电子测量技术基础课后习题答案.docx

测量量值。如用微差法测量直流稳压源的稔定度。（3）比较两个电压表 测量结果的示值相对误差 rx rr=（l7o-电压表 VHmMT1.1 解释名词：测量：电子测晶。答，测量是为确定被测对象的量值而进行的实验过程。在这个过程中，人们借助专门的设备，把被测量与标准的同类单位量进行比较，从而确定被测量与单位量之间的数值关系，最后用数值和单位共同表示测量结果。从广义上说，凡是利用电子技术进行的测量都可以说是电子测量；从狭义上说，电子测量是指在电子学中测量有关电的量值的测量。1.2 叙述直接测量、间接测量、组合测量的特点，并各举一两个测量实例。答：直接测量：它是指直接从测量仪表的读数获取被测量量值的方法。如：用电压表测量电阻两端的电压，用电流表测量电阻中的电流。间接测量：利用直接测量的量与被测量之间的函数关系，间接得到被测量量值的测量方法。如：用伏安法测量电阻消耗的直流功率P,可以通过直接测量电压U,电流人而后根据函数关系P=",经过计兜，间接获得电阻消耗的功耗P：用伏安法测量电阻。组合测量：当某项测量结果需用多个参数表达时，可通过改变测试条件进行多次测量，根据测量量与参数间的函数关系列出方程组并求解，进而得到未知量，这种测量方法称为组合测量。例如，电阻器电阻温度系数的测量。1.3 解释偏差式、零位式和微差式测量法的含义，并列举测量实例。答：偏差式测量法：在测星过程中，用仪器仪表指针的位移（偏差）表示被测量大小的测量方法，称为偏差式测量法。例如使用万用表测量电压、电流等。零位式测量法：测员时用被测量与标准量相比较，用零示器指示被测量与标准量相等（平衡），从而获得被测量从而获得被测量。如利用惠斯登电桥测量电阻。微差式测量法：通过测量待测量与基准量之差来得到待1.4 叙述电了测量的主要内容。答，电子测量内容包括：（1）电能量的测量如：电压,电流电动率等：（2）电信号的特性的测量如：信号的波形和失真度，频率，相位，调制度等：（3）元件和电路参数的测量如：电阻，电容，电感，阻抗，品质因数，电子器件的参数等：（4）电子电路性能的测量如：放大倍数，衰减量，灵敏度，噪声指数，幅频特性，相频特性曲线等。1.5 列举电子测量的主要特点.答：（1）测量频率范围宽：（2）测试动态范用广：（3）JMS0.21.9.98.10.38：10.05.10.04.9.98,9.99.10.00.10.02.10.01,999,9.97,9.99o答：精密欠正确：准确度低：准确度高a1.8 SX1842数字电压表数码显示最大数为19999,最小一档量程为20mV,问该电压表的最高分辨率是多少？解：20mVl9999=0.00lmV=lPV1.9 SR46示波器垂直系统最高灵敏度为50uVdiv,若输入电压为I20uV,则示波器荧光屏上光点偏移原位多少格？解：120/50=2.4格1.10 某待测电路如题1.10图所示。（1）计算负载RL上电压U。的值（理论值）。（2）如分别用输入电阻R、为I20k0.和IOMQ的晶体管万用表和数字电压表测量端电压U。，忽略其他误差，示值Uo各为多少？阻（阳值估计在30k左右）。解:（1）Uq3030+30×5=2.5V<2)Rm=30/120=24KAl2430+24×5=2.22V题1.10图解：设计如右图所示，为减少测量误差采用数字电压表测量此司算出各档量程电压表输入电RlKV=电压灵敏度X量程），准确度等级为2.5级（准确度等级s表示仪表的满度相对误差不超过s%,即最大绝对误差为AjR=30/10000=29.91KQ=±S%Xg试分别计算两个量程下的绝对误差和相对误差。解:6V档时:Rv = 120K R >>1 =30/120=24 K 2991U=×5=2.496V(3), _u1u°一1"30+29.91999-9HUd=245=2.222V×100%=-×100%=-12.6%30+242.22X12=n=Uxl-A=2.222-25=-0.278V±2.5%×6=±0.15VUTj949625X100%=2.496X10°噌阳mH482VX=毁XIO0%=空"XlOO%=17%,A2.51.11 已知某热敏电因随温度变化的规律为RT=&*"z%),其中&、用分别为热力学温度为7i=3OOK和r时的限值.8为材料系数。已测得r=290K.=14.12k,石=32OK,2=535kg求心和Ba(-)解：14.12=K°e29。3oo(1)5.35=HOe320300联立(I)、(2)解得：B=3OO3R0=10.05KQ30V档时:Rv2=30×20=600KR”2=30/600=28.57K28.577tr9=×5=2.244V'230+28.57×30=±0.75V2=0.81V.V22=±2.5%V=×100%=32.4%22.51.12试设计个测盘方案，测应某放大器的直流输出电1.14比较测量和计哥:的类同和区别。答：测量是把被测量与标准的同类单位量进行比较,从而确定被测量与单位量之间的数值关系，最后用数值和单位共同表示测量结果。计量是利用技术阳法制手段实现单位统和/值准确可咏的测量.