当前位置： >>
电子测量试题及解答
《 电子测量与仪器 》 模拟试卷一 、 填 空 题 （ 每 空 2 分 ， 共 40 分 ） 1.已 知 某 色 环 电 阻 的 色 环 从 左 到 右 分 别 为 黄 、 紫 、 橙 、 金 ， 则 该 色 环 电 阻 的 阻 值 为 __47×103________欧 姆 ， 允 许 误 差 为 ___±5%_____________。 2.被 测 量 的 测 量 结 果 量 值 含 义 有 两 方 面 ， 即 _数 值 _和 用 于 比 较 的 ___单 位 ____名 称 。 3.静 电 偏 转 型 电 子 射 线 示 波 管 从 结 构 上 看 主 要 由 三 部 分 组 成 ， 即 电 子 枪 、 __偏 转 系 统 _和 _____荧 光 屏 ___。其 中 电 子 枪 又 由 _灯 丝（ F）____、__阴 极（ K）__、控 制 栅 极（ G）、 第 一 阳 极 （ A1） 、 第 二 阳 极 （ A2） 和 ___后 加 速 极 （ A3） ________等 六 部 分 组 成 。 4.通 用 示 波 器 结 构 上 包 括 _水 平 通 道 （ 或 X 轴 系 统 ） ___、 __垂 直 通 道 _________和 _______Z 通 道 ____三 个 部 分 。 5.用 模 拟 万 用 表 电 阻 挡 交 换 表 笔 测 量 二 极 管 电 阻 两 次 ， 其 中 电 阻 小 的 一 次 黑 表 笔 接 的 是 二 极 管 的 _______正 （ 或 阳 ） _____极 。 6.数 字 万 用 表 表 笔 与 模 拟 万 用 表 表 笔 的 带 电 极 性 不 同 。 对 数 字 万 用 表 红 表 笔 接 万 用 表 内 部 电 池 的 _____正 _______极 。 7.某 DVM 的 最 大 读 数 容 量 为 19999，则 该 表 属 于 ___________位 表 ，在 0.2V 量 程 的 分 辨 力 为 ____________ V。 8.测 量 网 络 的 幅 频 特 性 通 常 有 两 种 方 法 ， 它 们 是 ______点 频 ____测 量 法 和 ______ 扫 频 ______测 量 法 。 9.对 以 下 数 据 进 行 四 舍 五 入 处 理 ， 要 求 小 数 点 后 只 保 留 2 位 。 32.4850=__32.48___； 200.=____200.49______。二 、 选 择 题 （ 每 题 3 分 ， 共 30 分 ） 1、 用 示 波 器 李 沙 育 图 形 法 测 频 率 ， 在 X-Y 显 示 方 式 时 ， 如 果 X 轴 和 Y 轴 分 别 加 上 正 弦 波 信 号 ， 若 显 示 的 图 形 为 一 个 向 左 倾 斜 的 椭 圆 ， 则 fy/fx (即 Y 轴 信 号 频 率 与 X 轴 信 号 频 率 之 比 )为 ： （ A、 2s 1 ） B、 1s 1 C、 3s 2 D、 2s 32、 将 XD-22A 型 低 频 信 号 发 生 器 的 “输 出 衰 减 ”旋 钮 置 于 60dB 时 ， 调 节 “输 出 细 调 ” 旋 钮 使 指 示 电 压 表 的 读 数 为 5V， 则 实 际 输 出 电 压 为 （ A、 5mV B、 50mV C、 5V ）D、 500mV ）3、 已 知 某 电 阻 符 号 为 “” ，则该电阻的功率为（A、 1WB、 2WC、 0.25WD、 0.5W4、 用 全 波 均 值 电 压 表 测 量 某 三 角 波 信 号 ， 读 数 为 10V， 则 该 三 角 波 的 峰 值 电 压 为 （ ） A、 10V B、 9V C、 18V D、 14.13V5、 用 示 波 器 测 量 直 流 电 压 。 在 测 量 时 ， 示 波 器 的 Y 轴 偏 转 因 数 开 关 置 于 0.5V/div， 被 测 信 号 经 衰 减 10 倍 的 探 头 接 入 ，屏 幕 上 的 光 迹 向 上 偏 移 5 格 ，则 被 测 电 压 为（ A、 25V B、 15V C、 10V D、 2.5V ）6、要 测 量 一 个 10V 左 右 的 电 压 ，手 头 有 两 块 电 压 表 ，其 中 一 块 量 程 为 150V，1.5 级 ， 另 一 块 为 15V， 2.5 级 ， 问 选 用 哪 一 块 合 适 ？ A、 两 块 都 一 样 答：（ ） D、 无 法 进 行 选 择B、 150V， 1.5 级 ）C、 15V， 2.5 级7、 下 列 测 量 中 属 于 电 子 测 量 的 是 （ A、 用 天 平 测 量 物 体 的 质 量 C、 用 数 字 温 度 计 测 量 温 度 8、 下 列 测 量 中 属 于 间 接 测 量 的 是 （ A、 用 万 用 欧 姆 挡 测 量 电 阻 C、 用 逻 辑 笔 测 量 信 号 的 逻 辑 状 态 9、 用 逻 辑 笔 测 量 信 号 的 逻 辑 状 态 属 于 （ A、 时 域 测 量 B、 频 域 测 量B、 用 水 银 温 度 计 测 量 温 度 D、 用 游 标 卡 尺 测 量 圆 柱 体 的 直 径 ） B、 用 电 压 表 测 量 已 知 电 阻 上 消 耗 的 功 率 D、 用 电 子 计 数 器 测 量 信 号 周 期 ） C、 组 合 测 量 ） C、200kHz~30MHz D、300MHz D、 数 据 域 测 量10、 高 频 信 号 发 生 器 的 工 作 频 率 一 般 为 （ A、1Hz~1MHz 以上 三 、 综 合 题 （ 共 30 分 ） B、0.001Hz~1kHz1、 为 测 量 功 能 选 择 最 佳 测 量 仪 器 ， 将 仪 器 序 号 填 在 测 量 功 能 后 的 空 白 处 。 （ 10 分 ） 测量功能列 A、 测 量 电 压 ______ B、 测 量 频 率 ______ C、 测 量 网 络 的 幅 频 特 性 ______ D、 产 生 三 角 波 信 号 ______ E、 分 析 信 号 的 频 谱 特 性 ______ 测量仪器列 （ 1） 、 函 数 信 号 发 生 器 （ 2） 、 电 子 计 数 器 （ 3） 、 DVM （ 4） 、 频 谱 分 析 仪 （ 5） 、 晶 体 管 特 性 图 示 仪F、 测 量 三 极 管 的 输 入 或 输 出 特 性 ______ （ 6） 、 频 率 特 性 测 试 仪D、 测 量 调 幅 波 的 调 幅 系 数 _________ H、 微 机 系 统 软 、 硬 件 调 试 _________（ 7） 、 逻 辑 分 析 仪 （ 8） 、 电 子 示 波 器2、用 量 程 是 10mA 的 电 流 表 测 量 实 际 值 为 8mA 的 电 流 ，若 读 数 是 8.15mA。试 求 测 量 的 绝 对 误 差 ?I、 实 际 相 对 误 差 γ A 、 示 值 相 对 误 差 γ y 和 引 用 相 对 误 差 γ m 分 别 为 多 少 ?若 已 知 该 表 准 确 度 等 级 S 为 1.5 级 ， 则 该 表 是 否 合 格 ？ （ 10 分 ） 3、 示 波 器 测 量 某 一 方 波 信 号 频 率 。 量 时 将 示 波 器 扫 描 “微 调 ”旋 钮 置 于 “校 准 ”位 置 ， 用 测 并 且 将 扫 描 “微 调 ”旋 钮 拉 出 （ 即 使 扫 描 扩 展 10 倍 ） 。 当 将 “扫 描 ”旋 钮 置 于 10ms/div 时 ， 屏 幕 上 刚 好 显 示 两 个 周 期 的 波 形 （ 占 8 格 ） 。 问 该 方 波 信 号 的 频 率 是 多 少 ？ （ 10 分 ）参考答案一、填空题 1、 47×103； ±5% 2、 数 值 ； 单 位 名 称 3、 偏 转 系 统 ； 光 屏 ； 丝 F） 阴 极 K） 荧 灯 （ ； （ ； 后 加 速 极 （ A3） 4、 水 平 通 道（ 或 X 轴 系 统 ）；垂 直 通 道（ 或 Y 轴系统）；Z 通道（或主机部分） 5、 正 （ 或 阳 ） 二、选择题 1、 B； 2、 A； 3、 D； 4、 C； 5、 A； 6、 C； 7、 C； 8、 B； 9、 D； 10、 C 三、综合题 1、 （ 3） （ 2） （ 6） （ 1） （ 4） （ 5） （ 8） （ 7） 2、 解 ： ?I=8.15mA-8mA=0.15mA γA=(?I/A)×100%=(0.15mA/8mA) ×100%=1.875% γy=(?I/X)×100%=(0.15mA/8.15mA) ×100%=1.841% γm=(?I/Xm)×100%=(0.15mA/10mA) ×100%=1.5% 因 为 γm=S%=1.5%,所 以 该 表 合 格 . 3、 解 ： L=8 格 /2=4 格 f=1/T-1/4 ms=250Hz T=Dx?L/N=10×4/10=4 ms 6、 正 7、 ； 10 8、 点 频 ； 扫 频 9、 32.48； 200.49《 电子测量仪器 》 期末 试卷( 满 分 ： 100 分 ； 测 试 时 间 ： 90 分 钟 )一 、 填 空 题 （ 每 空 2 分 ， 共 34 分 ） 1.误 差 的 基 本 表 示 方 法 有 _______、 ______和 最 大 引 用 误 差 三 种 ， 在 工 程 上 凡 是 要 求 计 算 测 量 结 果 的 误 差 时 ， 一 般 都 要 用 ______。 2.对 以 下 数 据 进 行 四 舍 五 入 处 理 ， 要 求 小 数 点 后 只 保 留 2 位 。 32.4850=___________； 200.=_________________。3.静 电 偏 转 型 电 子 射 线 示 波 管 从 结 构 上 看 主 要 由 三 部 分 组 成 ， 即 电 子 枪 、 _________ 和 ________。 其 中 电 子 枪 又 由 _______、 ______、 控 制 栅 极 （ G） 、 第 一 阳 极 （ A1） 、 第 二 阳 极 （ A2） 和 后 加 速 极 （ A3） 等 六 部 分 组 成 。 4.电 子 示 波 器 是 一 种 常 用 的 电 子 仪 器 ， 它 可 以 观 察 电 信 号 的 波 形 ， 通 过 屏 幕 显 示 直 接 测 量 信 号 的 _______、______和 相 位 参 数 ，还 可 以 测 量 脉 冲 信 号 的 前 后 沿 、脉 宽 、上 冲 、 下冲等参数。 5.万 用 表 的 表 头 实 际 上 就 是 一 只 灵 敏 的 磁 电 式 直 流 电 流 表 ， 测 量 直 流 电 压 时 ， 应 该 在 表 头 _______大 电 阻 ， 测 量 电 流 时 应 在 表 头 _______小 电 阻 。 万 用 表 的 准 确 等 级 一 般 分 为 0.1， _______、 _______、 2.5、 5 等 几 个 等 级 。 6.交 流 电 桥 平 衡 的 条 件 是 ： ______ 和 ______。二 、 单 项 选 择 题 （ 每 题 3 分 ， 共 36 分 ） 1、 示 波 管 中 有 一 对 X 偏 转 板 和 Y 偏 转 板 ， 其 中 A、 直 流 电 压 B、 锯 齿 波 信 号 X 偏板上加的是（ D、 正 弦 波 信 号 ）C、 f(t)信 号 ） D、 cm/V2、 示 波 管 的 偏 转 灵 敏 度 的 单 位 是 （ A、 V/m B、 m/V C、 V/cm3、 将 XD-22A 型 低 频 信 号 发 生 器 的 “输 出 衰 减 ”旋 钮 置 于 60dB 时 ， 调 节 “输 出 细 调 ”旋 钮 使 指 示 电 压 表 的 读 数 为 5V， 则 实 际 输 出 电 压 为 （ ）A、 5mVB、 50mVC、 5VD、 500mV ） D、 低 频 信 号 发 生 器4、 下 列 仪 器 中 可 以 产 生 方 波 和 三 角 波 信 号 的 仪 器 有 （ A、 模 拟 电 压 表 B、 RLC 测 试 仪 C、 Q 表5、 用 示 波 器 测 量 直 流 电 压 。 