最新电子测量技术赵会兵课后答案专业知识讲座.ppt
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1、文档来源于网络,文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不当之处,请联系本人或网站删除。2-1 某被测电压的实际值在10V左右,先用150V、0.5级和15V、1.5级两块电压表,选择哪块表测量更合适?解:若用150V、0.5级电压表测量若用15V、1.5级电压表测量可见,选用15V、1.5级电压表测量更合适文档来源于网络,文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不当之处,请联系本人或网站删除。2-8 2-8 用电压表和电流表测量电阻值可用下图电路用电压表和电流表测量电阻值可用下图电路(a)(b)设电压表内阻为Rv,电流表内阻为RA,求被测电
2、阻R的绝对误差和相对误差?这两种电路分别适用于测量什么范围的内阻?文档来源于网络,文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不当之处,请联系本人或网站删除。解:设被测电阻真值为对于图(a)给出值:绝对误差:相对误差:文档来源于网络,文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不当之处,请联系本人或网站删除。对于图(b)给出值:绝对误差:相对误差:当 较小,测量时用(a),较大时用(b)对于(a)图,测量不受 的影响对于(b)图,测量不受 的影响文档来源于网络,文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不当之处,请联系本人或网
3、站删除。2-9 2-9 用电桥测电阻用电桥测电阻 ,证明,证明 的测的测量值与量值与 及及 的误差的误差 及及 无关。无关。解:设R1的真值 设R2的真值在交换位置前 时平衡,则在交换位置后 时平衡,则上式相乘得为几何平均值,与 及 无关 R1R2RxRS文档来源于网络,文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不当之处,请联系本人或网站删除。2-12 2-12 对某信号源的输出电压频率进行对某信号源的输出电压频率进行8 8次测量次测量 1000.82,1000.79,1000.85,1000.84,1000.78,1000.82,1000.79,1000.85,100
4、0.84,1000.78,1000.91,1000.76,1000.82 1000.91,1000.76,1000.82(1)求数学期望与标准偏差的估计值(2)给定置信概率为99%,求输出真值范围解:(1)(2)n=8,K=n-1=7,由t分布查表得K=7,P=99%时,ta=3.4993.5文档来源于网络,文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不当之处,请联系本人或网站删除。则:又因无系统误差,按99%置信概率估计的fx真值范围区间为:文档来源于网络,文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不当之处,请联系本人或网站删除。2-15 2-1
5、5 对某信号源的输出频率进行了对某信号源的输出频率进行了1010次等精度测量,次等精度测量,110.105,110.090,110.090,110.70,110.060,110.050,110.110.105,110.090,110.090,110.70,110.060,110.050,110.040,110.030,110.035,110.030040,110.030,110.035,110.030使用马利科夫和阿卑使用马利科夫和阿卑-赫梅特判据判别是否存在变值赫梅特判据判别是否存在变值误差。误差。解:由 得到相应的Vi文档来源于网络,文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿
6、。文档如有不当之处,请联系本人或网站删除。根据马利科夫判据:判定有累进性误差。根据阿卑-赫梅特判据:判定有变值误差。文档来源于网络,文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不当之处,请联系本人或网站删除。2-16 2-16 对某电阻对某电阻对某电阻对某电阻8 8次测量值如下:次测量值如下:次测量值如下:次测量值如下:10.32,10.28,10.21,10.41,10.25,10.31,10.32,100.410.32,10.28,10.21,10.41,10.25,10.31,10.32,100.4试用莱特准则和格拉布斯准则(试用莱特准则和格拉布斯准则(试用莱特准则
