吉林大学电子测量期末考试复习资料

吉林大学电子测量原理复习资料吉林大学前沿工作室 1吉林大学电子测量原理历年期末考试复习资料汇总：吉林大学前沿工作室一、填空题1. 计量性能由准确度、_、_三个要素构成。2. 相对误差定义为_与_的比值，通常用百分数表示。3. 测量误差按来源不同可分为仪器误差、_、人身误差、影响误差和_。4. 为保证在测量 80V 电压时，误差1%，应选用等于或优于_级的100V 量程的电压表。5. 扫描发生器环由_、扫描门和_组成。6. 采用示波器直接测量法测量电压，测量的准确度主要取决于示波管的_、输入_的分压比和 Y 放大器增益是否稳定等。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。8. 在测量周期时，通用计数器采用较小的_，可以减小1 误差的影响。9. 通用计数器测量周期时，被测信号周期越大，1 误差对测周精确度的影响越 。10. 通用计数器可以利用外接_来进一步提高测量准确度。11. 采用频率计数器测量频率，闸门时间 T 的准确度主要取决于 _的准确度。吉林大学电子测量原理复习资料吉林大学前沿工作室 212. 逐次逼近比较式 DVM 中逐次逼近寄存器由_寄存器和_寄存器以及一些门电路组成。13. 交流电压的测量准确度比直流电压的测量准确度低得多的两个主要原因：一是交流电压的频率和电压大小对必须的交流/直流_ 电路的特性有影响，二是高频测量时_参数的影响很难估计和避免。二、选择题1. 在实际工作中进行最佳测量方案选择时，( )。A. 遵循总误差最小的原则B. 在总误差基本相同情况下，还应兼顾测量的经济、简便C. 遵循等作用分配原则D. 抓住主要误差项进行分配2. 示波器扫描速度微调一般采用调节( )来实现。A. 积分电阻 R B. 积分电容 CC. 释抑电容 Ch D. 积分电源电压3. 当示波器所观测的输入信号幅度变小，导致触发扫描所显示的波形消失时，应设法调整( ) ，以便波形重现。A. 触发方式 B. 稳定度C. 频率微调 D. 触发电平4. 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. 克服转换误差C. 测量低频失真 D. 减小测频时的量化误差影响5. 双斜积分式 DVM 中引入自动校零是为了克服 DVM 的( )误差。A. 满度 B. 积分元件C. 积分电路非线性 D. 基准电压漂移吉林大学电子测量原理复习资料吉林大学前沿工作室 3三、计算题1. 现检定一只 2.5 级、量程为 100V 的电压表，在 50V 刻度上标准电压表读数为 48V，问在这一点上该电压表是否合格?2. 电流通过电阻发热，发热量 Q=0.24I2Rt。已知测量电流 I 的相对误差为1.5%，测量电阻 R 的相对误差为2.5%，测量时间 t 的相对误差为 2%，试问测量发热量 Q 的相对误差 Q 为多大?3. 为检验 220V、300W 电熨斗的额定功率，要求误差5%，交流电压表选300V 量程，而电流表选 3A 量程，按等作用分配，电压表、电流表分别应选什么准确度等级?吉林大学电子测量原理复习资料吉林大学前沿工作室 44. 用 SBM-10 示波器测量正弦信号电压幅度，“倍率”置“5”档，“偏转灵敏度粗调”，开关置“0.5V/cm”档，“偏转灵敏度微调”置“校正”位置，用衰减量为 10 倍的探头引入，荧光屏上信号峰峰值高度为 5cm，求被测信号电压幅值 Vm 和有效值 V。5. 某计数器核准频率误差|fc/fc|=1 10-9，利用该计数器将一个 10MHz 的晶体振荡器校准到 10-7，则计数器闸门时间应为多少?能否利用该计数器将晶体校准到 10-9，为什么?6. 甲、乙两台 DVM，显示器最大显示值为甲：9999，乙：19999，问：(1)它们各是几位 DVM?吉林大学电子测量原理复习资料吉林大学前沿工作室 5(2)若乙的最小量程为 300mV，其分辨率是多少?(3)若乙的工作误差为0.01%(读数)1 个字，分别用 2V 档和 20V 档测量Vx=1.78V 电压时，绝对误差和相对误差各是多少?(9 分)四、简答题1. 举例说明为什么在许多情况下，仪器的准确程度要用误差的绝对形式和相对形式共同表示?2. 请说明在测量实践中获得真值或实际值的两种方法?3. 简述延迟线在示波器中的作用。4. 简述逐次逼近法 DVM 有哪些性能特点?一 、 填 空 题1.电 子 测 量 的 内 容 包 括 、 、 、 和 五 个 方 面 。2.相 对 误 差 定 义 为 与 的 比 值 ， 通 常 用百 分 数 表 示 。吉林大学电子测量原理复习资料吉林大学前沿工作室 63.电 子 测 量 按 测 量 的 方 法 分 类 为 、 和三 种 。4.为 保 证 在 测 量 80V 电 压 时 ， 误 差 1%， 应 选 用 等 于 或 优 于_级 的 100V 量 程 的 电 压 表 。5.用 四 位 半 的 DVM 测 量 15V 的 稳 压 电 源 电 压 为 15.125V， 取四 位 有 效 数 字 时 ， 其 值 为 _。