调节触发电平 D 改变探头衰减设置

2.5 用UT39E型数字万用表检测100Hz，3Vp?p正弦信号时，应把波段开关置（ A ）档。 A AC2V B AC20V C DC2V D DC20V 2.6用DSO-2902/512K型测试仪测试数字系统时，触发源应选择（ C ）。

A A1 B A2 C Logic D 都可以 2.7用DSO-2902/512K型测试仪测试数字系统时，显示的时序图左右晃动是由于（ D ） A “伏/格”的值调节不当 B “时间/格”的值调节不当 C 采样速率“Rate”调节不当 D 触发字“Word”设置不当

2.8用DSO-2902/512K型测试仪测试数字系统时，有时序图但不能显示二进制数据是由于（ C ）。 A 触发源选择错误 B 触发电平设置不当 C 采样速率“Rate”调节不当 D 触发字“Word”设置不当 三、简答题

3.1减小系统误差的方法有哪些？

答：减小系统误差的常用方法有：1、从产生误差的根源上采取措施；2、用修正法减小系统误差；3、采 取技术措施减小恒值系统误差，主要有零示法、替代法、微差法等。 3.2简述等精密度测量结果的处理步骤。

答：等精密度测量结果的处理步骤是：1、用修正值等方法减小恒值系统误差的影响；2、求算术平均 值；3、求剩余误差；4、求标准差估计值；5、判断疏失误差，剔除坏值；6、剔除坏值后再求剩下数 据的算术平均值、剩余误差、标准差估计值，并再次判断疏失误差，直到无坏值为止；7判断有无变

。

值系统误差；8、求算术平均值的标准差估计值；9、求算术平均值的不确定度；10、给出测量结果的 表达式。

3.3什么是量化误差？

答：量化误差是数字式仪表固有的原理性误差，是不可消除的。例如电子计数器测频时，主门的开启 时刻与计数脉冲的时间关系是不相关的，它们在时间轴上的相对位置是随机的。因而在相同的主门开 启时间内计数器计得的数却不一样，其最大误差总是?1个计差。

四、应用题

4.1用一7位电子计数器测量一个fx= 5MHz的信号频率，当“闸门时间”置于1s和10ms时，试分别 计算由量化误差引起的测频误差是多少？ 解：电子计数器测频的量化误差为

?1误

?N1=? ，故有 NTfx1、“闸门时间”置于1s时由量化误差引起的测频误差为

?f111?710 = ? = ? = 23 ?61?5?10T1fxf1?f211?5 = ? = ? = ?2310 ?3610?10?5?10T2fxf21

2:、“闸门时间”置于10ms时由量化误差引起的测频误差为

4.2用李沙育图形法测量两个正弦波的相位差时，如何操作才能使坐标原点位于椭圆中心？试写出详细操 作步骤。

答：用李沙育图形法测量两个正弦波的相位差，将显示一个椭圆，应在读数前确定坐标原点。具体做法 是：（1）根据信号幅度大小，正确选择CH1、CH2两通道探头衰减位置和“伏/格”的值。根据信号频率 大小选择适当的“时间/格”的值。把A信号接入CH1通道（X）,把B信号接入CH2通道（Y）。 （2）把CH1通道输入藕合方式置“GND”,调节CH1通道位置旋钮，使垂直线段与屏幕中间的垂直刻度 线重合，然后恢复输入藕合方式为“AC”。

（3）把CH2通道输入藕合方式置“GND”,调节CH2通道位置旋钮，使水平线段与屏幕中间的水平刻度 线重合，然后恢复输入藕合方式为“AC”。

4.3用TDS 1002数字存储示波器CH-A1通道观测一个1Vp?p的正弦波，显示其峰-峰值为10V。试说 明为什么？并指出正确的观测方法。

答：由题意可知，TDS1002数字存储示波器显示的峰-峰值为实际的峰-峰值10倍。这是由于示波器信号 线探头衰减位置与示波器内“衰减”设置不一致引起的。 正确的观测方法是：

（1）由于信号幅度不大，不需要衰减，故应将探头衰减位置打到“31”档。 （2）把TDS1002数字存储示波器内“衰减”设置为“31”。

4.4 UT39E型数字万用表DC2V档准确度为?（读数的0.1%＋3个字），最大显示值为19999，则满度 误差为多少？

解：UT39E型数字万用表DC2V档时最大显示数位19999，则?1个字代表的电压值为

?1个字 = ?2= ?0.1 mV

20000

由题意可知，DC2V档准确度为?（读数的0.1% +3个字），故满度绝对误差为?3个字，即 ?U=?3个字 =?330.1=?0.3 mV 则满度相对误差为

?0.3?10?3?U?100%=?0.015% 3100% = ?m=

2Um

4.5 DSO-2902/512K型测试仪测试74LS160时，要求在二进制数据显示栏依次看到其输出数字流 （即0000～1001十个状态）。试写出操作步骤，指出各通道接线、通道名称、采样速率、触发字等。 解：74LS160为10进制计数器，共有0000～1001十个状态。用DSO-2902/512K型测试仪测试时，要在二 进制数据显示栏依次看到其输出数据流，就要求对各通道合理排列，并适当设置采样速率和触发字。具 体操作步骤如下：

