电子测量.docx
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电子测量
《电子测量技术》模拟试题二
考试时间120分钟
试题
题号
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
总分
分数
1.考试形式:
开卷;2.考试日期:
年月日;3.本试卷共4大部分,满分100分。
班级学号姓名
注:
三角波:
、
=1.15;正弦波:
、
=1.11。
一、填空(每空1分,共20分)
1、电子测量的特点是测量频率范围宽、测量量程宽、__________、测量速度快和可以进行遥测等。
2、电子测量除了具体运用电子科学的原理、方法和设备对各种电量、电信号和电路元器件的特性参数进行测量外,还可以通过各种敏感器件对___________进行测量。
3、电子测量技术按测量的性质分类,电子测量的技术方法有:
时域测量、__________和数据域测量。
4、电子测量技术所包括的的基本技术有:
变换技术、__________、放大技术、处理技术和显示技术。
5、我国电子仪表的等级是按__________划分的。
6、电子测量的误差的来源主要有仪器误差、使用误差__________和理论误差。
7、有效数字反映了数据本身极限(最大)绝对误差,某有效数字为3.142V,其极限误差为__________。
8、频率测量方法可分为模拟法和__________两大类。
9、用电子计数器测量频率,其误差的主要来源包括计数器计数误差和__________误差两大类。
10、表征交流电压的基本参量有峰值、__________、有效值、波峰因数和波形因数。
11、峰值电压表适合测量__________频率的交流电压信号。
12、某电压值为0.775V,其电压电平为__________dB。
13、某数字电压表最大显示为1999,则该表的显示位数为__________位。
14、测量电流的方法有:
电流表直接测量法、__________、电流/频率转换法等。
15、示波器的结构主要由Y(垂直)通道和__________通道两大部分组成。
16、阴极射线示波管(CRT)主要由电子枪、__________和荧光屏组成。
17、用示波器测量某信号的周期,若扫描速度越高,则屏幕显示的波形周期个数越__________。
18、正弦信号发生器的性能指标主要有频率特性、__________和调制特性。
19、在正弦信号发生器中,不同的频率范围产生采用不同的方法,低频信号发生器的主振级一般采用__________振荡器。
20、锁相环的基本结构主要由相位比较器(PD)、__________和压控振荡器(VCO)三部分组成。
第1页共4页
二、简答题(每题5分,共25分)
1、简述引用相对误差的应用(2-3种),并以一种应用为例,简述应用原理(过程)。
2、简述系统误差的判断方法;简述在实际测量中应怎样减小系统误差。
3、什么是触发扫描?
什么是连续扫描?
简述触发扫描的特点?
4、用示波器测量某交流电压的峰值,简述测量方法(过程)。
5、画出数字式分频锁相环原理结构原理框图,简述各部分功能。
第2页共4页
三、计算题(每题5分。
共25分)
1、用如图3-1电路测量电阻Rx0,电压表的内阻为RV、电流表的内阻为RI,求测量值Rx=V/R受电表影响所产生的相对误差,并讨论结果。
2、用间接法测量晶体三极管的直流工作点电流ICQ,已知集电极电阻RC=1kΩ±2%,现用1.5级、量程为10V的电压表测得RC上的电压为5V,求ICQ的相对误差。
3、用一块正弦波有效值刻度的均值电压表测某三角波电压,示值(读数)为6V,该三角波有效值为多少?
