11级珠江学院下电气测量期末考试1卷及答案word版本.doc

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华南农业大学珠江学院期末考试试卷
2011--2012学年度 下 学期　 考试科目：电气测量
考试年级：__2009__级 考试类型：（开卷）A卷 考试时间： 120 分钟
学号 姓名 年级专业
题号
一
二
三
四
总分
得分

得分
评卷人

一、判断说明题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）
1. “系统误差和随机误差其性质本是一回事！”，这种说法是否正确？并说明理由。

2. 有一种说法：“有两只量程相同的电流表，但内阻不一样，内阻越大的电流表的性能越好。”
这种说法是否正确？请说明理由。

3.有一种说法：“模拟电压表和数字电压表的分辨率都是由电路参数决定。”
判断上述说法是否正确，并说明理由。

4.“采用二表法和三表法测量三相功率，其测量结果是一样的。”
试判断上述说法是否正确，并说明理由。

得分
评卷人

二、简述题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）
1. 减小随机误差的主要方法是什么？

2. 简述磁电系检流计动圈从静止至稳定过程。

3. 简述如下图电子电压表的峰-峰值检波电路的工作原理。
附图 2—1

4.如右图所示接地电阻测量仪，试简述其工作原理。

得分
评卷人

三、计算题（本大题共4小题，每小题8分，共32分）
1. ．有一磁电系表头，内阻为150Ω，额定压降为30mV，现将它改为450mA量程的电流表，问应接多大的分流器，若将它改为60V的量程的电压表，则应接多大的附加电阻?

2．有两个电路，其负载电阻分别为=10kΏ、=100Ώ，负载两端电压为300V。用功率表测量这两个电路的功率；已知功率表参数=0.1Ώ、=1.5kΏ，问应如何选择测量电路,并画出两个电路的接线图，并分别计算测量时的表耗功率。

3．在示波器上分别观察到峰值相等的正弦波、方波和三角波，，分别用都是正弦有效值刻度的峰值、均值、有效值的检波方式的电压表测量，试求读数分别为多少？

4．甲、乙两台DVM，甲的显示器显示的最大值为9999，乙为19999，问：
（1）它们各是几位的DVM？
（2）若乙的最小量程为200mV，其分辨力为多少？
（3）若乙的固有误差为，分别用2V和20V档测量电压时，绝对误差和相对误差各为多少？

得分
评卷人

四、综合题（本大题共2小题，每小题14分，共28分）
1.如下图所示交流阻抗电桥，请按照下列要求作答。
1）试推导其平衡条件。
2）如已达到达到平衡，其中R2=200Ω，C2 =0.15uf; R1=2000Ω，C1 =0.01uf;
试求：RX、LX 的值。

2. 为测量软磁材料的交流磁性，利用如图所示测量电路所用的试样为环形，其截面为，环形平均长度为0.4m，在试件上绕有=100匝和=100匝的线圈，平均值电压表PVl所用的互感线圈M=0.1H，调节自耦变压器，读出频率计读数=50Hz，PVl读数为4V，PV2读数为20V，求相应的、数值。

