搜索
-1-1)电子测量：指以电子技术理论为依据，以电子测量仪器和设备为手段，对电量和非电量进行的测量。2)电子测量特点：1．测量频率范围宽：10-6-1012；2．测量量程宽：10-14-108；3．测量准确度高低相差悬殊：10-14-10-1；4．测量速度快；5．可以进行遥测；6．易于实现测试智能化和测试自动化；7．影响因素众多，误差处理复杂。3)测量仪器的功能：1.变换功能；2.传输功能；3.显示功能。4)测量仪表的主要性能指标：1.精度：精密度、正确度、准确度；2.稳定性；3.输入阻抗；4.灵敏度；5.线性度；6.动态特性。5)计量：是利用技术和法制手段实现单位统一和量值准确可靠的测量。6)基本计量单位（7个）：①长度：米（m）②时间：秒（s）；③质量：千克（kg）；④电流：安培（A）；⑤物质量：摩尔（mol）；⑥热力学温度：开尔文（K）；⑦发光强度：坎德拉（cd）。7)真值A0：“纯理论值”，在一定条件下所呈现的客观大小或真实数值称作它的真值。8)指定值As：“约定真值”，一般由国家以法令的形式指定其所体现的量值作为计量单位的指定值，一般就用来代替真值。9)实际值A：“相对真值”，以上一级标准所体现的值当作准确无误的值。10)标称值：测量器具上标定的数值。11)示值：“测得值或测量值”，由测量器具指示的被测量量值称为测量器具的示值。12)测量误差的表示方法——绝对误差和相对误差。13)绝对误差定义为：0Axx-=D，x为测得值,A0为真值,但一般无法得到,所以用实际值A代替A0。14)绝对误差的特点：①绝对误差是有单位的量；②绝对误差是有符号的量。15)修正值：与绝对误差绝对值相等，符号相反，一般用符号c表示，cxAx=-D=-。16)相对误差：①实际相对误差：100%AxAgD=´；②示值相对误差（标称相对误差）：100%xxxgD=´；③满度相对误差（满度误差和引用误差）：100%mmmxxgD=´。17)仪表各量程内绝对误差的最大值：mmmxxgD=×，其中%msg=±，s为准确度等级，我国电工仪表的准确度等级分为0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0七级。18)分贝误差：广泛用于增益(衰减)量的测量中，电压增益分贝误差：20lg(1)()dBAdBAgD=+，功率增益分贝误差：10lg(1)()dBAdBAgD=+。19)容许误差：又称仪器误差，指测量仪器在规定使用条件下可能产生的最大误差范围，是恒量电子测量仪器质量的最重要的指标。有四项指标：工作误差、固有误差、影响误差和稳定误差。20)①工作误差：在额定工作条件下仪器误差的极限值；②固有误差：当仪器的各种影响量和影响特性处于基准条件时仪器所具有的误差；③影响误差：当一个影响量在其额定使用范围内取任一值，而其它影响量和影响特性均处于基准条件时所测得的误差；④稳定误差：仪器的标称值在其他影响量和影响特性保持恒定的情况下，于规定时间内产生的误差极限。21)测量误差的来源：①仪器误差：出厂校准定度不准确产生的校准误差、刻度误差，读数分辨力有限而造成的读数误差及数字式仪表的量化误差，仪器内部噪声引起的内部噪声误差，元器件疲劳、老化及周围环境变化造成的稳定误差，仪器响应的滞后现象造成的动态误差等；②使用误差：有些设备要求正式测量前进行预热而未预热，有些设备要求水平放置而倾斜或垂直放置，有的测量设备要求实际测量前须进行校准而未校准等；③人身误差：主要指由于测量者感官的分辨能力、视觉疲劳、固有习惯等而对测量实验中的现象与结果判断不准确而造成的误差；④影响误差：影响误差是指各种环境因素与要求条件不一致而造成的误差。对电子测量而言，最主要的影响因素是环境温度、电-2-源电压和电磁干扰等。⑤方法误差：又称理论误差，是指所使用的测量方法不当，或测量所依据的理论不严密，或对测量计算公式不适当简化等原因而造成的误差。方法误差通常以系统误差形式表现出来。