在 测 量 时 ， 示 波 器 的 Y 轴 偏 转 因 数 开 关 置 于 0.5V/div， 被 测 信 号 经 衰 减 10 倍 的 探 头 接 入 ，屏 幕 上 的 光 迹 向 上 偏 移 5 格 ，则 被 测 电 压 为（ A、 25V B、 15V C、 10V ） D、 2.5V ）6、 热 电 式 电 流 表 的 基 本 原 理 是 （ A、热电现象，先把高频电流转变为直流电，在测量直流电的大小，从而间 接地反映出被测高频电流的量程。B、 C、 D、在表头上并联适当的电阻进行测量 在表头上加装一个并联串联式半坡整流电路 无正确答案 ） B、 用 水 银 温 度 计 测 量 温 度 D、 用 游 标 卡 尺 测 量 圆 柱 体 的 直 径 ） B、 用 电 压 表 测 量 已 知 电 阻 上 消 耗 的 功 率 D、 用 电 子 计 数 器 测 量 信 号 周 期 ）7、 下 列 测 量 中 属 于 电 子 测 量 的 是 （ A、 用 天 平 测 量 物 体 的 质 量 C、 用 数 字 温 度 计 测 量 温 度 8、 下 列 测 量 中 属 于 间 接 测 量 的 是 （ A、 用 万 用 欧 姆 挡 测 量 电 阻 C、 用 逻 辑 笔 测 量 信 号 的 逻 辑 状 态 9、 低 频 信 号 发 生 器 的 工 作 频 率 一 般 为 （ A、 1Hz~1MHz C、 200kHz~30MHz 10、 直 流 双 臂 电 桥 的 显 著 优 点 是 ： （ A、 可 以 测 量 电 容 的 损 耗 因 数B、 0.001Hz~1kHz D、 300MHz 以 上 ） B、 可 以 测 量 电 感 的 品 质 因 数C、 测 量 小 电 阻 较 为 准 确 ， 能 较 好 消 除 接 触 电 阻 和 接 线 电 阻 的 影 响 E、 可以测量大电阻和小电阻 ）11、 下 列 选 项 中 通 用 计 数 器 不 能 测 量 的 量 是 （ A、 频 率 B、 相 位 C、 周 期 ） D、 电 压12、 电 路 的 频 率 特 性 就 是 （A、 幅 度 /频 率 特 性 和 相 位 /频 率 特 性 的 总 称 C、 相 位 /频 率 特 性B、 幅 度 /频 率 特 性 D、 以 上 均 不 对三 、 计 算 题 （ 共 30 分 ） 1、 使 用 QS18A 型 万 用 电 桥 测 量 一 电 容 ， 当 “ 量 程 开 关 ” 置 于 1000PF,“ 损 耗 倍 率 ” 为 D×0.01 时 ， 调 节 “ 损 耗 平 衡 ” 为 1.2， “ 读 数 ” 两 盘 分 别 为 0.5 和 0.076 时 电 桥 平 衡 ， 试 问 被 测 电 容 的 容 量 及 损 耗 因 数 各 为 多 少 ？ （ 10 分 ） 2、有 一 个 10V 标 准 电 压 ，用 100V 档 、0.5 级 和 15V 档 、2.5 级 的 两 块 万 用 表 测 量 ， 问 哪 块 表 测 量 误 差 小 ？ （ 10 分 ） 3、 用 示 波 器 直 接 测 量 某 一 方 波 信 号 电 压 ， 将 探 头 衰 减 比 置 ×1,垂 直 偏 转 因 数 V/格 置 于 “ 5V/格 ” ， “ 微 调 ” 置 于 校 正 校 准 L 位 置 ， 并 将 “ AC-GND-DC” 置 于 AC， 所 测 得 的 波 形 峰 值 为 6 格 ， 则 测 得 峰 -峰 值 电 压 为 多 少 ？ 有 效 值 电 压 为 多 少 ？ （ 10 分 ）参考答案：一、填空题：1.绝 对 误 差 ， 相 对 误 差 ， 相 对 误 差2.32.48； 200.493.偏 转 系 统 ； 荧 光 屏 ； 灯 丝 （ F） ； 阴 极 （ K） ； 4、 幅 度 参 数 ， 频 率 参 数 。5.串 联 ， 并 联 ， 0.5, 1.56.幅 度 平 衡 ， 相 位 平 衡二、选择题：BCADAACBACDA三、综合题：1.C=1000PF×(0.5+0.076)=576 PFD=1.2×0.01=0.0122.第 一 块 表 测 量 ： 最 大 绝 对 允 许 误 差△ X 1 =±0.5 ×100V=±0.50V第二块表测量：最大绝对允许误差△ X 2 =±2.5 ×15V=±0.375V比 较 两 块 表 的 绝 对 误 差 可 以 看 出 ：第 一 块 表 准 确 度 比 第 二 块 高 ，但 是 用 第 一 块 表 测 量 所 产 生 的误差却比第二块表测量所产生的误差大。3.Up-p=5V/格 ×6 格 =30VU 有 效 值 =30V/（ 2 √ 2）典型例题分析一、填空题 1．电 子 计 数 器 的 测 周 原 理 与 测 频 相 反 ， 即 由 被 测 信 号 控 制 主门开通，而用 晶振 脉冲进行计数。 2 信号发生器的基本结构由 振荡器、变换器 级 、 指示器 ，以及电源构成。 、 输出3．静 电 偏 转 型 电 子 射 线 示 波 管 从 结 构 上 看 主 要 由 三 部 分 组 成 ， 即电子枪、 偏转系统 和 荧光屏。其中电子枪又由 灯丝 阴极 、栅极、第一阳极、第二阳极和 前加速级 4 电子测量按测量过程分类可分为 量 、 和 组合测量 三种。 直接测量 组成。 、 间接测 、在电子电路和设备的测量调试中， 5． 电压 测量是电子测量的基础，它是不可缺少的基本环节。 6．消弱系统误差的典型测量技术有 零示法 、 替代法 、 补偿 法 、对照法、微差法和交叉读数法。 7．电 子 电 压 表 按 显 示 方 式 不 同 ， 可 分 为 模 拟 式 电 子 电 压 表 和 数字式电子电压表 。8．已知示波器的扫描控制开关置于 0.2ms/div，被测信号为正弦波， 荧光屏上显示 8 格的两个周期的完整波形。则被测信号的频率为 _1.25KHz_（0.2*8/2 取倒数） 9．通 常 用 频 率特 性 、 输出特性 和 调制特性 （俗称三大指标）来评价正弦信号发生器的性能。 10 ． 电子测量的内容包括_电能量测量_、 和 电路元件参数测量 电子设备性能测量 电信号特性测量 、 四个方面。11．SR46 示 波 器 垂 直 系 统 最 高 灵 敏 度 为 50 ?v / diV ， 若 输 入 电 压 为 120 ?V ， 则 示 波 器 上 光 点 偏 移 原 位 2.4 12．测量相位差的主要方法 格 。 （ 120/50）示波器测量 、 相位差转换为时间间隔测量、 相位差转换为电压测量 及 零示法测量 等 13．电子示波器由 Y 通道 、 X 通道 、 Z 通道 、 示波管 、幅 度校正器、扫描时间校正器及电源等部分组成。 14．SX1842 数字电压表数码显示最大数为 19999，最小一档量程为 20mV，则该电压表的最高分辨率为 1 微伏。 （20mV/19999） 15．多次测量中随机误差具有 有界 性、 对称 性和 抵偿 性。 16．有两个周期相同的正弦波，在屏幕上显示一个周期为 6 个 div，两 波 形 间 相 位 间 隔 为 0.5div ， 则 两 波 形 间 相 位 差 为 30 度 。 （360/6*0.5） 二、简答题 1.简述消除或削弱系统误差的典型测量技术有哪几种? 答：(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 2. 说明通用计数器测量周期的工作原理。 答：将被测信号整形转换后作为闸门时间，而用标准频率作为计 数脉冲， 进行计数， 同样通过改变标准频率的分频， 即改变时标信号， 来测量更宽的范。 3. 什么是相对误差？ 答：相对误差可以说明测量的准确程度，可分为实际相对误差、 示值相对误差、满意度相对误差和分贝相对误差。 4. 锁相环路的主要构成是什么？各部分有何作用？ 答：锁相环路主要由压控振荡器（简称 VCO，其振荡频率可由偏 置电压改变） 、鉴相器（简称 PD，其输出端直流电压随其两个输出信 号的相位差改变） 、低通滤波器（简称 PLE 在这里的作用是滤除高频 成分，留下随相位差变化的直流电压）及晶体振荡器等部分构成。 5. 试画出由晶振、放大整形、分频整形、门控、主门和计数显示器 构成的测量频率的原理框图。 （P144） 答：略 6. 测量误差的表示方法？测量误差的来源？答：测量误差的来源有仪器误差、使用误差、人身误差、影响误 差、和方法误差。 7. 简述利用变换器测量阻抗的原理。 答：利用变换器测量阻抗的原理是：将被测元件的参数变换成相 应的电压，然后经 A/D 变换后，进行数字化显示。 8. 频率计数器中，门控电路起什么作用？ 答：略 9．测量相位差的方法主要有哪些？ 答：测量相位差的方法有示波器测量、相位差转换为时间间隔进 行测量、相位差转换为电压进行测量、零示法测量。 10．双踪示波器的“交替”转换方式是如何工作的？ 答：将 A、B 两通道信号轮流加于 Y 偏转板，荧光屏上显示两个通 道的信号波形。具体实现时，以时基发生器的回扫脉冲控制电子开关 的触发电路，每次扫描后，改变所接通道，使得每两次扫描分别显示 一次 A 通道波形和一次 B 通道波形。 三、应用题 1. 用计数式频率计测量频率，闸门时间（门控时间）为 l s 时，计 数器读数为 5400，这时的量化误差为多大？如将被测信号倍频 4 倍，又把闸门时间扩大到 5 倍，此时的量化误差为多大? 解： （1）量化误差 （2）量化误差?N ±1 ±1 = = = ±0.019% N 5400 f x T?N ±1 ±1 ±1 ± 0.019% = = = = = ±0.00095% ′ ′ 4 f x × 5T 20 f x T N′ 20 fx T2. 用全波整流均值电压表分别测量正弦波、 三角波和方波， 若电 压表示值均为 10 V， 那么被测电压的有效值各为多少?? 解：对于正弦波， 由于电压表本来就是按其有效值定度的， 即 电压表的示值就是正弦波的有效值， 因此正弦波的有效值为 U=Ua=10 V 对于三角波， 其波形系数 KF=1.15， 所以有效值为 U=0.9KFUa=0.9×1.15×10=10.35 V 对于方波，其波形系数 KF=1， 所以有效值为U=0.9KFUa=0.9×1×10=9 V3. 某示波管的 Y 偏转因数为 Df=8V/div，用其构成一示波器。要求该 示波器的最小偏转因数 Dymin=50mv/div，试计算 Y 通道放大器的 放大倍数。假如荧光屏的有效高度为 5div，则 Y 通道末级放大器 的输出电压幅度为多少？ 解：A= 8 = 160 50 * 10 ? 3 ，所以 Y 通道放大器的放大倍数为 160，Vy=Df*5div=8V/div*5div=40V 4. 若电子计数器内晶振频率 f 0 = 10 MHz ，闸门时间为 1s，试求中界频率。 解：fm = = f st × f otf0 / T= 10 × 10 6 / 1 = 3162 Hz5. SBM-10A 型示波器的带宽 f h =30MHz,求 上升时间 t r 。 解：放大器的带宽 f B = f h ，而 f B * t r ≈ 350 则， t r ≈ 350 / f B = 350 / 30 ≈ 12 ?S电子测量习题及解答（一）一、 选择题1、按测量的性质分类，测量可分为 （ B ） A 时域测量、频域测量、数据域测量、偏差测量 B 时域测量、频域测量、数据域测量、随机测量 C 直接测量、间接测量、组合测量、直接测量 D 直接测量、间接测量、组合测量、随机测量 2、用 6V 量程测量电压，Ux=1.38V，则对应的分贝值为 （ A ） A 5dB B 10 dB C 15 dB D 2.5 dB 3、在下列各测量中，测量条件保持不变的为： ( B ) A 数据域测量 B 等精度测量 C 非等精度测量 D 频域测量 4、某数字电压表，在 5V 档的允许误差（工作误差）为±0.03%±1 个字，其 含义为 ( C ) A该电压表的最大绝对误差为 5 ?X = ±0.03% × (测得值) ± 1 × (V ) 1999 5 B 该电压表绝对误差为?X = ±0.03% ± 1 × (V ) 1999 C 该 电 压 表 在 5V 档 的 最 大 绝 对 误 差 为 5 ?X = ±0.03% × (测得值) ± 1 × (V ) 1999D 该电压表在 5V 档的最大绝对误差为 ?X = ±0.03% × (测得值) ± 1(V ) 5、电子测量仪器发展大体经历了四个阶段： ： A A 模拟仪器、数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器。 B 机械仪器、数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器。 