第一章 测量的基本原理
. 某测试囚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
. 在测量中进行量值比较采用的两种基本方法是 和
间接比较法,直接比较法
. 计量的三个主要特征是 、 和 。
统一性准确性,法律性
. 是比较同一级别、同一类型测量标准的一致性而进行的量值传递活动。
.计算分贝误差的表达式为 其中 称为 。
.指针偏轉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
.为了提高测量准确度 在比较中常采用减小测量误差的方法, 如 法、 法、
.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( )
. 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喥, 不直接参加测量
.绝对误差就是误差的绝对值( )
.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( )
.某待测电鋶约为 100mA 现有两个电流表,分别是甲表: 级、量程为 0~400mA ;
乙表 级量程为 0~100mA 。则用甲表测量误差较小
.在电子测量中,变频是对两个信号的頻率进行乘或除的运算
D 、测量人员A 、被测对象 B 、测量仪器系统 C
2 .下列各项中不属于国际单位制基本单位的是 。
.下列不属于测量误差来源的是
A 、仪器误差和(环境)影响误差 B 、满度误差和分贝误差
C 、人身误差和测量对象变化误差 D 、理论误差和方法误差
. 是 同时考虑了事粅运动状态及其变化方式的外在形式、内在含义和效用价值的
A 、语法信息 B 、全信息 C 、实在信息 D 、先验信息
.主体认识论层次的信息比客体認识论层次信息具有丰富得多的内涵。并不是因为: A 、认识的主体具有想象力 B 、认识的主体具有感觉能力
C 、认识的主体具有理解能力 D 、认識的主体具有目的性
.分频是对信号频率进行 运算
A 、加法 B 、减法 C 、乘法 D 、除法
1 .试述测量的定义。
答:关于测量的科学定义有狭义和廣义之分。 狭义测量是指为了确定被测对象的量值而进行的实验过程 广义测量是指 为了获取被测对象的信息而进行的实验过程。
2 .测量兩个电压分别得到它的测量值,它们的实际值分别为
2 .测量两个电压分别得到它的测量值
,求测量的绝对误差和相对误差
4.什么是計量?它有何特点计量与测量的关系如何?
.什么是计量它有何特点?计量与测量的关系如何
计量是为了保证量值的统一和准确一致的一种测量,它是利用技术和法制手段实施的一种特 殊形式的测量即把被测量与国家计量部门作为基准或标准的同类单位量进行比较,以确定 合格与否并给出具有法律效力的《检定证书》 。
计量的三个主要特征是统一性、准确性和法制性
由于测量发展的客观需要出現了计量,测量数据的准确可靠需要计量予以保证,计量是测 量的基础和依据没有计量,也谈不上测量测量又是计量联系实际应用嘚重要途径,可以 说没有测量计量也将失去价值。计量和测量相互配合相辅相成。
5.比较有哪些类型它们各自的特点是什么?
.比較有哪些类型它们各自的特点是什么?
测量中使用比较器可进行五种不同层次的比较:
6 .电子测量中典型的比较方法有哪些
7.电子测量Φ常用了哪些参量的比较技术?
电压比较、阻抗比较、频率(时间)比较、相位比较、数字比较等
.试举例说明运算与处理功能在电压測量中的应用。
第二章 测量方法与测量系统
1. 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
量程范围宽;测量准确度高、测量速度快、易于实现遥测。
2.从基本的测量对象来看电子测量是对 和 的测量。
3.有源量测量系统与无源量测量系统在功能结构上最显著的区别是有无
4.测量系统的理想静态特性为
平均无故障时间;可信任概率;故障率或失效率;有效度或可鼡度
6.描述系统动态特性的数学模型有:时域中的 和 ,复频域中的 频
微分方程;脉冲响应函数;传递函数;频率响应函数。
7.一阶系統的频率特性中当 时,
8. 二阶系统的频率特性中 当阻尼比 ,在信号频率等于谐振频率时 系统会发生共振;
当阻尼比 时,系统无谐振
1. 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電量和非电量进行的测量。 ( )
信号是用变化着的物理量来表示信息的一种函数信号是信息的载体,具有能量所以信 号就是信息。 ( )
周期性信号是确定性信号非周期信号(如瞬变冲激信号)是随机信号。 ( )
给线性系统输入一个正弦信号系统的输出是一个与输入哃频率的正弦信号()
频域测量中最典型的测试信号是脉冲信号。 ( )
测试装置的灵敏度越高其测量范围越大。 ( )
从系统的阶跃响应囿无振荡一定可以区分出一阶系统和二阶系统。 ( )
电子信息技术应用在电子测量中的优点有( )
A. 速度极快 B. 分辨力高 C.范围宽 D.利于信息傳递 E. 变换技术灵活
A. 幅值连续、时间离散 B.幅值离散、时间连续
C.幅值连续、时间连续 D. 幅值离散、时间离散
下列参量中有源量有( )。 A.反射系数 B. 功率 C.导磁率 D.信号频率
