电子测量试卷

2010电子测量试卷一、填空题。1.1用一个以100分度表示50mA的电流表测量某电流时，指针指在50处，则读数为50，示值为25mA。1.2电子测量仪器的发展大体经历了模拟仪器、数字仪器、智能仪器和虚拟仪器四个阶段。1.3计量基准通常可分为主基准、副基准和工作基准。1.4测量误差按性质分有系统误差、随机误差和疏失误差三种。为了减小随机误差对测量结果的影响，可采取多次测量取平均值的方法。1.5波形系数是指交流电压的有效值与平均值之比；波峰系指交流电压的峰值与有效值之比。1.6示波管中辉度的调节是改变栅极G的电位。1.7某频率计测量结果为10.98754MHz，取五位有效数字，其值为10.988。1.8满度误差实际上给出了仪表各量程内绝对误差的最大值。1.9实际双积分型DVM中，T1一般为20ms的整数倍，目的是减少工频干扰。1.10电子计数法测周期时由于噪声影响门控信号的准确性，就造成所谓1误差。二、单向选择题2.1检测线路通常采用UT39E型数字万用表的（C）档最方便。A200ΩB200MΩC“”D都不行2.2用DSO-2902/512K型测试仪测试数字系统是，个测试点应连接到（C）。ACH-A1BCH-A2C逻辑POD盒D都可以2.3用DSO-2902/512K型测试仪观察李沙育图形是应打开（A）窗口。AXY绘图BFFTC测量显示框D都可以2.4用TDS1002型数字存储示波器观察某电路输出的正弦波形是，屏幕上显示左右移动的波形，为了使波形显示稳定，应当（C）。A调节“伏/格”的值B调节“时间/格”的值C调节触发电平D改变探头衰减设置2.5用UT39E型数字万用表检测100Hz，3pVp正弦信号时，应把波段开关置（A）档。AAC2VBAC20VCDC2VDDC20V2.6用DSO-2902/512K型测试仪测试数字系统时，触发源应选择（C）。AA1BA2CLogicD都可以2.7用DSO-2902/512K型测试仪测试数字系统时，显示的时序图左右晃动是由于（D）A“伏/格”的值调节不当B“时间/格”的值调节不当C采样速率“Rate”调节不当D触发字“Word”设置不当2.8用DSO-2902/512K型测试仪测试数字系统时，有时序图但不能显示二进制数据是由于（C）。A触发源选择错误B触发电平设置不当C采样速率“Rate”调节不当D触发字“Word”设置不当三、简答题3.1减小系统误差的方法有哪些？答：减小系统误差的常用方法有：1、从产生误差的根源上采取措施；2、用修正法减小系统误差；3、采取技术措施减小恒值系统误差，主要有零示法、替代法、微差法等。3.2简述等精密度测量结果的处理步骤。答：等精密度测量结果的处理步骤是：1、用修正值等方法减小恒值系统误差的影响；2、求算术平均值；3、求剩余误差；4、求标准差估计值；5、判断疏失误差，剔除坏值；6、剔除坏值后再求剩下数据的算术平均值、剩余误差、标准差估计值，并再次判断疏失误差，直到无坏值为止；7判断有无变值系统误差；8、求算术平均值的标准差估计值；9、求算术平均值的不确定度；10、给出测量结果的表达式。3.3什么是量化误差？答：量化误差是数字式仪表固有的原理性误差，是不可消除的。例如电子计数器测频时，主门的开启时刻与计数脉冲的时间关系是不相关的，它们在时间轴上的相对位置是随机的。因而在相同的主门开启时间内计数器计得的数却不一样，其最大误差总是1个计数单位，称为1误差，也叫量化误差。四、应用题4.1用一7位电子计数器测量一个xf=5MHz的信号频率，当“闸门时间”置于1s和10ms时，试分别计算由量化误差引起的测频误差是多少？解：电子计数器测频的量化误差为NN=x1Tf，故有1、“闸门时间”置于1s时由量化误差引起的测频误差为11ff=xfT11=610511=2×7102:、“闸门时间”置于10ms时由量化误差引起的测频误差为212ff=xfT21=6310510101=2×5104.2用李沙育图形法测量两个正弦波的相位差时，如何操作才能使坐标原点位于椭圆中心？试写出详细操作步骤。答：用李沙育图形法测量两个正弦波的相位差，将显示一个椭圆，应在读数前确定坐标原点。具体做法是：（1）根据信号幅度大小，正确选择CH1、CH2两通道探头衰减位置和“伏/格”的值。根据信号频率大小选择适当的“时间/格”的值。把A信号接入CH1通道（X）,把B信号接入CH2通道（Y）。（2）把CH1通道输入藕合方式置“GND”,调节CH1通道位置旋钮，使垂直线段与屏幕中间的垂直刻度线重合，然后恢复输入藕合方式为“AC”。