6.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 。7.电 子 示 波 器 的 心 脏 是 阴 极 射 线 示 波 管 ， 它 主 要 由 、和 三 部 分 组 成 。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 。9.没 有 信 号 输 入 时 ， 仍 有 水 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.电 压 表 的 基 本 组 成 形 式 为 _式 。11.电 子 计 数 器 的 测 周 原 理 与 测 频 相 反 ， 即 由 信 号 控 制 主门 开 通 ， 而 用 脉 冲 进 行 计 数 。12.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 0.2V， 则 其 分 辨 力 为_ 。1 电 能 量 的 测 量 、 电 子 元 器 件 参 数 的 测 量 、 电 信 号 的 特 性 和 质 量 的 测 量 、电 路 性 能 的 测 量 、 特 性 曲 线 的 测 量 ；吉林大学电子测量原理复习资料吉林大学前沿工作室 72 绝 对 误 差 真 值 ；3 直 接 测 量 、 间 接 测 量 、 组 合 测 量 ；4 0.5；5 15.13V;6.RC 分 压 电 路 ;7.电 子 枪 、 偏 转 系 统 、 荧 光 屏 ；8. 第 一 阳 (或 A1) 第 二 阳 (或 A2， 或 G2);9. 连 续 扫 描 触 发 扫 描 ;10. 检 波 放 大 ;11.被 测 输 入 信 号 晶 体 震 荡 器 信 号 ;12. 4 (或 四 位 半 ) 10V;二 、 选 择 题1、修正值是与绝对误差的绝对值 _A_ 的值。A、相等但符号相反；B、不相等且符号相反；C、相等且符号相同；D、不相等但符号相同。2、交流电压的波峰因素 Kp 定义为_C_。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3、下述方法中，能减小系统误差的有 _B _ 。A、 统计平均；B、 交换法； C、 加权平均；D、格拉布斯准则加以修正。4、数字电压表显示位数越多，则_D_。A、测量范围越大 B、测量误差越小 C、过载能力越强 D、测量分辨力吉林大学电子测量原理复习资料吉林大学前沿工作室 8越高5、示波器中扫描发生器产生的是 _A_ 。A、锯齿波信号 B、正弦波信号 C、矩形波信号 D、触发脉冲6 惯性式位移传感器作为滤波器来说具有（ 2 ）特性。（1）低通 （2）高通 （3）带通 （4）带阻7 传感器的滞后是表示标定曲线 ( 3 ) 的程度。（1）接近真值 （2）偏离其拟合直线 （3） 正反行程不重合 （4）在多次测量时的重复8 信号中最高频率 fc 为 1000Hz，采样频率 fs 至少应为 ( 1 )Hz。（1）2000 （2 ）2560 （3 ）1000 （ 4）5009 下列（ 1 ）为不正确叙述。（1） 低通滤波器带宽越窄，表示它对阶跃响应的建立时间越短（2） 截止频率为幅频特性值为 所对应的频率2/0A（3） 截止频率为对数幅频特性衰减3dB所对应的频率（4） 滤波器带宽为上、下截止频率之间的频率范围10、线性度是表示标定曲线 ( 2 ) 的程度。（1）接近真值 （2）偏离其拟合直线 （3） 正反行程不重合 （4）在多次测量时的重复三、简答题1.差频式振荡器作低频信号发生器振荡源的原理和优点是什么？吉林大学电子测量原理复习资料吉林大学前沿工作室 9答：差频式振荡器的可变频率振荡器和固定频率振荡器分别产生可变频率的高频振荡 f1 和固定频率的高频振荡 f2，经过混频器 M 产生两者差频信号 ff1f2。缺点:电路复杂，频率准确度、稳定度较差，波形失真较大；优点:容易做到在整个低频段内频率可连续调节而不用更换波段，输出电平也较均匀，所以常用在扫频振荡器中。2.高频信号发生器各单元的主要作用？答：振荡器产生高频等幅振荡信号，调频器产生高频调频信号，内调制信号振荡器产生低频等幅振荡信号，缓冲放大器放大高频等幅振荡信号或高频调频信号，同时还起缓冲隔离作用，调制度计显示调制度计的大小，电子电压表显示缓冲放大器输出电压的大小，步进衰减输出级衰减缓冲放大器输出电压使之满足输入电路对输入电压大小的要求，电源的作用是为高频信号发生器各单元电路提供合适的工作电压和电流。3.说明函数信号发生器的工作原理和过程，欲产生正向锯齿波，图中二极管应如何联接？答:原理：积分电路和触发电路产生三角波和方波，通过函数转换器将三角波整形成正弦波 过程：正向锯齿波充电电压增大的时间长，放电电压减少的时间短，在 R 两端并联的二极管左端为正，右端为负。 t 1t 2 为正向锯齿波。4.时基发生器由几部分组成？各部分电路起什么作用？为什么线性时基信号能展开波形？答：时基发生器由闸门电路、扫描发生器和释抑电路组成。