電子測量思考題作業(yè)

電子測量思考題作業(yè)- 1 -電子信息工程 三班 劉天金學(xué)號：2220153140- 2 -第一章 .- 5 -1、什么是測量？什么是計量？ .- 5 -2、什么是計量基準(zhǔn)？檢定和校準(zhǔn)的意義是什么？ .- 5 -3、可以利用電子測量方法測量非電量嗎？ .- 5 -4、電子測量的基本特點？ .- 5 -5、什么是直接測量？在何種情況下采用間接測量和組合測量？ .- 5 -6、零差、偏差和微差這三種測量方式有何異同？ .- 6 -7、選取測量方法和測量儀器的依據(jù)是什么？ .- 6 -8、在什么情況下使用更高精度的測量儀器不一定獲得更精確的測量結(jié)果？ .- 6 -9、精密度、正確度和準(zhǔn)確度在表示精度上有何不同的意義？ .- 6 -10、什么是影響量？ .- 6 -11、輸入阻抗的影響是什么？ .- 6 -12、什么是靈敏度？影響是什么？ .- 7 -13、什么是線性度？影響是什么？ .- 7 -14、什么是動態(tài)特性？影響是什么？ .- 7 -第二章 .- 7 -1、什么是真值、實際值和指定值？ .- 7 -2、在什么情況下可以進(jìn)行多次測量？測量次數(shù)受到什么限制？ .- 7 -3、等精度和非等精度測量的意義和數(shù)據(jù)處理方法有何不同？ .- 7 -4、哪些指標(biāo)可以用來描述電子測量儀器的容許誤差？ .- 7 -5、產(chǎn)生誤差的主要因素是什么？ .- 8 -6、什么是系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和粗大誤差？各有什么特性？測量數(shù)據(jù)處理方法各有什么不同？ .- 8 -7、隨機(jī)誤差的統(tǒng)計分布函數(shù)在處理測量數(shù)據(jù)時具有什么意義？ .- 8 - 3 -8、什么是置信區(qū)度和置信區(qū)間？ .- 8 -9、如何完整地給出測量結(jié)果？在不同的置信度下給出的測量結(jié)果是一樣的嗎？ .- 9 -10、如何判斷和處理系統(tǒng)誤差？ .- 9 -11、為什么說系統(tǒng)誤差的估計和動態(tài)系統(tǒng)誤差的處理方法有某些共同之處？ .- 9 -12、如何處理粗大誤差？ .- 9 -第三章 .- 10 -1、模擬示波測量的基本原理是什么？ .- 10 -2、連續(xù)掃描和觸發(fā)掃描有何不同特點？ .- 10 -3、自動觸發(fā)和常態(tài)觸發(fā)有何區(qū)別？ .- 10 -4、為什么說數(shù)字示波器可以非實時顯示？ .- 10 -5、數(shù)字示波器采樣率對波形顯示的影響是什么？為什么會受到時間量程的影響？- 11 -6、數(shù)字示波器存儲器深度對波形顯示的影響是什么？ .- 11 -7、什么是實時取樣？如何選擇示波器帶寬？ .- 11 -8、插值的作用是什么？為什么會影響到示波器帶寬？ .- 11 -9、重復(fù)取樣是如何實現(xiàn)的？為什么可以提高等效帶寬？ .- 11 -10、順序重復(fù)取樣與隨機(jī)重復(fù)取樣各自特點和優(yōu)勢是什么？ .- 12 -11、數(shù)字示波器波形三維顯示的意義是什么？ .- 12 -12、示波器選取原則是什么？ .- 12 -第四章 .- 12 -1、采取何種方法能夠提高動圈式電壓表的工作性能？ .- 12 -2、斬波直流放大器的特點是什么？ .- 12 -3、什么是有效值？ .- 12 -4、什么是波峰系數(shù)？ .- 13 - 4 -5、如何進(jìn)行交流電壓測量？ .- 13 -6、數(shù)字式電壓測量的基本特點是什么？ .- 13 -7、雙斜積分式 AD 如何將對直流電平的測量轉(zhuǎn)換為對時間的測量？ .- 13 -8、雙斜積分式 AD 中電平轉(zhuǎn)換為時間的媒質(zhì)是什么？ .- 13 -9、什么是超量程？超量程有何意義？ .- 13 -10、數(shù)字電壓表的固有誤差包括哪些？如何計算？ .