（3）把CH2通道输入藕合方式置“GND”,调节CH2通道位置旋钮，使水平线段与屏幕中间的水平刻度线重合，然后恢复输入藕合方式为“AC”。4.3用TDS1002数字存储示波器CH-A1通道观测一个1pVp的正弦波，显示其峰-峰值为10V。试说明为什么？并指出正确的观测方法。答：由题意可知，TDS1002数字存储示波器显示的峰-峰值为实际的峰-峰值10倍。这是由于示波器信号线探头衰减位置与示波器内“衰减”设置不一致引起的。正确的观测方法是：（1）由于信号幅度不大，不需要衰减，故应将探头衰减位置打到“×1”档。（2）把TDS1002数字存储示波器内“衰减”设置为“×1”。4.4UT39E型数字万用表DC2V档准确度为（读数的0.1%＋3个字），最大显示值为19999，则满度误差为多少？解：UT39E型数字万用表DC2V档时最大显示数位19999，则1个字代表的电压值为1个字=200002=0.1mV由题意可知，DC2V档准确度为（读数的0.1%+3个字），故满度绝对误差为3个字，即U=3个字=3×0.1=0.3mV则满度相对误差为m=mUU×100%=%1002103.03=0.015%4.5DSO-2902/512K型测试仪测试74LS160时，要求在二进制数据显示栏依次看到其输出数字流（即0000～1001十个状态）。试写出操作步骤，指出各通道接线、通道名称、采样速率、触发字等。解：74LS160为10进制计数器，共有0000～1001十个状态。用DSO-2902/512K型测试仪测试时，要在二进制数据显示栏依次看到其输出数据流，就要求对各通道合理排列，并适当设置采样速率和触发字。具体操作步骤如下：（1）把74LS160插入数字电路实验板，连接电源Vcc、GND,预置数端、复位端、使能端和ET都接高电平，CLK端接100Hz脉冲。（2）把74LS160的Q3Q2Q1Q0依次接到“逻辑POD盒”的D3D2D1D0通道，把进位输出Q接到“逻辑POD盒”的D4通道，把CLK端接到“逻辑POD盒”的D5通道。（3）设置通道名称：“ChanD0”“Q0”，“ChanD1”“Q1”，“ChanD2”“Q2”，“ChanD3”“Q3”，“ChanD4”“Q”，“ChanD5”“CLK”。（4）设置采样速率为“20kSa(50us)”，设置触发字（Word）为“00100000”。（5）打开实验箱电源。（6）把触发游标拖到屏幕最左边。（7）点“”按钮，捕捉到数据后，观察逻辑分析仪波形显示区和数据显示区。（8）在二进制数据显示栏显示的数据最后4位数依次为0000～1001十个状态。4.6某示波器置偏转因数dy=500mV/div（校准），置时基因数dx=100μS/div（校准），屏上显示待测稳定方波波形，测峰-峰值电压为5div，水平方向8div为四个周期，求待测方波电压的峰值Up、有效值U以及频率0f。解：待测方波电压的峰值Up为PU=yd×H=500×25103=1.25V方波的波峰系数都为1，故有效值为U=Up=1.25V该方波频率为548101001116XdTfxkHz4.7用峰值电压表测量某三角波电压，示值（读数）为20V，则有效值、峰值和平均值各位多少？（已知FK=1.15，PK=1.73）解：已知aU=20V,则PU=2aU=28.28V∵PK=UUP∴35.1673.128.28PPKUUV又∵UUKF∴22.1415.135.16FKUUV即该三角波的有效值为16.35V，峰值为28.28V，平均值为14.22V。4.8用DSO-2902/512K型测试仪的FFT窗口可实现频谱分析法测量一个线性放大电路是否存在谐波失真。试说明测量原理和简单操作方法。解：DSO-2902/512K型测试仪的FFT窗口可以观测信号的频谱，一个正弦信号的频谱只有1根频谱线，而一个非正弦波有多条频谱线。给一个线性放大电路输入端加一个正弦波测试信号，观测其输出信号的频谱。如果只有1根频谱线则表明没有谐波失真；如果输出信号有多跟频谱线，则表明已出现谐波失真。简要操作方法如下：（1）用信号发生器输出一个幅度和频率适当的正弦波加到线性放大电路输入端，再把线性放大电路输出端信号送到DSO-2902/512K型测试仪的CH1-A1通道。（2）打开通道对话框，把A1通道的探头衰减设置成与探头线上衰减位置相同，适当设置“电压/格”的值。（3）触发源选A1，并根据信号频率适当选择采样速率。（4）点“GO”，再打开“FFT”窗口，频谱类型选“Magnitude”，窗口类型选“Hanning”，存储点数选“1024”，缩放选“×1”，如果只有1条频谱线，读取该谱线对应的频率与输入信号频率一致，则表明没有失真。