C 模拟仪器、电子化仪器、智能仪器和虚拟仪器。 D 模拟仪器、数字化仪器、智能仪器和 PC 仪器。图 1.66、高频示波器常用图 1.6 所示的探头(虚线内部)检测被观测信号，探头里可 调电容 C 与电阻 R 并联，与示波器的输入阻抗 Ri、Ci 构成补偿式分压器。由 于某种原因，补偿电容 C 偏低，当输入标准方波信号时，显像管荧光屏上将 显示下列哪一种波形 （ C ）上述波形 都不对 A B C D7、用示波器观察信号时，下列叙述正确的是: A 取样示波器可以观察高频信号 B 取样示波器可以观察高速单次信号 C 取样示波器可以观察高频周期信号 D 高频信号只能用高速示波器观察（C）8、在使用示波器探头时，下列叙述错误的是 （ D ） A 必须根据测试的具体要求来选用探头类型，如不能用电阻分压器探头 去测量高频或脉冲电路。 B 探头和示波器都应配套使用，不能互换，否则将会导致分压比误差增 加或高频补偿不当。 C 低电容探头的电容器 C 应定期校正。 D 电阻分压器探头一般用于测量高频电路。 9、在交流电压表中，为了减小高频信号的测量误差，往往采用下列哪一种电 路： （ B ） A 调制式放大器 B 检波―放大式放大器 C 热偶变换式放大器 D 放大―检波式放大器 10、测量时用仪器仪表指针的位移来表示被测量大小的测量方法是： （ C ）A 微差式测量法 B 组合测量法 C 偏差式测量法 D 零差式测量法 11、通过测量待测量与标准量之差来得到待测量量值的测量方法是： （ ） A 偏差式测量法 B 零差式测量法 C 组合测量法 D 微差式测量法 12、下列说法错误的是 （ ） A 在数字系统测试中，穷举测试法可以测出 100%的故障 B 逻辑笔在同一时刻只能显示一个被测点的状态，逻辑夹在同一时刻能 显示多个被测点的状态。 C 逻辑分析仪可以同时采集多路信号，便于对被测系统正常运行的数据 流的逻辑状态和各信号间的相互关系进行观察和分析。 D 在数字系统测试中，随机测试法可以测出 100%的故障 13、用 10V 量程测量电压，Ux=27.5V，则对应的分贝值为 （ ） A 5dB B 31 dB C 25 dB D 35 dB 14、按测量的方式分类，测量可分为 （ ） A 时域测量、频域测量、数据域测量 B 偏差式测量、零位式测量、微差式测量 C 直接测量、间接测量、组合测量 D 偏差式测量、零位式测量、随机测量 15、某数字电压表，在 2V 档的允许误差（工作误差）为±0.025%±1 个字， 其含义为 （ ） A该电压表的最大绝对误差为 ?X = ±0.025% × (测得值) ± 1 × B C 该电压表绝对误差为?X = ±0.025% ± 1 ×2 (V ) 19999 2 (V ) 199992 (V ) 19999该电压表在 2V 档的最大绝对误差为 ?X = ±0.025% × (测得值) ± 1 ×D 该电压表在 2V 档的最大绝对误差为 ?X = ±0.025% × (测得值) ± 1(V ) 16、高频示波器常用图 1.7 所示的探头(虚线内部)检测被观测信号， 探头里可调电容 C 与电阻 R 并联，与示波器的输入阻抗 Ri、Ci 构成补偿式分 压器。由于某种原因，补偿电容 C 偏高，当输入标准方波信号时，显像管荧 光屏上将显示下列哪一种波形 （ ）图 1.7上述波形 都不对 A B C D17、对高频信号（大于 1000MHz） ，可以采用高速示波器或取样示波器观察， 下列叙述正确的是 （ ） A 取样示波器可以观察高频信号 B 取样示波器可以观察高速单次信号 C 取样示波器可以观察高频周期信号 D 高频信号只能用高速示波器观察 18、在交流电压表中，为了减小低频信号的测量误差，往往采用下列哪一种 电路： （ ） A 调制式放大器 B 检波―放大式放大器 C 热偶变换式放大器 D 放大―检波式放大器 二、 填空题 1、SR46 示波器垂直偏转系统最高灵敏度为 50uV/div，若输入电压为 120 uV， 则示波器荧光屏上光点偏移原位 2.4 格。 2、某文氏桥振荡器如图 1.5 所示， 其中 Rt、Rf 为热敏电阻，则 Rt、Rf 温度系数的性质为： Rt 为 负温度系数 ， Rf 为 正温度系数 。 振荡频率为 1/2πRC 。图 1.53、某数字电压表的数码显示部分为 41 位，最小一档量程为 20mV,则该电压 2表的最高分辨率为 1uV 。 4、某 2.5 级电压表，满度值 Xm=100V，测量值为 70V，则绝对误差为 ± 2.5V ，最大绝对误差为 ±2.5V ，示值相对无差为 ±3.6% 。 5、直流 DVM 的核心部件是 A/D 转换器 ，直流 DVM 配上 Ω/V，I/V， AC/DC 等变换器就可构成 DMM。6、某计数式频率计，测频率时闸门时间为 1S，测周期时倍乘最大为 10000， 晶振最高频率为 10MHz，则中介频率 f0= 316KHz 。 7、用椭圆法测量两个同频正弦信号的相位差，若示波器上出现的椭圆的长轴 2arctg0.5=53.1o 。 A 为 8cm, 短轴 B 为 4cm,则相位差为 8、示波器的核心部件为 示波管，由电子枪，偏转系统，荧光屏组成。 9、某示波器垂直系统灵敏度位于 0.2 V/div 档，t/div 位于 2μS 档，一正 弦波信号（未经探头接入） ，H=4div，D=4div 则该波形的幅度为 ，频 率为 。三、计算题 (共 60 分)1、下图为示波器组成原理框图，试根据所学知识回答下列问题： （12） 1) 画出各点信号的波形 2) 简述触发电路作用 3) 示波器是如何消除回扫线的？解答： ⑴各点波形如右图 ⑵触发电路作用： 产生触发脉冲去同步时基发生器以显示稳定的波形 ⑶示波器利用信号⑥通过 Z 轴电路加到栅极， 时基正程加亮显示信 在 号，在时基逆程不显示以消除回扫线。2、下图为简化了的频率合成器原理框图，f0 为基准频率，f 为输出信号频率， 试确定两者之间的关系。如 f0=10MHz，n、m 可以从 1 变到 20，步长为 1，试 简述其工作原理并确定输出信号频率 f 的变化范围。解答：⑴ 确定两者关系 由题知：f0 f m = ，∴ f = f 0 n m n⑵f 的变化范围： m 1 的变化范围： ～20 20 n ∴f 的变化范围为：５00KＨｚ～200MＨｚ 3、图示为函数信号发生器的原理框图，试完成： 1) 简述其工作原理 2) 作出 Q、D、F 点的波形。 3) 若要在 D 点得到锯齿波，如何修改电路？解答：⑴双稳态电路产生矩形波，经过积分器转化为三角波，再经二极管整形电路产生正弦波 ⑵各点波形如右图 ⑶若要在 D 点得到锯齿波，可在电阻 R 两端并联二极管 4、 某电子计数器最高标准频率 fcmax=10MHz， 若忽略标准频率误差及触发误差， 试完成： （12）1) 2)在测量时间间隔 Tx 分别为 500μS 、50uS、5 uS 时的测量误差 若要求最大相对误差γx=±1%,确定用该计数器测量的最小时间间隔 解答：⑴待测时间间隔 Tx 为 500 us： ?Tx ?f 1 = ±( c + ) Tx f c Tx f c ≈± 1 500 × 10 × 10 ×10 6 = ±2 ×10 ?4?6待测时间间隔 Tx 为 50us：?Tx ?f 1 = ±( c + ) Tx f c Tx f c ≈± 1 50 × 10 × 10 × 10 6 = ±2 × 10 ?3?6待测时间间隔 Tx 为 5us： ⑵要求最大相对误差γx=±1%Tx min = = 1 f c max γ x1 10 × 10 6 × 0.01 = 10 ?S5、计数式频率计组成框图如下，试完成： 1) 简述测频工作原理 2) 作出 a、b、c 点的波形 3) 分析电路的测量误差解答：⑴利用频率的定义，用某一已知时间 的脉冲控制主门让代测信号脉冲通过去计 数，从而得到信号频率 ⑵各点波形如右图： ⑶分析电路的测量误差：?Tx ?f 1 = ±( c + ) Tx fc T f x 6、用全波整流峰值电压表 峰值电压表分别测量正弦波、三角波、方波，若电压表示值 峰值电压表 Ua 为 10V，试求各被测电压的有效值。 （下表给出了各种波形的参数,Up-p 为峰值） （9 分） 名称 正弦波 三角波 方波 波形系数 KF 1.11 1.15 1 波峰系数 KP 1.414 1.73 1 有效值 U Up-p/ 2 Up-p/ 3 Up-p 平均值 U 2Up-p/π Up-p/2 Up-p_解答：正弦波：U= 方波： U=2 Kp 2 KpUa=10V Ua=14.1V2 Kp三角波：U=Ua=8.17V7、下图所示为逐次逼近数字电压表原理框图，试简述其工作原理。8、图所示电路为数字合成低频信号发生器框图，试回答下列问题： ⑴加/减 5 位二进制计数器的作用⑵ROM 的作用 ⑶检测计数器输出状态（0）的目的电子测量习题及解答（二）一、填空题(每空 1 分，共 25 分) 1.测量误差就是测量结果与被测量________的差别，通常可以分为_______和_______两种。 2.多次测量中随机误差具有________性、________性和________性。 3.41 位 DVM 测量某仪器两组电源读数分别为 5.825V、15.736V，保留三位有效数字分别应 2为________、________。 4.示波器 Y 轴前置放大器的输出信号一方面引至触发电路， 作为________信号； 另一方面经 过________引至输出放大器。 5.示波器 X 轴放大器可能用来放大________信号，也可能用来放大________信号。 6.在示波器中通常用改变________作为 “扫描速度” 粗调， 用改变________作为 “扫描速度” 微调。 7.所谓触发极性不是指触发信号本身的正负，而是指由它的________或________触发。 8.测量频率时，通用计数器采用的闸门时间越________，测量准确度越高。 9.通用计数器测量周期时，被测信号周期越大，________误差对测周精确度的影响越小。 10.在均值电压表中，检波器对被测电平的平均值产生响应，一般都采用________电路作为 检波器。 11.所有电压测量仪器都有一个________问题，对 DVM 尤为重要。 12.________判据是常用的判别累进性系差的方法。 13.________分配是指分配给各分项的误差彼此相同。 14.当观测两个频率较低的信号时，为避免闪烁可采用双踪显示的________方式。 15.频谱仪的分辨力是指能够分辨的________，它表征了频谱仪能将________紧挨在一起的 信号区分开来的能力。 二、改错题(每小题 3 分，共 15 分。要求在错误处的下方划线，并将正确答案写出) 1.系统误差的大小可用测量值的标准偏差σ(x)来衡量。 2.绝对值合成法通常用于估计分项数目较多的总合不确定度。 3.示波器电子枪中调节 A2 电位的旋钮称为“聚焦”旋钮。 4.阴极输出器探头既可起到低电容探头的作用，同时引入了衰减。 5.积分式 DVM 的共同特点是具有高的 CMR。 三、单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其号码填在题干的括 号内。每小题 2 分，共 10 分)1.根据测量误差的性质和特点，可以将其分为( )三大类。 A.绝对误差、相对误差、引用误差 B.固有误差、工作误差、影响误差 C.系统误差、随机误差、粗大误差 D.稳定误差、基本误差、附加误差 2.用通用示波器观测正弦波形，已知示波器良好，测试电路正常，但在荧光屏上却出现了如 下波形，应调整示波器( )旋钮或开关才能正常观测。 A.偏转灵敏度粗调 B.Y 轴位移 C.X 轴位移 D.扫描速度粗调3.通用计数器测量周期时由石英振荡器引起的主要是( )误差。 A.随机 B.量化 C.变值系统 D.引用 4.DVM 的读数误差通常来源于( )。 A.刻度系数、非线性等 B.量化 C.偏移 D.内部噪声 5.( )DVM 具有高的 SMR，但测量速率较低。 A.逐次逼近比较式 B.斜坡电压式 C.双斜积分式 D.V-f 式 四、分析计算题(要求列出所求未知量的算式或关系式，最后计算结果一般保留三位有效数 字，误差保留两位，中间单纯数学运算过程可以省略。共 35 分) 1.设有两只电阻，R1=200±0.8Ω，R2=51Ω±1%，试求这两只电阻并联时的总阻值及误差。 2.