电子测量技术课后答案赵会兵版ppt课件.ppt
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1、第二章 习题,2-1 某被测电压的实际值在10V左右,现有150V、0.5级和15V、1.5级两块电压表,选择哪块表测量更合适? 解:若用150V、0.5级电压表测量,若用15V、1.5级电压表测量,可见,选用15V、1.5级电压表测量更合适。,2-8 用电压表和电流表测量电阻值可用下图电路,(a),(b),设电压表内阻为Rv,电流表内阻为RA,求被测电阻R的绝对误差和相对误差?这两种电路分别适用于测量什么范围的内阻?,解:设被测电阻真值为 对于图(a) 给出值:,绝对误差:,相对误差:,对于图(b),给出值:,绝对误差:,相对误差:,当 较小,测量时用(a),较大时用(b) 对于(a)图,测
2、量不受 的影响 对于(b)图,测量不受 的影响,2-9 用电桥测电阻 ,证明 的测量值与 及 的误差 及 无关。,解:设R1的真值,设R2的真值,在交换位置前 时平衡,则,在交换位置后 时平衡,则,上式相乘得,与,及 无关。,最终测量结果为:,2-12 对某信号源的输出电压频率进行8次测量 1000.82,1000.79,1000.85,1000.84,1000.78, 1000.91,1000.76,1000.82 (1)求数学期望与标准偏差的估计值 (2)给定置信概率为99%,求输出真值范围,解:(1),(2)n=8,K=n-1=7,由t分布查表得K=7,P=99%时,ta=3.4993.
3、5,则:,又因无系统误差,按99%置信概率估计的fx真值范围区间为:,2-15 对某信号源的输出频率进行了10次等精度测量,110.105,110.090,110.090,110.70,110.060,110.050,110.040,110.030,110.035,110.030 使用马利科夫和阿卑-赫梅特判据判别是否存在变值误差。,解:,由 得到相应的Vi,根据马利科夫判据,判定有累进性误差,根据阿卑-赫梅特判据,判定有变值误差,2-16 对某电阻8次测量值如下: 10.32,10.28, 0.21,10.41,10.25,10.31,10.32,100.4 试用莱特准则和格拉布斯准则(99
4、%置信率)判别异常数据。,解:,分别计算 得最大残差为v0=80.064,(1)用莱布准则判别:,没判别出异常数据,(2)用格拉布斯准则判别:,n=8,查表得P=99%时,g=2.32,第8次测量数据为坏值,对剩余7个数据在进行计算,无异常数据。 结论:测量次数10时,莱特准则得不到满足,在本题使用格拉布斯准则。,2-17 用两种不同方法测量电阻,在测量中无系统误差. 第一种: 100.36,100.41,100.28,100.30,100.32,100.31,100.37,100.29 第二种: 100.33,100.35,100.29,100.31,100.30,100.28 (1)平均值
5、作为该电阻的两个估计值,那一估计值更可靠? (2)用全部数据求被测电阻的估计值,解:(1)用第一种方法,求得,用第二种方法,求得,由计算结果可见第二种方法可靠,(2)两种测量方法权的比为:,由此可以求出被测电阻的估计值:,2-19 将下列数字进行舍入处理,保留三位有效数字,解:,第三章 习题,3-4 试用常规通用计数器拟定测量相位差的原理框图。,u1和u2经过触发电路生成门控信号u3,宽度与两个信号的相位差对应。U3脉宽期间打开计数门,计数器对时标信号进行计数,设为N,分频系数为k,则,:时标信号频率, :被测信号周期,3-12 利用常规通用计数器测频, 内部晶振频率f0=1MHz, ,被测频
6、率 ,若要求“ ”误差对测频的影响比标准频率误差低一个量级(即为 ),则闸门时间应取多大?若被测频率 ,且闸门时间不变,上述要求能否满足?若不能满足,请另行设计方案。,解:测频时, 误差=,若 则T10s,所以闸门时间应取10s,当 ,T=10s时,“ ”误差=,不能满足要求。,根据以上运算, 时,使量化误差低于 闸门时间至少为1000s,要使测量时间不变,可采用测周方法,周期倍乘法。 设 此时的量化误差为,只要选择时标小于 (K10)即可满足要求,3-13 某常规通用计数器的内部标准频率误差为 ,利用该计数器将一个10MHz的晶体振荡器校准到 ,则计数器闸门时间是多少? 能否利用该计数器将晶
7、体校准到 ?为什么?,解:由于计数器内部频标正确度优于被测晶振数量级,可不考虑内部频标误差,可认为主要取决于 误差,则要求,则可得T=1s,即闸门时间应 1s 由于计数器的误差中总包含 这一项,其总误差不可能低于其标准频率误差,不能将晶体校准到,3-15 用误差合成公式分析倒数计数器的测频误差。,解:,设 为输入信号频率, 为时钟脉冲频率,计数 器值 , ,由 得 由误差合成公式得 由于主门信号与被测信号同步, 没有量化误差, 故 采用绝对值合成,第四章 习题,4-1 示波器荧光屏观测到峰值均为1V的正弦波、方波和三角波。采用峰值,有效值,及平均值方式,按正弦波有效值刻度的电压表测量,测量结果
8、?,解(1)峰值表读数 三种波形在峰值表上的读数均为 (2)均值表的读数 均值表以正弦波有效值刻度时,其读数,对正弦波: ,读数,对方波: ,读数,对三角波: ,读数,(3)有效值电压表读数,对正弦波: ,读数,对方波: ,读数,对三角波: ,读数,4-2 已知某电压表采用正弦波有效值刻度,如何用实验的方法确定其检波方式?列两种方法,并对其中一种进行分析。,解:根据电压表的刻度特性,可以确定其检波方式,举例如下 (1)用方波作为测试信号,已知方波的 用被检电压表测量这个电压。, 若读数 ,则该表为峰值表。, 若读数 ,则该表为均值表。, 若读数 ,则该表为有效值表。,(2)分别取峰值相等的一个
9、正弦电压和一个方波电压,设为 ,用被测电压表分别测量这两个电压,读数分别为 和 ,有以下几种情况:, 或 ,则该表为峰值表。, 或 ,则该表为均值表。, ,则该表为有效值表。,4-6试用波形图分析双斜积分式DVM由于积分器线性不良所产生的测量误差。,可见定时积分时,T1时间不变,但积分结束时电压 ,同时由于反向积分的非线性,使得 ,即产生了 的误差。所以由于积分器的非线性,被测电压变为,4-8 试画出多斜积分式DVM转换过程的波形图。,第一阶段,第二阶段,4-9 设最大显示为“1999”的3位数字电压表和最大显示为“19999”的4位数字电压表的量程,均有200mV、2V、20V、200V的档
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