电子测量技术基础课后习题答案

习习题题一一 1.1 解释名词：① 测量；② 电子测量。 答：答：测量是为确定被测对象的量值而进行的实验过程。 在这个过程中， 微差式测量法：通过测量待测量与基准量之差来得到待测量量值。如 用微差法测量直流稳压源的稳定度。 1.4 叙述电子测量的主要内容。 答：答：电子测量内容包括： （1）电能量的测量如：电压，电流电功率等； 人们借助专门的设备，把被测量与标准的同类单位量进行比较，从而确定 被测量与单位量之间的数值关系，最后用数值和单位共同表示测量结果。 从广义上说，凡是利用电子技术进行的测量都可以说是电子测量；从狭义 上说，电子测量是指在电子学中测量有关电的量值的测量。 1.2 叙述直接测量、间接测量、组合测量的特点，并各举一两个测量 实例。 答：答：直接测量：它是指直接从测量仪表的读数获取被测量量值的方法。 如：用电压表测量电阻两端的电压，用电流表测量电阻中的电流。 间接测量：利用直接测量的量与被测量之间的函数关系，间接得到被 测量量值的测量方法。如：用伏安法测量电阻消耗的直流功率P，可以通 过直接测量电压 U，电流I，而后根据函数关系P＝UI，经过计算，间接获 得电阻消耗的功耗 P；用伏安法测量电阻。 组合测量：当某项测量结果需用多个参数表达时，可通过改变测试条 件进行多次测量，根据测量量与参数间的函数关系列出方程组并求解，进 而得到未知量，这种测量方法称为组合测量。例如，电阻器电阻温度系数 的测量。 1.3 解释偏差式、零位式和微差式测量法的含义，并列举测量实例。 答：答：偏差式测量法：在测量过程中，用仪器仪表指针的位移(偏差)表示 被测量大小的测量方法，称为偏差式测量法。例如使用万用表测量电压、 电流等。 零位式测量法：测量时用被测量与标准量相比较，用零示器指示被测 量与标准量相等(平衡)， 从而获得被测量从而获得被测量。如利用惠斯登 电桥测量电阻。 （2）电信号的特性的测量如：信号的波形和失真度，频率，相位，调制度 等； （3）元件和电路参数的测量如：电阻，电容，电感，阻抗，品质因数， 电子器件的参数等： （4）电子电路性能的测量如：放大倍数，衰减量，灵 敏度，噪声指数，幅频特性，相频特性曲线等。 1.5 列举电子测量的主要特点.。 答：答： （1）测量频率范围宽； （2）测试动态范围广； （3）测量的准确度 高； （4）测量速度快； （5）易于实现遥测和长期不间断的测量； （6）易于 实现测量过程的自动化和测量仪器的智能化； （7）影响因素众多，误差处 理复杂。 1.6 选择测量方法时主要考虑的因素有哪些？ 答：答：在选择测量方法时，要综合考虑下列主要因素：①被测量本身的 特性；② 所要求的测量准确度；③ 测量环境；④ 现有测量设备等。 1.7设某待测量的真值为土0．00，用不同的方法和仪器得到下列三 组测量数据。试用精密度、正确度和准确度说明三组测量结果的特点： ① 10.10，l0.07，10.l2，l0.06，l0.07，l0.12，10.11，10.08，l0.09，10.11； ② 9.59，9.7l，1 0.68，l0.42，10.33，9.60，9.80，l0.21． ，9.98，l0.38； ③ 10.05，l0.04，9.98，9.99，l0.00，10.02，10.0l，999，9.97，9.99。 答：答：① 精密欠正确；② 准确度低；③ 准确度高。 1.8SXl842 数字电压表数码显示最大数为19 999，最小一档量程为 20mV，问该电压表的最高分辨率是多少？ 解：20mV/19999＝0.001 mV＝1μV l.9SR46 示波器垂直系统最高灵敏度为50uV／div，若输入电压为 120uV，则示波器荧光屏上光点偏移原位多少格？ 解：120/50＝2.4 格 1.10 某待测电路如题 1.10 图所示。 （1）计算负载 RL上电压 U。的值(理论值)。 （2）如分别用输入电阻Rv为 120kO．和 10MQ 的晶体管万用表和数 字电压表测量端电压 U。 ，忽略其他误差，示值U。各为多少？ （3）比较两个电压表测量结果的示值相对误差r rx x［r rx x＝(U Uo o－ U Ux x)/U Ux x×100%］ 解： （1）U0＝ Ro、Rt分别为热力学温度为 T0＝300K 和 T 时的阻值，B 为 材料系数。 已测得 ① T1＝290 K， R1＝14.12kΩ ， ②T2＝320K， R2＝5.35kg。 求 R0和 B。 解：14.12＝R0e B( 11 －) 290300 （1） 5.35＝R 0e B( 11 －) 320300 （2） 30 5＝2.5V 30＋30 （2）R 外1＝30//120＝24 KΩ U x1 ＝ 24 5＝2.22V 30＋24 题 1.10 图 R 外2＝30//10000＝29.91 KΩ 联立（1） 、 （2）解得： B＝3003R0＝10.05KΩ 1.12 试设计一个测量方案， 测量某放大器的直流输出电阻(阻值估计在 30kΩ 左右)。 解：设计如右图所示， 为减少测量误差采用 数字电压表测量，且 R1、R2都在 30 KΩ 左右， rK 可忽略电压表接入对输出电压的影响，则有： U x2＝ 2 9. 9 1 5＝2. 4 9 V6 30＋29.91 R 2 R 1U ＝EE 2 U 1 ＝ R 2＋r R 1 ＋r 所以：r＝ ＋E － R 1 V R2 （3）rx1＝U x－U0 2.22－2.5 100%＝100%＝－12.6% U x 2.22 U x－U0 2.496－2.5 100%＝100%＝－0.16% U x 2.496 B(1/T 1/T0) R 1R2 (U 1 －U 2 ) RU －R U 1221 r x2＝ 1.11 已知某热敏电阻随温度变化的规律为RT R0e，其中 1.13 选择测量仪器时，通常要根据被测量的大致大小选择合适的测量 量程。例如仍采用题 1.l0 所示的测量电路，现分别用MF－20 晶体管电压 表的 6 V 档和 30V 档测量负载 RL上电阻 Uo，已知电压表的电压灵敏度为 20kΩ／V(由此司算出各档量程电压表输入电阻Rv＝电压灵敏度×量程)， 准 确度等级为 2.5 级(准确度等级 s 表示仪表的满度相对误差不超过s％， 即最 1 大绝对误差为 Δ x xm m＝±s%·x xm m。 试分别计算两个量程下的绝对误差和相对误答：答：测量是把被测量与标准的同类单位量进行比较，从而确定被测量 差。 解：6V 档时： Rv1＝120KΩR 外1＝30//120＝24 KΩ U 24 x1 ＝ 30＋24 5＝2.222V Δ x11＝Ux1－A＝2.222－2.5＝－0.278VΔ x12＝±2.5%×6＝ ±0.15V x 1 ＝x 11 ＋x 12 ＝0.482V y1 1 ＝ x A 100%＝ 0.428 2.5 100%＝17% 30V 档时： Rv2＝30×20＝600KΩR 外2＝30 //600＝28.57 KΩ U x2＝ 28.57 30＋28.57 5＝2.244V Δ x21＝＝