测量电阻 R 消耗的功率时，可间接测量电阻值 R、电阻上的电压 V、流过电阻的电流 I， 然后采用三种方案来计算功率： (1)请给出三种方案； (2)设电阻、电压、电流测量的相对误差分别为νR=±1%,νv=±2%,νI±2.5%,问采用哪 种测量方案较好? 3.欲用电子计数器测量一个 fX=200Hz 的信号频率， 采用测频(选闸门时间为 1s)和测周(选时 标为 0.1μs)两种方法，试比较这两种方法由±1 误差所引起的测量误差，并讨论所得结 果。 4.利用正弦有效值刻度的均值表测量正弦波、方波和三角波，读数均为 1V，试求三种波形 信号的有效值分别为多少? 5.某单极放大器电压增益的真值 A0 为 100，某次测量时测得的电压增益 A=95，求测量的相 对误差和分贝误差。 6.已知示波器偏转灵敏度 Dy=0.2V/cm，荧光屏有效宽度 10cm (1)若扫描速度为 0.05ms/cm(放“校正”位置)，所观察的波形如下图所示，求被测信号 的峰―峰值及频率； (2)若想在屏上显示 10 个周期该信号的波形，扫描速度应取多大?五、简答题(共 15 分) 1.对电压测量的几个基本要求是什么? 2.用示波器显示图像基本上有哪两种类型? 3.通用示波器中扫描发生器环常由哪三部分电路组成? 4.串模抑制比和共模抑制比的定义分别是什么?电子测量试题参考答案一、填空题(每空 1 分，共 25 分) 1.真值 绝对误差 相对误差 2.有界 对称 抵偿 3.5.82V 15.7V 4.同步触发 延迟线 5.扫描 直接输入的任意外接 6.积分电阻 R(或积分电容 C) 积分电源 E 7.上升沿 下降沿 8.长 9.±1 10.二极管全波(或桥式整流) 11.抗干扰 12.马利科夫 13.等准确度 14.断续 15.最小谱线间隔 频率 二、改错题(每小题 3 分，共 15 分。找出错误给 1.5 分，改正给 1.5 分) 1.系统 (改成：随机) 2.多 (改成：少) 3.聚焦 (改成：辅助聚焦) 4.引入了 (改成：不引入) 5.CMR (改成：SMR) 三、单项选择题(每小题 2 分，共 10 分) 1.C 2.A 3.C 4.A 5.C 四、分析计算题(共 35 分) 1.解：(5 分)? R 并=R1∥R2=R1R 2 200×51 = =40.6Ω ? R 1 + R 2 200 + 51△R1+νR 并=??lnR 并 ?R 1?lnR 并 ?R 2△R2?=△R 1 △R 1 △R 2 △R 1 + + R1 R1 + R 2 R2 R1 + R 2?±0.8 ±0.8 ±51×1% ±1%? 200 251 251 ≈ ±1.92% ? △R 并=νR 并?R 并=±1.92%×40.6=0.78Ω 2.解：(8 分)? 方案 1： P=VI ? νP=νI+νV=±(2.5%+2%)=±4.5% ? 2 方案 2： P=V /R ? νP=2νV ―νR=±(2×2%+1%)=±5% ? 2 方案 3： P=I R ? νP=2νI+νR=±(2×2.5%+1%)=±6% ? ∴选择第一种方案 P=VI 比较合适。? 3.解：(5 分)? 测频：?=?△N 1 =± ? N Tf x=± 测周：?1 -3 =±5×10 1× 200?T △N 1 =± =± S N Tx / TS TX?=±0.1×10 ×200=±2×10 从结果可知，对于测量低频信号，测周比测频由±1 误差所引起的测量误差要小， 故应选用测周模式以提高测量精度。? 4.解：(6 分)? α 1 V正 = V方 = V三 = = ≈ 0.901V ? K F~ 111 . V 正=KF～ V正 =1.11×-6 -51 =1V 111 .V 方=KF 方 V方 =1×0.901 ≈ 0.901V ? V 三=KF 三 V三 =1.15×0.901 ≈ 1.04V ? 5.解：(5 分)? △A=A-A0=95-100=-5 ? ν=△A ?5 = =-5% ? A 0 100ν［dB］=20lg(1+ν)dB ? =20lg(1-0.05)dB ≈ 0.446dB ? 6.解：(6 分)? VP-P-Dy?h=0.2×6=1.2V ?T=s?x=0.05×5=0.25ms ? f=1/T=1/0.25ms=4KHz ?t 10T 10× 0.25ms = = =0.25ms/cm ? x x 10cm 五、简答题(共 15 分) 1.(1)应有足够宽的频率范围； (2)应有足够宽的电压测量范围； (3)应用足够高的测量准确度； (4)应有足够高的输入阻抗； (5)应具有高的抗干扰能力。 2.(1)显示随时间变化的信号； (2)显示任意两个变量 x 与 y 的关系。 3.(1)积分器； (2)扫描门； (3)比较和释抑电路。 V 4.SMR(dB)=20lg sm δ 式中 Vsm――串模干扰电压峰值 δ――由 Vsm 所造成的最大显示误差S= CMR(dB)=20lgVcm Vssm式中 Vcm――共模干扰电压 Vsm――由 Vcm 转化成的串模干扰电压电子测量习题及解答（三）1、用一内阻为 RI 的万用表测量下图所示电路 A、B 两点间电压，设 E＝12V，R1＝5kΩ ，R2＝20kΩ，求： （1）如 E、R1、R2 都是标准的，不接万用表时 A、B 两点间的电压实际值 UA 为多大? （2）如果万用表内阻 RI＝20kΩ，则电压 UA 的示值相对误差和实际相对误差各为多大？ （3）如果万用表内阻 RI＝lMΩ，则电压 UA 的示值相对误差和实际相对误差各为多大？R1 5K E R2 12V 20K B A RI V解： （1）A、B 两点间的电压实际值 U A = （2）UA 测量值为： U A ==E 12 R2 = 20k = 9.6V R1 + R2 5k + 20kE 12 R2 // R I = 20k // 20k R1 + R2 // R I 5k + 20k // 20k12 10k = 8.0V 5k + 10k ?U 8.0 ? 9.6 所以 UA 的示值相对误差 γ x = = = ?20% Ux 8 .0 ?U 8.0 ? 9.6 UA 的实际相对误差为 γ A = = = ?17% UA 9 .6（3）UA 测量值为： U A ==E 12 R2 // R I = 20k // 1M R1 + R2 // R I 5k + 20k // 1M12 19.6k = 9.56V 5k + 19.6k ?U 9.56 ? 9.6 所以 UA 的示值相对误差 γ x = = ≈ ?0.42% Ux 9.56 ?U 9.56 ? 9.6 UA 的实际相对误差为 γ A = = ≈ ?0.42% UA 9 .6 由此可见，当电压表内阻越大，测量结果越准确。 2、检定某一信号源的功率输出，信号源刻度盘读数为 90μW，其允许误差为±30％，检定时用标准功率计去测量信号源的输出功率，正好为 75μW。问此信号源是否合格? 解：信号源频率的测量绝对误差为 75μW－90μW＝－15μW 相对误差为 γ =? 15 = ?16.7% & 30% ，所以此信号源合格。 903、已知可变频率振荡器频率 f1＝2.0MHz，固定频率振荡器频率 f2=2.5MHz，若以 f1 和 f2 构成一差频式信号发生器，试求其频率覆盖系数，若直接以 f1 构成一信号发生器， 其频率覆盖系数又为多少？ 解：因为差频式信号发生器 f0= f1－f2 所以输出频率范围为：400Hz～2.0000MHz频率覆盖系数 k 0 =2.0000MHz ＝5000＝5 × 10 3 400Hz如果直接以 f1 构成一信号发生器，则其频率覆盖系数′ k0 =4.5000MHz ≈ 1 .8 2.4996MHz4、简述高频信号发生器主要组成结构，并说明各组成部分的作用？ 答：高频信号发生器主要组成结构图如下图所示：可 变电抗器主振级FM缓冲级AM调制级输出级输出监测器 内调制 电 源振荡器内外外调制输入高频信号发生器原理框图（1）主振级 产生具有一定工作频率范围的正弦信号，是信号发生器的核心。 （2）缓冲级 主要起阻抗变换作用， 用来隔离调制级对主振级可能产生的不良影响， 以保证主振级工 作的稳定。 （3）调制级 主要进行幅度调制和放大后输出，并保证一定的输出电平调节和输出阻抗。 （4）输出级 进一步控制输出电压的幅度，使最小输出电压达到 μV 数量级。 5、简述各种类型的信号发生器的主振器的组成，并比较各自特点。 答： （1）低频信号发生器的主振器组成为：RC 文氏桥式振荡器，其特点是频率稳定，易于 调节，并且波形失真小和易于稳幅。 （2）高频信号发生器的主振器组成为：LC 三点式振荡电路，主振级的电路结构简单， 输出功率不大，一般在几到几十毫瓦的范围内。 （3）脉冲信号发生器的主振器组成为：可采用自激多谐振荡器、晶体振荡器或锁相振 荡器产生矩形波，也可将正弦振荡信号放大、限幅后输出，作为下级的触发信号。对主振级 输出波形的前、后沿等参数要求不很高，但要求波形的一致性要好，并具有足够的幅度。 5、简述合成信号源的的各种频率合成方法及其优缺点。 答： 合成信号源的的各种频率合成方法主要有模拟直接合成法， 数字直接合成法和锁相环频 率合成法。 模拟直接合成法特点：虽然转换速度快（μs 量级） ，但是由于电路复杂，难以集成化，因 此其发展受到一定限制。 数字直接合成法：基于大规模集成电路和计算机技术，尤其适用于函数波形和任意波形 的信号源，将进一步得到发展。但目前有关芯片的速度还跟不上高频信号的需要，利用 DDS 专用芯片仅能产生 100MHz 量级正弦波，其相位累加器可达 32 位，在基准时钟为100MHz 时输出频率分辨力可达 0.023Hz，可贵的是这一优良性能在其它合成方法中是难 以达到的。锁相环频率合成法：虽然转换速度慢（ms 量级） ，但其输出信号频率可达超 高频频段甚至微波、输出信号频谱纯度高、输出信号的频率分辨力取决于分频系数 N， 尤其在采用小数分频技术以后，频率分辨力大力提高。 6、简述直接数字频率合成原理，试设计一个利用微处理器产生任意波形发生器的方案，并 讨论如何提高任意波形的频率？ 答：在存储器里存储任意波形的数字量，通过 PC 滤 微处理器以一定的时间间隔读取数据，并送 D/A 机 波 D/A 转换器进行转换，并将电压信号送滤波器 进行滤波， 一直以相同的转换时间间隔取下一 个数进行转换，这样就可得到任意波形发生 器。 提高任意波形频率的方法有： （1）减小读取时间间隔，并采用转换速度较快的 D/A 转换器； （2）采用读取时间短的存储器； （3）一个周期转换的点数减小。 7、有一频率合成器如图 3.37 所示，求： fl （1）f0 的表达式； 10kHz ×N1 LPF PD VCO1 560～1000 （2）f0 的范围； （3）最小步进频率。 解：由图可知： （1） N1 f1 = f 0 ? f3f21kNz ÷100 ÷100 PD ÷N2
BPF M(-) f3 f3 VCO2f0f f2 = 3 100 N 2所以 f 0 = N 1 f 1 +LPF图 3.37 题 3.12 图N2 f2 100（2） N 1 = 560 ~ 1000N 2 = 5000 ~ 6000f 0 min = 560 f 1 +5000 f 2 5000 × 1KHz = 560 × 10 KHz + = 5650 KHz = 5.650 MHz 100 100 6000 f 2 6000 × 1KHz = 1000 × 10 KHz + = 10060 KHz = 10.060 MHz 100 100f 0 max = 1000 f 1 +（3）因为 N1 和 N2 均可改变，但 f0 表达式中，N2 的系数小，所以 N2 变化 1 得到的 f0 的变化最小，即 f0 的最小步进频率为 ?f 0 =f 2 1KHz = = 10 Hz 100 1008、利用一片 D/A 转换器和一片 RAM 为主要部件，试设计一个正弦波发生器，如果要求波形点数 1000 点， （D/A1：10b；D/A2：8 b；RAM：8K 字节） 。（1）画出电路原理图（包括其它必要的硬件电路）及其与微处理器的连接； （2）根据要求确定 D/A 转换器的位数； （3）若读取一个数据到 D/A 转换完一个数据的时间最短为 10μs，那么该信号发生器产生 的最高频率为多少？ （4）若要提高输出频率，可以采取哪些措施？ 解： （1）电路原理图如下图所示：（2）因为要显示的波形点数为 1000 点，而 RAM 容量为 8K 字节，8 × 1024 = 8.192b 1000所以 D/A 位数为 8 位。 （3）由题意两个数据之间的时间间隔为 10μs，一个周期 1000 个点，所以 T＝10μs×1000 ＝0.01s，即 f＝100Hz （4）提高输出频率的措施有：采用存取速度快的存储器，采用转换速度快的 D/A，减少一 个周期波形的点数。 3.15 AD9850 DDS 中如果时钟频率 fc=125MHz，相位累加器宽度 N=32 位，频率控制字 k=0100000H，这时输出频率为多少？ 解：k=0100000H，所以 A20＝1，因为 DDS：f out =fc f fc fc fc 125MHz A31 + c A30 + ? ? ? + 31 A1 + 32 A0 = 12 A20 = =