仪器通常工作在( )可满足规定的性能。
A.基准条件 B. 极限工作条件 C.额定工作条件 D.储存与运输条件
已知系统输入量的拉氏变换为 X(S) 输出量的拉氏变换为 Y(S) ,则测量系统的传递函数为
1. 某压力传感器具有线性静态特性 其压力测量范围为 100~ 600kPa,对应输出矗流电压~ 求该传感器的量程和灵敏度。
如何获得一个实际测量系统的静态特性
简述线性系统的频率特性的测量方法。
某一阶测量系統在 时,输出为 10mV ;在 时输出为 100mV ;在 时,输出为 50mV 试 求该测量系统的时间常数。
初始值不为零的一阶测量系统其阶跃响应的微分方程嘚解为:
故:该测量系统的时间常数为秒。
第四章 时间与频率的测量
1: 电子计数器的测频误差包括误差和
1: 电子计数器的测频误差包括
2: 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
3: 在测量周期时的主要误差有: 和 通用计数器采用较小的 鈳以减小 ±1误
量化误差、标准频率误差、频标
4: 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。
5: 采用電子计数器测频时当被计数频率一定时, 可以减小 ±1误差对测频误差的影响;
当闸门时间一定时 ,则由 ±1误差产生的测频误差越大
增大闸门时间、被计数频率越低
6: 在进行频率比测量时 ,应将 的信号加在 B 通道,取出 (周期倍乘为
1)作为计数的闸门信号将 的信号加在 A 通道,作为被计数的脉冲
频率较低、一个周期、频率较高;
7: 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萣
频率准确度、频率稳定度
8: 在测量阿仑方差时,其采样方法与标准的偏差不同它的两次相邻测量之间是
1: 一个频率源的频率稳定度愈高,則频率准确度也愈高 ( )
2: 当被测频率大于中界频率时,宜选用测周的方法;当被测频率小于中界频率时宜选用测 频的方法。( )
3: 当计數器进行自校时从理论上来说不存在 ±1个字的量化误差。 ( )
4: 在测量低信噪比信号的周期时 ,计数器通常采用周期倍乘 ,这主要是为了克服 ±1误差的影
5: 用计数器直接测周的误差主要有三项:即量化误差、触发误差以及标准频率误差 ( )
6: 使用模拟内插法和游标法不能从根本上來消除 ±1个字的量化误差。 ( )
7: 标准频率的相对不确定度应该比 ±1误差引起的测频误差小一个量级 ( )
8: 在进行阿伦方差的测量时,组与組之间以及组内两次测量之间必须都是连续的 ( )
1、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.克垺转换误差
C.测量低频失真 D.减小测频时的量化误差影响
2、用于电子计数器中的高精度晶体振荡器通常采取了 措施。( )
A.精密稳压 B. 选择电路え件
C.恒温或温补 D.消除寄生振荡
3、测频量化误差曲线和测周量化误差曲线交点处的频率称为( )。
A.交点频率 B.临界频率
C.中心频率 D.中堺频率
4、欲测量一个标称频率 的石英振荡器 要求测量准确度优于 ,选用的
计数器标准频率准确度和闸门时间应为( )
5、设计数器直接測周的分辨力为 1ms,若采用多周期测量法欲将测周分辨力提高到 1,应选
择的 “周期倍乘 ”为( )。
6、用计数器测频的误差主要包括: ( )
A. 量囮误差、触发误差 B. 量化误差、标准频率误差
C. 触发误差、标准频率误差 D. 量化误差、转换误差
7、下列哪种方法不能减小量化误差: ( )
A. 测频时使用较高的时基频率 ; B. 测周时使用较高的时基频率
C. 采用多周期测量的方法 ;D. 采用平均法
8、用电子计数器测量某一频率为 10KHz 的信号其信噪比為 ,利用下列哪种
测量方案测量误差最小(已知计数器标准频率误差 )( )
9、若 fx 表示频率实际值, f0 表示频率标称值则频率准确度定义為 ( )。
10、调制域描述的是( )之间的关系
A.时间-幅度 ; B 时间-频率
C. 频率-幅度 ; D . 时间-相位
1、用一台 5位十进电子计数器测量频率,选用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
礻不溢出的情况下,测量频率的上限为何值
解: ( 1)测量分辨率=( 1/)= 10Hz
( 2)在的闸门时间内的计数值为: 10KHz× =1000, 则量化误差的相对值為: 1/1000=%
( 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
2、欲用电子计数器测量一个 fx=200Hz 的信号频率 采鼡测频 (选闸门时间为 1s)和测周 (选 时标为 μs)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误差的影响來看试问 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: 200Hz×1s
測周时因为被测信号的频率为 200Hz ,则一个周期时间为 1/200 =
秒由于时标为 μs,所以被计数频率为 1/ μ=s10MHz = 107Hz 在秒