- 13 -11、如何正確使用電壓表的量程？ .- 14 -12、為什么精度越高對抗干擾能力的要求就越高？ .- 14 -第五章 .- 14 -1、頻率和時間測量的基本原理是什么？ .- 14 -2、如何利用計數(shù)器測量時間？誤差由哪些因素產(chǎn)生？ .- 14 -3、如何利用計數(shù)器測量頻率？誤差由哪些因素產(chǎn)生？ .- 15 -4、如何利用計數(shù)器測量相位？誤差由哪些因素產(chǎn)生？ .- 15 -5、量化誤差最大是多少？為什么？在何種測量情況下影響較??？ .- 15 -6、觸發(fā)誤差的含義是什么？為什么與被測量的信噪比有關(guān)？ .- 15 -7、如何降低誤差的影響？ .- 15 -8、如何利用計數(shù)器測量微波頻率？外差法的基本原理是什么？ .- 16 -第六章 .- 16 -1、信號發(fā)生器的基本作用是什么？ .- 16 -2、鎖相環(huán)路的基本原理和作用是什么？相位的調(diào)整是如何實現(xiàn)的？ .- 16 -3、 有哪些方法可以用來產(chǎn)生各種不同頻率的信號？ .- 17 -4、直接數(shù)字頻率合成的原理是什么？ .- 17 -5、如何將方波變換成三角波？ .- 17 -6、如何將三角波變換成正弦波？ .- 17 - 5 -7、如何將正弦波變換成方波？ .- 18 -8、掃頻信號源為什么能用來測試線性線路？如何測試？ .- 18 -9、利用掃頻調(diào)諧分析儀測試信號頻譜的原理是什么？ .- 18 -10、頻譜分析儀頻率分辨率的含義和對測量結(jié)果的影響是什么？ .- 19 -11、頻譜分析儀分析時間的含義和對測量結(jié)果的影響是什么？ .- 19 -12、頻譜分析儀靈敏度的含義和對測量結(jié)果的影響是什么? .- 19 -第七章 .- 19 -1、數(shù)據(jù)域測量的基本特點是什么？ .- 19 -2、什么是狀態(tài)和時序？ .- 20 -3、邏輯筆的原理是什么？ .- 20 -4、 什么是窮舉測試？什么是隨機(jī)測試？ .- 20 -5、邏輯分析儀是如何構(gòu)成的？ .- 21 -6、邏輯分析儀觸發(fā)和示波器觸發(fā)有何不同要求？什么是觸發(fā)跟蹤？ .- 21 -7、邏輯分析儀有哪些觸發(fā)方式？ .- 21 -8、什么是毛刺？毛刺的捕獲原理是什么？ .- 21 -9、邏輯分析儀狀態(tài)表顯示的意義和作用是什么？ .- 22 -10、邏輯分析儀反匯編顯示的意義和作用是什么？ .- 22 - 6 -第一章1、什么是測量？什么是計量？答：測量是為了取得被測對象的量值而進(jìn)行的實驗過程。該過程將被測對象直接或間接地與同類已知單位進(jìn)行比較，取得用數(shù)值和單位共同表示的測量結(jié)果。計量是為了保證單位和量值的統(tǒng)一和準(zhǔn)確一致的一種測量。把未知量與經(jīng)過準(zhǔn)確確定、并經(jīng)國家計量部門認(rèn)可的基準(zhǔn)或標(biāo)準(zhǔn)相比較來加以測定（即量值傳遞）2、什么是計量基準(zhǔn)？檢定和校準(zhǔn)的意義是什么？答：計量基準(zhǔn)是指為了定義、實現(xiàn)、保存、復(fù)現(xiàn)量的單位或者一個或多個量值，用作有關(guān)量的測量標(biāo)準(zhǔn)定值依據(jù)的實物量具，測量儀器、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或者測量系統(tǒng)。檢定：用準(zhǔn)確度高一等級的計量器具對低一等級的計量器具進(jìn)行比較，以評定被檢計量器具性能是否合格校準(zhǔn)：用準(zhǔn)確度高一等級的計量器具通過比較確定被校計量器具的示值誤差（及其它計量性能）。3、可以利用電子測量方法測量非電量嗎？答：可以。因為電子測量是以電子技術(shù)理論為依據(jù)，以電子測量儀器和設(shè)備為手段，以電量和非電量為測量對象的測量過程。而非電量是通過傳感器進(jìn)行測量的。傳感器技術(shù)的發(fā)展推動了電子測量技術(shù)的廣泛應(yīng)用。