Hz 1 2 2 2 2 2 2 212= 30.518KHz9、简述电压测量的基本要求及电压测量仪器的分类方法。 简述电压测量的基本要求及电压测量仪器的分类方法。 简述电压测量的基本要求及电压测量仪器的分类方法 答：电压测量的基本要求： 1）应有足够宽的电压测量范围 2）应有足够宽的频率范围 3）应有足够高的测量准确度 4）应有足够高的输入阻抗 5）应具有高的抗干扰能力 电压测量仪器的分类方法： 1）按频率范围分类 2）按被测信号的特点分类 3）按测量技术分类 10、交流电压表都是以何值来标定刻度读数的？真、假有效值的含义是什么？ 答：交流电压表都是以正弦波有效值为刻度的， 真有效值： 我们认为有效值表的读数就是被测电压的有效值， 即有效值表是响应输入信号有效值的。因此，有效值表中α=Ui，并称这种表为真有效值表。 假有效值：有效值表的读数不能反映被测电压的有效值真实大小。 11、利用全波平均值电子电压表测量图 5.70 所示三种不同波 形（正弦波、方波、三角波）的交流电压，设电压表的读数都 是 1V，问： （1）对每种波形，电压表的读数各代表什么意义？ （2）三种波形的峰值、平均值及有效值分别为多少？ （3）根据测量结果，将三个波形画在同一坐标图上以进 行比较。 解： （1）对正弦波，读数为有效值，对其他波形，读数仅能间 接反应被测量的大小。 （2）因为 α = U ~ = K F ~ U ，所以 U =αKF~=1 = 0.901 V 1.11图 5.70习题 5.3 图因为 U = K F U ， U = U P / K P 即 U P = K PU = K P K F U 所以正弦波有效值为 1V，峰值为 U P = 1.414 × 1 = 1.414 V，均值为 0.901V。 方波有效值为 U = K F Π U = 1 × 0.901 = 0.901 V，峰值为 U P = 1 × 0.901 = 0.901 V，均 值为 0.901V。 三角波有效值为 U = K F ? U = 1.15 × 0.901 = 1.036 V，峰值为U P = 1.73 × 1.036 = 1.792 V，均值为 0.901V。三种波形在同一坐标图为：12、若在示波器上分别观察峰值相等的正弦波、方波、三角波，得 Up＝5V；现在分别采用三种不同检波方式并以正弦波有效值为刻度的电压表进行测量，试求其读数分别为多少？ 解：已知各波形 VP=5V 均值表： 正弦波α = 1.11V = 1.11 × α = 1.11V = 1.11 × α = 1.11V = 1.11 ×Vp k f ~ k P~ Vp k fΠi k PΠi Vp k f? k P?= 1.11 ×5 1.11 × 2≈ 3.54V方波= 1.11 ×5 ≈ 5.55V 1×1三角波= 1.11 ×5 ≈ 2.79V 1.15 × 1.75峰值表：因为各波形峰值相同，所以三种波形的读数均为： α =VP 2≈ 3.54V有效值表：正弦波 ： α = V =Vp kP Vp=5 2≈ 3.54V方波：α =V =k PΠi=5 = 5V 1 = 5 3 ≈ 2.89V三角波： α = V =Vp k P?13、论述 HP3455DVM 中校零方案的可行性。如图 5.74 所示， 开关 K→1 时，测得 U1 K K→2 时，测得 U2 － Ux 3 K→3 时，测得 U3 2 1 UR 经微机进行下面的运算Uos＋ － A ＋UoU 3 ? U1 U 2 ? U1的运算，则达到自动校零的目的。 解：K→1 时，由放大器可知－A×UOS＝U1 K→2 时，由放大器可知－A（US＋E）＝U2 K→3 时，由放大器可知－A（UX＋UOS）＝U3图 5.74U 3 ? U 1 ? AU x U x = = ，由此可知计算结果与 US 无关。 U 2 ? U1 ? AE E电子测量习题及解答（四）一 、 填 空 题 (每 空 1 分 ， 共 25 分 ) 每1.电 子 测 量 的 内 容 包 括 个方面。 2.相 对 误 差 定 义 为 3.电 子 测 量 按 测 量 的 方 法 分 类 为 与 、 的比值，通常用百分数表示。 和 三种。 、 、 、 和 五4.为 保 证 在 测 量 80V 电 压 时 ，误 差 ≤±1%，应 选 用 等 于 或 优 于 ________级 的 100V 量程的电压表。 5.用 四 位 半 的 DVM 测 量 15V 的 稳 压 电 源 电 压 为 15.125V， 取 四 位 有 效 数 字 时 ， 其 值 为 ________。 6.示 波 器 为 保 证 输 入 信 号 波 形 不 失 真 ， 在 Y 轴 输 入 衰 减 器 中 采 用 _______ 7.电 子 示 波 器 的 心 脏 是 阴 极 射 线 示 波 管 ， 它 主 要 由 、 和 三部分组成。 电路。8.示 波 器 的 “聚 焦 ”旋 钮 具 有 调 节 示 波 器 中 ________极 与 ________极 之 间 电 压 的 作用。 9.没 有 信 号 输 入 时 ，仍 有 水 平 扫 描 线 ，这 时 示 波 器 工 作 在 ________状 态 ， 若 工 作 在 ______状 态 ， 则 无 信 号 输 入 时 就 没 有 扫 描 线 。 10.电 压 表 的 基 本 组 成 形 式 为 ________式 。 11.电 子 计 数 器 的 测 周 原 理 与 测 频 相 反 ， 即 由 用 脉冲进行计数。 12.数 字 电 压 表 的 最 大 计 数 容 量 为 19999， 通 常 称 该 表 为 ________位 数 字 电 压 表 ； 若 其 最 小 量 程 为 0.2V， 则 其 分 辨 力 为 ________ 。 信号控制主门开通，而二 、 改 错 题 (每 小 题 3 分 ， 共 15 分 。 要 求 在 错 误 处 的 下 方 划 线 ， 每 并将正确答案填在括号内)1.双 踪 示 波 器 中 电 子 开 关 的 转 换 频 率 远 大 于 被 测 信 号 的 频 率 时 ， 双 踪 显 示 工 作 在 “交 替 ”方 式 ( )2.示 波 器 扫 描 信 号 频 率 是 被 测 信 号 频 率 的 倍 时 ， 屏 幕 上 显 示 的 波 形 向 左 跑 动 。 ( )3.常 用 电 工 仪 表 分 为 ±0.1、 ±0.2、 ±0.5、 ±1.0、 ±1.5、 ±2.5、 ±4.0 七 级 。 ( 4. 扫 描 发 生 器 是 示 波 器 垂 直 通 道 中 的 重 要 组 成 部 分 。 ( 5. 延 迟 线 是 示 波 器 水 平 通 道 中 的 一 个 重 要 组 成 部 分 。 ( ) ))三 、 单 项 选 择 题 (在 每 小 题 的 四 个 备 选 答 案 中 选 出 一 个 正 确 答 案 ， 在 并 将 其 号 码 填 在 题 干 的 括 号 内 。 每 小 题 2 分 ， 共 10 分 )1.交 流 电 压 表 都 按 照 正 弦 波 电 压 ( A.峰 值 B. 峰 ―峰 值 )进 行 定 度 的 。 C.有 效 值 D.平 均 值 )方 式 来 进 行 观 测 。2.在 观 测 正 极 性 微 分 窄 脉 冲 时 ， 示 波 器 宜 采 用 ( A.外 触 发 “+”HF 耦 合 C.内 触 发 “+”触 发 扫 描B.内 触 发 “+”HF 耦 合 D.内 触 发 “拉 Y B ”触 发 )3.在 通 用 计 数 器 测 量 低 频 信 号 的 频 率 时 ， 采 用 倒 数 计 数 器 是 为 了 ( A.测 量 低 频 周 期 C.测 量 低 频 失 真 B.克 服 转 换 误 差 D.减 小 测 频 时 的 量 化 误 差 影 响4.调 节 示 波 器 中 Y 输 出 差 分 放 大 器 输 入 端 的 直 流 电 位 即 可 调 节 示 波 器 的 ( A. 偏 转 灵 敏 度 C. 倍 率 B. Y 轴 位 移 D. X 轴 位 移)5． 设 示 波 器 水 平 和 垂 直 偏 转 灵 敏 度 相 同 ， 在 X、 Y 输 入 端 加 的 电 压 分 别 为 : V X =Asin(ωt+45°)， V Y =Asinωt， 则 荧 光 屏 上 显 示 的 X-Y 图 形 是 ( A.圆 C.斜 线 B.椭 圆 D.水 平 直 线 )四 、 计 算 题 (共 40 分 ) 共1. 用 量 程 是 10 mA 的 电 流 表 测 量 实 际 值 为 8 mA 的 电 流 ， 若 读 数 是 8.15 mA， 试 求测量的绝对误差、示值相对误差和引用相对误差。 2.已 知 示 波 器 的 时 基 因 数 为 10ms/cm， 偏 转 灵 敏 度 为 1V/cm， 扫 速 扩 展 为 10， 探 极 的 衰 减 系 数 为 10s 1， 荧 光 屏 的 每 格 距 离 是 1cm。 求 ： （ 1）如 果 荧 光 屏 水 平 方 向 一 周 期 正 弦 波 形 的 距 离 为 12 格 ，它 的 周 期 是 多 少 ？ （ 2） 如 果 正 弦 波 的 峰 峰 间 的 距 离 为 6 格 ， 其 电 压 为 何 值 ？ 当 0.1s、 3. 用 一 电 子 计 数 器 测 量 ? x =1MHz 的 信 号 频 率 ， 选 定 的 闸 门 时 间 分 别 为 1s、 10ms 时 ， 计 算 由 ±1 个 字 的 量 化 误 差 引 起 的 测 频 误 差 分 别 为 多 少 ？4. 用 峰 值 电 压 表 分 别 测 量 方 波 和 三 角 波 电 压 ， 示 值 均 为 20V。 求 被 测 电 压 的 有 效 值 是多少伏？五 、 问 答 题 (10 分 )1. 用 示 波 器 观 测 正 弦 波 时 ， 荧 光 屏 上 得 到 如 图 所 示 波 形 ， 试 分 析 示 波 器 哪 个 部 分 工 作 不 正 常 ?(2 分 ) 2.简 述 通 用 示 波 器 Y 通 道 的 主 要 组 成 部 分 。 (2 分 ) 3.晶 体 管 特 性 图 示 仪 主 要 由 哪 几 个 部 分 组 成 ？ 各 部 分 作 用 如 何 ?(2 分 ) 4.频 率 特 性 的 测 量 有 哪 些 方 法 ？ 各 有 何 特 点 ？ (2 分 ) 5.对 电 压 测 量 有 哪 些 基 本 要 求 ?(2 分 )参考答案一 、 填 空 题 (每 空 1 分 ， 共 25 分 ) 1． 电 能 量 的 测 量 、 电 子 元 器 件 参 数 的 测 量 、 电 信 号 的 特 性 和 质 量 的 测 量 、 电 路 性 能 的测量、特性曲线的测量； 2． 绝 对 误 差 真值；3． 直 接 测 量 、 间 接 测 量 、 组 合 测 量 ； 4． ±0.5； 5． 15.13V; 6.RC 分 压 电 路 ; 7.电 子 枪 、 偏 转 系 统 、 荧 光 屏 ； 8. 第 一 阳 (或 A 1 ) 9. 连 续 扫 描 10. 检 波 ―放 大 ; 11.被 测 输 入 信 号 12. 4 (或 四 位 半 ) 晶体震荡器信号; 10?V; 第 二 阳 (或 A 2 ， 或 G 2 ); 触发扫描;二 、 改 错 题 (每 小 题 3 分 ， 共 15 分 。 要 求 在 错 误 处 的 下 方 划 线 ， 并 将 正 确 答 案 填 在 括号内) 1.交 替 改成断续2.左 3.±4.0 4.垂 直 5.水 平改成右 改 成 ±5.0 改成水平 改成垂直三 、 单 项 选 择 题 (在 每 小 题 的 四 个 备 选 答 案 中 选 出 一 个 正 确 答 案 ， 并 将 其 号 码 填 在 题 干 的 括 号 内 。 