电气测量技术期末考试试卷答案
2010--2011学年度 下 学期　
考试年级：__2009__级 考试类型：（开卷）A卷 考试时间： 120 分钟
一、判断说明题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）
1. “系统误差和随机误差其性质是一回事！”，这种说法是否正确？并说明理由。
答：不是。理由如下：
1）系统误差是一个恒定不变的值或是具有确定函数关系的值；进行多次重复测量，系统误差不能消除或减少；系统误差具有可控制性或修正性。系统误差使测量的正确度受到影响。
（2）随机误差的性质主要有：在多次测量中，绝对值小的误差出现的次数比绝对值大的误差出现的次数多；在多次测量中，绝对值相等的正误差与负误差出现的概率相同，即具有对称性；测量次数一定时，误差的绝对值不会超过一定的界限，即具有有界性；进行等精度测量时，随机误差的算术平均值的误差随着测量次数的增加而趋近于零，即正负误差具有抵偿性。随机误差影响测量精度。
2. 有一种说法：“有两只量程相同的电流表，但内阻不一样，内阻越大的电流表的性能越好。”这种说法是否正确？请说明理由
答：电流表测量电流是将表串联在电路中的，内阻越小对电路的影响越小，因而测量准确越高，性能也越好。
3.有一种说法：“模拟电压表和数字电压表的分辨率都是由电路参数决定。”
判断上述说法是否正确，并说明理由。
答：模拟电压表的分辨率是指能够响应的信号的最小值，一般用输入信号的最小幅度表示。
数字电压表的分辨率是指DVM能够显示的被测电压的最小变化值，即显示器末位跳动一个数字所需的电压值。它们的分辨率主要由工作原理、测试方法、电路参数等决定，数字电压表的分辨率受A/D转换器的影响。
4.“采用二表法和三表法测量三相功率，其测量结果是一样的。”
试判断上述说法是否正确，并说明理由。
答：不正确。
1、 在负载对称时，测量结果一样。
2、 二表法适用于三相对称的三相三线制线路，通过电流线圈的电流为线电流，加在电压线圈上的电压为线电压，三相总功率等于两表读数之和
而三表法适用于三相四线制，电压、负载不对称的系统，被测三相总功率为三表读数之和，
二、简述题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）
1.减小随机误差的主要方法是什么？
答：在一组测量数据列中，随机误差通常呈正则分布，表现为有界性、单峰性和正负误差出现几率相等的特点。首先要进行多次测量， 取得大量 的 数据，理论上当测量次数n趋于无限大时，随机误差趋于零。而实际中不可能做到无限多次的测量，多次测量值的算术平均值很接近被测量真值，因此只要我们选择合适的测量次数，使测量精度满足要求，就可将算术平均值作为最后的测量结果。
然后按以下步骤进行。
第一步：先从多次测量值中求得其算术平均值。
第二步：求出每次测量值的剩余误差，并且只 有测量列的剩余误差总和为 0 时，才说明所计算的算术平均值是正确的。否则必须重算
第三步：用贝塞尔公式求出标准差的估计值
第四步：三倍标准差的估计值称为极限误差，应检查测量列中的剩余误差，是否有超过极限误差 的数据，如有则该项测量值属于坏值应予剔除，然后按以上步骤重新计算。
第五步：求算术平均值的标准差，并用 表示测量结果的可信赖程度。

2. 简述磁电系检流计动圈从静止至稳定过程。
答：动圈从静止到稳定过程所需时间决定于阻尼，动圈无铝制框架，全靠动圈与外电阻所构成的回路产生阻尼。加上可动部分的重量轻、阻力小、没有轴承磨擦力，一旦施加驱动力矩，因惯性冲力会越过平衡点。超过后又会在弹簧游丝定位力矩作用下返回，使动圈左右摇摆不停，不能快速停在平衡位置上，甚至会延续了几分钟或者几十分钟。但如果动圈与外电阻所构成的回路电阻较小，能产生足够大的阻尼，就能避免这种振荡发生。
根据阻尼大小，可动部分的运动状态可能出现过阻尼、欠阻尼和临界阻尼等三种形式。
• 欠阻尼状态
• 过阻尼状态
• 临界阻尼状态
3. 简述如下图峰-峰值检波电路的工作原理。

答：峰- 峰值检波电路利用被测电压的正半波对 C1 充电充至电压正半波的最大值为止，然后在负半波期间，被测电压与C1 电压串接后对C2 充电，因此C2 电压可充至峰 - 峰值。指示仪表指针偏转角将与被测电压的峰 - 峰值成正比。因此则其指示仪表指针的偏转角将与被测电压交流峰峰值成正比。

4.试简述接地电阻测量仪的工作原理。
答：接地电阻测量仪是利用补偿原理工作的，发电机经互感器接在E、C间，若被测接地极电阻为E、C ，则产生的电压为 。
二次绕组在标准电阻R上产生的电压为KIR 其中K 为互感器变比。
调节R，使检流计指零，表示两电压相互补偿。

可见从标准电阻R 的刻度示值，和互感器变比可读出被测接地电阻值

三、计算题（本大题共4小题，每小题8分，共32分）
1. 有一磁电系表头，内阻为150Ω，额定压降为30mV，现将它改为450mA量程的电流表，问应接多大的分流器，若将它改为15V的舶电压表，则应接多大的附加电阻?