4、電子測量的基本特點？答：電子測量是以電子技術(shù)為理論依據(jù)，以電子測量儀器和設(shè)備為手段，以電量和非電量為測量對象的測量過程，廣義地講，凡是利用電子技術(shù)來進(jìn)行的測量都可以說是電子測量。- 7 -5、什么是直接測量？在何種情況下采用間接測量和組合測量？答：直接測量是直接從測量儀表的讀數(shù)獲取被測量值的方法。當(dāng)被測結(jié)果需要用多個未知參數(shù)表達(dá)時，通過改變測量條件進(jìn)行多次測量，根據(jù)測量量與未知參數(shù)間的函數(shù)關(guān)系列解方程而獲取未知量，此時便可采用間接測量和組合測量。6、零差、偏差和微差這三種測量方式有何異同？答：零差：用被測量與標(biāo)準(zhǔn)量相比較，用指零儀表指示被測量與標(biāo)準(zhǔn)量相等而獲得被測量；特點是準(zhǔn)確。偏差：用儀器儀表指針的偏移（偏差）表示被測量的大小的測量方法；其特點是作為計量標(biāo)準(zhǔn)的實物不直接參與測量。微差：偏差式測量法和零差式測量法相結(jié)合的測量方法；特點是簡便準(zhǔn)確。7、選取測量方法和測量儀器的依據(jù)是什么？被測量本身的特性；所需要的精確程度；環(huán)境條件；所具有的測量設(shè)備；成本8、在什么情況下使用更高精度的測量儀器不一定獲得更精確的測量結(jié)果？答：測量方法不當(dāng)。當(dāng)測量者用錯誤的測量方法進(jìn)行測量時，即使測量儀器是高精度的，但測量結(jié)果也不是正確的。環(huán)境條件惡劣時，對測量結(jié)果的影響會很大，也不一定能獲得更精確的測量結(jié)果。9、精密度、正確度和準(zhǔn)確度在表示精度上有何不同的意義？答：精密度：隨機(jī)誤差影響正確度：系統(tǒng)誤差影響準(zhǔn)確度：精密度和正確度的綜合- 8 -10、什么是影響量？答：影響量又稱“影響誤差”，指外部因素變化造成的示值變化，是測量儀器穩(wěn)定性的指標(biāo)之一。 11、輸入阻抗的影響是什么？答：測量儀器接入被測電路，可能改變被測電路的阻抗特性，負(fù)載效應(yīng)的影響12、什么是靈敏度？影響是什么？答：示值增量與被測量增量之比，或可區(qū)分的被測量的最小變化量。13、什么是線性度？影響是什么？答：線性度是示值隨被測量的變化關(guān)系，可用非線性誤差來表示。14、什么是動態(tài)特性？影響是什么？答：動態(tài)特性是指輸出響應(yīng)隨輸入變化的能力。第二章1、什么是真值、實際值和指定值？答：真值 A0：一個物理量在一定條件下所呈現(xiàn)的客觀大小或真實數(shù)值（不可測）。 實際值 A：由于無法直接和國家標(biāo)準(zhǔn)比對，在量值傳遞中，高一級標(biāo)準(zhǔn)所體現(xiàn)的值當(dāng)作準(zhǔn)確無誤的值，即實際值，亦稱相對真值。在實際測量中代替真值。指定值 AS：亦稱約定值，一般用來代替真值。2、在什么情況下可以進(jìn)行多次測量？測量次數(shù)受到什么限制？答：精度要求高時進(jìn)行多次測量 ；受到精度的限制。- 9 -3、等精度和非等精度測量的意義和數(shù)據(jù)處理方法有何不同？答：等精度測量是指在測量條件不變的情況下，對某一測量量進(jìn)行的多次重復(fù)測量；若在測量過程中全部或部分因素和條件發(fā)生改變，稱為非等精度測量。等精度測量得到的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行統(tǒng)一的處理，如求公共的數(shù)學(xué)期望、方差等；而非等精度測量得到的數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行分別處理，按相應(yīng)的條件進(jìn)行分組處理。4、哪些指標(biāo)可以用來描述電子測量儀器的容許誤差？答：容許誤差指測量儀器在規(guī)定使用條件下可能產(chǎn)生的最大誤差范圍。