每 小 题 2 分 ， 共 10 分 ) 1.C 2.C 3.D 4.B 5.C四 、 计 算 题 (共 35 分 ) 1.0.15mA 2. 12ms 3. ±0.. 略 五 、 问 答 题 (15 分 ) 1. (1)为 扫 描 锯 齿 波 线 性 度 不 好 ； (2)Y 放 大 器 引 入 失 真 ， 出 现 削 顶 ， 产 生 截 止 失 真 ； (3)有 扫 描 回 线 ， 增 辉 电 路 工 作 不 正 常 。 2. 示 波 器 的 垂 直 通 道 主 要 由 探 极 、 衰 减 器 、 前 置 放 大 器 、 延 迟 级 、 输 出 放 大 器 等 组 成 。垂 直 通 道 的 主 要 作 用 是 ：对 被 测 量 信 号 进 行 适 当 的 放 大 后 ，加 于 示 波 管 的 垂 直 偏 转 板 上 以控制电子束的垂直偏转。 直通道的性能的好坏将直接影响到测量信号的观测结果的精确 垂 度 ，这 些 性 能 主 要 有 ：足 够 宽 的 频 带 宽 度 、较 高 灵 敏 度 、小 的 上 升 时 间 、很 小 的 非 线 性 失 真 等。 3. 晶 体 管 特 性 图 示 仪 主 要 组 成 部 及 各 部 分 作 用 : （ 1） 基 极 阶 梯 波 信 号 发 生 器 ： 提 供 必 要 的 基 极 注 入 电 流 。 （ 2） 集 电 极 扫 描 电 压 发 生 器 ： 提 供 从 零 开 始 可 变 的 集 电 极 电 源 电 压 。 （ 3） 同 步 脉 冲 发 生 器 ： 用 来 使 基 极 阶 梯 信 号 和 集 电 极 扫 描 电 压 保 持 同 步 ， 使 其 正 确 稳定地显示图形（特性曲线）。 （ 4） 测 试 转 换 开 关 ： 当 测 试 不 同 接 法 和 不 同 类 型 的 晶 体 管 特 性 曲 线 和 参 数 时 ， 用 此 开关进行转换。 （ 5） 放 大 器 和 显 示 电 路 ： 用 以 显 示 被 测 晶 体 管 的 特 性 曲 线 ， 其 作 用 原 理 和 电 路 形 式 与普通示波器基本相同，所以也可用普通示波器代替。 1.84% Vp-p = 60V ±0.00001 ±0.%（ 6） 电 源 ： 为 各 部 分 电 路 提 供 电 源 电 压 。 4. (1)点 频 法 。 点 频 法 的 优 点 是 测 量 时 不 需 要 特 殊 仪 器 ， 测 量 准 确 度 比 较 高 ， 能 反 映 出 被 测 网 络 的 静 态 特 性 ，这 种 方 法 的 缺 点 是 操 作 繁 琐 、工 作 量 大 、容 易 漏 测 某 些 细 节 ，不 能 反映出被测网络的动态特性。 （ 2） 扫 频 法 。 扫 频 测 量 法 的 测 量 过 程 简 单 ， 速 度 快 ， 也 不 会 产 生 测 漏 现 象 ， 还 能 边 测 量 边 调 试 ，大 大 提 高 了 调 试 工 作 效 率 。扫 频 法 反 映 的 是 被 测 网 络 的 动 态 特 性 ，测 量 结 果 与 被 测 网 络 实 际 工 作 情 况 基 本 吻 合 ，这 一 点 对 于 某 些 网 络 的 测 量 尤 为 重 要 ，如 滤 波 器 的 动 态 滤 波特性的测量等。扫频法的不足之外是测量的准确度比点频法低。 5. 对 电 压 测 量 的 基 本 要 求 ： （ 1） 频 率 范 围 宽 ； （ 2） 测 量 电 压 范 围 广 ； （ 3） 输 入 阻 抗 高 ； （ 4） 测 量 精 度 高 度 ； （ 5） 抗 干 扰 能 力
。电子测量试题课程代码：02348一、填空题(每空 1 分，共 25 分) 1.测量误差就是测量结果与被测量________的差别，通常可以分为_______和_______两种。 2.多次测量中随机误差具有________性、________性和________性。 3.41 位 DVM 测量某仪器两组电源读数分别为 5.825V、15.736V，保留三位有效数字分别应 2为________、________。 4.示波器 Y 轴前置放大器的输出信号一方面引至触发电路， 作为________信号； 另一方面经 过________引至输出放大器。 5.示波器 X 轴放大器可能用来放大________信号，也可能用来放大________信号。 6.在示波器中通常用改变________作为“扫描速度”粗调，用改变________作为“扫描速度” 微调。 7.所谓触发极性不是指触发信号本身的正负，而是指由它的________或________触发。 8.测量频率时，通用计数器采用的闸门时间越________，测量准确度越高。 9.通用计数器测量周期时，被测信号周期越大，________误差对测周精确度的影响越小。 10.在均值电压表中，检波器对被测电平的平均值产生响应，一般都采用________电路作为 检波器。 11.所有电压测量仪器都有一个________问题，对 DVM 尤为重要。12.________判据是常用的判别累进性系差的方法。 13.________分配是指分配给各分项的误差彼此相同。 14.当观测两个频率较低的信号时，为避免闪烁可采用双踪显示的________方式。 15.频谱仪的分辨力是指能够分辨的________，它表征了频谱仪能将________紧挨在一起的 信号区分开来的能力。 二、改错题(每小题 3 分，共 15 分。要求在错误处的下方划线，并将正确答案写出) 1.系统误差的大小可用测量值的标准偏差σ(x)来衡量。 2.绝对值合成法通常用于估计分项数目较多的总合不确定度。 3.示波器电子枪中调节 A2 电位的旋钮称为“聚焦”旋钮。 4.阴极输出器探头既可起到低电容探头的作用，同时引入了衰减。 5.积分式 DVM 的共同特点是具有高的 CMR。 三、单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其号码填在题干的括 号内。每小题 2 分，共 10 分) 1.根据测量误差的性质和特点，可以将其分为( )三大类。 A.绝对误差、相对误差、引用误差 B.固有误差、工作误差、影响误差 C.系统误差、随机误差、粗大误差 D.稳定误差、基本误差、附加误差 2.用通用示波器观测正弦波形，已知示波器良好，测试电路正常，但在荧光屏上却出现了如 下波形，应调整示波器( )旋钮或开关才能正常观测。 A.偏转灵敏度粗调 B.Y 轴位移 C.X 轴位移 D.扫描速度粗调3.通用计数器测量周期时由石英振荡器引起的主要是( )误差。 A.随机 B.量化 C.变值系统 D.引用 4.DVM 的读数误差通常来源于( )。 A.刻度系数、非线性等 B.量化 C.偏移 D.内部噪声 5.( )DVM 具有高的 SMR，但测量速率较低。 A.逐次逼近比较式 B.斜坡电压式 C.双斜积分式 D.V-f 式 四、分析计算题(要求列出所求未知量的算式或关系式，最后计算结果一般保留三位有效数 字，误差保留两位，中间单纯数学运算过程可以省略。共 35 分) 1.设有两只电阻，R1=200±0.8Ω，R2=51Ω±1%，试求这两只电阻并联时的总阻值及误差。 2.测量电阻 R 消耗的功率时，可间接测量电阻值 R、电阻上的电压 V、流过电阻的电流 I， 然后采用三种方案来计算功率： (1)请给出三种方案； (2)设电阻、电压、电流测量的相对误差分别为νR=±1%,νv=±2%,νI±2.5%,问采用哪 种测量方案较好? 3.欲用电子计数器测量一个 fX=200Hz 的信号频率，采用测频(选闸门时间为 1s)和测周(选时 标为 0.1μs)两种方法，试比较这两种方法由±1 误差所引起的测量误差，并讨论所得结果。 4.利用正弦有效值刻度的均值表测量正弦波、方波和三角波，读数均为 1V，试求三种波形 信号的有效值分别为多少? 5.某单极放大器电压增益的真值 A0 为 100，某次测量时测得的电压增益 A=95，求测量的相 对误差和分贝误差。 6.已知示波器偏转灵敏度 Dy=0.2V/cm，荧光屏有效宽度 10cm (1)若扫描速度为 0.05ms/cm(放“校正”位置)，所观察的波形如下图所示，求被测信号的 峰―峰值及频率； (2)若想在屏上显示 10 个周期该信号的波形，扫描速度应取多大?五、简答题(共 15 分) 1.对电压测量的几个基本要求是什么? 2.用示波器显示图像基本上有哪两种类型? 3.通用示波器中扫描发生器环常由哪三部分电路组成? 4.串模抑制比和共模抑制比的定义分别是什么?电子测量试题参考答案一、填空题(每空 1 分，共 25 分) 1.真值 绝对误差 相对误差 2.有界 对称 抵偿 3.5.82V 15.7V 4.同步触发 延迟线 5.扫描 直接输入的任意外接 6.积分电阻 R(或积分电容 C) 积分电源 E 7.上升沿 下降沿 8.长 9.±1 10.二极管全波(或桥式整流) 11.抗干扰 12.马利科夫 13.等准确度 14.断续 15.最小谱线间隔 频率二、改错题(每小题 3 分，共 15 分。找出错误给 1.5 分，改正给 1.5 分) 1.系统 (改成：随机) 2.多 (改成：少) 3.聚焦 (改成：辅助聚焦) 4.引入了 (改成：不引入) 5.CMR (改成：SMR) 三、单项选择题(每小题 2 分，共 10 分) 1.C 2.A 3.C 4.A 5.C 四、分析计算题(共 35 分) 1.解：(5 分)? R 并=R1∥R2=R1R 2 200×51 = =40.6Ω ? R 1 + R 2 200 + 51△R1+νR 并=??lnR 并 ?R 1?lnR 并 ?R 2△R2?=△R 1 △R 1 △R 2 △R 1 + + R1 R1 + R 2 R2 R1 + R 2?±0.8 ±0.8 ±51×1% ±1%? 200 251 251 ≈ ±1.92% ? ? △R 并=νR 并?R 并=±1.92%×40.6=0.78Ω 2.解：(8 分)? 方案 1： P=VI ? νP=νI+νV=±(2.5%+2%)=±4.5% ? 2 方案 2： P=V /R ? ? νP=2νV ―νR=±(2×2%+1%)=±5% 2 方案 3： P=I R ? νP=2νI+νR=±(2×2.5%+1%)=±6% ? ∴选择第一种方案 P=VI 比较合适。? 3.解：(5 分)? 测频：?=△N 1 =± ? N Tf x=± 测周：?1 =±5×10-3 1× 200?T △N 1 =± =± S N Tx / TS TX?=±0.1×10-6×200=±2×10-5 从结果可知，对于测量低频信号，测周比测频由±1 误差所引起的测量误差要小，故应选用测周模式以提高测量精度。? 4.解：(6 分)? α 1 V正 = V方 = V三 = = ≈ 0.901V ? 111 . K F~ V 正=KF～ V正 =1.11×1 =1V 111 .V 方=KF 方 V方 =1×0.901 ≈ 0.901V ? V 三=KF 三 V三 =1.15×0.901 ≈ 1.04V ? 5.解：(5 分)? △A=A-A0=95-100=-5 ν=?△A ?5 = =-5% ? A 0 100ν［dB］=20lg(1+ν)dB ? =20lg(1-0.05)dB ≈ 0.446dB ? 6.解：(6 分)? VP-P-Dy?h=0.2×6=1.2V ? T=s?x=0.05×5=0.25ms ? f=1/T=1/0.25ms=4KHz ?t 10T 10× 0.25ms = = =0.25ms/cm ? 10cm x x 五、简答题(共 15 分) 1.(1)应有足够宽的频率范围； (2)应有足够宽的电压测量范围； (3)应用足够高的测量准确度； (4)应有足够高的输入阻抗； (5)应具有高的抗干扰能力。 2.(1)显示随时间变化的信号； (2)显示任意两个变量 x 与 y 的关系。 3.(1)积分器； (2)扫描门； (3)比较和释抑电路。 V 4.SMR(dB)=20lg sm δ 式中 Vsm――串模干扰电压峰值 δ――由 Vsm 所造成的最大显示误差S= CMR(dB)=20lgVcm Vssm式中 Vcm――共模干扰电压 Vsm――由 Vcm 转化成的串模干扰电压华侨大学信息学院填空题： 一、 填空题：(22%)１、计量是利用技术和法制手段实现 ２、计量的三个主要特征是 ３、满度（引用）误差表示为 满度（引用） ４、精密度用以表示 用以表示 ________级。 