作用：时基闸门电路：控制扫描电压发生器的工作，它是一个双稳态触发电路，当触发脉冲到来时，电路翻转，输出高电平，使扫描电压发生器开始工作。扫描发生器：产生高线性度的锯齿波电压。释抑电路：保证每次扫描都开始在同样的起始电平上。在水平偏转板上加一线性锯齿波扫描电压 ux，该扫描电压将 Y 方向所加信号电压 uy作用的电子束在屏幕上按时间沿水平方向展开。5.说明点频法和扫频法测量网络频率特性的原理和各自特点？答:1 点频法原理:逐点测量幅频特性或相频特性.特点:原理简单,需要的设备也不复杂.但由于要逐点测量,操作繁琐费时,并且由于频率离散而不连续，非常容易遗漏掉某些特性突变点,而这常常是我们在测试和分析电路性能时非常关注的问题.另外当我们试图改变电路的结构或元件参数时,任何改变都必然导致重新逐点测量.2 扫频法原理：在测试过程中，使信号源输出信号的频率按特定规律自动连续并且周期性重复,利用检波器将输出包络检出送到示波器上显示,就得到了被测电路的幅频特性曲线.特点:可实现网络频率特性的自动或半自动测量不会出现由于点频法中的频率点离散而遗漏掉细节的问题得到的是被测电路的动态频率特性，更符合被测电路的应用实际。6.测量相位差的方法主要有哪些？简述它们各自的优缺点。答：主要有：用示波器测量；把相位差转换为时间间隔，先测量出时间间隔再换算为相位吉林大学电子测量原理复习资料吉林大学前沿工作室 10差；把相位差转换为电压，先测量出电压再换算为相位差；零示法测量等。示波器测量相位差：优点：用一部示波器即可解决问题，不需要其他的专用设备。缺点是测量误差较大，测量操作也不方便。相位差转换为时间间隔测量：模拟式相位计的优点是电路间单，操作方便，缺点是不能测出两个信号的瞬时相位差，误差也比较大，约为(13)%。数字式相位计的优点是可以测出两个信号的瞬时相位差，测量迅速，读数直观清晰。缺点是当被测信号的频率改变时，必需改变晶振标准频率， fc可调时准确度难以做高，只能用于测量低频信号的相位差，而且要求测量的精确度越高，能测量的频率越低。相位差转换为电压测量：优点是电路间单，可以直读。缺点是只适用于高频范围，指示电表刻度是非线性的，读数误差较大，误差约为(13)。零示法测量：优点是电路间单，操作方便，缺点是由于高精度的可调移相器难于制作，且刻度与频率有关，因此，测量的精确度不高，且仅适用与中频频率范围。7.电子示波器由哪几个部分组成？各部分的作用是什么？答: 电子示波器由 Y 通道、X 通道、Z 通道、示波管、幅度校正器、扫描时间校正器、电源几部分组成。作用：Y 通道：检测被观察的信号，并将它无失真或失真很小地传输到示波管的垂直偏转极板上。X 通道：产生一个与时间呈线性关系的电压,并加到示波管的 x 偏转板上去，使电子射线沿水平方向线性地偏移，形成时间基线。Z 通道：在时基发生器输出的正程时间内产生加亮信号加到示波管控制栅极上,使得示波管在扫描正程加亮光迹,在扫描回程使光迹消隐。示波管：将电信号转换成光信号,显示被测信号的波形。幅度校正器：用于校正 Y 通道灵敏度。扫描时间校正器：用于校正 x 轴时间标度，或用来检验扫描因数是否正确。电源：为示波器的各单元电路提供合适的工作电压和电流。 （高压，低压整流器）8.双踪与双线示波器的区别是什么？优缺点？答：双踪双线示波器可以在同一个荧光屏上同时显示两个波形，以便于对波形进行观测和比较。双踪示波器的示波管与普通示波器的示波管一样，只有一对 XY 偏转板，双踪示波器是在两个 Y 通道信号间加电子开关，对两个波形显示进行分时控制。而双线示波器的示波管内有两对 XY 偏转板，分别显示两个被测波形。优点：双踪示波器比普通示波器增加的部件不多，可以达到较高的指标。缺点：工作于交替方式时需两次扫描才能显示两个波形，因而无法观察两个快速的单次信号或短时间的非周期信号。双线示波器的两个通道完全独立，可以弥补上述不足，并且两个偏转系统可以用不同的时基发生器，使仪器更为灵活，但由于示波管性能的限制，双线示波器的技术指标较低。9.简述电桥法,谐振法 ,f-v 转换测频率的原理,它们各适用于什么频率范围 ?这三种测频方法的测频误差分别决定于什么?吉林大学电子测量原理复习资料吉林大学前沿工作室 11答:1.电桥法 :利用电桥的平衡条件和被测信号频率有关这一特性来测频;仅适用于 10khz 以下的音频范围;精度取决于电桥中各元件的精确度,判断电桥平衡的准确度和被测信号的频谱纯度.2. 谐振法: 利用电感,电容, 电阻串并联谐振回路的谐振特性来实现测频.一般被测频率为最低谐振频率或几个谐振指示点中电表指示的最大频率.误差决定于频率计算,谐振点,各元件的精度,读数的误差 .3.频率电压转换测量频率:先把频率转换为电压或电流 ,然后用表盘刻度有频率的电压表或电流表指示来测频率.其最高测量频率为几兆赫.测量误差主要决定于um,t 的稳定度以及电压表的误差.10.简述两类模拟交流电压表的工作过程？答：检波-放大式：采用超高频检波二极管，对高频信号 ux 检波，经过分压器分压得到直流信号，在经过放大测量，适用于高频交流电压测量。