工作誤差：額定工作條件（各種外部影響量和內(nèi)部影響特性為任意組合）下儀器誤差的極限值。固有誤差：各種影響量和影響特性處于基準(zhǔn)條件時儀器所具有的誤差。影響誤差：一個影響量在其額定使用范圍內(nèi)（或 一個影響特性在其有效范圍內(nèi)），而其他影響量和影響特性處于基準(zhǔn)條件時儀器所具有的誤差。穩(wěn)定誤差：儀器標(biāo)稱值在其他影響量和影響特性保持恒定情況下，在規(guī)定時間內(nèi)產(chǎn)生的誤差極限。5、產(chǎn)生誤差的主要因素是什么？答：儀器誤差 使用誤差 人身誤差 影響誤差 方法誤差6、什么是系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和粗大誤差？各有什么特性？測量數(shù)據(jù)處理方法各有什么不同？答：系統(tǒng)誤差：多次測量中，誤差的絕對值和符號不變或按某種規(guī)律變化的誤差。隨機(jī)誤差：任何測量過程中都存在隨機(jī)誤差。粗大誤差：在一定測量條件下，測得值明顯偏離實際值。- 10 -7、隨機(jī)誤差的統(tǒng)計分布函數(shù)在處理測量數(shù)據(jù)時具有什么意義？答：絕大多數(shù)情況下，隨機(jī)誤差服從正態(tài)分布。在正態(tài)分布誤差影響下的測量數(shù)據(jù)的分布也是正態(tài)分布。誤差的概率密度函數(shù)為： e21滿足有界性，對稱性，可抵償性。8、什么是置信區(qū)度和置信區(qū)間？答：置信度（置信概率）：描述誤差處于某一范圍內(nèi)的可靠程度的量。置信區(qū)間：對應(yīng)置信度的極限誤差范圍，用標(biāo)準(zhǔn)差 的倍數(shù) K 表示（K 為正系數(shù)，稱為置信系數(shù)）。9、如何完整地給出測量結(jié)果？在不同的置信度下給出的測量結(jié)果是一樣的嗎？答：（1）列出數(shù)據(jù)表；計算算術(shù)平均值和殘差；計算單次測量的均方根偏差和算術(shù)平均值的均方根偏差；給出最終結(jié)果（2）不一樣10、如何判斷和處理系統(tǒng)誤差？答：（1）理論分析法（2）校準(zhǔn)和比對法 精度高一級的儀器的校準(zhǔn)；同等精度儀器的比對；在不同測量條件下比較各組測量數(shù)據(jù)。（3）回歸模型殘差檢驗法 利用殘差構(gòu)造各種統(tǒng)計量來分析。（4）殘差觀察法 無系統(tǒng)誤差時，數(shù)據(jù)處理后的殘差應(yīng)該是零均值的- 11 -（5）公式判斷法 馬林科夫判據(jù)：線性系統(tǒng)誤差；阿卑赫梅特判據(jù)：周期性系統(tǒng)誤差。11、為什么說系統(tǒng)誤差的估計和動態(tài)系統(tǒng)誤差的處理方法有某些共同之處？答：減小和消除系統(tǒng)誤差（1）消除產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的根源；（2）在測量過程中采取措施，避免把系統(tǒng)誤差引入測量結(jié)果；如零示法、替代法（置換法）、補(bǔ)償法（部分替代法）、對照法、微差法和交叉讀數(shù)法等（3）設(shè)法掌握系統(tǒng)誤差的變化規(guī)律，建立數(shù)學(xué)模型，采用統(tǒng)計方法進(jìn)行估計和修正。12、如何處理粗大誤差？答：避免過失誤差：可由多個測量者和多種設(shè)備對同一被測量得多個測得值；從設(shè)備特點、環(huán)境條件、測量人員等多種方面綜合考慮。注意事項 1. 判斷粗大誤差的步驟，首先應(yīng)包含所有的 n 個測量值在內(nèi)求出均值和均方根偏差，然后判別粗大誤差。若剔除最大的一個，仍將剩余的 n-1 個數(shù)據(jù)按此計算和判別，直至無壞值為止。2. 正常情況下，一列測量數(shù)據(jù)中粗大誤差數(shù)量很少，一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)量太大，說明測量系統(tǒng)或方法可能反常。