级 峰值电压表使用的峰值检波器有 ６、 输出电量只反映被测电压交流分量的峰值。 输出电量只反映被测电压交流分量的峰值。 三部分组成。 ７、阴极射线示波管（CRT）由_____________、_____________、_____________三部分组成。 阴极射线示波管（ ） 、 、 三部分组成 和标准频率误差三种。 ８、电子计数器的测量误差来源主要有____________、_____________和标准频率误差三种。 电子计数器的测量误差来源主要有 、 和标准频率误差三种 、 两种； 其中 两种； 的 的大小。 的大小。 、 ，是用 的大小， 的大小，准确度用以表示 和 和 代替 的测量。 的测量。 。 的相对误差。 的相对误差。 的大小， 的大小，精确度其中准确度最高的为________级，准确度最低的为 ５、测量仪器准确度等级一般分为 7 级，其中准确度最高的为 级选择题： 二、 选择题：(10%)的值。 1、修正值是与绝对误差的绝对值 _______ 的值。 A、相等但符号相反；B、不相等且符号相反；C、相等且符号相同；D、不相等但符号相同。 相等但符号相反； 不相等且符号相反； 相等且符号相同； 不相等但符号相同。 定义为____ ____。 2、交流电压的波峰因素 Kp 定义为____。 有效值/ 峰值/ 平均值/ A、峰值/平均值 B、有效值/平均值 C、峰值/有效值 D、平均值/峰值 峰值/ 3、下述方法中，能减小系统误差的有 ____ 。 下述方法中， 统计平均； 交换法； 加权平均； 格拉布斯准则加以修正 加以修正。 A、 统计平均；B、 交换法； C、 加权平均；D、格拉布斯准则加以修正。 4、数字电压表显示位数越多，则_______。 数字电压表显示位数越多， _______。 A、测量范围越大 A、锯齿波信号 B、测量误差越小 B、正弦波信号 C、过载能力越强 C、矩形波信号 D、测量分辨力越高 D、触发脉冲 5、示波器中扫描发生器产生的是 ____ 。简答题： 三、 简答题：(28%) 1、用电子计数器测量一个 600Hz 的信号频率，采用测频（闸门时间为 2S）和测周（时标为 的信号频率，采用测频（ 、 ）和测周（时标为0.5μS）两种方法，试比较这两种方法由 ± 1 误差所引起的测量误差。 μ ）两种方法， 误差所引起的测量误差。2、用电桥测一批 100mH 左右的电感，由于随机误差的影响，对每个电感的测量值均在 L0± 、 左右的电感，由于随机误差的影响，1.2mH 的范围内变化。若希望测量值的不确定范围减小到 0.4mH 以内，又没有更精确的仪器， 的范围内变化。 以内， 又没有更精确的仪器， 问可采用什么办法？ 问可采用什么办法？ 3、请选择测量电压、测量频率、测量网络的幅频特性、产生三角波信号、分析信号的频谱特 测量电压、 、请选择测量电压 测量频率、 量网络的幅频特性、产生三角波信号、 性、测量三极管的输入或输出特性、测量调幅波的调幅系数、微机系统软、硬件调试等八种被 测量三极管的输入或输出特性、测量调幅波的调幅系数、微机系统软、硬件调试等八种被 测量的最佳测量仪器。 测量的最佳测量仪器。计算题： 四、 计算题：(20%) 1、对某信号源的输出频率 f x 进行了 8 次测量，数据如下： 、 次测量，数据如下：次数 频率 kHz 1 10.81 2 10.79 3 10.81 4 10.84 5 10.78 6 10.91 7 10.77 8 10.81? ? 求 M ( fx ) 及σ ( fx ) 。2、用正弦有效值刻度的均值电压表测量正弦波、方波和三角波电压，读数均为 18V，求三种波 、用正弦有效值刻度的均值电压表测量正弦波、方波和三角波电压， ， 形电压的均值、有效值和峰值。 形电压的均值、有效值和峰值。说明题： 五、 说明题：(20%) 1、说明取样示波器的工作原理。 、 取样示波器的工作原理。 2、依下图说明电路实现陷波功能的基本原理。 、依下图说明电路实现陷波功能的基本原理。2009 年 电子 06 本科电子测量 (A)六、 填空题：(22%) 填空题：１、计量是利用技术和法制手段实现 ２、计量的三个主要特征是 测量真值 统误差 的相对误差。 方差或随机误差 统一性 统一 、闭卷参考答案和 准确性准确 和的测量。 法制性 。３、满度（引用）误差表示为 绝对误差与满量程之比 ，是用 量程满度值 代替 ４、精密度用以表示 的大小，准确度用以表示 平均值或系 的大小。的大小，精确度用以表示系统误差与随机误差综合影响５、测量仪器准确度等级一般分为 7 级，其中准确度最高的为_0.1_级，准确度 最低的为_5.0_级。 ６、峰值电压表使用的峰值检波器有 联式 并联式 、 串联式 两种；其中 并 的输出电量只反映被测电压交流分量的峰值。７、阴极射线示波管（CRT）由___电子枪____、___偏转系统___、__显示部分 __三部分组成。 ８、电子计数器的测量误差来源主要有__计数误差__、_闸门时间误差__和标准 频率误差三种。七、 选择题：(10%) 选择题：1、修正值是与绝对误差的绝对值 __A__ 的值。 A、相等但符号相反；B、不相等且符号相反；C、相等且符号相同；D、不相等但 符号相同。 2、交流电压的波峰因素 Kp 定义为__C__。 A、峰值/平均值 B、有效值/平均值 C、峰值/有效值 D、平均值/峰值 3、下述方法中，能减小系统误差的有 _B _ 。 A、 统计平均；B、 交换法； C、 加权平均；D、格拉布斯准则加以修正。 4、数字电压表显示位数越多，则____D___。 A、测量范围越大 高 5、示波器中扫描发生器产生的是 __A__ 。 A、锯齿波信号 B、正弦波信号 C、矩形波信号 D、触发脉冲 B、测量误差越小 C、过载能力越强 D、测量分辨力越八、 简答题：(28%) 简答题： 1、用电子计数器测量一个 600Hz 的信号频率，采用测频（闸门时间为 2S）和测周（时标为 0.5μS）两种方法，试比较这两种方法由 ± 1 误差所引起的测量误 差。解： （1） ?N = ±1 1 =± = ±8.3 × 10 ?4 2 × 600 Tf x（2） ?N = ±1 = ±Tc f x = ±600 × 0.5 × 10 ?6 = ±3.0 × 10 ?4 f c × Tx（3）这里测周法 ± 1 误差小于测频法。2、用电桥测一批 100mH 左右的电感，由于随机误差的影响，对每个电感的测量值均在 L0±1.2mH 的范围内变化。若希望测量值的不确定范围减小到 0.4mH 以内，又没有更精确的仪器，问可采用什么办法？? 解：每个元件测量 n 次，n 次测量值平均值的标准差 σ (l ) = ? σ (l )，n?σ (l ) ? ? 1.2 ? ? n≥? ? = 9 ，取 n=9， ? =? ? ?σ (l ) ? ? 0.4 ?22所以每个元件测量 9 次可使测量值的不确定范围减小到 0.4mH 以内。3、请选择测量电压、测量频率、测量网络的幅频特性、产生三角波信号、分析 信号的频谱特性、测量三极管的输入或输出特性、测量调幅波的调幅系数、微机 系统软、硬件调试等八种被测量的最佳测量仪器。 答：测量电压：数字电压表；测量频率：电子计数器；测量网络的幅频特性：扫 频仪；产生三角波信号：信号发生器；分析信号的频谱特性：频谱分析仪；测量 三极管的输入或输出特性：晶体管特性图示仪；测量调幅波的调幅系数：调制域 分析仪；微机系统软、硬件调试：逻辑分析仪。计算题： 九、 计算题：(20%) 1、对某信号源的输出频率 f x 进行了 8 次测量，数据如下：次数 频率 kHz1 10.81 2 10.79 3 10.81 4 10.84 5 10.78 6 10.91 7 10.77 8 10.81? ? 求 M ( fx ) 及σ ( fx ) 。2 1 1 ? ? 解： M ( f x ) = f x = ∑ f xk =10.815kHz， σ ( f x ) = ∑ ( f xk ? f x ) =0.044。 8 k =1 8 ? 1 k =1882、用正弦有效值刻度的均值电压表测量正弦波、方波和三角波电压，读数均为18V，求三种波形电压的均值、有效值和峰值。 解： （1）三种波形电压的均值相同： V~ = VΠ = V? = α / k F ~ = 18 / 1.11 = 16.2V 。 （2）三种波形电压的有效值： V~ = α = 18V ， VΠ = k FΠVΠ = 1.0 × 16.2 = 16.2V ， V? = k F?V? = 1.15 × 16.2 = 18.63V 。 （3）三种波形电压的峰值： V p~ = k p ~V~ = 1.414 × 18 = 25.45V ，V pΠ = k pΠVΠ = 1.0 × 16.2 = 16.2V ， V p? = k p?V? = 1.732 × 18.63 = 32.27V 。说明题： 十、 说明题：(20%) 3、说明取样示波器的工作原理。取样示波器的基本原理是利用等效取样技术，将周期性高频(或高速)信号变 换为与原来信号波形相似的低频(或低速)信号。在这种取样过程中，每个信号周 期只取样一次(或几次)，取样信号依次地延迟Δt，完成一个取样周期后，离散信 号的包络反映原信号的波形。这种固定延迟时间有顺序的取样也称为顺序取样。 而当一个周期取几次样时，取样点必须重新排列，也称为随机取样。 答题关键点： 采样点数必须满足等效采样率大于奈奎斯特率； 答题关键点 被测信号的周期性； 采样包络反映波形；顺序取样或随机取样。最后才是基本垂直系统和水平系统的 示波器功能。4、依下图说明电路实现陷波功能的基本原理。由 R2 R3 和 C3 组成低通网络, 由 C1 C2 和 R4 组成高通网络而形成带f0 =1 2πR0 C 0阻网络，当 R０=R2 =R3=2 R4，C０=C1 =C2=C3/2 时电路在衰减极点谐 振，形成陷波器。 谐振频率为： A1 和 A2 为跟随器，完成阻抗匹配，即输入阻抗高、输出阻抗低。双 使得网络的 Q 值可以根据 A3 跟随器的输 T 网络的纵臂接 A3 的输出， 1 出所形成的正反馈灵活调整。按所示 f 0 = 2πR C = 1000 参数可 0 0 得：答题关键点： 答题关键点 双 T 网络，形成带阻；谐振频率：1 ； 2πR0 C 0 A1 和 A2 为跟随器阻抗匹配；A3 组成 Q 值可调的正反馈电路。 f0 =自测试卷 1一、单项选择题（每题 2 分，共计 24 分） 1、瞬变信号的频谱是( )。(A) 离散的，只发生在基频整数倍的频率 (B) 连续的，随着频率的增大而减小 (C) 连续的，只在有限区间有非零值 (D) 离散的，各频率成分的频率比不是有理数 2 、信号 x(t) =Asin(ωt +φ) 的均方根值为( (A) A (B) A/2 (C) A/21/2 (D) A1/2 )。3、下列第（）组传感器都是把被测量变换为电动势输出的。(A)热电偶、电涡流、电阻应变；(B) 热电偶、霍尔、半导体气敏传感器； (C)硅光电池、霍尔、磁电；(D)压电、霍尔、电感式 4、下列第（ ）组传感器较适用于测量旋转轴的转速。(A) 电涡流、电阻应变、电容；(B) 电磁感应、电涡流、光电； (C) 硅光电池、霍尔、压磁；(D) 压电、霍尔、电感式 5、已知在某特定条件下材料 A 与铂电阻配对的热电势为 13mV, 材料 B 与 铂配对的热电势为 8mV，在此条件下材料 A 与材料 B 配对后的热电势为（）mV。 (A) 5；(B)8；(C) 13；(D) 21 6、惯性式位移传感器作为滤波器来说具有（ (A) 低通；(B) 高通；(C)带通；(D) 带阻 7、传感器的滞后表示标定曲线（ ）的程度。 ）特性。(A)接近真值；(B) 偏离其拟合直线；(C) 加载和卸载时不重合 ；(D) 在 多次测量时的重复 8、 信号中最高频率 fc 为 1000Hz， 在下列选项中， 采样频率 fs 至少应为 （ Hz。 (A)2560；(B)1000；(C)2100；(D)2000 9、下列（ ）为不正确叙述。 ）(A)低通滤波器带宽越窄，表示它对阶跃响应的建立时间越短； (B) 截止频率为幅频特性值为 A0/21/2 所对应的频率； (C) 截止频率为对数幅频特性衰减所对应的频率； (D) 带通滤波器的带宽为上、下截止频率之间的频率范围。 10、线性度表示标定曲线（ ）的程度。(A)接近真值；(B) 偏离其拟合直线；(C) 加载和卸载时不重合 ；(D) 在多 次测量时的重复 11、调幅波（AM）是（ ） 。