搜索
—1—成都理工大学2005—2006学年第一学期《电子测量仪器原理及应用》考试试卷大题一二三四五总分得分一、（20分）1．叙述直接测量、间接测量、组合测量的特点，并各举一两个测量实例。（5分）直接测量：它是指直接从测量仪表的读数获取被测量量值的方法。如：用电压表测量电阻两端的电压，用电流表测量电阻中的电流。间接测量：利用直接测量的量与被测量之间的函数关系，间接得到被测量量值的测量方法。如：用伏安法测量电阻消耗的直流功率P，可以通过直接测量电压U，电流I，而后根据函数关系P＝UI，经过计算，间接获得电阻消耗的功耗P；用伏安法测量电阻。组合测量：当某项测量结果需用多个参数表达时，可通过改变测试条件进行多次测量，根据测量量与参数间的函数关系列出方程组并求解，进而得到未知量，这种测量方法称为组合测量。例如，电阻器电阻温度系数的测量。2．选择测量方法时主要考虑的因素有哪些？（5分）①被测量本身特性②所要求的测量准确度③测量环境④现有测量设备3．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。（5分）点频法：逐点测量幅频特性。将正弦信号源接于被测电路输入端，由低到高不断改变信号源的频率，信号电压不应超过被测电路的线性工作范围，且尽量保持不变。用测量仪器在各个频率点上测出输出信号与输入信号的幅度比，即可得到幅频特性。扫频法：将等幅扫频信号加至被测电路输入端，然后用显示器来显示信号通过︵︶—2—被测电路后振幅的变化。由于扫频信号的频率是连续变化的，因此在屏幕上可直接显示出被测电路的幅频特性。4．双踪与双线示波器的区别是什么？（5分）双踪示波器的垂直偏转通道由A和B两个通道组成。两个通道的输出信号在电子开关控制下，交替通过主通道加于示波管的同一对垂直偏转板。A、B两个通道是相同的。主通道由中间放大器、延迟线、末级放大器组成，它对两个通道是公用的。双线示波器采用双线示波管构成。双线示波管在一个玻璃壳内装有两个完全独立的电子枪和偏转系统，每个电子枪发出的电子束经加速聚焦后，通过“自己”的偏转系统射于荧光屏上，相当于把两个示波管封装在一个玻璃壳内公用一个荧光屏，因而可以同时观察两个相互独立的信号波形。双线示波器内有两个相互无关的Y通道A和B，每个通道的组成与普通示波器相同。第二版本：双踪示波器：在单线示波器的基础上增加了电子开关，利用分时复用的原理，分别把多个垂直通道的信号轮流接到Y偏转板上，最终实现多个波形同时显示。双线示波器：是利用多枪电子管来实现的。测试时各通道，各波形之间产生的交叉干扰可以减少或消除，可获得较高的测量准确度。二、（15分）1．有两个电容器，其中4000021CpF，4702CpF%5，问哪个电容器的误差大些？为什么？（5分）—3—2．如果要达到稳定显示重复波形的目的，扫描锯齿波与被测信号间应具有怎样的时序和时间关系？（5分）设扫描锯齿波周期为Tx，被测信号周期为Ty，n为整数，则当Tx=nTy时，示波器才能达到稳定显示重复波形的目的。3．示波器Y通道内为什么既接入衰减器又接入放大器？它们各起什么作用？（5分）三、（35分）1．结合下图，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？（8分）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—4—并联的两个二极管左端为正，右端为负。为正向锯齿波。接下面的二极管2．指出下图数字合成低频信号产生器的错误，说明工作原理及ROM的大小和输出f的大小。（10分）3.扫频仪中如何产生扫频信号？如何在示波管荧光屏上获得网络的幅频特—5—性？（7分）扫频信号是由固频振荡和扫频振荡在混频器里经差频的方法而获得的。扫频信号发生器产生的扫频信号送到宽带放大器放大后，送入衰减器，然后输出扫频信号到被测电路。扫频信号通过被测电路后，经过Y轴电位器、衰减器、放大器放大后送到示波管的Y轴偏转板，得被测电路的幅频特性曲线。4．数字存贮示波器是怎样工作的？取样速率受什么约束？（10分）数字存贮示波器采用数字电路，将输入信号先经过A／D变换器，将模拟波形变换成数字信息，存贮于数字存贮器中，需要显示时，再从存贮器中读出，通过D／A变换器，将数字信息变换成模拟波形显示在示波管上。四、（15分）1．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？（5分）电子枪由灯丝（F）、阴极（K）、栅极（G1）、前加速极（G2）、第一阳极（A1）和第二阳极（A2）组成。灯丝F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。G2、A1、A2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、A1、A2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、A1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。—6—第二版本：它由灯丝、阴极、栅极和前加速极和第一阳极、第二阳极。灯丝对阴极加热。加热后的阴极发射电子。控制栅极的电位比阴极电位低，改变这两者之间的电位差就可以控制射向荧光屏的电子数量，从而改变荧光屏上的光点的明暗，即“辉度”。当电子束通过栅极小孔时，电子相互排斥二发散，必须将他们聚焦，加速，为此设计了聚焦极，也就是第一阳极，和第二阳极，即加速极。2．电子示波器由哪几个部分组成？各部分的作用是什么？每部分技术指标？（10分）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。Y通道的作用是：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通道的作用是：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通道的作用是：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。