电子测量原理重点习题答案

课程《现代测试技术及应用》教材《电子测量原理》课后习题2第1章测量的基本原理1-11(1)对于输出电压已知输出电压的实际相对误差：输出电压分贝误差：((((((13%,6000mV100%ooooooUUUUUUxA测量值)实际值)测量值)测量值)实际值)实际值)((60005825mV(13%1.03)ooUU测量值)实际值)()(())3%58253%175mV6000-5825175mVoooxUxUU实际值测量值实际值，或输出电压的相对误差：dB=20lg(1)20lg(1.03)0.26dB3第1章测量的基本原理1-11(2)对于放大倍数放大倍数的绝对误差：放大倍数的相对误差：放大倍数的分贝误差：dB=20lg(1)20lg(1.03)0.26dB((((((175mV145.81.2mVooooiiiUUUUAAAUUU测量值)实际值)测量值)实际值)测量值实际值测量值)实际值)((145.83%5825mV1.2mVoiAAUAU实际值)实际值实际值)4第2章测量方法与测量系统2-17F；T；Ｔ；Ｆ；Ｆ5第3章测量误差及数据处理3-2（1）12次测量的平均值：（2）实验偏差(测量值标准偏差的估计值)：（3）算术平均值标准偏差的估计值：（4）由t分布，查表3-4，当自由度v=10，Pc=95%时，有置信系数kt=2.23。则实验结果为：20.49xmH211()()0.021niiSxxxmHn.mHniixxn112049().().mHniixxSxn2100046002111().().mHSxSxn0020005812()(20.492.230.0058)mH(20.490.01)mHtAxkSx6第3章测量误差及数据处理3-3（1）12次测量的平均值：（2）计算各个测量值的残差vi（3）由马利科夫判据得：（4）因为，所以有累进性系统误差。20.49xmH211()()0.021niiSxxxmHn.kHzniixxn11110056//.nniiiinDvv212100275.D0027507第3章测量误差及数据处理3-4（1）10次测量的平均值：（2）实验偏差(测量值标准偏差的估计值)：（3）计算各个测量值的残差vi（4）根据莱特检验法：判断没有异常数据。20.49xmH211()()0.021niiSxxxmHn.kniixxn111034().().kniixxSxn210837030193is8第3章测量误差及数据处理3-5电压的加权平均值（最佳估计值）：20.49xmH211()()0.021niiSxxxmHn...VmiiimiiWxxW11617125141267593-6合成标准不确定度：相对合成标准不确定度：合成不确定度的有效自由度：()cuyyNiiiiCeffvxuCyuv1444)()(第3章测量误差及数据处理2/1122)()(Niiicxuxfyu()[()][()][()]()()()()()()()=[][][](.%)(.%)(.%)(.%)NciiiuyaXXuxaXXuxaXXuxfuxyxaXXXaXXXaXXXuxuxuxXXX22222223113212322211231231232222222312123025057082103103-6（续）合成不确定度的有效自由度：第3章测量误差及数据处理()()()()()()()()()()CcCeffNNNiiiiiiiiiiiicuyuyyuyyvCuxCuxCuxvvyyvuyybxxuxbxxuxbxxuxbxxxvbxxxvbxxx44444444441114444231132123123112321231111()(.%)(.%)(.%)(.%)()()()cvuyyuxuxuxxvxvxv344444444312112233103190250570821119414均值为:.Vx752A类不确定度：A类不确定度的自由度:B类不确定度：B类不确定度的自由度:合成不确定度：合成不确定度的自由度：21()11()()0.017V1nAiiSxuSxxxnnn7.520.5%0.0223BuK2222(0.017)(0.022)0.028VCABuuu44()444()0.02844()()0.0176CeffVABABuVvuVuVvv假设t分布，由v和Pc=95%,查表3-4，得k=2.02扩展不确定度：则该电压的测量结果:2.020.0280.057V0.06VCUku(7.520.06)VxxU第3章测量误差及数据处理3-7Bv1716Avn12第4章时间与频率的测量4-4sxNNNTf111xcxsxcfffTffs,.s,.ssxssxNTNNTfNTNNTf3323111111011011101110011013第4章时间与频率的测量4-5(1)(2)因为±1误差比标准频率误差低了两个量级，不能满足低一个量级的要求。