电测试题与答案2.doc

《电子测量技术》模拟试题三
考试时间 120 分钟
试 题
题号
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
总分
分数

1.考试形式：开卷 ； 2.考试日期： 年 月 日； 3.本试卷共4大部分，满分100分。
班级 学号 姓名
注：三角波：、=1.15； 正弦波：、=1.11。
一、填空（每空1分，共20分）
1、在测量过程中，采用一定的技术手段，借助专门的测量器具把被测量直接或间接地与同类已知单位标准量进行___________，从而取得用数值和单位共同表示的测量结果。
2、电子测量技术泛指以___________为基本手段的测量技术，它是测量学和电子学相互结合的产物。
3、电子测量的特点是测量频率范围宽、__________、测量准确度高、测量速度快和可以进行遥测等。
4、电子测量的基本技术有：变换技术、比较技术、放大技术、__________和显示技术。
5、在用模拟表进行测量时，为了减小测量误差，通常希望仪表指针的指示位置在满度的_________以上。
6、电子测量的误差的来源主要有__________、使用误差、影响误差和理论误差等。
7、标定一量程为100mA的电流表，经过大量数据测量以及和标准表的数据比较，发现在50mA处的误差最大，且为1.4mA，则这块表的等级应为__________级表。
8、电子测量技术在所有的参量测量中，__________参量测量的准确度是最高的。
9、用电子计数器测量频率，其误差的主要来源是__________和时基误差。
10、一般的交流电压表的刻度皆以__________刻度的。
11、峰值电压表的结构是采用先__________后放大的方式。
12、某电压值为0.775V，若对应的阻抗值为ZL=600Ω，其功率电平为__________。
13、数字电压表主要由输入电路、__________和显示电路等组成。
14、示波器是一种__________测量仪器，它的特点是将被测信号以波形的形式显示出来。
15、在示波器的Y（垂直）通道中，引入延迟线的目的是使信号出现的时间__________扫描开始的时间，这样有利于被测波形的观测。
16、在通用示波器中引入取样技术—取样示波器，与普通示波器相比主要是提高了示波器的__________。
17、用示波器测量某信号的峰值，若Y偏转灵敏度越高，则屏幕显示的波形高度越__________。
18、通用示波器的X通道主要由触发电路、__________和X放大电路组成。
19、在各类信号发生器中，应用最多的是__________。
20、在锁相频率合成中，是通过__________进行频率控制，从而完成一定频率信号的输出。
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二、简答题（每题5分，共25分）
1、简述测量仪器（系统）的正确度、精密度、准确度含义及与有关误差的关系。

2、已学过的判断异常数据的准则有那些（至少回答两种）？简述一种准则的判断过程。

3、什么是扫描过程的增辉与消隐？为什么要实现扫描过程的增辉与消隐？

4、画出数字式倍频锁相环原理结构框图，简述各部分功能。

5、在示波测量技术中，对于Y通道为什么既设置衰减器又设置放大器？

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三、计算题（每题5分。共25分）
1、被测电压8V左右，现有两块电压表：一块量程10V，等级为1.5级；另一块量程50V，等级为1.0级；问采用那一块测量结果准确些？

2、用一电压表测量某电压的一组数值如下（单位V）
20.42 20.43 20.40 20.43 20.42 20.43 20.39 20.30
20.40 20.43 20.42 20.41 20.39 20.39 20.40
用来特准则判断坏值（异常数据）。

3、用间接法测量某负载的功率，已知负载电阻RL=1kΩ±2%，现用1.0级、量程为10mA的电流表测得RL上的电流为5mA，求用此方法测量功率的相对误差。

4、用一块正弦波有效值刻度的峰值电压表测某三角波电压，示值（读数）为5V，若用一块正弦波有效值刻度的均值电压表测量之，示值（读数）为多少？

5、某斜波式DVM，4位数字读出，基本量程为10V，斜波发生器的斜率为10V/50ms，若测量某电压对应的计数值为4328，问被测电压值为多少？

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四、综合题（每题10分。共30分）
1、某计数器，标准频率的准确度为，
闸门（T）： 1ms 10ms 0.1s 1s 10s
时标（Ts）: 0.1μs 1μs 10μs 100μs 1ms
周期倍乘（m）： × × × × ×
（1） 测量80kHz频率，问采用测频还是测周好？计算最小测量误差；
（2） 若采用七位显示器，求测量10kHz频率时的最小误差。

2、画出逐次逼近比较式DVM原理结构框图，简述工作原理。

3、甲、乙两台DVM，最大显示值为甲：9999，乙：19999，问
（1）它们各是几位DVM？
（2）若乙的最小量程为200mV，其分辨率为多少？
（3）若乙的工作误差为ΔU=±0.02%Ux±1个字，求分别用2V档和20V档测量1.5V电压时的相对误差。

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《电子测量技术》模拟试题三
答 案
一、填空（每空1分，共20分）

1、比较，2、电子技术，3、测量量程宽，4、处理技术，5、三分之二，6、仪器误差，7、1.5，8、时频，9、计数器计数误差，10、正弦波有效值，11、峰值检波，12、0dBm，13、A/D转换，14、电压，15、滞后于，16、测量频率范围，17、高，18、扫描发生器环，19、正弦信号发生器，20、相位比较，

