電子測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)_張永瑞_著_西安電子科技大學(xué)出版社課后答案.doc
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第一章 緒 論18答:分辨率=19答:偏移的數(shù)格110答:理論值:RV=130K,RV=10M,第二章 測(cè)量誤差和處理21答:真值:一個(gè)物理量在一定條件下所呈現(xiàn)的客觀大小或真實(shí)數(shù)值。實(shí)際值:在實(shí)際測(cè)量中,不可能都直接與國(guó)家基準(zhǔn)相比較,一般是逐級(jí)比較傳遞到日常工作儀器,而用日常工作儀器測(cè)量的值稱實(shí)際值。標(biāo)稱值:測(cè)量器具上標(biāo)定的數(shù)值。示值:由測(cè)量器具指示的被測(cè)量量值。測(cè)量誤差:測(cè)量值與被測(cè)量真值之差。修正值:測(cè)量誤差的反號(hào)值。22答:等精度測(cè)量:在保持測(cè)量條件不變的情況下對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行多次測(cè)量過程稱為等精度測(cè)量。非等精度測(cè)量:在對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行多次測(cè)量過程中,不是所有的測(cè)量條件都維持不變,這種測(cè)量稱為非等精度測(cè)量。23 答:絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差。24說明系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和粗大誤差的特點(diǎn)?答:(1)系統(tǒng)誤差:在多次等精度測(cè)量同一量值時(shí),誤差的絕對(duì)值和符號(hào)保持不變,或當(dāng)條件改變時(shí)按某種規(guī)律變化的誤差。產(chǎn)生的原因有儀器設(shè)計(jì)原理和制作的缺陷;測(cè)量時(shí)環(huán)境的影響;近似方法和近似公式的影響;測(cè)量人員的讀數(shù)估計(jì)偏差等。(2)隨機(jī)誤差的特點(diǎn): 小誤差出現(xiàn)的機(jī)率比大誤差多;正負(fù)相等的誤差出現(xiàn)的機(jī)率相等;在一定的條件下,其隨機(jī)誤差的絕對(duì)值不會(huì)超過一定界限;隨機(jī)誤差可用平均值加以消除;隨機(jī)誤差服從正態(tài)分布。(3)粗大誤差:在一定條件下,測(cè)的值明顯的偏離實(shí)際值所形成的誤差稱為粗大誤差。25答:對(duì)C1來說,所以C1電容誤差小。26答: 27答: , ,28答:29答:,合格。210答:, 儀表精度等級(jí)為最大相對(duì)誤差 ,由與沒有0.4這一級(jí),則取它相鄰較低一級(jí)。靈敏度為1mv。211答:允許誤差=1%(讀數(shù)值)0.01%(滿量程值)讀數(shù)值為1PF時(shí),絕對(duì)誤差: 相對(duì)誤差:讀數(shù)值為10PF時(shí),絕對(duì)誤差:相對(duì)誤差:讀數(shù)值為100PF時(shí),絕對(duì)誤差:相對(duì)誤差:212答: , ,213答:絕對(duì)誤差不隨測(cè)量值改變:相對(duì)誤差隨測(cè)量值改變: 214答:絕對(duì)誤差:示值相對(duì)誤差:絕對(duì)誤差:示值相對(duì)誤差:215答:無電壓表和電流表是輸出電壓為E,圖a輸出電壓:絕對(duì)誤差:示值相對(duì)誤差:圖b輸出電壓:絕對(duì)誤差:示值相對(duì)誤差: 216答:10V檔,絕對(duì)誤差:示值相對(duì)誤差: 50V檔,絕對(duì)誤差:示值相對(duì)誤差: , 可見10V檔精度高。217答:9V電壓表的絕對(duì)誤差:取01V電壓檔,有方程:,解出,取相近較高精度,218答:當(dāng)指針指在最大位置時(shí),測(cè)量電阻誤差最小。