计量可看作测量的特殊形式，在计量过程中，认为所使用的量具和仪器是标准的，用它们来校准、检定受检量具和仪器设备，以衡量和保证使用受检量具仪器进行测量时所获得测量结果的可擢性。因此，计量又是测量的基础和依据。1.15 解释名词：计量基准：主基准：副基准：工作基准。答：用当代最先进的科学技术和工艺水平，以最高的准确度和桎定性建立起来的专门用以规定、保持和究现物理量计量单位的特殊量具或仪器装宜等。主基准也称作原始基准，是用来发现和保存计量单位，具有现代科学技术所能达到的最高准确度的计量器具，经国家鉴定批准,作为统一全国计量单位量值的最高依据。因此，主基准也叫国家基准。副基准：通过直接或间接与国家基准比对.确定其量值并经国家鉴定批准的计量器具。其地位仅次于国家基准，平时用来代替国家基准使用或验证国家基准的变化。工作基准：经与主基准或副基准校准或比对，并经国家鉴定批准，实际用以检定下属计量标准的计量器具。1.16 说明检定、比对、校准的含义。各类测量仪器为什么要定期进行检定和比对。答，检定：是用高一等级准确度的计垃器具对低一等级的计量器具进行比较，以达到全面评定被检计量器具的计量性能是否合格的目的。比对：在规定条件下，对相同准确度等级的同类基准、标准或工作计量器具之间的量值进行比较，其目的是考核量值的一-致性。校准：校准是指被校的计量器具与高等级的计量标准相比较,以确定被校计量器具的示值误差的全部工作。殷而言，检定要比校准包括更广泛的内容。通过对各级基准、标准及计量器检定、比对和校准以保证日常工作中所使用的测量仪器、量具的量值统一。习题二2.1 解释下列名诃术语的含义：真值、实际值、标称值、示值、测量误差、修正值。答：其值：个物理量在定条件下所呈现的客观大小或真实数值。指定值：由国家设立尽可能维持不变的实物标准（或基准），以法令的形式指定其所体现的星值作为计量单位的指定值。实际值：实际测量时，在每级的比较中，都以上一级标准所体现的值当作准确无误的值,通常称为实际值，也叫作相对真值。标称值：测量器具上标定的数值。示值：测量器具指示的被测量量值称为测量器具的示值。测IS误差：测量仪器仪表的测得值与被测量真值之间的差异。修正值：与绝对误差绝对值相等但符号相反的值。2.2 什么是等精度测量？什么是不等精度测量？答：在保持测量条件不变的情况下对同俄测量进行的多次测量过程称作等精度测量。如果在同被测量的多次重发测量中，不是所有测量条件都维持不变，这样的测量称为非等精度测量或不等精度测fi）2.3 按照表示方法的不同，测量误差分成哪几类？答：1、绝对误差：定义为：x=-A02、相对误差Ax（1）实际相时误差：r=X100%Ax<2）示值相对误差：r=×100%Xx（3）满度相对误差：rm=SXlo0%Xm（4）分贝误差：G1=20IgA1,<JB）2.4 说明系统误差、随机误差和粗差的主要特点。答：系统误差的主要特点是：只要测量条件不变,误差即为确切的数值，用多次测盘取平均值的办法不能改变或消除系差，而当条件改变时，误差也随之遵循某种确定的规律而变化，具有可重复性。演机误差的特点是：有界性：对称性：抵偿性。2.7 用电压表测量电压，测得值为5.42V,改用标准电压表测量示值为560V.求前只电压测量的绝对误差示值相对误差外和实际相对误差%。解：AU=5.42-560=-0.18Vrx=-0.18/5.42=-3.32%r-0.18/5.60=-3.21.8标称值为L2k.容许误差±5%的电Rb其实际值葩围是多少？解：x=rx×x=±5%×120=±60实际值范困是：1200±602.9 现检定只2.5级量程100V电压表，在50V刻度上标准电压表读数为4V,问在这点上电压表是否合格？解：xm=±2.5%×100=±2.5Vx=50-48=2V<2.5V电压表合格。2.10现校准个量程为IoOmV,表盘为100等分刻度的亳伏表，测得数据如下：祖差的主要特点是：测得值I2.5有两个电容潺，其中GpF±5%,问哪个电容器的误差大U40解：q=±XlOO9,200<r2,所以CZ的误差大些。0IO20304050607080901=200三）健，槿嘛（0.09.920.230.439.850.260.470.380.089.7K绝对误差（mV）;?为什么？0.00.1-0.2-0.40.2-0.2-0.4-0.30.00.3f修正值c（mV）0.0-0.10.20.4-0.20.20.40.30.003(-±2%因为"求：将各校准点的绝对误差du和修正值，填在表格中：2.6某电阻衰减器，衰减量为20±0.M8,若输入端电压为IooomV,输出端电压等于多少？解：由：G=201g-=20得：Uo=UjZio=100mVrx=3Z8.69=±0.1/8.69=±1.2%uO=rx×u0=±1.2%×100=±L2mV10mV刻度点上的示值相对误差为和实际相对误差a:确定仪表的准确度等级：确定仪表的灵敏度。解：h=0.l八OXloo%=1%4=0.19.9×100%=1.01%因为：xflt=-0.4mVrm=-0.4/100=-输出端电压为：100mV±1.2mV0.4%所以：S=O.510