电子测量技术实验指导书安涛安胖.docx

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电子测量技术实验指导书安涛安胖

电子测量技术

实验指导书

安涛主编

河北科技大学

信息科学与工程学院

2007．06

实验一工作仪表的校准

一、实验目的

1、掌握数字电压表的基本原理和应用；

2、设计校准工作仪表的电路，并用该电路实现用数字电压表校验一般电压表或万用表，要求对电压表的精度，准确度等级有一定认识；

3、用智能型DVM校验数字万用表（DMM）。

二、仪器设备

1、TD1913B型DVM；

2、数字万用表VD890D；

3、高稳定度直流稳压电源；

4、可变电阻器。

三、实验步骤

1、设计校验电路；

2、按设计好的原理图连接电路，检查电路及所用仪器是否正常；

3、取被校表VD890D2V档的100Mv，200mV，……，1000mV，1100mV，……1900mV，1999mV共20个数据；同时测读校准表TD1913B2V显示的准确电压值，做记录；

4、电压极性变为“负”，重复第3项测量步骤；

5、根据校验点的数据，计算VD890D误差。

四、实验报告

分析、计算实验数据，通过计算被校验的数字万用表VD890D各个被校验点的误差，判定被校验表的准确度等级是否合格。

说明：

TD1913B型DVM为4位半，其固有误差为+/-（0.07%*读数+0.02%满量程）；

VC890D型DMM为3位半

，其在2V档的固有误差为

（0.5%*读数+1个字）。

表1实验数据记录

V0

V1

V

Vmax

实验二测量误差自动数据处理程序的设计

一、实验目的

1、帮助学生加深对测量误差理论的理解，熟悉测量数据处理的方法和步骤，培养学生理论联系实际的能力。

2、以误差分析理论为基础，结合学生本人熟悉的计算机高级语言编制程序，实现误差数据的计算机自动分析、测量误差计算与实验数据处理。

3、编制高级语言程序，实现对实验一《工作仪表的校准》测量误差数据的自动处理：

（1）剔除坏值

（2）判断系统误差

（3）计算样本平均值、方差估计值和标准差估计值

（4）列出最终结果。

二、仪器和设备

1、微型计算机。

三、实验步骤

1、编制程序（课前布置，课余设计）；

2、上机作业（输入的数据为实验一《工作仪表的校准》测量误差数据）；

3、完成实验报告。

四、参考程序

#include“stdio.h”

#include“math.h”

defineN100

floatDatd[N],vi[N];

/*定义常用变量为全局变量*/

floatave,sumxi,sumvi,sums2,s,s2;

intn,h;/*h用来判断是否存在系统误差*/

/************************

函数名：

main（）

函数功能：

主系统流程，输入数据、显示测量结果

*************************/

main（）

{intI,c=2;

floatt=2.26;

floataves,aves2,u;

printf（“请输入要输入得数的个数:

”）;

scanf（“%d”,&n）;

printf（“请输入%d个数”,n）;

for（I=0;I

scanf（“%f”,&Data[I]）;

printf（“/n输入的%d个数为:

”,n）;

for（I=0;I

printf（“%f”,Data[I]）;

printf（“剔除坏值并求测量值的方差与标准差”）;

fun（）;/*Data[M]及n都定义为全局变量，所以只调用函数，不传递参数*/

printf（“判断有无线形系统误差:

”）;

Deline（）/*调用函数*/

printf（“判断有无周期性系统误差:

”）;

Delcyc（）/*调用函数*/

if（h=1）;/*h=1说明存在系统误差*/

{c=sumvi/（float）n;/*消除系统误差*/

for（I=0;I

Data[I]=Data[I]+c;

Printf{“修正后的数据为:

”};

For（I=0;I

Pritf（“%f”,Data[I]）;

Printf（“计算样本平均值的方差与标准差:

”）;

aves2=s2/（float）n;

aves=sqrt（aves2）;

printf（“/n样本平均值的方差为:

%f”,aves2）;

printf（“/n样本平均值的标准差为:

%f”,aves）;

if（n>20）u=c*aves;

elseu=t*aves;

printf（“测量结果的不准确度为:

%f”,u）;

printf（“测量的最终结果为:

A=%f+-%f”,ave,u）;

/*****************************************

函数名：

fun（）

函数功能：

剔除坏值并求测量值的方差与标准差的估计值

XX文库-让每个人平等地提升自我******************************************/

voidfun（）

{intI,j,k;

floatsumxi=0.0,sumvi=0.0,sums2=0.0;

floatAr[n],t;

for（I=0;I

{sumxi=sumxi+Data[I];

sums2=sums2+Data[I]*Data[I];}

ave=sumxi/（float）n;

for（I=0;I

{vi[I]=Data[I]-ave;

sumvi=sumvi+vi[I];}

s2=（sums2-n*ave*ave）/（float）（n-1）;

s=sqrts2;

for（I=0;I

Ar[I]=fabs（vi[I]）;

t=Ar[0];j=0;

for（I=0;I

if（Ar[I]>t）

{t=Ar[I];j=I;}

if（（t-3*s）>=0）

{printf（“第%d个数据是坏值”,j++）;

printf（“坏值=%f”,Data[I]）

for（k=j+1;k

{Data[j]=Data[k];n=n-1;}

fun（）;}

else{printf（“平均值为:

%f”,ave）;

printf（“样本方差为:

%f”,s2）;

printf（“样本方差为:

%f”,s）；}

}

/********************************

函数名：

deline（）

函数功能：

判断是否存在线性系统误差

*********************************/

voiddeline（）

{intI;floatP=0.0,Q=0.0,M;

if（n%2=0）

{for（I=0;I

P=P+vi[I];

For（I=n/2;I

Q=Q+vi[I];}

else{for（I=0;I<（n-1）/2;I++）

P=P+vi[I];

for（I=（n-1）/2;I

Q=Q+vi[I];}

M=P-Q;

If（M=e^-3）

Printf（“不存在线形系统误差”）;

else

printf（“/n存在线形系统误差”）;n=1;}}

/********************************

函数名：

delcyc（）

函数功能：

判断是否存在周期性系统误差

*********************************/

voiddelcyc（）

{intI;floatsum=0.0;

for（I=0;I

sum=sum+vi[I]*vi[I+1];

if（fabs（sum）>sqrt（n-1）*s2）

{printf（“存在周期误差”）;h=1;}

}

实验三读出式示波器的应用

一、实验目的

1、完成对指定信号的幅值、频率、周期的测量；

2、使用至少两种方法测量两个信号的相位差；

3、测量RC网络的幅频特性；

4、自行设计电路，应用读出式示波器测量二极管或三极管的伏安特性并绘制曲线。

二、仪器设备

1、读出式示波器SS-7802；

2、信号发生器GFG-8219A；

3、RC网络电路板。

4、高稳定度直流稳压电源；

三、实验步骤

1、对指导老师指定的信号进行测量，读出信号的幅值、频率、周期并填写实验报告。

2、测量两个同频信号的相位差（一路信号为基准信号，另一路信号为经过RC网络延迟的信号）。

注意，设计两种方法进行测量并填写实验报告。

3、设计实验方法测量RC网络的幅频特性，填写测量数据结果表并绘制幅频特性曲线。

*4、自行设计并搭建电路，应用读出式示波器测量二极管或三极管的伏安特性并绘制曲线，填写实验报告。

注：

实验第四步为选作。

四、实验报告

实验中幅频特性测量结果可以参考下面的表格填写

表2RC网络的幅频特性测量结果

频率

振幅

幅频特性曲线

V

f