22)误差的分类：①系统误差：在多次等精度测量同一量值时，误差的绝对值和符号保持不变，或当条件改变时按某种规律变化的误差称为系统误差（系差）。分为恒定系差和变值系差。主要特点：a.只要测量条件不变，误差即为确切的数值；b.用多次测量取平均值的办法不能改变或消除系差；而当条件改变时，这种误差的变化是有规律的，具有可重复性；c.可用修正值来减小这种误差。系统误差体现了测量的正确度。②随机误差：又称偶然误差，是指对同一量值进行多次等精度测量时，其绝对值和符号均以不可预料的方式无规则变化的误差。特点：有界性；对称性；抵偿性。随机误差体现了多次测量的精密度。③粗大误差：在一定的测量条件下，测得值明显地偏离实际值所形成的误差称为粗大误差，也称疏失误差或粗差。确认含有粗差的测得值称为坏值。23)产生系统误差的主要原因：①测量仪器设计原理及制作上的缺陷。例如刻度偏差，刻度盘或指针安装偏心，使用过程中零点漂移，安放位置不当等；②测量时的环境条件如温度、湿度及电源电压等与仪器使用要求不一致等；③采用近似的测量方法或近似的计算公式等；④测量人员估计读数时习惯偏于某一方向等原因所引起的误差。24)产生随机误差的主要原因：①测量仪器元器件产生噪声，零部件配合的不稳定、摩擦、接触不良等；②温度及电源电压的无规则波动，电磁干扰，地基振动等；③测量人员感觉器官的无规则变化而造成的读数不稳定等。25)产生粗差的主要原因：①测量方法不当或错误；②测量操作疏忽和失误；③测量条件的突然变化。26)设对被测量x进行n次等精度测量，得到n个测得值：123,,,nxxxxL，定义这n个随机变量的算术平均值为：11niixxn==å，也称作样本平均值；当测量次数n®¥时，样本平均值的极限定义为测得值的数学期望：11lim()nxiniExn®¥==å，也称作总体平均值。随机误差的算术平均值：11niixAnd==-å，由于随机误差的抵偿性，当测量次数n趋于无限大时，d趋于零，即随机误差的数学期望等于零。而因为()xEAnd=-®¥，故xEA=，即测得值的数学期望等于被测量真值A。27)当进行有限次测量时，各次测得值与算术平均值之差，定义为剩余误差或残差：iixxu=-。28)方差定义为n®¥时，测量值与期望值之差的平方的统计平均值，即2211lim()nixnixEns®¥==-å，标准差s反映了测量的精密度，σ小表示精密度高，测得值集中，σ大表示精密度低，测得值分散。29)极限误差（最大误差或随机不确定度）：3sD=。莱特准则：在正态分布的前提下，用极限误差来判断坏值，即把||||3iiuds»的测得值判为坏值。30)贝塞尔公式：当n为有限值时，我们用残差iu来近似或代替真正的随机误差id；用标准差的最佳估计值211ˆ1niinsd==-å来近似或代替标准差s。-3-31)算术平均值的标准差：/xnss=。32)当系差与随机误差同时存在时，若测量次数足够多，则各次测量绝对误差的算术平均值等于系差。33)消弱系统误差的典型测量技术：①零示法②替代法③补偿法④对照法⑤微差法⑥交叉读数法。34)零示器的种类有：光电检流计、电流表、电压表、示波器、调谐指示器、耳机等。35)常用函数的合成误差：①和差函数的合成误差：设12yxx=±，绝对误差12yxxD=D±D，相对误差1212yxxyyxxgD±DD==+，或者写成12121212yxxxxxxxxggg=±±±；②积函数的合成误差：设12yxx=×，绝对误差2112yxxxxD=×D+×D，相对误差12yxxggg=+；若12xxgg、都有正负号，则()12yxxggg=±+；③商函数的合成误差：设12xyx=，绝对误差1122221xyxxxxæöD=D+-Dç÷èø，相对误差12yxxggg=-；若12xxgg、都有正负号，则()12yxxggg=±+；④幂函数的合成误差：设12mnykxx=×，相对误差12yxxmnggg=+；若12xxgg、都有正负号，则()12yxxmnggg=±+；⑤积商幂函数的合成误差：设123mnpxxykx×=，相对误差123yxxxmnpgggg=+-，若12xxgg、都有正负号，则()123yxxxmnpgggg=±++。