電子測量技術(shù)-期末考試知識點(diǎn)(20210422234006)

1、電子測量技術(shù) - 期末考試知識點(diǎn) 1 什么是測量？什么是電子測量？ 答：測量是為確定被測對象的量值而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)過程，在這個(gè)過程中，人們借助專門的 設(shè)備，把被測量與標(biāo)準(zhǔn)的同類單位量進(jìn)行比較，從而確定被測量與單位量之間的數(shù)值關(guān)系， 最后用數(shù)值和單位共同表示測量結(jié)果。 從廣義上說， 凡是利用電子技術(shù)進(jìn)行的測量都可以說 是電子測量；從狹義上說：電子測量是指在電子學(xué)中測量有關(guān)電的量值的測量。 2 測量與計(jì)量兩者是否缺一不可？ 答測量與計(jì)量時(shí)缺一不可的，計(jì)量時(shí)測量的一種特殊形式，是測量工作發(fā)展的客觀需要， 而測量時(shí)計(jì)量聯(lián)系實(shí)際生產(chǎn)的重要途徑， 沒有測量就沒有計(jì)量； 沒有計(jì)量就會使測量數(shù)據(jù)的 準(zhǔn)確性、可靠性

2、得不到保證，測量就會失去價(jià)值。因此，測量與計(jì)量時(shí)相輔相成的。 3 按具體測量對象來區(qū)分，電子測量包括哪些內(nèi)容 ？ 答電子測量內(nèi)容包括： （ 1）點(diǎn)能量的測量入：電壓、電流、電功率等（2）原件和電路參數(shù) 的測量入：電阻、電容、電感、阻抗、品質(zhì)因數(shù)、電子器件的參數(shù)等；（ 3）電信號的特性測 量如：信號的波形和失真度、頻率、相位、調(diào)制度等；（ 4）電子電路性能的測量入：放大倍 數(shù)，衰減量；靈敏度；噪聲指數(shù)等； （ 5）特性曲線顯示入：幅頻特性曲線等 4 電子測量技術(shù)有哪些優(yōu)點(diǎn)？ 答（ 1）測量頻率范圍寬 （2）測試冬天范圍廣 （ 3）測量的準(zhǔn)確度高 （4）測量的速度快 （ 5） 易于實(shí)現(xiàn)遙測和長期不

3、間斷的測量（ 6）易于實(shí)現(xiàn)測量過程的自動化和測量儀器的智能化 5 常用電子測量的儀器有哪些 答：（ 1）食欲測量的儀器：電子電壓表；電子計(jì)數(shù)器、電子示波器、測量用信號源等（2） 頻域測量的一起：頻率特性測試儀、頻譜分析儀、網(wǎng)絡(luò)分析儀等；（ 3）調(diào)制域測量儀器：調(diào) 值 調(diào)制度儀、調(diào)制域分析儀等； （ 4）數(shù)據(jù)域測量儀器：邏輯筆、數(shù)字信號發(fā)生器、邏輯分 析儀、數(shù)據(jù)通信分析儀等； （5）隨機(jī)測量儀器：噪聲系數(shù)分析儀、電磁干擾測試儀等。 2.1 測量時(shí)為何會產(chǎn)生誤差？研究誤差理論的目的是什么？ 答測量是用實(shí)驗(yàn)手段確定被測量對象量值的過程，實(shí)驗(yàn)中過程中常用的方法： 標(biāo)準(zhǔn)量和比較 設(shè)備不一樣， 都可能使實(shí)

4、驗(yàn)的確定值與被測量對象的真值存差異， 即都會產(chǎn)生誤差， 研究誤 差理論的目的就是掌握測量數(shù)據(jù)的分析計(jì)算方法、正確對測量的誤差值進(jìn)行估計(jì)、 選擇最佳 測量方案 2.2 測量誤差用什么表示較好 答測量誤差通?？梢杂媒^對誤差和相對誤差兩種方法表示。 若要反映冊來那個(gè)誤差的大小和 方向，可用絕對誤差表示，若用反映測量的準(zhǔn)確程度，則用相對誤差表示。 2.3 測量誤差與儀器誤差是不是一回事？ 答當(dāng)然不是一回事， 測量誤差指的是測量值與被測量真值的差異， 造成這種差異的原因可能 是儀器誤差、 人體誤差、 方法誤差和環(huán)境誤差等原因， 因此儀器誤差是照成測量誤差的原因 之一，而儀器誤差僅僅是指作為比較設(shè)備的測量