219答:總電阻相對(duì)誤差: 220答:,Uab的絕對(duì)誤差:,相對(duì)誤差:221答:, 222答:223答:對(duì)半徑d要求準(zhǔn)確度高。224答:多測(cè)幾次,取平均值。225答:因?yàn)榇祟}壓是求和運(yùn)算,相對(duì)誤差不積累,所以電壓表的準(zhǔn)確度為2級(jí)。226答:228答:86.3,8.91,3.17,0.00316,59500第三章 信號(hào)發(fā)生器31按頻段分:超低頻、低頻、視頻、高頻、甚高頻和超高頻信號(hào)發(fā)生器。按信號(hào)波形分:正弦波和非正弦波,非正弦波又可分:矩形波、鋸齒波、階梯波、鐘形波、三角波和數(shù)字脈沖波等。32答:正弦波發(fā)生器的指標(biāo):頻率范圍,頻率準(zhǔn)確度,頻率穩(wěn)定度,失真度,輸出阻抗,調(diào)制特性和有溫度、電源、負(fù)栽引起的頻率變化。33答:利用放大、穩(wěn)幅、正反饋和選頻幾部分組成,將一個(gè)噪聲信號(hào)經(jīng)放大、選頻產(chǎn)生成一個(gè)正弦信號(hào)。34答:熱敏電阻、應(yīng)為負(fù)溫度系數(shù)。35答:由可變頻率振蕩器產(chǎn)生頻率和固定頻率振蕩器產(chǎn)生頻率,進(jìn)行混頻生成,在通過低通濾波器濾掉高頻成分,再經(jīng)放大輸出。缺點(diǎn):電路較復(fù)雜,準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度都較差,波形失真大。優(yōu)點(diǎn):易做到在整個(gè)低頻段內(nèi)頻率連續(xù)可調(diào)而不用更換波段,輸出電平較均勻。36答:,0dB10 dB20dB30 dB40 dB50 dB60 dB70 dB80 dB90 dB2V2632206322006322000632020000632005V51585015850015805000158005000015800037答:雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路輸出的方波,經(jīng)積分電路形成三角波,再經(jīng)二極管整形網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成正弦波,最后通過放大輸出。產(chǎn)生鋸齒波,只要將二極管并接在可變電阻R上,以改變積分的充放電時(shí)間常數(shù)即可。38答:調(diào)節(jié)積分器的輸入量,調(diào)節(jié)輸出信號(hào)幅度大小。310答:調(diào)諧信號(hào)發(fā)生器通常為L(zhǎng)C振蕩器,根據(jù)反饋方式又分為變壓器反饋式、電感反饋式和電容反饋式。振蕩頻率,一般粗調(diào)調(diào)電感,細(xì)調(diào)調(diào)電容。311答:與成倍數(shù)關(guān)系。頻率變化范圍312答:頻率合成:是把一個(gè)或幾個(gè)高穩(wěn)定度頻率源f經(jīng)過加、減、乘、除及組合運(yùn)算,以產(chǎn)生在一定范圍內(nèi),按一定的頻率間隔的一系列離散頻率的信號(hào)發(fā)生器。相干式頻率合成:只用一個(gè)石英晶體產(chǎn)生基準(zhǔn)頻率,然后通過分頻、倍頻等使加入混頻器的頻率之間是相關(guān)的,稱為相干式頻率合成。非相干式頻率合成:若用多個(gè)石英晶體產(chǎn)生基準(zhǔn)頻率,產(chǎn)生的兩個(gè)基準(zhǔn)頻率之間相互獨(dú)立,就叫非相干式頻率合成。313答:點(diǎn)頻法:被廁網(wǎng)絡(luò)接入正弦輸入信號(hào),從低頻到高頻不斷改變輸入信號(hào)的頻率,信號(hào)不超過被廁網(wǎng)絡(luò)的線性區(qū),用測(cè)量?jī)x器測(cè)出各頻率點(diǎn)的輸入輸出信號(hào)的振幅之比和相位之比,以頻率為橫坐標(biāo),振幅之比為従作標(biāo),得出頻率特性曲線。掃頻法:將振幅不變頻率在一定范圍內(nèi)連續(xù)作周期性重復(fù)變化的正弦輸入信號(hào)加入被廁網(wǎng)絡(luò)的輸入端,由于調(diào)諧放大器的增益隨頻率而變,故U0的振幅也隨頻率變化,U0的包絡(luò)就反映該網(wǎng)絡(luò)的頻率特性。 