解：改为450mA量程的电流表，可先求得表头的满偏电流
==0.2mA
求得扩程倍数 n=
分流器电阻
改为60V的量程的电压表的扩程倍数 m=
附加电阻

2有两个电路，其负载电阻分别为=50kΏ、=100Ώ，负载两端电压为300V。用功率表测量这两个电路的功率；已知功率表参数=0.1Ώ、=1.5kΏ，问应如何选择测量电路,并画出两个电路的接线图，并分别计算测量时的表耗功率。

题3—1图

解：1）负载电阻为=10kΏ时，<<，应选用电压线圈接前的方式，接线图如下

表耗功率 =60W+0.00009W
2）负载电阻为=100Ώ时，》，应选用电压线圈接后前的方式，接线图如下

1、购买“女性化”表耗功率 ==60+0.9=32.9W

（4）牌子响 以上计算可知，电压线圈接前或接后方式主要影响测量误差，有时对表耗功率影响不大。

三、主要竞争者分析

调研要解决的问题：3．在示波器上分别观察到峰值相等的正弦波、方波和三角波，，分别用都是正弦有效值刻度的峰值、均值、有效值的检波方式的电压表测量，试求读数分别为多少？

（二）创业弱势分析
解：（1）用峰值检波方式电压表测量，读数都是5V，与波形无关。
（2）用有效值检波正弦有效值刻度的电压表测量
①正弦波

②方波
③三角波
（3）用均值检波正弦有效值刻度的电压表测量

加拿大ｂｅａｄｗｏｒｋｓ公司就是根据年轻女性要充分展现自己个性的需求，将世界各地的珠类饰品汇集于“碧芝自制饰品店”内，由消费者自选、自组、自制，这样就能在每个消费者亲手制作、充分发挥她们的艺术想像力的基础上，创作出作品，达到展现个性的效果①正弦波
②方波 波形因数和波峰因数均为1，所以其平均值为5V，相应此平均值的正弦有效值即为读数值。

③三角波

（六）DIY手工艺品的“创作交流性”

关于DIY手工艺制品的消费调查相应此平均值的正弦波的有效值即为读数值。

4．甲、乙两台DVM，甲的显示器显示的最大值为9999，乙为19999，问：

（一）大学生的消费购买能力分析（1）它们各是几位的DVM？

精明的商家不失时机地打出“自己的饰品自己做”、“DIY(Do It Yourself)饰品、真我个性”的广告，推出“自制饰品”服务，吸引了不少喜欢标新立异、走在潮流前端的年轻女孩，成为上海的时尚消费市场。其市场现状特点具体表现为：（2）若乙的最小量程为200mV，其分辨力为多少？
（3）若乙的固有误差为，分别用2V和20V档测量电压时，绝对误差和相对误差各为多少？
答：（1）甲是4位DVM；乙为4位半DVM。
（2）乙的分辨率指其末位跳动±1所需的输入电压，所以其分辨率为0.01mV。
（3）用2V挡测量
绝对误差

相对误差
用20V挡测量
绝对误差

相对误差
四、综合题（本大题共2小题，每小题14分，共28分）
1.如下图所示交流阻抗电桥，请按照下列要求作答。
1）试推导其平衡条件。
2）如已达到达到平衡，其中R2=200Ω，C2 =0.15uf; R1=2000Ω，C1 =0.01uf;
试求：RX、LX 的值。
解：串联电桥中，由达到平衡条件可得：

由实部与实部相等、虚部与虚部相等可得：

分别代入一直数值，可算得：
2. 为测量软磁材料的交流磁性，利用如图所示测量电路，所用的试样为环形，其截面为，环形平均长度为0.4m，在试件上绕有=100匝和=100匝的线圈，平均值电压表PVl所用的互感线圈M=0.1H，调节自耦变压器，读出频率计读数=50Hz，PVl读数为4V，PV2读数为20V，求相应的、数值。

解：解：交变磁场强度峰值

交变磁感应强度峰值

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