放大-检波：被测电压过低时，先将其放大再检波和推动直流电压表显示，适用于低频交流电压测量。11. 调制式直流放大器的工作过程及其抑制直流漂移的原理？答：过程：调制器将微弱的电压信号用开关控制，经电容 C 滤波得到交流信号，再经交流放大器进行放大，解调器中将放大的交流信号用 C 隔掉直流成分，再经滤波器得到放大后的直流信号。原理：因为解调器中的 C 隔直流作用，使放大器的零点漂移被阻断，不会传输到后面的直流电压表表头。12.解释下列术语：频率合成，相干式频率合成，非相干式频率合成。答:频率合成是把一个(或少数几个 )高稳定度频率源 fs 经过加、减、乘、除及其组合运算，以产生在一定频率范围内，按一定的频率间隔(或称频率跳步 )的一系列离散频率的信号。相干式频率合成器：只用一个石英晶体产生基准频率，然后通过分频、倍频等，加入混频器的频率之间是相关的。非相干式直接合成器：用多个石英晶体产生基准频率，产生混频的两个基准频率之间相互独立。13.说明电子枪的结构由几部分组成，各部分的主要用途是什么？答：电子枪由灯丝(h)、阴极(K) 、栅极(G 1)、前加速极( G2)、第一阳极(A 1)和第二阳极(A 2)组成。灯丝 h 用于对阴极 K 加热，加热后的阴极发射电子。栅极 G1 电位比阴极 K 低，对电子形成排斥力，使电子朝轴向运动，形成交叉点 F1，调节栅极 G1 的电位可控制射向荧光屏的电子流密度，从而改变荧光屏亮点的辉度。G 2、A 1、A 2 构成一个对电子束的控制系统。这三个极板上都加有较高的正电位，并且 G2 与 A2 相连。穿过栅极交叉点 F1 的电子束，由于电子间的相互排斥作用又散开。进入 G2、A 1、A 2 构成的静电场后，一方面受到阳极正电压的作用加速向荧光屏运动，另一方面由于 A1 与 G2、A 1 与 A2 形成的电子透镜的作用向轴线聚拢，形成很细的电子束。吉林大学电子测量原理复习资料吉林大学前沿工作室 1214.为什么瞬时式数字相位差计只适用测量固定频率的相位差？如何扩展测量的频率范围？答：因为用“瞬时”式数字相位差计测量两信号的相位差时，晶振标准频率 ，所以，“瞬时”式数字相位差计只适用于测量固定频率的相位差。可以采用外差法把被测信号转换为某一固定的低频信号，然后再进行测量。15.取样示波器的非实时取样过程为什么能将高频信号变为低频信号？取样示波器能否观测单次性高频信号？答：非实时取样过程对于输入信号进行跨周期采样，通过若干周期对波形的不同点的采样，经过保持延长后就将高频信号变成了低频信号。取样示波器不能观测单次性高频信号，因为不能对其进行跨周期采样。取样示波器是一种非实时取样过程,它只能观测重复信号,对非重复的高频信号或单次信号,只能用高速示波器进行测量.16.如果要达到稳定现实重复波形的目的,扫描锯齿波与被测信号间应具有怎样的时间和时序关系?答：扫描锯齿波的周期应是被测信号周期的整数 n 时,才能达到稳定显示重复波形的目的.4、 计 算 题 10100100U.2,6UU3%, A65.2lgl74().3018u xdBxuumVAGdBV 【 2.1】 测 量 一 个 放 大 器 ， 已 知 。 设 的 误 差 忽 略 不 计 ，而 的 测 量 误 差 为 求 放 大 倍 数 的 绝 对 误 差 ， 相 对 误 差 及 分 贝 误 差 。电 压 放 大 倍 数 增 益 的 绝 对 误 差 。 因 为 仅 0005U.1%3A2lg()20lg(1)0.26()GuxudBx dB:考 虑 的 误 差 ，所 以 =可 见 ， 当 仅 考 虑 有 误 差 时 ， 。 测 量 的 报 告 值 写 为 =74.6dB吉林大学电子测量原理复习资料吉林大学前沿工作室 13.5MF-20V20V30U6%42620mxxxUVS:【 1】 用 型 晶 体 管 万 用 表 交 流 电 压 的 档 ， 分 别 测 量 6及 的 电 压 ，求 最 大 示 值 相 对 误 差 。 此 表 交 流 电 压 档 的 准 确 度 等 级 为 4级 。 当 时 当 时可 见 ， 指 针 偏 转 角 度 较 大 时 ， 测 量 误 差 较 小 。111 123:23220.5,.120.,0.5,.0,.,W:6:4.(60.3)2.4xxx xVxV V例 题 ： 对 于 电 压 有 三 组 不 等 精 度 测 量 值 的 算 术 平 均 值 ，又 知 .2.3110095%/.3/.958Pxn【 5】 仍 用 节 例 的 数 据 。 已 知 ， 等 精 密 度 测 量 ， 无 系 统 误 差 ， 并 已 知x=74， ， 当 置 信 概 率 为 时 ， 估 计 被 测 量 的 真 值 范 围 。平 均 值 的 标 准 差 估 计 值 自 由 度 =- 已 知 置 信 概 率 95， 由 表 2中 查 出 t2.67.045.09587.35.23.6x:。被 测 量 的 真 值 范 围 ： -t +所 以 真 值 的 范 围 在 之 间 。一、填空题1、目前在电子测量技术中， （ D ）的测量精确度最高。