掃頻法的優(yōu)點(diǎn):可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)和半自動(dòng)測(cè)量,特別是電路測(cè)試,人們?cè)谡{(diào)節(jié)元件參數(shù)的同時(shí)可觀網(wǎng)絡(luò)的測(cè)頻率特性。由于掃頻信號(hào)是連續(xù)變化,測(cè)量得到的頻率特性曲線也是連續(xù)變化的,不會(huì)出現(xiàn)漏掉頻率點(diǎn)情況。點(diǎn)頻法是人工逐點(diǎn)改變輸入信號(hào)頻率,速度慢,得到的是網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)態(tài)時(shí)的測(cè)頻率特性曲線,掃頻法是得到網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)時(shí)的測(cè)頻率特性曲線,后者更接近實(shí)際情況。314答:掃頻儀中的掃頻信號(hào)產(chǎn)生方法很多,教中圖354,利用鋸齒波電壓改變線圈中電流來改變高頻磁芯M,從而改變振蕩器中的電感量,達(dá)到改變振蕩頻率,完成掃頻信號(hào)的產(chǎn)生。將被測(cè)網(wǎng)絡(luò)輸出的電壓經(jīng)檢波放大,送入示波器的垂直偏轉(zhuǎn)板,達(dá)到顯示的目的。315答:見P94頁說明。317答:XD11型的原理是先產(chǎn)生正弦波,然后通過不同的波形變換得到各類波形。XC14的原理與XD11型大致相同,但它增加了前、后沿調(diào)節(jié)、脈沖寬度調(diào)節(jié)等功能。318答:319答:白噪聲特點(diǎn)是在所有頻率下具有等功率密度的噪聲,真正的白噪聲具有無限的帶寬,和無限的功率,實(shí)際中帶寬總是有限的。產(chǎn)生白噪聲主要有:電阻器噪聲源、保和二極管噪聲源、氣體放電管噪聲源和固態(tài)噪聲源等。第四章 電子示波器41答:示波器的特點(diǎn):能顯示波形,可測(cè)量瞬時(shí)值,具有直觀性;輸入阻抗高,對(duì)被測(cè)信號(hào)影響小。工作頻帶寬,速度快便于觀測(cè)高頻信號(hào)的細(xì)節(jié)。在示波器的屏幕上可描繪任意兩個(gè)電壓或電流的函數(shù)關(guān)系。42答:電子槍由燈絲、陰極、柵極、前加速極、第一陽極、第二陽極、Y偏轉(zhuǎn)板、X偏轉(zhuǎn)板和熒光屏組成。用途:燈絲為加熱;陰極為發(fā)射電子;柵極是控制電子發(fā)射量;前加速極、第一陽極、第二陽極坐為電子聚焦;Y偏轉(zhuǎn)板加被測(cè)信號(hào)電壓;X偏轉(zhuǎn)板加掃描信號(hào);熒光屏顯示波形。43答:輝度調(diào)節(jié):是調(diào)節(jié)柵極的電壓來控制電子的發(fā)射數(shù)量,達(dá)到波形明暗的效果。聚焦調(diào)節(jié):是調(diào)節(jié)第一陽極、第二陽極的電壓來控制電子聚焦,使電子聚焦恰好落在熒光屏上。44答:屏幕上波形穩(wěn)的條件是掃描信號(hào)的周期TX 與被測(cè)信號(hào)周期TY 的關(guān)系為 ,m為正數(shù)。45答:余輝分為:長(zhǎng)余輝(100ms1s),中余輝(1ms100ms),短余輝(10S10ms)普通示波器用中余輝,慢掃描示波器用長(zhǎng)余輝。46答:示波器由Y通道、X通道、Z通道、示波管、幅度校正器、掃描時(shí)間校正器和電源組成。 Y通道:為被測(cè)信號(hào)通路;X通道:為掃描信號(hào)通路;Z通道:起回掃描時(shí)消隱作用;示波管:顯示波形圖像;幅度校正器:校正示波器顯示副值的準(zhǔn)確性;掃描時(shí)間校正器:校正基軸時(shí)間,使測(cè)信號(hào)的周期準(zhǔn)確。電源:為各部分提供工作電壓。47答:頻率響應(yīng)(頻帶寬度);偏轉(zhuǎn)靈敏度(S);掃描頻率;輸入阻抗;示波器的瞬態(tài)響應(yīng);掃描方式。