电子测量试卷（2）-文档资料.docx

本试卷适应范围 电子信息专业南京农业大学试题卷17-18学年第一学期课程类型：选修试卷类型：A课程.电子测量班级:姓名：学号：成绩:注：请将所有试题的答案写在答题纸上!一、填空题（每题一分，共10分）1、计量性能由准确度、精密度、三个要素构成。2、相对误差定义为 与真值的比值，通常用百分数表示。3、为保证在测量80V.电压时，误差W 土陶，应选用等于或优于 级的100V量程的电压表。4、对测量数据进行处理时，应首先检查和修正系统误差，判别并剔除,判别是 否存在变值系统误差。5、对不同测量结果，若取相同置信概率，则标准偏差越小，置信区间就。6、电子示波器的心脏是阴极射线示波管，它主要由电子枪、和荧光屏三部分组成。7、当示波器两个偏转板上都加 时，显示的图形叫李沙育图形，这种图形在相位和频率测量中常会用到。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“X5”。 信号峰峰值5V,则屏幕上峰与峰之间的距离是。9、有时为了多测些周期取得平均效果，并加大计数值减小误差。可以对被测周期进行 o10、频率分辨力用频谱分析仪能分辨的两个幅值相等的信号时，它们之间的 来衡量。二、单项选择题（在每小题四个备选答案中，选出一个正确的答案。每小题1分，共10分）1、目前在电子测量技术中，（）的测量精确度最高。A、电压 B、时间 C、电流 D、频率2、在实际工作中进行最佳测量方案选择时，（）。A、遵循总误差最小的原则B、在总误差基本相同情况下，还应兼顾测量的经济、简便C、遵循等作用分配原则D、抓住主要误差项进行分配3、为直接测得各种波形电压的有效值，应选用（）。A、平均值检波电压表B、有效值检波电压表C、峰值检波电压表D、直流电压表4、4将6. 0005保留四位有效数字是（）A 6.0B 6.00C 6.000I） 6.001示波器扫描速度微调一般采用调节（）来实现。A、积分电阻RC、释抑电容ChB、积分电容CD、积分电源电压5、 当示波器所观测的输入信号幅度变小，导致触发扫描所显示的波形消失时，应设法调整（），以便波形重现。A、触发电平B、稳定度C、频率微调D、 触发方式6、 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（）。A、测量低频周期B、克服转换误差C、减小测频时的量化误差影响D、测量低频失真8、双斜积分式DVM中引入自动校零是为了克服口叫的（）误差。A、满度B、积分元件C、积分电路非线性D、基准电压漂移9、以下不属于积分式A/D转换器的优点的是（）A、抗串模干扰能力强B、测量速度快C、对积分元件和时钟信号的稳定性和准确度要求低 D、测量灵敏度高1（）、频谱分析仪的频率测量范围是（）A、频谱分析仪可测得最大/最小频率值之差 B、屏幕上显示的最大/最小频率值之差C、可进行实时分析的频段宽度D、不同的频谱仪有不同的含义三、判断题（每小题1分，共10分）1、我们通常利用内插扩展法以减小正负1的误差来计数误差。（）2、触发整形后所得波形的周期与被测信号周期相同，不会发生计数误差。（）3、在对测量结果进行处理时，数字的舍入原则为四舍五入。（）4、通常被测电压加在示波管的丫偏转板上。（）5、示波器的“断续工作方式适用于显示两路高频信号的场合。（）6、通用示波器中的X轴信道其作用是产生一个与时间呈线性关系的方波。（）7、数字频率计主要用于测量信号的相位。（）8、函数信号发生器只能产生标准的正弦波信号。（）9、扫频信号发生器必须满足足够宽的有效扫频宽度。（）10、示波管是一种能将电信号转换成光信号的特殊三极管。（） 四、分析题（每小题5分，共15分）1、对电压测量的几个基本要求是什么?2、请选择测量电压、测量频率、测量网络的幅频特性、产生三角波信号、分析信号的频谱 特性、测量三极管的输入或输出特性、测量调幅波的调幅系数、微机系统软、硬件调试 等八种被测量的最佳测量仪器。3、说明取样示波器的工作原理。五、计算题（每小题7分）1、已知示波器垂直偏转因数Dy=2V/cm,荧光屏有效宽度为16cm。试求：（1）若扫描速度为25us/cm,所观察的波形如图所示，求被测信号的峰-峰值，有效值及频 率；（2）若要在屏上显示8个周期该信号的波形，扫描速度应取为多少？2、测量上限为400V的电压表，准确等级S为0.5级，在示值225V处的实际值为220V, （1）试求测量的修正值，实际相对误差，示值相对误差以及引用相对误差：（2）某待测电压约为100V,现有准确等级S为1.5级，量程为0200V的电压表，则与上 述电压表相比，哪一个电压表测量较好？3、多环合成单元锁相环如图（a） （b）所示，据图I可答：(a)(a)(b)（1）常用的锁相环由哪几部分组成？（2）试写出图中处表达式。（3）图a中61与62分别为哪种类型的锁相环？试写出a、b图中输出频率表达式。4、一 DDS频率合成器的参考时钟为50MHz,相位累加器宽度为32位,问:（1）该频率合成 器的频率分辨力是多少？ （2）若频率控制字k为3X104,求输出频率。（注：2312. 15X 109）5、有均值表、峰值表和有效值表各一块，它们均按正弦有效值显示且性能良好。现用他们 分别测同正弦半波整流后的波形，已知均值表读数为5Y,求峰值表和有效值表的读数。6、电子计数器测频原理图如图c所示。已知处波形如图d所示，试画出处脉冲。