示波管的作用是：将电信号转换成光信号，显示被测信号的波形。幅度校正器的作用是：用于校正Y通道灵敏度。扫描时间校正器的作用是：用于校正x轴时间标度，或用来检验扫描因数是否正确。电源的作用是：为示波器的各单元电路提供合适的工作电压和电流。五、（13分）1．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？（5分）—7—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。2．记忆示波管是怎样实现记忆波形的功能？记忆示波器能否观测单次性高频信号？（5分）记忆示波器的记忆功能是由记忆示波管完成的。将记忆信号存贮于示波管的栅网上，需要显示时，泛射枪发出的流均匀地近乎垂直地射向存储栅网，将栅网存储的波形在荧光屏上清晰地显示出来。记忆示波器能观测单次性高频信号。第二版本：电子发射出来后撞击到栅网上，上面的电子被撞开，需要显示时，泛射枪发出电子通过栅网上被撞开的缺口，即可在荧光屏上显示处波形。—8—成都理工大学2003—2004学年第一学期《电子测量仪器原理及应用》考试试卷B大题一二三四五总分得分︵︶—9——10——11—三题答案如下图：四题答案如下：—12——13—成都理工大学2005—2006学年第一学期《电子测量仪器原理及应用》考试试卷大题一二三四五总分得分一、（20分）二、（15分）三、（35分）四、（15分）五、（15分）2．说明电子开关电路的工作原理（10分）︵︶—14—成都理工大学2005—2006学年第一学期《电子测量仪器原理及应用》考试试卷大题一二三四五总分得分一、（20分）2、试简述电子测量的特点？（5分）频率范围宽，量程范围广，测量准确度高，测量速度快，易于实现遥测和测量过程的自动化，易于实现仪器小型化、微型化二、（40分）1、数字万用表由哪几个部分组成？各部分有何作用？（5分）数字万用表主要由以下几部分组成：一、表头通常采用磁电系测量机构作为万用表表头.二、测量线路一般万用表的测量线路由多量程直流电流表、多量程直流电压表、多橄程交流电压表及多盈程欧姆表组成.三、转换开关万用表各种测量对象及量程选择是靠转换开关来实现的.（数字万用表可以测量直流电压、直流电流、交流电压、交流电流、电阻、分贝位.有些万用表还可测量电容、电感、晶体管放大倍数）2、低频信号发生器一般由哪几个部分组成？各部分的作用是什么？由主振器，主振输出调节点位器，电压放大器，输出衰减器，功率放大器，阻抗变换器和指示电压表组成//一般由主振器，缓冲放大器，电平调节器，功率放大器，输出衰减器，阻抗变换器和输出指示器组成。主振器：产生频率可调的正弦信号。缓冲放大器：缓冲和电压放大的作用。功率放大器：对电平调节器送来的电压信号进行功率放大，使之达到额定的功率输出，驱除低阻抗的负载。︵︶—15—输出衰减器：用于改变信号发生器的输出电压或功率。阻抗变换器：用于匹配不同阻抗的负载，以便在负载上获得最大输出功率。输出指示器：用来指示输出端输出电压的幅度，或对外部信号电压进行测量，输出指示有指针式。3、高频信号发生器由哪几个部分组成？各部分的作用是什么？（5分）主振器、缓冲级、调制级、输出级、衰减器、内调制振荡器、监测器和电源等部分。主振器用于产生一定范围的高频振荡信号，缓冲级主要起阻抗变换作用，调制级主要完成对主振信号的调制，输出级主要进行阻抗匹配，内调制振荡器供给符合调制级要求的音频正弦调制信号，监测指示电路指示输出信号的载波电平和调制系数6、Y轴信道中加入延迟线的目的是什么？（5分）设置延迟线的作用是将被测信号在屏幕上出现的时间滞后于扫描开始的时刻，从而保证屏幕上显示出被测信号的全过程。四、（12分）2．扫频仪是由哪几部分组成的？各部分的作用如何？（5分）扫频信号发生器，被测电路，峰值检波器，扫描电压放大器，x轴y轴发大器。—16—成都理工大学2012—2013学年第二学期《电子仪器测量及原理》考试试卷（开卷）大题一二三四五总分得分一、（15分）1．什么叫电子测量？下列两种情况是否为电子测量，为什么？（5分）以电子技术理论为依据，以电子测量仪器和设备为手段，以电量和非电量为测量对象的测量过程。广义上的定义是电子线路制造成的仪器进行的测量。狭义是电子线路制造成的仪器来测量电的量值。（1）用水银温度计测量温度。不是，因为测量过程中，未涉及使用电子技术。这个算是利用基本物理量进行的直观测量。（2）利用传感器将温度变为电量，通过测量该电量来测量温度。属于，温度传感器一般都是电阻变化的,通上电流会产生电压,再加放大器放大成电压或电流信号,这个信号和传感器的电阻(查表知道温度)基本成线形传函,我们由电压或者电流信号就可以知道得到温度信息，从而实现了温度测量，因此属于电子测量。2、用量程是20mA的电流表测量实际值为18mA的电流，若读数为18.15mA，试求测量的绝对误差和相对误差？（5分）0.150.15/183．电子测量仪器有哪些分类方法？按功能可分为哪些类别？（5分）通用如：信号发生器、信号分析仪，，专用如：电视彩色信号发生器︵︶—17—二、（45分）1、下图为电阻-电压变换电路，说明工作原理。（5分）1.四个挡位的恒流源2.恒流源的电流通过Rx转化为电压此图是利用恒定电流实现R—V的转换。左下是温补电路，稳压二极管稳定电压，右边四路选择不同的电流范围，从而改变测量量程。三极管VT3起放大作用，将运放的电流扩流。运放的输出电压与Rx成正比，由Vx测得的电压与电流的关系可得出电阻值。2、下图为交流电压测量电路，说明工作原理。（5分）—18—左：两个二极管将交流电压转换为直流电压右：积分电路，将直流电压转换为平均值，得到测量结果3、下图为数字频率变换测量电路，说明工作原理。（5分）输入一个信号经过三极管放大电路将信号放大，放大信号经过