二、简答题（每题5分，共25分）

1、答：（1）正确度反映了测量的数学期望值偏离真值的大小程度；精密度反映了测量值偏离数学期望值的大小程度；准确度反映了测量值偏离真值的大小程度；
——3分
（2）正确度反映了系统误差的大小程度；精密度反映了随机误差的大小程度；准确度是系统误差和随机误差的综合反映。
——2分
2、答：（1）莱特准则、格拉布斯准则。 ——2分
（2）以莱特准则为例：
①根据测量数据计算出各次的残差ν1、ν2、……νn
②根据贝塞尔公式计算出标准差的估计值S
③利用莱特准则＞3S剔除异常数据xi
④对剩余的n-1个数据继续①～③的过程，直到没有异常数据为止。
——3分
3、答：（1）通过控制栅、阴极间的电压，使得在扫描的正程有更多的电子数目穿过栅极孔后去轰击荧光屏，从而增加屏幕上的对应被测波形的显示波形亮度，这种过程称扫描过程的增辉；在扫描的回程（包括等待期间）通过抑制穿过栅极孔的电子数目，以达到消除掉不必要的显示部分，从而在屏幕上显示出唯一的而且稳定的被测信号波形，这种过程称扫描过程的消隐。 ——2分
（2）对实际的扫描电压信号，回扫总是需要一定时间，而在这段时间内，回扫电压和被测信号共同作用会在示波管上显示多余的部分，给测量波形带来很大影响。如下图所示，实线段部分是扫描信号正程阶段所对应的显示波形，虚线段部分是扫描信号回程阶段所对应的显示波形，即回扫轨迹。回扫轨迹也会显示在荧光屏上，虽然显示较暗，但也会给测量带来不便。

——3分
4、答：原理框图为

——3分
各部分的功能为：
PD：实现两信号相位比较，输出电压正比于两信号的相位差；
LPF：低通滤波功能
VCO：压控振荡器，输出电压信号的频率受输入电压的控制。
÷N：实现输入输出的分频；
——2分
5、答：设置衰减器是为了扩大电压测量的上限范围；设置前置放大器是为了扩大电压测量的下限范围。 ——3分
在示波器中，是根据最小能测量的电压量确定前置放大器的增益（对应Y衰减器的最高灵敏度），在实际测量中，根据不同的测量值采用不同的衰减量值。 ——2分

三、计算题（每题5分。共25分）

1、 解：因为 ——1分
所以 ——1分
又因为 ——1分
所以 ——1分
＜ ，所以选择第一块好。 ——1分
2、 解：①
②由计算得：
；；；；；；；；；；；；；；
——2分
③
④＞3s，所以剔除 ——2分
⑤对剩余14个数据计算，计算得
；；；；；；；；；；；；；；
⑥
⑦3s=0.04833＜，无异常数据，所以异常数据为 ——1分
3、解：用1.0级、量程为10mA的电流表测量5mA电流的误差为
=±10×1.0%/5=±2.0%， ——2分
根据P=I2R，则合成误差为：=±（2×2.0%+2%）=±6.0%
——3分
4、解：对应正弦波的峰值为， ——1分
即三角波的峰值 ——1分
所以三角波的有效值为 ——2分
用均值表测的读数为， ——1分
5、解：由4位数字读出，可知该DVM计数器的最大计数值为9999；满量程10V，可知该DVM的A/D转换器允许输入的最大电压为10V；斜坡发生器的斜率为10V/50ms，则在满量程10V时，所需的A/D转换时间即门控时间T为50ms，即在50ms内计数器所对应的脉冲个数为10000（实际上最大计数值为9999）。于是，时钟信号频率为
——1分
现若计数值N＝4328，则对应的门控时间
——2分
又由斜率k＝10V/50ms，即可得被测电压为
＝kT＝10V/50ms×21.64ms＝4.328V ——2分

四、综合题（每题10分。共30分）

1、解答：
（1）中界频率为
因为 100kHz＞80kHz，所以测周好
最小误差为 ——4分
（2）因为 100kHz＞80kHz，所以测周好
而测周时的计数值为个，对于七位显示来说已溢出，所以取Ts=1μs，这时的中界频率为
——3分
因为 31.6kHz＞10kHz，所以测周好
而此时测周的计数值为个，不会产生溢出，
这时的最小误差为
——3分
2、解答：
原理结构框图为

——5分
工作原理为
逐次逼近比较式DVM的基本原理是将被测模拟电压Ux逐次地与一系列离散的对应数字量的模拟基准电压量Uri进行比较，在每一次的比较过程中，采取对大于被测量的数值舍去—大者舍，对小于被测量的数值留下—小者留的原则，直到整个比较过程结束，最后得到与被测量对应的数字电压量值。
——5分
3、解答：
（1）甲是三位；乙是四位半 ——2分
（2）在200mV档上最大显示为199.99mV，所以分辨力为0.01mV，
——2分
（3）2V档的分辨率，
20V档的分辨率
用2V档测量1.5V的误差为
用20V档测量1.5V的误差为
——6分