3. 剔除可疑數(shù)據(jù)應(yīng)慎重，有時某些異常數(shù)據(jù)可能包含了一種尚未發(fā)現(xiàn)的物理現(xiàn)象。第三章1、模擬示波測量的基本原理是什么？答：信號的幅度決定了掃描線的垂直范圍；鋸齒時基信號的幅度決定了掃描線的水平范圍，斜率決定了掃描速度2、連續(xù)掃描和觸發(fā)掃描有何不同特點？答：連續(xù)掃描特點：掃描電壓是周期的鋸齒波，示波管光點將在屏幕上作連續(xù)重復(fù)周期掃描。- 12 -觸發(fā)掃描特點：當(dāng)被測信號電壓幅度達(dá)到觸發(fā)電平（可調(diào)整）時，時基電路開始產(chǎn)生一次掃描，屏幕上顯示一次波形的蹤跡。3、自動觸發(fā)和常態(tài)觸發(fā)有何區(qū)別？答:自動觸發(fā)無觸發(fā)信號輸入或觸發(fā)信號頻率低于自激頻率（如 50Hz）時，整形電路為自激振蕩器，示波器處于自激掃描；常態(tài)觸發(fā)當(dāng)無觸發(fā)信號輸入時，掃描處于準(zhǔn)備狀態(tài)，沒有掃描線；觸發(fā)信號到來后，觸發(fā)掃描。4、為什么說數(shù)字示波器可以非實時顯示？答：數(shù)字示波器通過采用多個 AD 轉(zhuǎn)換器來快速捕獲模擬信號，并以數(shù)字編碼的形式來儲存信號。屏幕上看到的波形是根據(jù)采集數(shù)據(jù)重建的波形，不是輸入信號的立即、連續(xù)的波形顯示。數(shù)字示波器時基電路的功能不同于模擬示波器，不產(chǎn)生斜波電壓，而是一個晶體振蕩器。5、數(shù)字示波器采樣率對波形顯示的影響是什么？為什么會受到時間量程的影響？答：采樣率不足會導(dǎo)致混疊，產(chǎn)生假象和失真，使信號觸發(fā)不穩(wěn)或不規(guī)則或水平移動，波形顯示可能會出現(xiàn)不可預(yù)料的結(jié)果。6、數(shù)字示波器存儲器深度對波形顯示的影響是什么？答：存儲深度（內(nèi)存深度）是指示波器窗口一次性可顯示的最大波形采樣點數(shù)，或者一個波形記錄的最大采樣點數(shù)。 深存儲可以提供持續(xù)的高取樣率。深存儲是在保持快速取樣率的同時獲得高測量分辨率的基礎(chǔ)，但需要更強(qiáng)的內(nèi)存數(shù)據(jù)管理能力和波形更新處理能力。- 13 -示波器總是用采樣點添滿存儲器，存儲容量越大越好，但有可能降低更新率和操作響應(yīng)的速度。 數(shù)字示波器實際的水平分辨率由存儲容量決定。7、什么是實時取樣？如何選擇示波器帶寬？答：（1）實時取樣是在每個觸發(fā)事件上捕獲一個完整波形，所有的采樣點都是按照一個固定的次序來采集的。（2）示波器的帶寬由模擬帶寬、采樣率和波形內(nèi)插重建方法共同決定。8、插值的作用是什么？為什么會影響到示波器帶寬？答：插值是提高分辨率的普遍方法。單沖帶寬定義為單沖測量中可捕獲的最大帶寬，單沖帶寬為： Ws= fs/kR=為與插值有關(guān)的因子。理論上可達(dá)到 2（根據(jù)取樣原理），但一般為 2.5 或大于 2.5。9、重復(fù)取樣是如何實現(xiàn)的？為什么可以提高等效帶寬？答：等效時間取樣或等時取樣對重復(fù)性高頻周期信號（波形可重復(fù)且能穩(wěn)定觸發(fā)），將波形取樣分配到多個周期中進(jìn)行。 從信號的不同周期取得采樣點來重建這個重復(fù)性信號的波形，需要穩(wěn)定觸發(fā)信號并適當(dāng)?shù)卦谑静ㄆ魃习才胚@些取樣。在這種模式下，經(jīng)過若干次觸發(fā)事件后，存儲器內(nèi)存儲了足夠的采樣點，就可以在屏幕上重建一個完整的波形。這種模式使示波器具有了比其實際采樣速率要高得多的一個虛擬采樣速率或稱等效時間采樣速率。- 14 -10、順序重復(fù)取樣與隨機(jī)重復(fù)取樣各自特點和優(yōu)勢是什么？