2022年《电子测量与仪器》陈尚松版课后习题与答案 .pdf

优秀学习资料欢迎下载第二章误差与测量不确定度当今校园学生抄作业现象日趋严重。许多学生早晨匆匆赶到学校不是读书，而是抄作业；更有甚者 “ 分工合作 ” 集体抄作业。学生抄作业是中学教育中的一个顽疾。其后果是十分严重的，它败坏了学风，形成了惰性，影响了学业成绩，甚至严重妨碍了正常的教学工作。成绩的落后是表面的，不劳而获思想的滋生蔓延才是可怕的。抄作业，其主要责任在学生。但作为教师在追究学生这头原因的同时，应当反思一下自己的教学，是否拥有了先进的教育理念和适合学生自身发展的教学行为。许多学生抄作业与教师过激、粗糙的教学行为有关。一、 学生抄作业的原因之一：“ 我不会 ” 现象分析：这其中有三种，一是自身的惰性，不肯动脑筋，见到作业，头脑发胀，大呼不会做，缺乏钻研精神；二是而是恐惧心理，只要是老师没讲过的，自己就没有把握，人家做的总是对的，不自信；三是上课不专心，不会的越积越多，但作业又必须交，于是抄抄抄， 可谓久病成疾。反思一： 有没有培养学生自主探究的精神？课程改革到今天，“ 满堂灌 ” ，“ 满堂问 ” 的课堂教学模式还在泛滥，有些教师只是提供一个标准答案就2.1 名词解释：真值、实际值、示值、误差、修正值。答：真值是指表征某量在所处的条件下完善地确定的量值；实际值是指用高一级或高出数级的标准仪器或计量器具所测得的数值，也称为约定真值；示值是指仪器测得的指示值，即测量值； 误差是指测量值 （或称测得值、 测值） 与真值之差； 修正值是指与绝对误差大小相等，符号相反的量值。2.2 测量误差有哪些表示方法？测量误差有哪些来源？答：测量误差的表示方法有：绝对误差和相对误差两种；测量误差的来源主要有：（1）仪器误差（ 2）方法误差（ 3）理论误差（4）影响误差（ 5）人身误差。2.3 误差按性质分为哪几种？各有何特点？答：误差按性质可分为系统误差、随机误差和粗大误差三类。各自的特点为：系统误差： 在同一条件下， 多次测量同一量值时，绝对值和符号保持不变，或在条件改变时，按一定规律变化；随机误差：在同一条件下，多次测量同一量值时，绝对值和符号以不可预定方式变化；粗大误差：在一定条件下，测量值显著偏离其实际值。2.4 何谓标准差、平均值标准差、标准差的估计值？答：标准差是指对剩余误差平方后求和平均，然后再开方即niixxn121)(；平均值标准差是任意一组n 次测量样本标准差的n分之一，即nxsxs)()(；标准差的估计值即niixxnxs12)(11)(。2.5 归纳比较粗大误差的检验方法。答：粗大误差的检验方法主要有莱特检验法，肖维纳检验法以及格拉布斯检验法。莱特检验法：若一系列等精度测量结果中，第i 项测量值xi所对应的残差i的绝对值i3s（x）则该误差为粗差，所对应的测量值xi为异常值，应剔除不用。本检验方法简单，使用方便，也称3s 准则。当测量次数n 较大时，是比较好的方法。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 37 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载本方法是以正态分布为依据的，测值数据最好n200，若 nRi时，输出电压偏大，当RH0?K2合K1关K3合K1关计数停止计数过零 ?停止计数结束YNYN5.19 一台 DVM ，技术说明书给出的准确度为V 0.01%Vx 0.01% Vm，试计算用 1V 量程分别测量1V 和 0.1V 电压时的绝对误差和相对误差，有何启示？解： （1）0.01 1 0.01 12 10-4V，%02.011024xV，（2）0.01 0.1 0.01 11.1 10-4V，%11.01.0101.14xV，由此可见相对误差明显增大，可知在相同量程下，被测值越接近量程，那么相对误差相对较小。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 32 页，共 37 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载第六章时域测量（示波器）65 现用示波器观测一正弦信号。假设扫描周期（Tx）为信号周期的两倍、扫描电压的幅度 VxVm时为屏幕X 方向满偏转值。当扫描电压的波形如图6. 42 的 a、b、c、 d 所示时，试画出屏幕上相应的显示图形。解：abcdTx Vm/2 Tx/4 d c b a t O Vx Vm 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 33 页，共 37 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载tVxTxVmTx/2Vyt67 一示波器的荧光屏的水平长度为10cm，现要求在上面最多显示10MHz 正弦信号两个周期（幅度适当） ，问该示波器的扫描速度应该为多少？解：正弦信号频率为10MHz ，TsfT76101101011，要在屏幕上显示两个周期，则显示的时间为s71022Tt，扫描速度为scm/1050102106768 示波器观测周期为8ms，宽度为1ms，上升时间为0.5ms 的矩形正脉冲。试问用示波器分别测量该脉冲的周期、脉宽和上升时间，时基开关（t/cm）应在什么位置（示波器时间因数为0.05s0.5s，按125 顺序控制）。