36)有效数字——从左边第一个不为零的数字起，到右面最后一个数字(包括零)止，都叫做有效数字。37)多余数字的舍入规则：“小于5舍，大于5入，等于5时采取偶数法则”，为0.5时，则末位为奇数时加1，末位为偶数时不变。如l2.35→l2.4(3是奇数，5入)，12.45→12.4(4是偶数，5舍)。38)当需要对几个测量数据进行运算时，保留的位数原则上取决于各数中精度最差的那一项。39)超低频信号发生器：30kHz以下，用于电声学、声纳。低频信号发生器：30kHz～300kHz，用于电报通讯。视频信号发生器：300kHz～6MHz，用于无线电广播。高频信号发生器：6MHz～30MHz，用于广播、电报。甚高频信号发生器：30MHz～300MHz，用于电视、调频广播、导航。超高频信号发生器：300MHz～3000MHz，用于雷达、导航、气象。40)信号发生器原理框图：41)信号发生器总的趋势是向着宽频率复盖、高频率精度、多功能、多用途、自动化和智能化方向发展。42)正弦信号发生器的性能指标：大的分类为频率特性、输出特性和调制特性，细分如下：①频率范围（指信号发生器所产生的信号频率范围，该范围内既可连续又可由若干频段或一系列离散频率复盖）②频率准确度（指信号发生器度盘显示数值与实际输出信号频率间的相对误差）③频率稳定度（指其他外界条件恒定不变的情况下，在规定时间内，信号发生器输出频率相对于预调值变化的大小，分为频率短期稳定度和频率长期稳定度）④由温度、电源、负载变化而引起的频率变动量⑤非线性失真系数(失真度，用来说明输出信号波形接近正弦波的程度，-4-222231100%nUUUUg+++=´L，1U为基波有效值，其他为各次谐波有效值)⑥输出阻抗⑦输出电平⑧调制特性。43)频率短期稳定度定义为信号发生器经过规定的预热时间后，信号频率在任意15min内所发生的最大变化，表示为：maxmin0100%fffd-=´。频率长期稳定度定义为信号发生器经过规定的预热时间后，信号频率在任意3h内所发生的最大变化44)用通用RC振荡器作为主振器的低频信号发生器中，可以使用同轴电阻器改变电阻R进行粗调，使得换档时频率变化10倍，而用改变双联同轴电容C的方法在一个波段内进行频率细调。45)函数信号发生器是低频信号发生器的一种，基本工作原理是先由积分电路和触发电路产生三角波和方波，然后通过函数转换器(例如二极管整形网络)将三角波整形成正弦波。46)射频（高频）信号发生器是指能产生正弦信号，频率范围部分或全部复盖300kHz～1GHz(允许向外延伸)，并且具有一种或一种以上调制或组合调制(正弦调幅、正弦调频、断续脉冲调制)的信号发生器。47)射频信号发生器分为：调谐信号发生器、锁相信号发生器、合成信号发生器。48)调谐信号发生器的振荡器通常为LC振荡器，可分为：变压器反馈式、电感反馈式(也称电感三点式)、电容反馈式(也称电容三点式)。振荡频率均为：02fLCp=，另外对于电容反馈式：1212CCCCC=+。图01变压器反馈振荡器图02电感反馈振荡器图03电容反馈式振荡器49)锁相信号发生器是在高性能的调谐式信号发生器中增加频率计数器，并将信号源的振荡频率利用锁相原理锁定在频率计数器的时基上，以高稳定度的石英晶体振荡器为基准的信号发生器。50)锁相环基本方框图：间接合成法即锁相环路法，102nffn=：51)锁相环的基本工作原理：当压控振荡器输出频率f2由于某种原因变化时，相应相位也产生变化，该-5-相位变化在鉴相器中与基准晶振频率f1的稳定相位相比较，使鉴相器输出一个与相位差成比例的电压ud(t)，经过低通滤波器，检出其直流分量uc(t)，用uc(t)控制压控振荡器中压控元件数值(如变容二极管电容)，从而调整VCO的输出频率f2，使其不但频率和基准晶振一致，相位也同步，这时称为相