（1）把74LS160插入数字电路实验板，连接电源Vcc、GND, 预置数端、复位端、使能端和ET都接高 电平，CLK端接100Hz脉冲。

（2）把74LS160的Q3Q2Q1Q0依次接到“逻辑POD盒”的D3D2D1D0通道，把进位输出Q?接到“逻 辑POD盒”的D4通道，把CLK端接到“逻辑POD盒”的D5通道。

（3）设置通道名称：“Chan D0”?“Q0”，“Chan D1” ?“Q1”， “Chan D2” ?“Q2”， “Chan D3” ? “Q3”， “Chan D4” ? “Q?”， “Chan D5” ?“CLK”。 （4）设置采样速率为“20kSa(50us)”，设置触发字（Word）为“0010 0000”。 （5）打开实验箱电源。

（6）把触发游标拖到屏幕最左边。 （7）点“

4.6某示波器置偏转因数dy = 500mV/div（校准），置时基因数dx = 100μS/div（校准），屏上显示待测稳 定方波波形，测峰-峰值电压为5div，水平方向8div为四个周期，求待测方波电压的峰值Up、有效值U 以及频率f0 。

解：待测方波电压的峰值Up为 UP=dy3H = 500310?3”按钮，捕捉到数据后，观察逻辑分析仪波形显示区和数据显示区。

（8）在二进制数据显示栏显示的数据最后4位数依次为0000～1001十个状态。

5? =1.25 V 2方波的波峰系数都为1，故有效值为U = Up = 1.25 V 该方波频率为 f?11??Tdx?X18100?10?6?4?5 kHz

4.7用峰值电压表测量某三角波电压，示值（读数）为20V，则有效值、峰值和平均值各位多少？（已知

KF=1.15，KP=1.73）

解：已知Ua=20 V , 则 UP=2Ua=28.28 V ∵KP=

UP U

∴U?UP28.28??16.35 V KP1.73U U

又 ∵KF? ∴U?U16.35??14.22 V KF1.15即该三角波的有效值为16.35V，峰值为28.28V，平均值为14.22V。

4.8用DSO-2902/512K型测试仪的FFT窗口可实现频谱分析法测量一个线性放大电路是否存在谐波失真。 试说明测量原理和简单操作方法。

解：DSO-2902/512K型测试仪的FFT窗口可以观测信号的频谱，一个正弦信号的频谱只有1根频谱线， 而一个非正弦波有多条频谱线。给一个线性放大电路输入端加一个正弦波测试信号，观测其输出信号的 频谱。如果只有1根频谱线则表明没有谐波失真；如果输出信号有多跟频谱线，则表明已出现谐波失真。 简要操作方法如下：

（1） 用信号发生器输出一个幅度和频率适当的正弦波加到线性放大电路输入端，再把线性放大电路输出端信号送到

DSO-2902/512K型测试仪的CH1-A1通道。

（2） 打开通道对话框，把A1通道的探头衰减设置成与探头线上衰减位置相同，适当设置“电压/格”的值。 （3） 触发源选A1，并根据信号频率适当选择采样速率。

（4） 点“GO”，再打开“FFT”窗口，频谱类型选“Magnitude”，窗口类型选“Hanning”，存储点数选“1024”，缩

放选“31”，如果只有1条频谱线，读取该谱线对应的频率与输入信号频率一致，则表明没有失真。

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一：填空题

1. 数字电压表（ＤＶＭ）大体由三部分组成：一是模／数（Ａ／Ｄ）变换；二是 ；三是 。模／数变换是电压表的核心部分，它把被测的 变换成数字量。

2. 平均值检波器输出给表头的平均电流与输入电压的 成正比。检波电路不使用电容器，经二极管整流得出的半波或 脉动电流直接流经表头。表头的 把脉动电流平均化，因而表头指示的是稳定的平均值。

3. 模仿指针式万用表，把数字式万用表的模/数变换、逻辑控制和 等组件统称为表头。DT830的表头就是由一个大规模 和一个液晶显示（LCD）板组成。集成块型号是ICL7106,其内部包含有：双斜式A/D变换器、逻辑控制和 发生器等电路。

4. 长谈论高频电感线圈的Ｑ值，而较少谈它的电阻，一是因为Ｑ值表明 特性，另一因为线圈的Ｑ值在高频频带中大致是 。电感电抗随频率增大而增大，而由于 和介质损耗等原因，有效电阻也随频率增大而增大。

5. 采用环形分流器的多档（量程）电流表；它的多个分流电阻和表头电阻 焊接，构成一个环路；环路的抽头接换挡开关，组成 。优点是：换挡开关与环路抽头的 不影响分流器的精度；在换挡的过程中无开断分流电阻的危险等。