(A) 载波与调制信号（即被测信号）相加； (B) 载波幅值随调制信号幅值而变； (C) 载波频率随调制信号幅值而变； (D) 载波相位随调制信号幅值而变。?1 12、若矩形窗函数为 x(t ) = ? ?0(A) τt ≤τ /2 t &τ /2，其傅立叶变换为（） 。sin πfτ sin πfτ 1 sin πfτ ；(B) ；(C) ? ；(D) τ sin πfτ πfτ πfτ τ πfτ二 填空题（每空 1 分，共计 12 分 填空题（ 1、 、2、 、 3、一个变送器用 24V 电源供电，就其测量范围，输出 4~20 的电流。为了把 、 信号输入虚拟仪器，可在变送器电路串连一个（ 电阻两端取出 1~5V 的电压信号。 4、 5、6、7、8、9、10、11、 、 、 、 、 、 、 、 、 问答题（ 三 问答题（只选作 4 题，每题 6 分，合计 24 分） 计算题（ 四 计算题（每题 10 分，共 2 题，合计 20 分） 1、测力传感器的输入 100N，开路输出电压为 90mV，输出阻抗为 500Ω。为了 、 放大信号电压，将其连接一个增益为 10 的反相放大器。若放大器输入阻抗为 4k Ω，求放大器输入负载误差和测量系统的灵敏度。(2)放大器的增益带宽积(GBP) 为 10kHz 正弦电压的输出与输入之间的相角差。 2、 、 综合应用题（ 五 综合应用题（每题 10 分，共 2 题，合计 20 分） ） 的标准电阻，以便在该分钟） 自测试卷 2（考试时间 120 分钟） （总分 核分人 复查人 得分 评卷人 题号 题分 得分 一 24 二 12 三 24 四 20 五 20单项选择题（ 一 单项选择题（每题 2 分，共计 24 分） 1 ）1．瞬变信号的频谱特点是（（1）离散的，只发生在基频的整数倍； （2）连续的，随着频率的增大而 减小； （3）连续的，只在有限区间有非零值； （4）离散的，各频率成分的频率比不是有理数。 2．若 F[x(t)]=X(f)，k 为大于零的常数，则有 F[x(kt)]=（f （1） X ( ) ； k4）（2） kX (kf ) ；（3 ）1 1 f X (kf ) ； （4） X ( ) 。 k k k3．下列第（3 ）组传感器都是把被测量变换为电动势输出的。（1）热电偶、电涡流、电阻应变； 2）热电偶、霍尔、半导体气敏传感器； （ （3）硅光电池、霍尔、磁电式 ； 4）压电、霍尔、电感式。 （4．信号中最高频率 fc 为 1000Hz，采样频率 fs 至少应为 ( 4 )Hz。（1）500 ；（2）1000 ；（3）1500 ；（4）2000。5．已知在某特定条件下材料 A 与铂电阻配对的热电势为 13mV, 材料 B 与铂配 对的热电势为 8mV，此条件下材料 A 与材料 B 配对后的热电势为( 1 （1）5； （2）8； （3）13； （4）21。 ) 。6．惯性式位移传感器作为滤波器来说具有（2）特性。 （1）低通； （2）高通 ； （3）带通 ； （4）带阻。7．下面对线性系统的输入、输出间关系表述正确的是（2 ） （1） Y ( f ) = H ( f ) X ( f )2；（2） S xy ( f ) = H ( f )S x ( f ) ； （4） S xy ( f ) = S x ( f )S y ( f ) 。（3） S y ( f ) = H ( f ) S x ( f ) ；8．非线性度是表示定度(标定)曲线（ 2 ）的程度。 （1）接近真值； （2）偏离其拟合直线； （3）加载和卸载时不重合；（4）在多次测量时的重复。 9．下列（1）为不正确叙述。 （1）低通滤波器带宽越窄，表示它对阶跃响应的建立时间越短； （2）截止频率为幅频特性值为 A0 / 2 所对应的频率； （3）截止频率为对数幅频特性衰减 3dB 所对应的频率； （4）带通滤波器带宽为上、下截止频率之间的频率范围。 10．调幅波（AM）是（ 2 ） 。（1）载波与调制信号（即被测信号）相加； （2）载波幅值随调制信号幅值 而变； （3）载波频率随调制信号幅值而变； （4）载波相位随调制信号幅值而 变。 11．( 4 )式传感器适用于几米到几十米的大型机床工作台位移的直线测量。 （2） 电容 ； （3） 压磁式； （4）光栅。1（1）电涡流 ；?1 12．若矩形窗函数为 w(t ) = ? ?0t ≤τ /2 ，其傅里叶变换为（ t &τ /2） 。（1 ） τsin πfτ πfτ； 2） （sin πfτ 1 sin πfτ ； （3 ） ? ； （4） τ sin πfτ 。 πfτ τ πfτ得分评卷人填空题（ 二 填空题（每空 1 分，共计 12 分）1．任何样本的时间平均等于总体平均(集合平均 集合平均)的随机信号被称为(各态历经 各态历经) 集合平均 各态历经 信号。 2．若线性系统的输入为某一的简谐信号，则其稳态响应必为(同频率)的简谐信 号。 3． （绝对式）式拾振器在测振时被固定在被测设备上。 4．两个压电元件的（并连）适用于测量以电荷为输出的场合。 5． γ射线 （ ）测厚仪是目前常用的非接触式测厚仪之一，与 X 射线测厚仪相比它的射线源稳定、廉价。 6．正弦信号的自相关函数保留了信号的（幅值）信息和（频率）信息，但是失 去了相位的信息。 7．双螺线管差动型传感器比单螺线管型电感式传感器有较高的灵敏度和(线性)。 测试装置在稳态下， 单位输入变化所引起的输出变化称为该装置的 （灵敏度） 。 8． 9．由于不正确地选择采样的时间间隔而引起频域上高低频之间彼此混淆的现象 被称为（ 混迭） 。 10． （相关系数）是在时域描述两个信号之间相关程度的无量纲的函数。 11．附加传感器质量将使被测振动系统的固有频率（降低） 。 得分 评卷人问答题（ 三 问答题（只选作 4 题，每题 6 分，合计 24 分）1．在二阶系统中，为什么取 0.7 为最佳阻尼比？ ．在二阶系统中， 为最佳阻尼比？ 从幅频特性上看，阻尼比为 0.7 时，频谱近似为常数的范围较宽，即工作频 率上限较高。从相频特性上看，这时的相频曲线接近于线性。均满足不失真传输 的条件。 2．什么是泄漏，为什么产生泄漏、如何减少泄漏？ ．什么是泄漏，为什么产生泄漏、如何减少泄漏？ 由于时域上的截断而在频域上出现附加的频率分量的现象称为泄漏。 信号的频谱不同于加窗以前的频谱， 由于窗函数的频谱是一个无限带宽的函 数，即使是带限信号，在截断后也必然成为无限带宽的信号，所以会产生泄漏现 象。 为了减少泄漏，应该尽可能寻找频域中接近单位脉冲函数的窗函数，即主瓣 窄，旁瓣小的窗函数。 3．如何确定信号中是否含有周期成分？ ．如何确定信号中是否含有周期成分？ 信号的概率密度函数在均值处有盆形特征； 做自相关函数 Rx(τ)，Rx(τ)含有周期成份，不随 τ 的增大而衰减；功率谱在周期频率处有明显的峰值； 用倒频谱分析可见明显的峰值及边带频率。 4．如何校准压电式加速度传感器？ 如何校准压电式加速度传感器？ 绝对法：将压电式加速度传感器固定在振动台上进行激振，用激光干涉仪测 量振动态的振幅，再和传感器的输出做比较；使用小型的、已知振级的校准仪， 可在给定频率点校准传感器。 相对法：与严格校准的传感器（标准传感器即参考传感器）背靠背安装在振 动台上，比较两个传感器的输出。 5．说明线性系统的频率保持性在测量中的作用。 ．说明线性系统的频率保持性在测量中的作用。 可以认定测得的信号中只有与输入信号相同的频率成份才是真正由输入引 起的输出。在排除干扰的基础上，根据测量信号的频率成份推断输入信号的频率 成份，查找其产生的原因。 6．简述热电偶的测温原理。 ．简述热电偶的测温原理。 热电偶由两种不同导体组合并将温度转换成热电动势。 热电动势由两种不同 导体的接触电势和单一导体的温差电势组成。得分评卷人 计算题（ 四 计算题（每题 10 分，共 2 题，合计 20 分） 1．用电阻应变片接成全桥，单臂工作，测量某一构件的应变，已知其变化 规律为 ε (t ) = 10 cos10t + 8 cos100t 如果电桥激励电压是 u 0 = 4 sin 10000t ，应变片灵敏度系数 K=2。求此电桥输出信 号的频谱（并画出频谱图） 。 解： 1 输出 u BD = u 0 Kε = 2 sin 10000t (10 cos10t + 8 cos 100t ) 4= 10 sin 10010t + 10 sin 9990t + 8 sin 10100t + 8 sin 9900t 2．有一 1/3 倍频程滤波器其中心频率 f n =500Hz，建立时间 Te = 0.8 s。求该滤波器： （1）带宽 B、上、下截止频率 f c1 、 f c 2 。 （2）若中心频率改为 f ' n =200Hz，求带宽、上下截止频率和建立时间。 解：f c1 = 2 ? n / 2 f n = 2 ?1 / 6 × 500 = 0.891 × 500 = 445.5 Hzf c 2 = 2 n / 2 f n = 21 / 6 × 500 = 1.122 × 500 = 561.0 HzB = f c 2 ? f c1 = 561.0 ? 445.5 = 115.5 Hz 若中心频率改为 f n' = 200Hz 200 B′ = B = 115.5 × 0.4 = 46.2 Hz 500 Te' = Te B / B ′ = Te f n / f n' = 0.8 × 500 / 200 = 2 s得分评卷人 综合应用题（ 五 综合应用题（每题 10 分，共 2 题，合计 20 分）1． 一特性常数 A=5?ε/N 的等强度梁， 若悬臂端加载 P=20N， 根据图 5.1 R0 （ 为温度补偿片）中贴片和组桥方式，填写静态应变测量时的仪器读数（?ε） 。A R1 R2 R3 R 4 A向R1 R4250P R5 R6 R7 R8 B向R1 R6 R7 R80BR1 R7 R5 R2-400 图 5.1R3 R2R5 R3-150R4 R3R1 R2 R4 R0125R3R02 ．用应变计测量一小轴的扭矩，测量系统框图如图 5.2-1。试在图 5.2-2 中 表示如何布片和组桥，要求电桥的灵敏度最高并消除附加弯曲和拉、压载荷的影 响。已知小轴直径 D=25mm，弹性模量 E= 2 × 10 5 MPa，泊松比μ=0.25；应变仪 灵敏度 K=10mV/με，满量程输出为±1V，衰减档位置如表 5.1 所示；由 A/D和 PC 构成虚拟仪器， 设定其满量程输出为±1000με。 （抗弯截面模量为 0.1D3， 抗扭截面模量为 0.2D3） 电桥 ―→ YD-15 应变仪 ―→ A/D ―→ PC图 5.2-1 当小轴加载扭矩为 T=50Nm 时，应选那个应变仪衰减档的位置，虚拟仪器 的显示值是多少？图 5.2-2 表 5. 1 YD-15 应变仪衰减档位 1 3 10 30 衰减档位置 600 600 600 600 衰减档总电阻（Ω） 600 200 60 20 衰减档用电阻（Ω） 100 33 10 3.3 信号衰减比（％） 量程（με） ±100 ±300 ±1000 ±3000 Eε 45 T = 0 .2 D 3 1+ ? T (1 + ? ) 50(1 + 0.25) ε 45 = = 3 0.2 D E 0.2 × (25 × 10 ?3 ) 3 × 2 × 10 5 × 10 6 = 100 × 10 ?6 = 100 ?ε ε = 4ε 45 = 4 × 100 = 400 ?ε I = Kε = 10 × 400 = 4000mV 选衰减档位置 10 输出电压为 显示应变 得分 评卷人 综合应用题（ 五 综合应用题（每题 10 分，共 2 题，合计 20 分）1．一特性常数 A=5με/N 的等强度梁，若悬臂端加载 P=20N，根据图 5.1 （R0 为温度补偿片）中贴片和组桥方式，填写静态应变测量时的仪器读数（μ ε） 。 U0= mV ε0=U0×1000?ε/1000mV=400?ε100 600 6 1 ±10000图 5.1 2 ．用应变计测量一小轴的扭矩，测量系统框图如图 5.2-1。试在图 5.2-2 中 表示如何布片和组桥，要求电桥的灵敏度最高并消除附加弯曲和拉、压载荷的影 响。已知小轴直径 D=25mm，弹性模量 E= 2 × 10 5 MPa，泊松比μ=0.25；应变仪 灵敏度 K=10mV/με，满量程输出为±1V，衰减档位置如表 5.1 所示；由 A/D 和 PC 构成虚拟仪器， 设