答：順序取樣：順序等時采樣，每次觸發(fā)采集一個樣點，每次觸發(fā)額外增加一個短而精確的延時 t；優(yōu)點是時間分辨率和精度更高，速度比隨機(jī)采樣快得多；隨機(jī)取樣：采樣點順序采集，但相對觸發(fā)的時刻是隨機(jī)的；優(yōu)點是可以提供預(yù)觸發(fā)信息以及觸發(fā)后信息，有統(tǒng)計方法來填充所有的存儲器位置。11、數(shù)字示波器波形三維顯示的意義是什么？答：除幅度和時間外，增加輝度，亮度和色彩是信號在特定 位置所產(chǎn)生頻度的函數(shù)，x-y能給出有關(guān)邊沿抖動、垂直噪聲和異常事件出現(xiàn)率等統(tǒng)計信息。12、示波器選取原則是什么？答：帶寬、采樣率、存儲器深度、波形捕獲率和觸發(fā)能力第四章1、采取何種方法能夠提高動圈式電壓表的工作性能？答：零示法(電橋) 微差法等2、斬波直流放大器的特點是什么？答：抑制零點漂移,提高靈敏度 可使電子電壓表能測量微伏級的電壓3、什么是有效值？答：某一交流電壓的有效值等于直流電壓的數(shù)值 U 當(dāng)該交流電壓和數(shù)值為 U 的直流電壓分別施加于同一電阻上 在一個周期內(nèi)兩者產(chǎn)生的熱量相等 因此有效值有時也寫作 。Urms4、什么是波峰系數(shù)？答：波峰系數(shù) K 定義為該電壓的峰值與有效值之比 K=Up/U- 15 -5、如何進(jìn)行交流電壓測量？答：測量交流電壓的方法很多 依據(jù)的原理也不同 期中最主要的是利用交流/直流轉(zhuǎn)換電路將交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓 然后再接到直流電壓表上進(jìn)行測量6、數(shù)字式電壓測量的基本特點是什么？答：分辨率高，精度高 ；速度快；輸入阻抗高；抗干擾能力強(qiáng)；（ + -0.5%+ -0.3%）能與計算機(jī)和其他數(shù)字測量儀器相交接。7、雙斜積分式 AD 如何將對直流電平的測量轉(zhuǎn)換為對時間的測量？答： 內(nèi)恒流充電的充電電流和所充電壓 與被測電壓 成正比， 內(nèi)由反極性的基準(zhǔn)電T1 Uom Ux T2壓進(jìn)行橫流放電， 與被測電壓成正比，將對電壓的測量轉(zhuǎn)換成對時間的測量。T28、雙斜積分式 AD 中電平轉(zhuǎn)換為時間的媒質(zhì)是什么？答：基準(zhǔn)電壓9、什么是超量程？超量程有何意義？答：具有一附加首位，當(dāng)被測電壓超過量程時，這一位顯示 1，被測電壓超過正規(guī)的滿度量程時，精度和分辨力不降低。10、數(shù)字電壓表的固有誤差包括哪些？如何計算？答：包含示值誤差和滿度誤差的 DVM 固有誤差用絕對誤差 表示為：=（ %+%）式中： 被測電壓示值； 測量用量程的滿度值； m誤差的相對項系數(shù)； 誤差的固定項系數(shù)。 示值誤差包括刻度系數(shù)、非線性等引入的誤差。- 16 -滿度誤差包括量化、偏移、內(nèi)部噪聲等所產(chǎn)生的誤差。在選用量程時應(yīng)注意被測電壓的示值盡量接近于滿刻度。此外，測量誤差還常用工作誤差、影響誤差及穩(wěn)定誤差來表征。11、如何正確使用電壓表的量程？答：正確使用檔位和量程范圍測量檔位錯誤可能會造成數(shù)字萬用表損壞，如在測量交流市電時，測量檔位選擇置于電阻擋。在使用完畢，將測量選擇置于交流 750V 或者直流 1000V 處，這樣在下次測量時無論誤測什么參數(shù)，都不會引起數(shù)字萬用表損壞測量的電壓電流超過量程范圍有可能損壞數(shù)字萬用表。如果不知道所測電壓的大致范圍，應(yīng)先把測量檔置于最高檔，通過測量其值后再換檔測量。如果所要測量的電壓數(shù)值遠(yuǎn)超出萬用表所能測量的最大量程，應(yīng)另配高阻測量表筆。在測量 40O1000V 的直流高電壓時，表筆與測量處一定要接觸好，不能有任何抖動，否則，可能會造成測量不準(zhǔn)確甚至損壞萬用表。在測量電阻時，應(yīng)注意一定不要帶電測量。12、為什么精度越高對抗干擾能力的要求就越高？答：因 DVM 的靈敏度極高（一般可達(dá) ，高的達(dá) ），而且測量準(zhǔn)確度遠(yuǎn)高于模擬電1 1 壓表（直流可達(dá) 量級），因此干擾對測量準(zhǔn)確度的影響就尤為突出。