A、电压 B、时间 C、电流 D、频率2、为直接测得各种波形电压的有效值，应选用（ B ） 。A、平均值检波电压表 B、有效值检波电压表C、峰值检波电压表 D、直流电压表吉林大学电子测量原理复习资料吉林大学前沿工作室 143 取样示波器采用非实时取样技术，适合测量（ B ）的信号。A 高频单次信号 B 高频重复信号 C 低频单次信号 D 低频重复信号4 将 6.0005 保留四位有效数字是（ C ）A 6.0 B 6.00 C 6.000 D 6.0015 采样信号是指( A )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6 若两组测量的系统误差相同，则两组测量的（ C ）相同。A 精密度 B 正确度 C 准确度 D 分散度7 扫频仪可用来测量和图示（A）A.被测网络的幅频特性 B.被测信号源的频谱特性C.被测信号源的相频特性 D.被测信号的波形8.正确度是表示测量结果中_ 误差大小的程度。 （C）A.绝对 B.相对C.系统 D.随机9、低频信号发生器的工作频率一般为（ A ）A、1Hz1MHz B、0.001Hz1kHz C、 200kHz30MHz D、300MHz 以上10、直流双臂电桥的显著优点是：（ C ）A、可以测量电容的损耗因数 B、可以测量电感的品质因数C、测量小电阻较为准确，能较好消除接触电阻和接线电阻的影响 E、可以测量大电阻和小电阻二、填空题 吉林大学电子测量原理复习资料吉林大学前沿工作室 151、波器测量随时间变化的信号时，示波管的水平偏转板上应加上 扫描电压 ，示波管的垂直偏转板上应加上 Uy 信号。2、基准一般分为_ 国家_基准、_副_ _基准和_工作_基准。3、测量误差性质和特点，误差分为以下三种： 随机误差 、 系统误差 、 疏失误差 4、示波器的“聚焦”旋钮具有调节示波器中 _第一阳_极与_第二阳_ 极之间电压的作用。5、某数字电压表的最大计数容量为 19999，通常称该表为_4 又 1/2_位数字电压表；若其最小量程为 0.2V，则其分辨力为_10uV_ 。6、电子示波器的心脏是阴极射线示波管，它主要由_电子枪_、_ 偏转系统_和_荧光屏_三部分组成。7、当示波器两个偏转板上都加_正弦信号_ 时，显示的图形叫李沙育图形，这种图形在_相位_和频率测量中常会用到。 8、已知示波器的灵敏度微调处于“校正”位置，灵敏度开关置于 5V/cm，倍率开关为“ 5”。信号峰峰值 5V，则屏幕上峰与峰之间的距离是 _5cm_。9.均值电压表的工作频率范围主要受_宽带放大器带宽_的限制，而灵敏度受放大器_内部噪声_ 的限制。10.误差的基本表示方法有_ 绝对误差_ 、_相对误差_和最大引用误差三种，在工程上凡是要求计算测量结果的误差时，一般都要用_相对误差_ 。三、简答题 1、 不使用其他仪器，如何检查示波器是否基本正常？答：在使用示波器测量前，应先检查示波器的主要功能是否正常。检查的方法是吧探头连接到示波器面版上的校准信号 CAL 测试点上，适当设置垂直、水平和触发系统的旋钮，如果双通道所显示的波形的频率、幅度值与校准信号一致，则示波器水平和垂直系统功能正常。吉林大学电子测量原理复习资料吉林大学前沿工作室 162 用示波器观测正弦波时，荧光屏上得到如图所示波形，试分析示波器哪个部分工作不正常?(1)为扫描锯齿波线性度不好；(2)Y 放大器引入失真，出现削顶，产生截止失真；(3)有扫描回线，增辉电路工作不正常。3.简述用示波器和频谱仪来观测同一信号时的异同之处。答案：(1)示波器显示的是信号波形图，其横轴为时间 t，纵轴为信号电压大小，即从时域对信号进行分析显示；(2)频谱仪显示的是信号的频谱特性，其横轴为频率 f，而纵轴为电压幅度，即从频域对信号进行分析显示。4 实验中，利用同一块峰值电压表测量幅度相同的正弦波、方波及三角波的电压，读数相同吗？为什么？答：读数相同。因为峰值电压表是按正弦波有效值进行刻度的，而这三种波的幅度即 Up 相同，所以 Ua=Up/Kp=Up/2 都相同。吉林大学电子测量原理复习资料吉林大学前沿工作室 175 双踪示波器的“交替”转换方式是如何工作的？答：将 A、B 两通道信号轮流加于 Y 偏转板，荧光屏上显示两个通道的信号波形。具体实现时，以时基发生器的回扫脉冲控制电子开关的触发电路，每次扫描后，改变所接通道，使得每两次扫描分别显示一次 A 通道波形和一次 B 通道波形。四、计算题 1、 现用两只电压表测量 6 伏左右的电压，A 表量程 010 伏、2.0 级，B 表量程 030 伏、0.5 级，分别计算测量的标称相对误差，用哪一只电压表测量较准确？2、 用平均值检波的电压表测量三角波电压，读数 5 伏，求三角波电压的有效值、平均值、峰值电压各是多少？