标题:电子测量原理考试自测题

电子测量原理考试自测题

一、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个正确的答案，并将其号码填在题干的括号内。每小题1分，共15分）
1. 采样信号是指（ ）。
A.幅值连续、时间离散 B.幅值离散、时间连续
C.幅值连续、时间连续 D.幅值离散、时间离散
答案：A
2.若两组测量的系统误差相同，则两组测量的（ ）相同。
A.精密度 B.正确度 C.准确度 D.分散度
答案：B
3. 脉冲宽度为30ns时，逻辑分析仪定时分析速率选择为（ ）时，该脉冲被看作毛刺
A. 100MHz B. 10MHz C. 50MHz D. 200MHz
答案: B
4.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 B.克服转换误差
C.测量低频失真 D.减小测频时的量化误差影响
答案：D
5．将4.005保留三位有效数字是（ ）。
A .4 B. 4.0 C.4.00 D.4.01
答案：C
6. ( )电压表的一个缺点是对信号波形的谐波失真所引起的波形误差非常敏感。
A.平均值 B.有效值 C.峰值 D.选频电平
答案：C
7.数字多用表中，电阻的测量通常采用( )来实现。
A.恒流源通过电阻测电压 B.恒压源加于电阻测电流
C.R-T变换法 D.电桥平衡法
答案：A
8.由于被测元（器）件质量低劣，在其测量过程中性能逐渐下降而造成的误差属于（ ）。
A.疏失误差 B.量化误差 C.系统误差 D.随机误差
答案：C
9.可得到很高的 值测量方法是( )
A: 电桥法 B: 电压电流法 C: 谐振法 D: 网络分析法
答案:C
10.在用计数式频率计测量频率比 时，选用的门控信号由（ ）产生。
A. 信号放大整形后的信号 B. 信号放大整形后的信号
C.晶体振荡器产生的信号 D.晶体振荡器产生的信号分频后的信号
答案: B
11.间接频率合成法采用的基本电路是（ ）。
A．扫描发生器环 B．取样环路 C．混频电路 D．锁相环路
答案: D
12.对电信号的测量中，测量准确度最高的是（ ）。
A.电压 B.频率 C.相位 D.波形
答案: B
13.若在示波管的两个偏转板上加上两个初相相差为50o的同频率的正弦电压，则在荧光屏上显示出（ ）。
A.一个正弦波 B.一条倾斜直线 C.一个正椭圆 D.一个倾斜椭圆
答案: D
14.普通电子示波器是（ ）分析的最典型仪器。
A.数域 B.时域 C.频域 D.时频域
答案: B
15.一个采用频率合成技术的信号源的输出频率准确度是由（ ）的输出频率稳定度来保证的。
A.倍频器 B.分频器 C.混频器 D.主振器
答案: D

二、填空题(每空1分，共25分)
1. 计量基准一般分为________基准、副基准和_______基准。
答案：国家；工作
2. 相对误差定义为________与________的比值，通常用百分数表示。
答案：绝对误差；真值
3. 随机误差的大小，可以用测量值的________ 来衡量，其值越小，测量值越集中，测量的________越高。
答案：标准偏差(或σ(X)) ； 精密度
4. 测量值的数学期望M(Ⅹ)，就是当测量次数n趋近无穷大时，它的各次测量值的________。
答案：算术平均值
5. 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。
答案：±0.5
6. 误差合成中确定性的________误差是按代数形式合成的，而随机误差是按________合成的。
答案：系统；几何形式
7. 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________。
答案：15.12V
8. 列举三种模型化故障模型_______________、_______________、__________________。
答案: 固定型故障、桥接故障、延迟故障和暂态故障
9. 在没有信号输入时，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。
答案：连续扫描 ； 触发扫描
10. 双扫描示波系统，采用A扫描输出________波，对B扫描触发，调节________来实现延迟扫描的延时调节。
答案：锯齿；延迟触发电平
11. 峰值电压表的基本组成形式为________式。
答案：检波-放大
12. 在150Ω的电阻上，测得其电压电平为+20dBv，其对应的功率电平应为________。
答案：+26dBm
13. 某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________ 。
答案：4 (或四位半)；10μV(0.01mV)
15．基本锁相环包括三个组成部分，它们是 、 与 。
答案: PD；LPF；VCO