若已 知某信号频率为1MHz,使用电子计数器对此信号进行测频（闸门时间为1s）和测周（时标 为0. lus）,分别计算在这两种模式下由±1误差引起的测量误差大小。六、综合题（共13分）对某一型号的电阻在同一条件下进行等精度测量10次，先后记录数据如表一所示。假设在置信水平为0.99的情况下，（1）试分别用莱特准则和格拉布斯准则判断其数据是否 存在异常，并讨论在本题的情况下应采用哪种准则；（2）求出平均值以及平均值的实验标准 差，并给出包含误差值的测量结果表达式。（包含因子c=2.80）表一：电阻阻值测显数据（单位：KQ）12345678910. 3210. 2810.2110.4110. 2510. 5210.3110. 32100.4表2：格拉布斯准则系数参考答案：置信概89101195%2. 032. 112. 182. 2399%2. 222. 322.412. 48一、填空题1、精密度2、相对误差3、0.84、粗大误差5、越小 6、偏转系统7、正弦信号 8、5cm 9、周期倍乘10、最小频率间隔二、选择题1-5. DBBCD 6-10. ACDBA三、判断题1-5. XJ XJJ 6-10.X X X V X四、分析题1、(1)应有足够宽的频率范围；(2)应有足够宽的电压测量范围；(3)应用足够高的测量准确度；(4)应有足够高的输入阻抗；(5)应具有高的抗干扰能力。2、答：测量电压：数字电压表；测量频率：电子计数器；测量网络的幅频特性：扫频仪； 产生三角波信号：信号发生器；分析信号的频谱特性：频谱分析仪；测量三极管的输入或输 出特性：晶体管特性图示仪；测量调幅波的调幅系数：调制域分析仪；微机系统软、硬件调 试：逻辑分析仪。3、取样示波器的基本原理是利用等效取样技术，将周期性高频(或高速)信号变换为与原来 信号波形相似的低频(或低速)信号。在这种取样过程中，每个信号周期只取样一次(或几次), 取样信号依次地延迟At,完成一个取样周期后，离散信号的包络反映原信号的波形。这种 固定延迟时间有顺序的取样也称为顺序取样。而当一个周期取几次样时，取样点必须重新排 列，也称为随机取样。五、计算题1、(1) %p = Oy-8cm = 16V【1 分】嗑皋= 11.32VJ2 【1分】T=25us/cm-cm=200usf丽b5000Hz【2分】(2) T=V 等 =200us【2分】V=100us/cm【1 分】2、(1)绝对误差 Axmx-Xo =225V-220V=5V修正值 C=-Ax=-5V【2分】实际相对误差Ya= t，100% =t-100%=2.27%【2分】 /i/ / U示值相对误差 打二F二£100%=2.22%【2分】引用相对误差yw=-100%=1.25% 1分40。(2)用0. 5级量程为0400V电压表测100V时，最大相对误差为e. s%嗡 0.5%=2%【3分】用1. 5级量程为0200V电压表测100V时，最大相对误差为yx2= s%= - 1.5%=3%【3 分】 'X100故使用最大量程为400V的电压表测量更为精准【1分】3、(1)鉴相器(PD),压控振荡器(VC0),低通滤波(LPF)；【1分】(2)：fo-Nfil：Nfil ：fo-frH【2 分】(3) d)l：脉冲倍频环 62：混频锁相环foa： Nfil+fi2fob：由”喑1得fo=+frH【4分】4、(1) f = W = y0.116mHz【3 分】(2) f。=噤=-350Hz【4 分】5、由兽以及变入手 VavVav" = Kp*Kf = 2*1.57 = 3.14d= Vp/- ="*_ =型=2a av Vav*l.ll Vav 1.11*61.57可得峰值表读数ap = 2aav = 2*5 = 10V【4分】又知费=Kf = 1.57Vav_ Vrms _ rms * J_ =竺=1包°av LllVav Vav 1.111.11可得有效值表读数。 =1.41 a = 1.41 *5 = 7.07V【3分】rmsav6、图形如下:【3分】由己知,N=fx*t=106*l=1000000； 测频：般=儡=±1°一6【2分】测周：=Ts * f = ±0.1 * 10-6 * 5 * 107 = ±5【2 分】 N Tx六、综合分析题(1) R = 旁=1 & = 20336皿【1分】s(R)= p=19R2 = 30.024/C1211 分】 79-1分别计算以 = Rk -司得到最大残差为为 = 80.064/C/2用莱特准则判别：3 - s(R)=90. 073>v9故没判别出异常数据【1分】用格拉布斯准则判别：G-s(R)=69. 656<V9，第9次测量数据为异常数据，应予以剔除。【1分】对其余8个数据重新进行计算，得：R=10. 33k Q, s(R)=0. 0974k Q,v6 = vmax = 0.19, n=8o 此时，G s(R)=0. 216>4n以，故无异常数据。2 分】综上所述，在以上9次测量值中，第9次测量值远大于其他各次的测量值， 显然是异常数据，但是由于测量次数nW10,莱特准则永远得不到满足，无法判 别出异常数据。所以本题中应采用格拉布斯准则。【2分】(2)由(1)经格拉布斯准则判别，剔除坏值后：R = =iRk = 1033 血8s(R)二 J 求嗜丁 R2 = 0.0974/cn则平均值的实验标准差：s( R )=零=0.034【2 分】 n<8扩展不确定度U=c-s( R )=2. 80 0. 034=0. 0952 Q【1分】测量结果表达式：R二(10. 33±0. 0952) kQ【2分】