105106第五章1、頻率和時間測量的基本原理是什么？答：電子計數(shù)器在已知基準(zhǔn)時間間隔 （基準(zhǔn)時間信號）內(nèi)計得被測信號的重復(fù)變化次數(shù) ，Ts N則按頻率的定義有 式中， 為被測信號的頻率； 為基準(zhǔn)頻率。=/= fx fs - 17 -2、如何利用計數(shù)器測量時間？誤差由哪些因素產(chǎn)生？答：電子計數(shù)器在已知基準(zhǔn)時間間隔 （基準(zhǔn)時間信號）內(nèi)計得被測信號的重復(fù)變化次數(shù)N，則按頻率的定義有 =/=式中， 為被測信號的頻率； 為基準(zhǔn)頻率。 3、如何利用計數(shù)器測量頻率？誤差由哪些因素產(chǎn)生？答：主閘門開閉由基準(zhǔn)門控信號控制。被測信號通過脈沖形成電路，轉(zhuǎn)換成脈沖，加到主閘門的輸入端。在主閘門開通時間 內(nèi)，計數(shù)器對脈沖進(jìn)行計數(shù)，得到所測頻率。4、如何利用計數(shù)器測量相位？誤差由哪些因素產(chǎn)生？答：啟始信號 U1 接入 B 通道，使門控雙穩(wěn)電路置 1，主閘門開啟，計數(shù)開始。終止信號 U2 接通 C 通道，使門控雙穩(wěn)電路復(fù)零，主閘門關(guān)閉，計數(shù)結(jié)束。測量兩個被測信號的時間間隔，也即相位差。同時也可用于測量脈沖信號的脈寬和邊沿。5、量化誤差最大是多少？為什么？在何種測量情況下影響較小？答： ；測頻或測周的閘門啟閉與進(jìn)入閘門的計數(shù)脈沖不同步，這種不同步+1導(dǎo)致多記一個或者少計一個脈沖，產(chǎn)生+-1 的量化誤差。被測信號頻率一定是增大閘門時間可以減少量化誤差；閘門時間一定，被測頻率越低，量化誤差越大，可以倍頻后在測量。6、觸發(fā)誤差的含義是什么？為什么與被測量的信噪比有關(guān)？答：在測量周期時，被測信號經(jīng)放大整形后作為時間閘門的控制信號，噪聲將影響門控信號（即 ）的準(zhǔn)確性，造成觸發(fā)誤差。觸發(fā)相對誤差 式中， 為被測信號上疊加的噪聲振幅值； 為被測信號的振幅值。測量 周期時的觸發(fā)誤差與信噪比 成反比。 - 18 -7、如何降低誤差的影響？答：（1）多周期平均法：在周期測量中，為減少量化誤差和觸發(fā)誤差，可將被測信號先經(jīng)過十進(jìn)分頻器分頻（周期倍乘），使其周期擴(kuò)大 10N 倍（N 為十進(jìn)分頻器的級數(shù)），這樣量化誤差和觸發(fā)誤差都將減少為 分之一。10（2）模擬內(nèi)插法：采用模擬內(nèi)插（內(nèi)插擴(kuò)展）技術(shù)可進(jìn)一步減小量化誤差。8、如何利用計數(shù)器測量微波頻率？外差法的基本原理是什么？答：采用頻率變換技術(shù)，將微波信號頻率變換到 以下，以便用電子計數(shù)器進(jìn)行直接計1GHZ數(shù)；頻率變換方法：變頻法、置換法、置換變頻法、分頻法等。外差法：利用計數(shù)器內(nèi)晶振頻率作為基準(zhǔn)頻率，經(jīng)過諧波發(fā)生器 次倍頻后送至諧波濾波器N的諧振腔取出 N 次諧波，并與被測信號混頻，獲得中頻，送至計數(shù)器計數(shù)，古被測信號的頻率為 fx=Nfr+ -fi式中， 為中頻信號； 為基準(zhǔn)頻率； 為倍頻次數(shù)，可以從調(diào)諧刻度盤的刻度來確定。fi fr N第六章1、信號發(fā)生器的基本作用是什么？答：信號發(fā)生器的基本作用是信號調(diào)制功能：信號調(diào)制是指被調(diào)制信號中，幅度、相位或頻率變化把低頻信息嵌入到高頻的載波信號中，得到的信號可以傳送從語音、到數(shù)據(jù)、到視頻的任何信號。2、鎖相環(huán)路的基本原理和作用是什么？相位的調(diào)整是如何實現(xiàn)的？