（ 三角波的波形因数 1.15，波峰因数 1.73，正弦波的波形因数 1.11，波峰因数 1.41 ）解：平均值：U1=U 0 /Ka=5V/1.11=4.5V有效值：U2=KF*U1=1.15*4.5V=5.175V峰值：U3=Kp*U2=1.73*5.175V=8.95V吉林大学电子测量原理复习资料吉林大学前沿工作室 183 某示波器荧光屏现实的脉冲波形如图 1，问：（1） 当扫描速度为 4s/cm 时（“微调”置“校正”位） ，求信号频率 f 为多少？（2） 若信号频率为 10kHz,求 x 轴每 cm 代表的时间？（3） 若信号频率 f=10kHz,扫描速度为 1ms/cm,在水平方向 x=10cm 长度内能显示几个完整周期？图 14 用图 2 所示电路中的电压表和电流表测量 R,设电压表的量程为 100V,电压灵敏度为 10k/V, 示值为 80V;电流表内阻 ra=20,量程为 1mA,示值为 0.4mA.求：（1） R 的测量值；（2）R 的实际值；（3）R 的测量误差（）+ AVR吉林大学电子测量原理复习资料吉林大学前沿工作室 19-图 2一、填空题1、测量误差就是测量结果与被测量_真值_的差别，通常可以分为_绝对误差_和_相对误差_两种。2、测量仪器的基本功能包括 传输功能 、 变换功能 、 显示功能 。3、4 位 DVM 测量某仪器两组电源读数分别为 5.825V、 15.736V，保留三位有效数字1分别应为_5.82_、_15.7_。4、示波器 Y 轴前置放大器的输出信号一方面引至触发电路，作为_扫描触发_信号；另一方面经过_延迟线_引至输出放大器。5、示波器 X 轴放大器可能用来放大 矩齿波扫描_信号，也可能用来放大_X 轴输入的外部_信号。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 和频率稳定度。吉林大学电子测量原理复习资料吉林大学前沿工作室 207、所谓触发极性不是指触发信号本身的正负，而是指由它的_正极性_或_负极性_触发。8、2.0 级电工仪表的引用误差不超过_正负百分之二点零_。9、为保证在测量 80V 电压时，误差1%，应选用等于或优于_0.5_级的 100V 量程的电压表。10、甲、乙两台数字电压表，显示器最大显示值为甲 99999，乙 199999，则甲是_5_位的数字电压表，乙是_五又二分之一_位的数字电压表。若乙的最小量程为 200mV，则其分辨率等于_1uf_。11、在选择仪器进行测量时，应尽可能小的减小示值误差，一般应使示值指示在仪表满刻度值的 _三分之二 _ 以上区域。12、 随机误差的大小，可以用测量值的 _标准偏差_ 来衡量，其值越小，测量值越集中，测量的 _精密度_ 越高。13、算术平均值的方差是测量值的方差的 1/n 倍。14、多次测量中随机误差具有_对称_性、抵偿_ _性和 有界性 。15、函数信号发生器中正弦波形成电路用于将 三角波 变换成正弦波。16、 BT-3 型频率特性测试仪中，频率标记是用一定形式的标记来对图形的频率轴进行定量，常用的频标有 _1MHz_ 和 _10MHz_ 。17、 交流电压除用具体的函数关系式表达其大小随时间的变化规律外，通常还可以用一些参数来表征，包括 峰值 、 有效值 、平均值 。18、交流电压的波峰因数 定义为 峰值比上有效值 ，波形因数 定义为 PKFK有效值比上平均值 。19、在示波器上要获得稳定图形，待测信号周期 与扫描信号周期 之比要符合 整yTxT数倍 。吉林大学电子测量原理复习资料吉林大学前沿工作室 2120、按照误差的基本性质和特点，可把误差分为 系统误差 、 随机误差 和 粗大误差 。二、选择题1、电子测量按测量过程分类，不包括 。A.直接测量 B.间接测量 C.组合测量 D.偏差式测量法 2、测量仪器的基本功能不包括 。A.变换功能 B.计算功能 C.显示功能 D.传输功能 3、误差按其基本性质和特点分为三类，不包括下面哪一个 。A.系统误差 B.随机误差 C.粗大误差 D.小误差4、随机误差的特性具有 、有界性、抵偿性。A.正负性 B.偶合性 C.对称性 D.相等性 5、示波器的线性时基扫描方式包括连续扫描和 。A.触发扫描 B.间断扫描 C.脉冲扫描 D.直流扫描 6、低频信号发生器的主振器通常使用 。A.RC 振荡器 B.LC 振荡器 C.石英晶体振荡器 D.高频振荡器7、 示波管的组成不包括 。A.电子枪 B.电子偏转系统 C.荧光屏 D.恒流源 8、用示波器观察信号波形时，被测信号加在 上。A.水平偏转板 B 垂直偏转板 C.荧光屏 D.电子枪 9、利用李沙育法测量频率时 和 分别是加在 X 通道和 Y 通道上的信号，图形与 Yxfy轴交点为 4 个，与 X 轴交点为 2 个，则 / 等于 。xfyA.2 B.0.5 C.4 D.1 吉林大学电子测量原理复习资料吉林大学前沿工作室 2210、交流电压除用具体的函数关系式表达其大小随时间的变化规律外，通常还可以用一些参数来表征，不包括 。A.峰值 B.平均值 C.有效值 D.瞬时值11、高频示波器常用下图所示的探头(虚线内部)检测被观测信号，探头里可调电容 C与电阻 R 并联，与示波器的输入阻抗 Ri、C i构成补偿式分压器。