7、和格拉布斯准则(试用莱特准则和格拉布斯准则(99%99%置信率)判置信率)判置信率)判置信率)判别异常数据。别异常数据。别异常数据。别异常数据。解:分别计算 得最大残差为v0=78.8375文档来源于网络,文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不当之处,请联系本人或网站删除。(1)用莱布准则判别:没判别出异常数据(2)用格拉布斯准则判别:n=8,查表得P=99%时,g=2.32第8次测量数据为坏值对剩余7个数据在进行计算,无异常数据。结论:测量次数10时,莱特准则得不到满足,在本题使用格拉布斯准则。文档来源于网络,文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿
8、模仿。文档如有不当之处,请联系本人或网站删除。2-17 2-17 用两种不同方法测量电阻,在测量中无系统误差用两种不同方法测量电阻,在测量中无系统误差用两种不同方法测量电阻,在测量中无系统误差用两种不同方法测量电阻,在测量中无系统误差第一种:第一种:第一种:第一种:100.36,100.41,100.28,100.30,100.32,100.31,100.37,100.29100.36,100.41,100.28,100.30,100.32,100.31,100.37,100.29第二种第二种第二种第二种:100.33,100.35,100.29,100.31,100.30,100.28 10
9、0.33,100.35,100.29,100.31,100.30,100.28(1 1)平均值作为该电阻的两个估计值,哪个更可靠?)平均值作为该电阻的两个估计值,哪个更可靠?)平均值作为该电阻的两个估计值,哪个更可靠?)平均值作为该电阻的两个估计值,哪个更可靠?(2 2)用全部数据求被测电阻的估计值)用全部数据求被测电阻的估计值)用全部数据求被测电阻的估计值)用全部数据求被测电阻的估计值解:(1)用第一种方法,求得文档来源于网络,文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不当之处,请联系本人或网站删除。用第二种方法,求得由计算结果可见第二种方法可靠(2)两种测量方法权的
10、比为:由此可以求出被测电阻的估计值:文档来源于网络,文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不当之处,请联系本人或网站删除。2-19 2-19 将下列数字进行舍入处理,保留三位有效数字将下列数字进行舍入处理,保留三位有效数字将下列数字进行舍入处理,保留三位有效数字将下列数字进行舍入处理,保留三位有效数字解:文档来源于网络,文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不当之处,请联系本人或网站删除。第三章 习题文档来源于网络,文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不当之处,请联系本人或网站删除。3-4 3-4 试用常规通
11、用计数器拟定测量相位差的原理框图。试用常规通用计数器拟定测量相位差的原理框图。试用常规通用计数器拟定测量相位差的原理框图。试用常规通用计数器拟定测量相位差的原理框图。u1和u2经过触发电路生成门控信号u3,宽度与两个信号的相位差对应。U3脉宽期间打开计数门,计数器对时标信号进行计数,设为N,分频系数为k,则:时标信号频率,:被测信号周期文档来源于网络,文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不当之处,请联系本人或网站删除。3-12 3-12 利用常规通用计数器测频,内部晶振频率利用常规通用计数器测频,内部晶振频率f0=1MHzf0=1MHz,被测,被测频率频率 ,若要
12、求,若要求“”“”误差对测频的影响比标准频率误差低一个量级误差对测频的影响比标准频率误差低一个量级(即为(即为 ),则闸门时间应取多大?),则闸门时间应取多大?若被测频率若被测频率 ,且闸门时间不,且闸门时间不变,上述要求能否满足?若不能满足,请另行设变,上述要求能否满足?若不能满足,请另行设计方案。计方案。解:测频时,误差=若 则T10s,所以闸门时间应取10s当 ,T=10s时,“”误差=不能满足要求。文档来源于网络,文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不当之处,请联系本人或网站删除。根据以上运算,时,使量化误差低于闸门时间至少为1000s,要使测量时间不变,
13、可采用测周方法,周期倍乘法。设此时的量化误差为只要选择时标小于 (K10)即可满足要求文档来源于网络,文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不当之处,请联系本人或网站删除。3-13 3-13 某常规通用计数器的内部标准频率误差为某常规通用计数器的内部标准频率误差为 ,利用该计数器将一个,利用该计数器将一个10MHz10MHz的的晶体振荡器校准到晶体振荡器校准到 ,则计数器闸门时间是,则计数器闸门时间是多少?多少?能否利用该计数器将晶体校准到能否利用该计数器将晶体校准到?为什么?为什么?解:由于计数器内部频标正确度优于被测晶振数量级,可不考虑内部频标误差,可认为主要取