1xcxsxcfffTff6663110110,1010s10010ssxxsTTffT要满足：即闸门时间4311=10s,=1kHz,==1101010sxsxTfTf若则14第4章时间与频率的测量4-6(1)(2)不能把晶振校准到10-9。1xcxsxcfffTff7776110110,101s1010ssxxsTTffT要满足：即闸门时间9961010100s1010sT若晶振校准到，则15第4章时间与频率的测量4-7(1)测频时，±1误差引起的测量误差为：(2)测周时，±1误差引起的测量误差为：1xcxsxcfffTff-3311==110110sxTf01cxxcfTTTff3-6-5001==100.0110=110xxfTTf16第4章时间与频率的测量4-8(1)中界频率为：(2)当fx1kHz时，宜采用测周。1xcxsxcfffTff01cxxcfTTTffHz.mssfffTT3060111001101017第5章电压测量5-15(1)采用正弦有效值刻度的均值电压表测量波形时，其读数即为正弦波的有效值，所以正弦波的有效值：(2)方波的有效值：(3)三角波的有效值：1VUa正弦0.910.910.9VFUK方波0.91.150.911.35VFUK三角波18第5章电压测量5-19(1)第一次积分结束时，积分器的输出电压：(2)第一次积分时间内的计数值：(3)第二次积分时间：321361120101.53V1010110tomxxtTUUdtURCRC--´=-=-=-=-´´´ò11033111002010100102000TNTTNTfT-====´´´=32236210()3101011015ms2tomromrtomrTUUdtUURCRCURCTU-=--=+--´´´´===-ò19第5章电压测量•33222022001510100101500TTNTNTfT-====´´´=312=1102000rUeN--==´3½DVM。20第5章电压测量5-23(1)甲9999是4位，乙19999为4位半。(2)乙200mV，可以测量的最大输入电压为199.99mV，其分辨力为0.01mV/字。200mV/20000(3)对于乙表，2V量程时，1字=0.0001V，固有误差：相对误差：20V时，1字=0.001V，固有误差：相对误差：4(%)0.02%20.02%1.520.0001)510VxUUn字（读数字）=（4510=0.03%1.5xUrU30.02%1.520.001)2.310VU（32.310=0.15%1.5xUrU21第6章阻抗测量6-3(1)正确；(2)错误；(3)正确；(4)错误。423xzzzz=xZ2Z3Z4ZD交流电桥22第6章阻抗测量6-4xZ2Z3Z4ZD交流电桥3424242433424333422243441()11()11()xxxxxxzzzzRRzzjwczzjwcRRjwcRjwLjwccRjwLjwcRRRjwRRcjwcc=+==++=+=+=+23第7章信号波形测量7-9扫描速度7-10正弦信号的峰-峰值正弦信号的峰值正弦信号的有效值10cm10cm50cm/s22VfT7.11010710mVPPyVhDk355mV2PPPVV251.1mV222PPPVVV24第7章信号波形测量7-11(1)频率为500Hz的方波在示波器上显示时，其水平方向在一个周期内应该占据在垂直方向上应该占据11000sms5005002cm1ms1mscmcm20mV2cm10mVcm25第8章信号的产生8-7设VCO1输出频率为f1，由，则由，则所以输出频率范围步进频率(N1变化1)20.49xmHiffN111ifNf111oifffNN122210()()ioiiiiNffNffNfNfNfNN1111222212222101010(~)kHz(~)kHzof100011001720100010010.MHz.MHzof7211001kHzHz111001026第8章信号的产生8-10输出频率20.49xmH80402100MHz0.0233Hz22NMff27第9章信号分析和频域测量9-3每个滤波器的带宽最大为50kHz，所以共需滤波器个数：20.49xmH10MHz20050kHz分辨力带宽（RBW）反映滤波器区分两个相同幅度、不同频率的信号的能力A20f10.707f0f2f1RBWRBWRBW