5、儀器由于測量精度和準(zhǔn)確度所帶來的測量誤 差 3.1 對于集總參數(shù)原件一般需測量哪些參數(shù)？ 答：集總參數(shù)原件是指具有兩端按鈕的原件，端鈕間有確定的電壓，原件中有確定的電流。 因此該類原件測量一般可測量原件的阻抗、 電感、電容、流過的電流及端鈕間有確定的電壓。 3.2 使用電阻器件時(shí)要考慮哪些問題？ 答：電阻在電路中多用來進(jìn)行限流、 分壓、分流以及阻抗匹配等。 是電路中應(yīng)用最多的原件 之一。使用電阻器件時(shí)主要考慮電阻的標(biāo)稱值了、額定功率、精度、最高工作溫度、最高工 作電壓、噪聲系數(shù)及高頻特性等。 34 電解電容的漏電流與所加電壓有關(guān)系嗎？為什么? 答當(dāng)然有關(guān)系。 電解電容的介質(zhì)有兩種， 正極金屬片

6、表面上形成的一層氧化膜； 負(fù)極為液體、 半液體或膠狀的電解液，因其 有正、負(fù)之分，實(shí)際上內(nèi)部形成了電場，故只能工作在直流 狀態(tài)下，如果極性用反，即外加電壓與內(nèi)部電場方向相反，漏電流劇增。 3.6 一個(gè)點(diǎn)解電容，它的“ +”“- ”極標(biāo)志已脫落，如何用萬用表去判定它的“+”“ - ”極？ 電子測量技術(shù) - 期末考試知識點(diǎn) 答：測量電容漏電的方法，可以用來鑒別電容器的正，負(fù)極。對失掉正、負(fù)極標(biāo)志的點(diǎn)解 電容量，可先假定某極為“ +”極，讓其與萬用表的黑表筆相接，另一個(gè)電極與萬用表的紅 筆相接，同時(shí)觀察并記錄表針向右擺動的幅度；將電容放電后，兩只表筆對調(diào)，重新進(jìn)行測 量，哪一次測量中， 表針最后停留

7、的擺動幅度小， 說明該次測量中對電容的正、負(fù)假設(shè)是對 的。 4.1 電流的直接測量與間接測量原理有何區(qū)別？兩種測量方法的測量標(biāo)準(zhǔn)度個(gè)取決于什么 因數(shù)？ 答：電流的直接測量就是把電流表串入電路， 從電路表直接測出電流值。 間接測量法就是先 測量負(fù)載兩端電壓， 然后換算出電流值。 直接測量法的測量標(biāo)準(zhǔn)度主要取決于串入的電流表 的精度和內(nèi)阻，內(nèi)阻越小越好；間接測量法則與電壓表精度內(nèi)阻有關(guān)，內(nèi)阻越大越好。 4.2 測量大電流的電流表，一般都是在基本量程上擴(kuò)大，為什么不直接制造大電流的電流 表？ 答：在實(shí)際應(yīng)用中， 測量電流通常使用磁電式電流表、電磁式電流表、 模擬式萬用表和數(shù)字 多用表直接測量電流，

8、而大多數(shù)用磁電式電流表。 從磁電式儀表的工作原理可以看出， 不增 加測量線路，磁電式是可以直接測量直流電流的，但由于被測電流要通過游絲和可動線圈， 被測電路的最大值只能限制在及時(shí)微安到幾十毫安之間， 要測量大電流， 就需要另外加接分 流器， 即在基本量程上擴(kuò)大。 如果直接制造大電流的電流表， 由于電流表的阻抗不能做到太 小，而電流表的線圈很細(xì)，因此當(dāng)大電流流過時(shí)，會產(chǎn)生很大的熱量，很可能會燒壞表，因 此不直接制造大電流的電流表。 4.3 電流表的基本量程和擴(kuò)大量程，哪一個(gè)量程的測量準(zhǔn)確度高？為什么？ 答電流表的基本量程是指不增加測量線路直接測量電流的量程 . 如磁電式儀表可以直接測量 電流，但