答：所謂鎖相環(huán)路，實際是指自動相位控制電路 ，它是利用兩個電信號的相位 （ ）- 19 -誤差，通過環(huán)路自身調(diào)整作用，實現(xiàn)頻率準(zhǔn)確跟蹤的系統(tǒng)，稱該系統(tǒng)為鎖相環(huán)路通過相位反饋控制，最終使相位保持同步，實現(xiàn)了受控頻率準(zhǔn)確跟蹤基準(zhǔn)信號頻率的自動控制系統(tǒng)稱為鎖相環(huán)路。鎖相環(huán)可用來實現(xiàn)輸出和輸入兩個信號之間的相位同步。當(dāng)沒有基準(zhǔn)（參考）輸入信號時，環(huán)路濾波器的輸出為零（或為某一固定值）。這時，壓控振蕩器按其固有頻率 進(jìn)行fv自由振蕩。當(dāng)有頻率為 的參考信號輸入時， 和 同時加到鑒相器進(jìn)行鑒相。如果 和fR uR uv fR相差不大，鑒相器對 和 進(jìn)行鑒相的結(jié)果，輸出一個與 和 的相位差成正比的誤差fv uRuv uRuv電壓 ，再經(jīng)過環(huán)路濾波器濾去 中的高頻成分，輸出一個控制電壓 ， 將使壓控振蕩ud ud ucuc器的頻率 （和相位）發(fā)生變化，朝著參考輸入信號的頻率靠攏，最后使 ，環(huán)路fv fv= fR鎖定。環(huán)路一旦進(jìn)入鎖定狀態(tài)后，壓控振蕩器的輸出信號與環(huán)路的輸入信號（參考信號）之間只有一個固定的穩(wěn)態(tài)相位差，而沒有頻差存在。這時我們就稱環(huán)路已被鎖定。3、 有哪些方法可以用來產(chǎn)生各種不同頻率的信號？答：直接頻率合成：混頻、倍頻、分頻、濾波間接頻率合成：鎖相環(huán)路、直接數(shù)字頻率合成（DDFS）4、直接數(shù)字頻率合成的原理是什么？答：存儲波形的一個周期，順序讀出波形數(shù)據(jù)形成數(shù)據(jù)流，利用相位累加器驅(qū)動波形存儲器的地址輸入，每來一個時鐘，相位累加器在現(xiàn)值上增加一個常數(shù)（相位增量），相位增量決定了一個完整周期的波形數(shù)據(jù)的訪問速度（頻率），相位增量大小不同，可能會跳過或者重復(fù)一些數(shù)據(jù)點，帶有快速邊沿或窄脈沖的任意波形可能會出現(xiàn)一個時鐘周期大小的抖動和失真。5、如何將方波變換成三角波？答：利用恒流充放電形成三角波- 20 -6、如何將三角波變換成正弦波？答：用差分放大器作三角波正弦波的變換電路，利用差分對管的飽和與截止特性進(jìn)行變換。差分放大器具有工作點穩(wěn)定，輸入阻抗高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點。特別是做直流放大器時，可以有效的抑制零點漂移，因此可將頻率很低的三角波變換成正弦波。其中 RP1 調(diào)節(jié)三角波的幅度，RP2 調(diào)整電路的對稱性，RE2 用來減小差分放大器的線性區(qū)。C1、C2、C3為隔直電容，C4 為濾波電容，濾除諧波分量，改善輸出波形。7、如何將正弦波變換成方波？答：利用放大限幅將正弦波整形為方波8、掃頻信號源為什么能用來測試線性線路？如何測試？答：因為線性運算不產(chǎn)生新的頻率分量；用點頻法。9、利用掃頻調(diào)諧分析儀測試信號頻譜的原理是什么？答：超外差掃頻調(diào)諧頻譜儀，就像無線電接收機(jī)接收各頻道電臺或電視臺的廣播信號一樣，使頻譜儀通過掃頻本振，依次使信號各頻率分量進(jìn)入中頻通帶。衰減器和 RF 開關(guān)組成階躍衰減器，輸入波阿虎，寬帶阻抗匹配。- 21 -超外差： 其中， 為信號源頻率， 為本振頻率， 為中頻頻率。信= 號包含各種頻率分量（示意性）： ()=0當(dāng) 在一定頻率范圍內(nèi)掃描時，在混頻器中產(chǎn)生差頻（中頻）信號（ ）， =經(jīng)中頻放大、濾波和檢波后，加到 y 放大器放大，使亮點在屏幕上的垂直偏移正比于該頻率分量的幅值。掃描電壓在調(diào)制振蕩器的同時，又驅(qū)動 x 放大器，從而在屏幕上顯示出被測信號的頻譜圖。利用本振的掃頻，與信號差出中頻，通過中頻窄帶濾波器分析信號中各種頻率分量的幅度或功率。相當(dāng)于用一窄帶濾波器以