6. 直流电桥可测量直流电阻；而交流电桥可测量电容、 、交流有效电阻以及参数D和Q等，有多种用途。交流电桥的结构和直流电桥基本相同，但交流电桥的四个支路（臂）可以是 元件。电桥的电源是交流信号源。

7. 测量电流的电流表是串入支路中的，让支路电流流经电表，从而测量支路电流值，显然电流表的内阻必须 ；电压表是跨接在支路的两点上，测量这两点的电压，显然电压表的内阻必须 。

8. 误差分配：在测量工作中已知主量与各分量之间的函数关系，在给定 的误差后，求解各分量误差的方法。这是与误差合成相反的问题，也是 的问题.

9. 在测量工作中已知主量与 之间的函数关系，在确定各分量的误差后，求出由这些分量组成的主

量的误差是多少。这就是常见的 问题。

10. 粗大误差是由于测量人员的粗心，或测量条件 引入的奇怪误差，其量值与正常值明显不同。含有粗大误差的量值常称为坏值或 。

答案：1. 逻辑控制；数字显示；模拟电压。2. 平均值；全波; 机械惯性。3. 数字显示板；集成电

路；时钟脉冲。4.电路谐振；常数; 趋表效应。5.串联；多档电流表；接触电阻。6.电感；电抗。7.很小; 很大。

8.主量; 仪表设计。9.各分量; 误差合成。10.发生突变；异常值。

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1.测量误差就是测量结果与被测量________的差别，通常可以分为_______和_______两种。 2.多次测量中随机误差具有________性、________性和________性。 3.4

12位DVM测量某仪器两组电源读数分别为5.825V、15.736V，保留三位有效数字分别应为________、________。

4.示波器Y轴前置放大器的输出信号一方面引至触发电路，作为________信号；另一方面经过________引至输出放大器。 5.示波器X轴放大器可能用来放大________信号，也可能用来放大________信号。

6.在示波器中通常用改变________作为“扫描速度”粗调，用改变________作为“扫描速度”微调。 7.所谓触发极性不是指触发信号本身的正负，而是指由它的________或________触发。 8.测量频率时，通用计数器采用的闸门时间越________，测量准确度越高。

9.通用计数器测量周期时，被测信号周期越大，________误差对测周精确度的影响越小。

10.在均值电压表中，检波器对被测电平的平均值产生响应，一般都采用________电路作为检波器。 11.所有电压测量仪器都有一个________问题，对DVM尤为重要。 12.________判据是常用的判别累进性系差的方法。 13.________分配是指分配给各分项的误差彼此相同。

14.当观测两个频率较低的信号时，为避免闪烁可采用双踪显示的________方式。

15.频谱仪的分辨力是指能够分辨的________，它表征了频谱仪能将________紧挨在一起的信号区分开来的能力。

答案： 1.真值 绝对误差 相对误差2.有界 对称 抵偿 3.5.82V 15.7V 4.同步触

发 延迟线 5.扫描 直接输入的任意外接 6.积分电阻R(或积分电容C) 积分电源E 7.上升沿 下降沿 8.长 9.±1 10.二极管全波(或桥式整流) 11.抗干扰 12.马利科夫 13.等准确度 14.断续 15.最小谱线间隔 频率

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1. 从广义上说，凡是利用__电子技术_ 来进行的测量都可以说是电子测量。

2. 随机误差的大小，可以用测量值的__算术平均_来衡量，其值越小，测量值越集中，测量的_精密度_ 越高。 3. 将数字561.51和562.50保留3位有效数字，其值为_ 562 和 562 。

4. 电平刻度是以600Ω电阻上消耗1mW的功率作为 0dB 来进行计算的，此时该电阻两端的电压为 0.775V 。 5. 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。 6. 电压测量仪器总的可分为两大类即__模拟_式的和_数字_式的。

7. 当用双踪示波器观测两个频率较低的信号时，为避免闪烁可采用双踪显示的__断续_方式。 8. 测量网络的幅频特性通常有两种方法，它们是__点频__测量法和__扫频__测量法。

9. 放大—检波式电压表具有_灵敏度_高，__带宽__窄的特点；通常检波器采用__有效值__型检波器。 10. 数字多用表测量二极管正向电阻时，应__红_笔接二极管正极， 黑 笔接二极管负极。 11. 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。

12. 为测量功能选择最佳测量仪器，A、测量电压 _ DVM _ ；B、测量频率 _电子计数_；C、测量网络的幅频特性 _频率特

性测试仪_ ；D、产生三角波信号 _函数信号发生器 _；E、分析信号的频谱特性 __频谱分析仪 _；F、测量三极管的输入或输出特性 _晶体管特性图示仪_；G、测量调幅波的调幅系数__电子示波器__ ；H、微机系统软,硬件调试__逻辑分析仪__ 。

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