由于某种原因，补偿电容 C 偏低，当输入标准方波信号时，显像管荧光屏上将显示下列哪一种波形 12、算术平均值的标准偏差是测量值的标准偏差的 倍。A. B. 1/ C. n D. n2n13、示波器荧光屏的颜色一般选 。A.红色 B.蓝色 C.黄绿色 D.黄色14、利用李沙育法测量频率时 和 分别是加在 X 通道和 Y 通道上的信号，图形与 Yxfy轴交点为 4 个，与 X 轴交点为 2 个，则 / 等于 。xfyA.2 B.0.5 C.4 D.115、 设示波器水平和垂直偏转灵敏度相同，在 X、Y 输入端加的电压分别为:VX=Asin(t+45)，V Y=Asint，则荧光屏上显示的 X-Y 图形是 。A.圆 B.椭圆 C.斜线 D.水平直线A B C D 吉林大学电子测量原理复习资料吉林大学前沿工作室 2316、测周与测频的实现电路最主要的区别是 。A.测频的门控信号来自测量信号，而测周的门控信号来自时基信号B.测频的门控信号来自时基信号，而测周的门控信号来自测量信号C.测频、测周的门控信号均来自测量信号D.测频、测周的门控信号均来自时基信号17、 某数字电压表，在 2V 档的允许误差（工作误差）为 0.025%1 个字，其含义为 。 A 该电压表的最大绝对误差为 )(192)(%025. VX测 得 值B 该 电 压 表 绝 对 误 差 为 )(19.0VC 该电压表在 2V 档的最大绝对误差为 )(192)(025. VX测 得 值D 该电压表在 2V 档的最大绝对误差为 )(%.测 得 值18、电子计数法测量频率如果想要减小误差，以下不可行的是 。A.提高晶振频率的准确度 B.扩大闸门时间 T C.倍频被测信号频率 D.减小闸门时间 T19、 电阻 R1=1K 欧，R2=2K 欧，相对误差均为 5%，则串联后的相对误差为 。A. 5% B. 4% C. 3% D. 2%三、简答题1、简述电子计数法测频原理以及减小误差的方法Fx=N/T 电子计数法测频原理实质上是以比较法为基础的，它将被测信号的频率 fx 和已知的时基信号频率 fc 相比的结果以数字形式显示出来。减小误差的方法：（1）提高晶振频率的准确度和稳定度以减少闸门时间误差（2）扩大闸门时间 T 或倍频被测信号频率 fx 以减少1 误差吉林大学电子测量原理复习资料吉林大学前沿工作室 24（3）被测信号频率较低时，采用测周期的方法测量。2、简述示波器延迟线的作用。(1)示波器不加延迟线，会出现被测信号到达 Y 偏转板而扫描信号尚未到达 X 偏转板的情况。（2 ）加入延迟线，将接入 Y 通道的被测信号进行一定的延迟，以便与水平系统的扫描电压在时间上匹配。(3)在带宽较窄的示波器里，一般采用多节 LC 网络作延迟线，在带宽较宽时，采用平衡螺旋线作延迟线。3、 对电压测量的几个基本要求是什么?频率范围 测量范围 信号波形 被测电路的输出阻抗 测量精度 干扰4、 差频式振荡器作低频信号发生器的振荡源的原理和优点是什么？5、说明示波管的组成及各部分的作用。示波管由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成电子枪的作用是发射电子束，并使它聚焦，形成很细的电子束以便轰击荧光屏产生亮迹，显示电信号波形偏转系统的作用是确定电子束在荧光屏上的移动的方向，Y 偏转班上接入被测信号，X 偏转板上接入线性时基扫描电压，使被测信号在 x 方向展开，形成“电压时基”波形；荧光屏的作用是将电信号变为光信号进行显示。6.连续扫描与触发扫描有什么不同点，触发扫描相对连续扫描有什么优点。连续扫描， 触发扫描吉林大学电子测量原理复习资料吉林大学前沿工作室 25优点：能将被测信号脉冲波形展宽，可看清波形的细节。7.电子计数法测周期原理以及减小误差的方法。Tx=NTc 晶体振荡器的输出或经倍频后的得到频率为 fc 的标准信号，周期为 T，加于主门输入端，在闸门时间 Tx 为标准频率脉冲信号通过闸门形成计数脉冲送至计数器计数，经译码显示计数值 N。为了减少测量误差可以减少在条件允许的情况下，应尽量的使增大是把扩大倍，形成的闸门时间宽度为，以它控制主门开启，实施计数。8.请画出平均值检波器并分析其原理四、计算题1、用电桥法测电阻， ，已知 ， ，各电阻的231Rx130210R绝对误差均为正值： ， ， ，求测得值 的相对误差0.0.2.xRx2、 被测电压为 8V 左右，现由两只电压表，一只量程 0 10V，准确度 s1=1.5，另一只量程050V，准确度 s2=1.0 级，选用哪一只电压表测量结果较为准确？3、图中虚框内表示高输出电阻的被测电路，电压表的“ ”数为 20k ，分别用/V/V5V 量程和 25V 量程测量端电压 ，分析理想情况下 的实际值是多少。用电压表xUxU5V 档测量时 的值及测量引起的相对误差。 用电压表 25V 档测量时 的值及测量引起x x吉林大学电子测量原理复习资料吉林大学前沿工作室 26的相对误差。 (其中 =5V)0E5、已知两电阻分别为 R1=202%，R 2=(1000.4)，试求两电阻串联时的总电阻和相对误差。