14、决于 误差,则要求则可得T=1s,即闸门时间应 1s由于计数器的误差中总包含 这一项,其总误差不可能低于其标准频率误差,不能将晶体校准到文档来源于网络,文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不当之处,请联系本人或网站删除。3-15 3-15 用误差合成公式分析倒数计数器的测频误差。用误差合成公式分析倒数计数器的测频误差。解:设 为输入信号频率,为时钟脉冲频率,计数器值 ,,由 得由误差合成公式得由于主门信号与被测信号同步,没有量化误差,故采用绝对值合成:结论:结论:NB通常可以是一个比较大且固定的数,因此测频误差较小,且通常可以是一个比较大且固定的数,因此测频误差较
15、小,且可以做到与被测频率无关。可以做到与被测频率无关。文档来源于网络,文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不当之处,请联系本人或网站删除。设 为输入信号频率,为时钟脉冲频率,计数器值 ,,由 得由误差合成公式得由于主门信号与被测信号同步,没有量化误差,故采用绝对值合成文档来源于网络,文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不当之处,请联系本人或网站删除。第四章 习题文档来源于网络,文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不当之处,请联系本人或网站删除。4-1 4-1 示波器荧光屏观测到峰值均为示波器荧光屏观测到峰
16、值均为1V1V的正弦波、方波的正弦波、方波和三角波。分别采用峰值、有效值及平均值方式,和三角波。分别采用峰值、有效值及平均值方式,按正弦波有效值刻度的电压表测量,测量结果是?按正弦波有效值刻度的电压表测量,测量结果是?解(1)峰值表读数 三种波形在峰值表上的读数均为 (2)均值表的读数 均值表以正弦波有效值刻度时,其读数对正弦波:,读数对方波:,读数文档来源于网络,文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不当之处,请联系本人或网站删除。对三角波:,读数(3)有效值电压表读数对正弦波:,读数对方波:,读数对三角波:,读数文档来源于网络,文档所提供的信息仅供参考之用,不能
17、作为科学依据,请勿模仿。文档如有不当之处,请联系本人或网站删除。4-2 4-2 已知某电压表采用正弦波有效值刻度,如何用已知某电压表采用正弦波有效值刻度,如何用实验的方法确定其检波方式?列两种方法,并对实验的方法确定其检波方式?列两种方法,并对其中一种进行分析。其中一种进行分析。解:根据电压表的刻度特性,可以确定其检波方式,举例如下(1)用方波作为测试信号,已知方波的 用被检电压表测量这个电压。若读数 ,则该表为峰值表。若读数 ,则该表为均值表。若读数 ,则该表为有效值表。文档来源于网络,文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不当之处,请联系本人或网站删除。(2)分
18、别取峰值相等的一个正弦电压和一个方波电压,设为 ,用被测电压表分别测量这两个电压,读数分别为 和 ,有以下几种情况:或 ,则该表为峰值表。或 ,则该表为均值表。,则该表为有效值表。文档来源于网络,文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不当之处,请联系本人或网站删除。4-6 4-6 试试用波形用波形图图分析双斜分析双斜积积分式分式DVMDVM由于由于积积分器分器线线性不良所性不良所产产生的生的测测量量误误差。差。文档来源于网络,文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不当之处,请联系本人或网站删除。可见定时积分时,T1时间不变,但积分结束时电
19、压 ,同时由于反向积分的非线性,使得 ,即产生了 的误差。所以由于积分器的非线性,被测电压变为 文档来源于网络,文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不当之处,请联系本人或网站删除。4-8试画出多斜积分式DVM转换过程的波形图。文档来源于网络,文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不当之处,请联系本人或网站删除。4-9 4-9 设设最大最大显显示示为为“19991999”的的3 3位数字位数字电压电压表和最大表和最大显显示示为为“1999919999”的的4 4位数字位数字电压电压表的量程,均有表的量程,均有200mV200mV、2V2V
20、、20V20V、200V200V的档极,若用它的档极,若用它们们去去测测量量同一同一电压电压1.5V1.5V时时,试试比比较较其分其分辩辩力。力。解:200mv档不可用,1.5v超出其量程范围。对于最大显示为“1999”的3位数字电压表:2V档:20V档:200V档:同理,对于最大显示为“19999”的4位数字电压表2V档:0.1mV;20V档:1mV;200V档:10mV文档来源于网络,文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不当之处,请联系本人或网站删除。4-104-10为为什么双斜什么双斜积积分式数字分式数字电压电压表第一次表第一次积积分分时间时间(T T1 1
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