解：在示波器屏幕上尽量显示一个完整周期，而水平方向为10cm，所以测量周期时， 8ms/10cm0.8ms/cm，时基开关应在1ms位置，测量脉宽时， 1ms/10cm0.1ms/sm，时基开关应在100 s 位置，测量上升时间时，0.5ms/10cm50 s/cm 时基开关应在50 s位置6 9 什么是非实时取样？取样示波器由哪些部分组成？各组成部分有何作用？说明取样示波器观察重复周期信号的过程。解：由rtBW/35.0，可知MHzBW7)1050/(35. 09，选择示波器时，信号上升时间应大于35 tR（示波器上升时间） ，或者带宽大于35fM，这样只有（ 2）和（ 4）满足，而（ 4）的上升时间最小，观察效果最好，但价格贵。612 数字存储示波器，设水平分辨力N100 点/Div ，当扫描速度为5s/Div ；5ms/Div ；5s/Div ；时，其对应的采样频率为多少？有何启示？解：因为水平分辨力Nfst/div，所以扫描速度为5s/Div时：采样频率MHztNfs201051006扫描速度为5ms/Div 时：采样频率KHztNfs201051003名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 34 页，共 37 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载扫描速度为5s/Div时：采样频率HztNfs205100613 有 A，B 两台数字示波器，最高采样率均为200Ms/s，但存储深度A 为 1K，B 为 1M ，问当扫速从10ns/div 变到 1000ms/div 时，试计算其采样率相应变化的情况，并仿照教材图6.XX 形式用曲线表示出来。这给选用DSO 有何启示？解：根据 DSO 扫速、采样速率和记录长度的关系：)(10)/()/()(divdivSSsMSfptsLs保持不变）(10)()/()/(ptsLdivSSsMSfsA：divsdivsdivsMSfptsLdivSSs/5.010/102001000)(10)/()()/(6对应 P1 点当扫速为1ms/div 时，相应的采样速率sKSdivsdivdivSSptsLsMSfs/10010/1011000)(10)/()()/(3对应 P2 点B：divmsdivsdivsMSfptsLdivSSs/5. 010/1020010)(10)/()()/(66对应 P3 点当扫速为1000ms/div 时，相应的采样速率sKSdivsdivdivSSptsLsMSfs/10010/10100010)(10)/()()/(36对应 P4 点10ns 100ns1 s10 s 100 s 1ms10ms100ms1s200MS100MS100S1KS10KS100KS1MS10MS采样率 (/s)1KB 记录长度1MB 记录长度扫速 (t/div)P1P3P2P4结论：在选用DSO 时，对相同最高采样率的DSO，应该选用记录长度较大的，这样扫速在名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 35 页，共 37 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载较大范围变化时，采样速度不必跟着变化。第七章阻抗测量7.3 判断图 7.30 交流电桥中哪些接法是正确的？哪些错误的？并说明理由。解：根据电桥平衡原理，（a）241311CjRCjR2413CRCR，所以该电桥是正确的。（b）24131LjRCjR可知该式不成立，所以该电桥是错误的。（c）244321)1(1)(RCjRCjLjR42243231CjRRRCLCjR所以只要满足2432RRCL，4231CRCR即424132RLCRCR，所以该电桥是正确的。（d）2422431LLLjLjRR可知该式不成立，所以该电桥是错误的。7.4 试推导图7.31 交流电桥平衡时计算xR和xL的公式。若要求分别读数，如何选择标准元件？解：32441)()1(CjLjRRCjRxx334242CjRCLCjRRRxx所以342CRRLx，342CCRRx，选择 C3,C4 作为标准元件。7.8 利用谐振法测量某电感的Q 值。当可变电容为100pF 时，电路发生串联谐振。保持频率图7.30交流电桥的图7.31交流电桥平衡名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 36 页，共 37 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载不变，改变可变电容，半功率点处的电容分别为102pF 和 98pF，求该电感的Q 值。解：根据 Q 表串联谐振工作原理，)1(11CLjRZ)1(22CLjRZ由于 C1，C2 分别在半功率点时)1(121CLCL)11(2112CCL因为处于半功率点，所以有RCLR2)1(212即RCL311，RCCCCC321211)11(2112112所以)11(6312CCR57.861046302.021)1021981(63)1021981(21)11(63)11(2141212CCCCRLQ名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 37 页，共 37 页 - - - - - - - - -