三、判断分析题（判断正误，并简述理由。每小题4分，共16分）
1．用示波法测量信号的时间、时间差、相位和频率都是以测量扫描距离X为基础的。（ ）
答案: 对
因显示波形时扫描电压均是与时间成线性关系的锯齿波电压，因此X轴上的扫描线已转化为时间基线，可直接由X距离计算时间和时间差。
2．由于粗大误差具有随机性，可多次测量取平均来消除。（ ）
答案:错
粗大误差明显地歪曲了测量结果，因此应找出粗差，把对应的测量结果（称为坏值）应剔除不用。
3．一台 位的DVM，基本量程为2V，则其具有超量程能力。（ ）
答案:错
位DVM显示为19999，若基本量程为2V，则不能再超过此值。
4.虚拟仪器充分体现了"软件就是仪器"的思想，在虚拟仪器中可以取消硬件。（ ）
答案: 错
虚拟仪器不是纯粹的软件仿真，它是硬件和软件的有机结合，在硬件确定后，仪器的功能由软件决定。
四、简答题(每小题8分，共32分)
1. 用间接法测量电阻R消耗的功率，可采用二种方案：p=IV和 来计算的功率，设所测电阻、电压、电流测量的相对误差分别为 ， ， 问采用哪种方案较好？
答案：方案I P=VI

方案II

采用方案I较好。
2.简述用示波器和频谱仪来观测同一信号时的异同之处。
答案：(1)示波器显示的是信号波形图，其横轴为时间t，纵轴为信号电压大小，即从时域对信号进行分析显示；
(2)频谱仪显示的是信号的频谱特性，其横轴为频率f，而纵轴为电压幅度，即从频域对信号进行分析显示。
由于两者从不同的角度去观察同一事物，它们反映了事物的某一侧面，但两者的测量结果是可以互译的。

3．要想较完整地观测频率为20KHz的方波，频谱仪的扫描宽度应至少达到多少？

答：周期方波是由多个纯正弦信号复合而成的，理论上具有无限宽的频谱，每根谱线均位于奇次谐波处。但工程中通常只考虑主瓣中的谱线，即零频、基波（20KHz）、三次谐波（60KHz），所以频谱仪的扫描宽度至少应覆盖0~60KHz的范围。

4．由交流电压表测量的基本模式入手阐述模拟电压表怎样实现交流电压的测量的。并举一例子（某电压表）说明表头的刻度是如何定刻度的。
答案：
①由直流微安表和分压表和分压电阻构成最基本的直流电压表；
②再通过AC/DC变换器后接直流电压表；
③不同的AD/DC变换就派生出各种不同类型的交流电压表。（共5分）
交流电压表一般都要求以正弦波的有效值定度表头刻度。（2分）
如：峰值检波电压表的表头偏转是正比于被测电压峰值的，所以示值 。
若被测 是正弦波， 刚好是有效值。
若被测 是任意波的峰值，则示值 无直接物理意义。
五、计算题 （12分）
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。
（1）试比较这两种方法由±1误差所引起的测量误差；
（2）从减少±1误差的影响来看，试问fx在什么频率范围内宜采用测频方法，什么范围宜采用测周方法？
解：（1）测频时，在1s的闸门时间内对被测信号的计数值为：200Hz×1s＝200 则量化误差为：1/200＝0.5％
测周时，因为被测信号的频率为200Hz，则一个周期时间为1/200＝0.005秒。由于时标为0.1μs，所以被计数频率为1/0.1μs＝10MHz＝107Hz。在0.005秒内计得的数为：107×0.005＝50000，所以量化误差为：1/50000＝0.002％
（2）为了确定是采用测频还是测周的方法，必须先得到采用这两种方法的量化误差相等的点，即中界频率 ：
式中：fst为测频是选用的闸门时间的倒数；fct为测周时选用的频标信号的频率。
代入数值可得： ，因此当fx小于3162.3Hz时，宜选用测周的方法；当fx大于3162.3Hz时，宜选用测频的方法。