6、用1.0 级 300V 交流电压表和1.5 级 15A 交流电流表测得某电炉的工作电压为220V，电流为 8.0A，试求用此法测量时，电炉功耗的最大相对误差 P为多少?7、 已知示波器偏转灵敏度Dy=0.2V/cm ，荧光屏有效宽度 10cm(1)若扫描速度为0.05ms/cm(放“校正”位置)，所观察的波形如下图所示，求被测信号的峰峰值及频率；(2)若想在屏上显示 10 个周期该信号的波形，扫描速度应取多大?吉林大学电子测量原理复习资料吉林大学前沿工作室 278、利用正弦有效值刻度的均值表测量正弦波、方波和三角波，读数均为 1V，试求三种波形信号的有效值分别为多少?（三角波 ，方波 ）15.FK1F吉林大学电子测量原理复习资料吉林大学前沿工作室 28一、填空题1.测量误差就是测量结果与被测量_真值_的差别，通常可以分为_绝对误差_和_相对误差_两种。2.多次测量中随机误差具有_有界_性、_对称_性和_抵偿_性。3.4 位 DVM 测量某仪器两组电源读数分别为 5.825V、15.736V，保留三位有效数字分别应12为_5.82V_、_15.7V_。4.示波器 Y 轴前置放大器的输出信号一方面引至触发电路，作为_同步触发_信号；另一方面经过_延迟线_引至输出放大器。5.示波器 X 轴放大器可能用来放大_扫描_信号，也可能用来放大_直接输入的任意外接_信号。6.在示波器中通常用改变_积分电阻 R(或积分电容 C)_作为“扫描速度”粗调，用改变_积分电源 E_作为“扫描速度”微调。7.所谓触发极性不是指触发信号本身的正负，而是指由它的_上升沿_或_下降沿_触发。8.测量频率时，通用计数器采用的闸门时间越_长_，测量准确度越高。9.通用计数器测量周期时，被测信号周期越大，_量化（1）_误差对测周精确度的影响越小。10.在均值电压表中，检波器对被测电平的平均值产生响应，一般都采用_二极管全波(或桥式整流) _电路作为检波器。11.所有电压测量仪器都有一个_抗干扰_问题，对 DVM 尤为重要。12._马利科夫_判据是常用的判别累进性系差的方法。13._ 等准确度_分配是指分配给各分项的误差彼此相同。14.当观测两个频率较低的信号时，为避免闪烁可采用双踪显示的_断续_方式。15.频谱仪的分辨力是指能够分辨的_最小谱线间隔_，它表征了频谱仪能将_频率_紧挨在一起的信号区分开来的能力。二、选择题吉林大学电子测量原理复习资料吉林大学前沿工作室 291.根据测量误差的性质和特点，可以将其分为( C )三大类。A.绝对误差、相对误差、引用误差 B.固有误差、工作误差、影响误差C.系统误差、随机误差、粗大误差 D.稳定误差、基本误差、附加误差2.用通用示波器观测正弦波形，已知示波器良好，测试电路正常，但在荧光屏上却出现了如下波形，应调整示波器( A )旋钮或开关才能正常观测。A.偏转灵敏度粗调B.Y 轴位移C.X 轴位移D.扫描速度粗调3.通用计数器测量周期时由石英振荡器引起的主要是( C )误差。A.随机 B.量化 C.变值系统 D.引用4.DVM 的读数误差通常来源于( A )。A.刻度系数、非线性等 B.量化C.偏移 D.内部噪声5.( C )DVM 具有高的 SMR，但测量速率较低。A.逐次逼近比较式 B.斜坡电压式C.双斜积分式 D.V-f 式三、计算题1.设有两只电阻，R 1=2000.8，R 2=511%，试求这两只电阻并联时的总阻值及误差。解：(5 分)R 并 =R1R 2= = =40.6 12051+吉林大学电子测量原理复习资料吉林大学前沿工作室 30 R 并 = R 1+ R 2 ln 并lnR并= - + + 1 12 12= - 1%- 0.82.515% 11.92% R 并 = R 并 R 并 =1.92%40.6=0.78 2.测量电阻 R 消耗的功率时，可间接测量电阻值 R、电阻上的电压 V、流过电阻的电流 I，然后采用三种方案来计算功率：(1)请给出三种方案；(2)设电阻、电压、电流测量的相对误差分别为 R=1%, v=2%, I2.5%,问采用哪种测量方案较好?解：(8 分)方案 1： P=VI P= I+ V=(2.5%+2%)=4.5% 方案 2： P=V 2/R P=2 V R=(22%+1%)=5% 方案 3： P=I 2R P=2 I+ R=(22.5%+1%)=6% 选择第一种方案 P=VI 比较合适。3.欲用电子计数器测量一个 fX=200Hz 的信号频率，采用测频(选闸门时间为 1s)和测周(选时标为 0.1s)两种方法，试比较这两种方法由1 误差所引起的测量误差，并讨论所得结果。解：(5 分)吉林大学电子测量原理复习资料吉林大学前沿工作室 31测频：= N 1Tfx= =510-3 120测周：= = N 1TxS/X=0.110 -6200=210-5从结果可知，对于测量低频信号，测周比测频由1 误差所引起的测量误差要小，故应选用测周模式以提高测量精度。4.利用正弦有效值刻度的均值表测量正弦波、方波和三角波，读数均为 1V，试求三种波形信号的有效值分别为多少?解：(6 分)= = = = 0