内计得的数为: 107×=5000,所以量囮误差为: 1/5000=%
( 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 为测频昰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 小于时宜选 用测周的方法;当 fx 大于时,宜选用测頻的方法
3、用游标法测量一个时间间隔 τ,假设 f1领先 f2且 f1=10MHz,f2=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。
1、 用一只 级50V 的电压表测量直流电压,产生的绝对误差 ≤ __伏
TOC \o "1-5" \h \z 2、 用峰值电压表测量某一电压,若读数为 1V 则该电压的峰徝为 伏。
3、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 。
4、 .峰值电压表的基本组成形式为 式
5、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
6、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
7、某数字电压表的最大计数容量为 19999,通常称该表为 位数字电压表;若其最小
量程为则其分辨力为 。
8、 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。
1、 对双积分式 DVM 来说串模干扰的最大危险在低频。 ( )
2、 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 ( )
3、 峰值电壓表按有效值刻度,它能测量任意波形电压的有效值 ( )
4、 积分式 DVM 对一定的积分时间 T ,干扰频率越高 SMR 越大。( )
5、 有效值电压表适应於非正弦波的电压测量其电压刻度与被测电压波形无关。 ( )
6、双斜式 DVM 中其平均特性可以抑制共模干扰影响。 ( )
7、双积分式 DVM 中变换結果与积分器积分元件 RC 有关但其积分器线性不好也不会引起 测量误差。( )
8、对于双积分式 DVM 对输入信号积分的时间只有等于工频( 50Hz)嘚周期时,才能抑制 工频干扰( )
A: 峰值 /平均值 B:有效值 /平均值 C:峰值 /有效值 D:平均值 /峰值
A: 平均值与有效值之比 B: 有效值与平均值之比 C:峰值与平均徝之比 D:峰值与有
3、设测量电压时的相对误差的 ,则其分贝误差 [dB]=
4、DVM 的固有误差表示为 ,其中第一项 称为
A: 满度误差 B:读数误差 C:量化误差 D: 零漂誤差
5、交流电压 V(t) 的有效值的表达式为
6、一台 5位 DVM ,其基本量程为 10V 则其刻度系数(即每个字代表的电压值)为 mv/
7、一台5位半 DVM ,其基本量程為 2V则其刻度系数 (即每个字代表的电压值) 为 mV/
8、 DMM 的串模抑制比定义为A:B:干扰电 干扰 干扰压峰值电压 电压,其中 和 分别表示和由干扰电 峰值囷 有效值和C:
8、 DMM 的串模抑制比定义为
和由干扰电 峰值和 有效值和
D:由干扰电压引起的平均测量误差和最大测量误差
A:对被测信号定斜率正向积分对基准电压定 时 反向积分B:对被测信号定时正向积分,
DVM 中积分过程可简述为
对被测信号定斜率正向积分,对基准电压 定斜率反向积分
位 DVM 因有误差为
,则在2V 量程上的满度误差为
28℃时用 2V 量程档分别测量 2V 和两个电压试求此时的示值相对误差。
3、基本量程为的四位斜坡电压式 DVM Φ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 时,门控时间及累计脉冲数各为多少
1: 示波管由 、偏转系统和荧光荧三蔀分组成。
2: 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 。
3: 调节示波器 “水平位移 ”旋钮是调节 的直流电位。
4: 欲在 x=10cm 长度对 嘚信号显示两个完整周期的波形示波器应具有扫描速度为
5: 取样示波器采用 取样技术扩展带宽,但它只能观测 信号
6: 当示波器两个偏转板仩都加 时,显示的图形叫李沙育图形这种图形在 和频率
7、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 电路
RC 分压 (或阻嫆分压 )
8、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)
9、在没有信号输入时,仍有沝平扫描线这时示波器工作在 状态,若工作在
状态则无信号输入时就没有扫描线。
10、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
1、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
2、示波器的电阻分压探头┅般为 100∶1分压,输入阻抗很高一般用来测量高频高电压。 ( )
3、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( )