各自作用意義見P109到111頁內(nèi)容。48答:從儀表指針偏轉(zhuǎn)角度大精度高的原理,可選用SBM10普通示波器。49答:內(nèi)同步:同步信號(hào)來自于被測(cè)信號(hào); 外同步:同步信號(hào)來自于儀器外部信號(hào)。 410答:各示波器的阻容式無源探頭不能之間混用,原因是補(bǔ)償調(diào)節(jié)有差異,若混用后會(huì)出現(xiàn)測(cè)量波形失真變形。411答:延遲線:延遲線的作用是使掃描信號(hào)與被測(cè)信號(hào)起始時(shí)間一致,避免被測(cè)信號(hào)前半部分丟失。所以內(nèi)觸發(fā)信號(hào)只能從延遲線電路之前引入。412答:X通道即接入放大器又接入衰減器,原因是被測(cè)信號(hào)可能很大或很小,則用放大器和衰減器可將被測(cè)信號(hào)的幅度適當(dāng)?shù)某潭?,以便觀測(cè)和分析研究。413答:連續(xù)掃描:是掃描信號(hào)為連續(xù)周期性重復(fù)變化,用于連續(xù)信號(hào)的測(cè)量。觸發(fā)掃描:平時(shí)處于等待狀態(tài),被測(cè)信號(hào)到達(dá)時(shí)掃描信號(hào)才開始掃描,用于脈沖信號(hào)的測(cè)量。414答:時(shí)基產(chǎn)生器:由時(shí)基閘門、掃描電壓發(fā)生器、電壓比較器和釋抑電路組成。其作用:時(shí)基閘門是一個(gè)施密特觸發(fā)器,來一個(gè)掃描脈沖,它產(chǎn)生一個(gè)方波;掃描電壓發(fā)生器:產(chǎn)生鋸齒波,作為掃描信號(hào); 電壓比較器:將輸出電壓與參考電壓比較,控制掃描電壓是否結(jié)束。 釋抑電路:保證每次掃描的起始點(diǎn)都在同一位置處。415答:示波器內(nèi)設(shè)置了一標(biāo)準(zhǔn)的幅值和固定的頻率信號(hào),幅度校正和時(shí)間校正是將標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸入到示波器中,觀察示波器顯示的信號(hào)幅值和周期,若幅值與標(biāo)準(zhǔn)值有差異可調(diào)節(jié)微調(diào)衰減器使顯示達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值,若信號(hào)周期顯示與標(biāo)準(zhǔn)值有差異可調(diào)節(jié)時(shí)間微調(diào)旋扭使顯示達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值。416答:雙蹤示波器是兩個(gè)Y通道共用中間放大器、延時(shí)線、末級(jí)放大和Y偏轉(zhuǎn)板; 雙線示波器是兩個(gè)Y通道到Y(jié)偏轉(zhuǎn)板均是獨(dú)立的。417答:(1), , , (2), , , (3), , , 418答:信號(hào)在屏幕上顯示6div,則各相位差為419答:取樣示波器實(shí)施不等間隔取樣,其間隔規(guī)律是第一次取樣點(diǎn)假設(shè)在作標(biāo)原點(diǎn)處,第二次取樣點(diǎn)在處,即取樣間隔為;第三次取樣點(diǎn)在處,即取樣間隔為;第四次取樣間隔為;等等。當(dāng)取樣到一定次數(shù),取樣間隔又重復(fù)進(jìn)行??梢娒看稳佣荚谛盘?hào)周期內(nèi)的不同位置處,因?yàn)樾盘?hào)為周期性,則可將高頻信號(hào)變成低頻信號(hào)顯示。但取樣示波器不能測(cè)量單次高頻信號(hào),因?yàn)閱未胃哳l信號(hào)沒有重復(fù)性,無法周期性非實(shí)時(shí)取樣。420答:記憶示波管是在熒光屏前安裝一個(gè)具有記憶功能的柵網(wǎng),柵網(wǎng)的絕緣性能好,可使電子較長(zhǎng)時(shí)間的停留在上面,以實(shí)現(xiàn)電信號(hào)。 記憶示波器也可測(cè)量單次高頻信號(hào)。421答:存儲(chǔ)器示波器,在示波器中設(shè)置有存儲(chǔ)器,在測(cè)量過程中根據(jù)需要可將被測(cè)信號(hào)存儲(chǔ)起來,可進(jìn)行反復(fù)顯示。