4、某双积分式DVM,基准电压Ur=10V,积分时间T1=1ms,时钟频率f0=10MHz,若在T2时间计数器的计数值N=5600,求被测电压值。
5、某四位逐次逼近移位寄存器SAR,若基准电压为5V,被测电压为3V,计算有关结果,画出逐次比较A/D的反馈电压Uri波形图。
第3页共4页
四、综合题(每题10分。
共30分)
1、画出用电子计数器测量周期的原理结构框图及主要点波形,并分析误差来源。
2、画出斜波式DVM原理结构框图及有关波形,简述工作过程。
3、画出模拟示波器Y通道的原理结构框图,简述各部分的功能。
第4页共4页
《电子测量技术》模拟试题二
答案
一、填空(每空1分,共20分)
1、测量准确度高,2、非电量,3、频率测量,4、比较技术,5、引用相对误差,6、影响误差,7、0.0005V,8、计数法,9、时基误差,10、均值,11、高,12、0,13、三位半,14、电流/电压转换法,15、X,16、偏转系统,17、少,18、输出特性,19、RC(文氏桥)20、低通滤波器(LPF)
二、简答题(每题5分,共25分)
1、答:
(1)用满度相对误差指导鉴定仪表等级;用满度相对误差来指导我们在使用多量程仪表时,合理的选择仪表的量程。
——2分
(2)以指导我们在使用多量程仪表时,合理的选择仪表的量程为例
若某仪表的等级是s级,被测量的真值为A
,那么测量的最大绝对误差
△x
≤x
·s%
测量的最大相对误差
≤
s%
即γ
≤
s%
通常取γ
=
s%
由上式可得,当一个仪表的等级s确定后,测量中的最大绝对误差与所选仪表的上限x
成正比,所以,在测量中,所选仪表的满刻度值不应比真实值A
大太多。
——3分
2、答:
(1)判断方法:
①理论分析法;②残差法;③马列克夫判据;④阿比赫梅特判据。
——3分
(2)减小方法:
①从减小系统误差的根源上消除,如按测量要求选择合理的测量方案或仪器;②用修正的方法减小系统误差;③采用较小系统误差的技术方法。
——2分
3、答:
(1)一次扫描过程结束后紧接着进行下一次扫描,扫描过程基本上不受任何情况的控制,这种扫描方式称连续扫描,即扫描回程结束后又立即开始新的正程扫描,扫描是不间断的。
在触发信号的作用下所进行的扫描称触发扫描,即扫描过程受触发信号的控制。
一般通过由被测信号来激发扫描发生器的扫描起点,由于有触发才有扫描,所以扫描信号的工作是间断的。
3分
(2)触发扫描特点:
图2-3
在触发扫描方式下,当被测脉冲到来时扫描发生器才开始扫描一次,在没有被测脉冲时,扫描发生器处于等待工作状态,如观测如图2-3(a)脉冲时,只要选择扫描电压的持续时间等于或稍大于脉冲底宽,则脉冲波形就可展宽得几乎布满横轴。
同时由于在两个脉冲间隔时间内没有扫描,故不会产生很亮的时间基线,如图2-3(d)所示。
——2分
4、答:
1)首先应将示波器的垂直偏转灵敏度微调旋钮置于校准位置(CAL),否则电压读数不准确。
2)将待测信号送至示波器的垂直输入端。
3)将示波器的输入耦合开关置于“AC”位置。
4)调节扫描速度及触发电平,使显示的波形稳定(一般在屏幕上显示2—3个周期的波形)。
5)调节垂直灵敏度开关,使荧光屏上显示的波形高度适当,并记录下Dy值。
6)读出被测交流电压波峰和波谷的高度或任意两点间的高度
。
7)根据式Upp=h×Dy计算被测交流电压的峰-峰值。
——5分
5、答:
(1)原理框图为
——3分
(2)各部分功能:
÷N:
实现输入输出的分频;
PD:
实现两信号相位比较,输出电压正比于两信号的相位差;
LPF:
低通滤波功能
VCO:
压控振荡器,输出电压信号的频率受输入电压的控制。
——2分
三、计算题(每题5分。
共25分)
1、解:
——1分
——1分
——2分
从上式可以看出,
减小,相对误差减小,所以适合测小电阻。
——1分
2、解:
因为
,所以
——2分
又因为
——2分
所以
——1分
3、解:
对应正弦波的均值为
,——1分
即三角波的均值
——1分
所以三角波的有效值为
——3分
4、解:
——5分
5、解:
对应的
<3V
对应的
>3V
对应的
>3V
对应的
<3V——2分
所以测量结果为2.8125V——1分
Uri波形图为
——2分
四、综合题(每题10分。
共30分)
1、解答:
原理框图为
——4分
各点波形为
——4分
误差主要来源是计数器误差、时基误差和触发误差。
——2分
2、解答:
原理框图为
——4分
各点波形为
——4分
工作原理:
斜坡发生器产生的斜坡电压分别与输入为Ux的比较器和接地(0V)比较器比较,两个比较器的输出经处理(整形)后去触发双稳态触发器,得到对应被测电压量大小的时间间隔为T的门控信号,用时间间隔为T的门控信号来控制主门输出(放行)的时钟数,然后由计数器对通过门控时间间隔内的时钟数进行脉冲计数,即可测得时间T,即T=NT0。
由于被测量Ux正比于时间间隔T,所以也正比于所计的计数值N,即
Ux=kT=kT0N=eNe=kT0为刻度系数。
由于Ux∝N,因此,可用计数结果的数字量N表示输入电压Ux。
——2分
3、解答:
原理框图为
——5分
Y输入电路:
起衰减作用,提高测量范围的上限;
Y前置放大器:
起放大作用,提高测量范围的下限;
Y延迟线:
起Y信号的延迟作用,有利于被测信号在屏幕上的观测;
Y后置放大:
起功率放大作用。
——5分
(注:
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