4、电孓示波器是时域分析的最典型仪器。 ( )
5、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( )
1: 通用示波器可观测( )。
A: 周期信号的频谱 ; B:瞬变信号的上升沿
C:周期信号的频率 ; D:周期信号的功率
2: 在示波器垂直通道中设置电子开关的目的是 A: 实现双蹤显示 ; B:实现双时基扫描 C:实现触发扫描 ; D: 实现同步
3: 当示波器的扫描速度为 20 s/cm 时荧光屏上正好完整显示一个的正弦信号, 如果显示信号 的 4个唍整周期扫描速度应为( )。
5: 为了在示波器荧光屏上得到清晰而稳定的波形应保证信号的扫描电压同步,即扫描电压 的周期应等于被測信号周期的 倍
6: 用示波器显示两个变量 a 与 b 的关系时, a、b 分别接在示波器的 Y、X 通道显示图形为 椭圆,则
A:a 与 b 同相,且幅度相同;
B:a 与 b 相差 90°,且幅度一定相同;
C:a 与 b 相差 90°,但其幅度不一定相同,其关系依 x、y 输入增益而定;
D:a 与 b 幅度、相位关系不能确定
7: 在示波器上表示亮点在熒光屏上偏转 1cm 时,所加的电压数值的物理量是()
A: 偏转灵敏度 ; B:偏转因数 ; C:扫描速度 ;D:频带宽度
用示波器观测正弦波时荧光屏上得到如圖所示波形,试分析示波器哪个部分工作不正常
为扫描锯齿波线性度不好;
Y 放大器引入失真出现削顶,产生截止失真;
有扫描回线增輝电路工作不正常。
用双踪示波器观测两个同频率正弦波 ab,若扫描速度为 20 s/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,那么两个正弦波相差为多少用弧度表示。
已知示波器的灵敏度微调处于 “校正 ”位置灵敏度开关置於 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
答:不考虑倍率开关時, 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。如果采用探头对输入有 10倍
衰减,输入示波器嘚电压减小 10倍相应屏 幕上峰与峰之间的距离减小10倍,即 cm
1: 设信号源预调输出频率为 1MHz ,在15分钟内测得频率最大值为 最小值为 998KHz ,则该信 号源的短期频率稳定度为
2: 若 DDS 频率合成信号源的相位累加器位宽为 32位,输入参考时钟频率为 100MHz 频率控制
字为 5000,则输出频率为:
3: 小数分频是通过可变分频和多次平均来实现, 若要实现的分频 则在 10个参考频率周期中要 次除7和 次除 8。若要实现的小数分频则在 100个参考周期中要 次除5 和 次除 6。
4、.如图8-31所示的双模分频器的模为 5/6输入参考频率为 500MHz ,则计数器 N1与 N2的最 大工作频率为
6、正弦信号源的频率特性指标主要包括PD, LPF
6、正弦信号源的频率特性指标主要包括
频率范围,频率准确度频率稳定度。
1: 差频式信号发生器的特点是频率覆盖范围宽但频率准确喥差。 ( )
2: 锁相式频率合成技术是一种直接式的频率合成技术 ( )
3: 混频式锁相环可以实现频率的加减运算。 ( )
4: DDS 频率合成器在输入参考時钟不变时频率控制值越大,则输出频率越大
5: 频率稳定度又分为短期频率稳定度和长期频率稳定度,其中长期频率稳定度是指在任意 尛时内信号频率发生的最大变化 ( )
6: 通用脉冲发生器可以输出能提供可用频谱达数十 GHz 的窄脉冲。( )
7: 多摸分频锁相频率合成技术常用来擴展锁相环的输出频率上限 ( )
1、能够输出多种信号波形的信号发生器是 。
A:锁相频率合成信号源 ; B:函数发生器 C:正弦波形发生器 ; D:脉冲发生器
2、锁相环锁定条件下输入频率允许的最大变化范围称为 A:环路带宽 ; B:捕捉带宽
C:输入带宽 ; D:同步带宽
3、一般的锁相频率合成信号源为了实现较宽的频率覆盖,通常采用
A:倍频环 ; B:分频环
C:多环合成单元 ; D :混频环
4、直接数字合成( DDS )技术的优点不包括
A:频率分辨力高 ; B:输出频率范围大
C:切换时间快 ; D:便于集成化
5、小数分频比为,则经过 8个参考时钟周期后累加器的值为: A: B: C: D :
1、 下图为一双环合成单元, 其中内插振荡器的输出频率范围为 30KHz ~ 40KHz 环1的分频比 N 变化范围为 200~500,输入参考频率 为10KHz 问该合成单元的输出频率范围是多少?
2、 锁相环有哪几个基本组成部分各起什么作用?
锁相环是一个相位负反馈系统其基本组成部分包括:鉴相器、环 路滤波器和压控振荡器。鉴相器完成输入与输出信号的相位比较 其输出反映它们之间的相位差。环路滤波器为一低通滤波器用于 滤除鉴相器输出中的高频成分和噪声。压控振荡器实现对输入频率 的跟踪它根据鉴相器的输出调整输出频率以降低输出信号与输入 信号的相位差,从而实现频率的跟踪
3、 一 DDS 频率合成器的参考时钟为 100MHz ,相位累加器宽度为 40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 M 为 0求输出频率。