第五章 頻率時(shí)間測(cè)量52答: 標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)頻是用本地比較法和發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)電磁波提供給用戶。53答:時(shí)頻測(cè)量與其它物理量的測(cè)量有下列特點(diǎn):測(cè)量精度高測(cè)量范圍廣頻率信息的傳輸和處理都較容易。54答:用將晶振頻率分頻后作為脈沖的主控門,被測(cè)信號(hào)經(jīng)整形變成脈沖信號(hào)通過主控門,計(jì)單位時(shí)間內(nèi)通過的脈沖數(shù)為被測(cè)信號(hào)的頻率。 測(cè)頻方法有量化誤差和閘門時(shí)間誤差。對(duì)一臺(tái)頻率計(jì)來說計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)不能超過一定界限,所控制閘門時(shí)間不能無限加長(zhǎng),否則頻率計(jì)要益出。若量化間隔過小,閘門時(shí)間就不能選大,雖量化誤差減小,但閘門時(shí)間誤差增大。55答:有公式56答:57答:(1)(2)58答:59答:510答:第六章 相位差測(cè)量61答:主要是研究?jī)蓚€(gè)同頻率信號(hào)的初相角差值。62答:相位差的測(cè)量方法主要有:用示波器測(cè)量;把相位差轉(zhuǎn)換為時(shí)間間隔,先測(cè)量出時(shí)間間隔再換算出相位差;把相位差轉(zhuǎn)換電壓,先測(cè)量出電壓再換算出相位差;零示法,即與標(biāo)準(zhǔn)的移相器進(jìn)行比較。第一種測(cè)量直觀,但精度低,后三種精度高而要用專門的儀表。63答:64答:因?yàn)橄辔徊顪y(cè)量均在固定的頻率上測(cè)量的。65答:第七章 電壓測(cè)量71答:因?yàn)殡妷菏潜碚麟娦盘?hào)的三大基本參數(shù)之一,所以電壓測(cè)量就顯得十分重要。電壓測(cè)量的特點(diǎn):頻率范圍寬;測(cè)量范圍寬;對(duì)不同波形電壓,測(cè)量方法及對(duì)測(cè)量精度的影響有差異;被測(cè)電路的輸出阻抗不同對(duì)測(cè)量精度有影響;測(cè)量精度,測(cè)量直流電壓精度較高,交流電壓精度較低;測(cè)量易受外界因素干擾。73答:見P191-192頁例174答:圖723,左邊衰減器,起換量程作用;FET跟隨器,降低測(cè)量?jī)x表對(duì)被測(cè)電路的影響;放大器,對(duì)被測(cè)信號(hào)進(jìn)行放大;最右邊為表頭顯示。75答:調(diào)制式直流放大器,是將直流信號(hào)斬波使信號(hào)變成交流信號(hào),再進(jìn)行放大,對(duì)放大后的信號(hào)再進(jìn)行解調(diào)為直流信號(hào)。由于是用交流放大,所以直流零漂就被隔斷。76答:圖733檢波放大式電壓表:原理是先檢波后放大,它適用于高頻交流電壓測(cè)量;圖734放大檢波式電壓表:原理是先放大后檢波,它適用于低頻交流電壓測(cè)量。78答:電容C是消除低頻對(duì)表頭產(chǎn)生的抖動(dòng)。79答:(1)峰值電壓表讀數(shù)為電壓的峰值,(2)三種波的峰值電壓均為5V。正弦波的平均值,有效值三角波的平均值,有效值方波的平均值,有效值712答:用直流電壓表測(cè)量:在一個(gè)周期內(nèi)取平均值U=2V;用交流電壓表測(cè)量:將直流成份扣除,有效值U=2V;714答:為715答:,所以X=10V/div上。717答:(a)(b)718答:719答:720答:721答:所以K2未閉合,其余開關(guān)均閉合。723答:(1)(2)724答:(1)甲:4位電壓表,乙:位電壓表(2)乙表在200mv檔的分辨率: (3)在2V檔上:在20V檔上:725答:注意:對(duì)第八、九和第十章為非重點(diǎn),你們能作多少是多少,此不做標(biāo)準(zhǔn)答案。9- 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