9、由于被測電流要通過游絲和可動線圈， 被測電流的最大值只能限制在幾十微安但幾 十毫安之間， 要測量大電流， 就需要另外加接分流器， 因此擴(kuò)大量程是通過并聯(lián)不同的分流 電阻實(shí)現(xiàn)，這種電流表的內(nèi)阻隨量程的大小而不同，量程越大，測量機(jī)構(gòu)流過的電流越大， 分流電阻越小， 電流表對外縣市的總內(nèi)阻也越小， 而電流表測量電流時(shí)串聯(lián)在電路中的， 內(nèi) 阻越小對電路的影響越小，因而測量準(zhǔn)確度越高 4.4 有兩只量程相同的電流表，但內(nèi)阻不一樣，問哪只電流表的性能好？為什么？ 答電流表冊來那個(gè)電流時(shí)將表串聯(lián)在電路中， 內(nèi)阻越小對電路的影響越小， 因而測量準(zhǔn)確度 越高。 4.5 高頻電流表的量程擴(kuò)大可采用什么方法？ 答:

10、 高頻電流表一般在測量強(qiáng)電流時(shí)采用分流器或變流器來減小流過熱電式電流表的電流， 從而擴(kuò)大量程。 （1） 分流法：從原理講課分為電阻、電容、電感三種分流法。電阻分流法的功耗大，故 不在高頻電流表中使用；電感分流法功耗雖小，但易受外界多變磁場的影響，使用 的場合較??；電容分流法用的較多。電容分流法的方法是將熱電式電流表的輸入端 并聯(lián)一只電容，將高頻電流分流掉一部分，達(dá)到擴(kuò)大量程的目的。利用電阻、電感 分流器的電流表，其壓降較大。這個(gè)壓降還被測量的頻率有關(guān)，因此對被測電路有 一定的影響。 （2） 變流法是利用變流器的變壓比來 實(shí)際電流分流 。 4.6 熱電式電流表是如何測量電流的？ 答熱電式電流表的

11、基本源流利用熱電偶組成閉合回路， 將熱電偶的工作端與劉國電流的金屬 導(dǎo)線連接在一起， 當(dāng)金屬導(dǎo)線中流過電流時(shí)， 熱電偶工作端溫度發(fā)生變化， 而熱電偶是由兩 個(gè)不同金屬元素構(gòu)成，在熱電偶的另兩端有電動勢出現(xiàn)，其大小正比于兩焊接點(diǎn)的溫度差。 5.1 簡述電壓測量的意義 。 答：電壓、 電流和功率是表征電信號能量大小的三個(gè)基本參數(shù)，其中又以電壓最為常用。通 過電壓測量， 利用基本公式可以到處其它的參數(shù)； 此外，電路中電流的狀態(tài)， 如飽和、 截止、 諧振等均可用電壓形式來描述；許多電參數(shù)，如頻率特性、增益、調(diào)制度、失真度等也可視 電子測量技術(shù) - 期末考試知識點(diǎn) 為電壓的派生量；許多電子測量儀器，如信

12、號發(fā)生器、阻抗電橋、 失真度儀等都用電壓量作 指示。 因此，電壓測量是其他許多電參數(shù)量， 也包括非電參數(shù)量測量的基礎(chǔ)，是相當(dāng)重要和 相當(dāng)普及的一種參數(shù)測量 5.4 欲測量失真的正弦波，若手頭無有效值電壓表，只有峰值電壓表和均值電壓表可選用， 問選哪種表更合適些？為什么？ 答利用峰值電壓表測失真的正弦波時(shí)可能產(chǎn)生非常大的 誤差。因?yàn)榉逯禉z波器對波形的響 應(yīng)十分敏感，讀數(shù)刻度不均勻，它是在小信號是進(jìn)行檢波的，波形誤差可達(dá)30%左右。若用 均值電壓表測量波形誤差相對大小， 它是對大信號進(jìn)行檢波， 讀數(shù)刻度均勻，所以，選用均 值電壓表跟合適。 6.4 測頻誤差主要由哪兩部分組成？什么叫量化誤差？使用電

13、子計(jì)數(shù)器是， 怎樣減小量化誤 差？ 答：電子計(jì)數(shù)器頻率是采用間接測量方式進(jìn)行的， 即在某個(gè)已知的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間間隔內(nèi)， 測出被 測信號重復(fù)的次數(shù) N然后由公式計(jì)算出頻率。其誤差主要由兩部分組成。一是計(jì)數(shù)的相對 誤差， 也叫量化誤差；而是閘門開啟時(shí)間的相對誤差。按最壞結(jié)果考慮，頻率測量的公式誤 差應(yīng)是兩種誤差之和。 量化誤差是利用電子計(jì)數(shù)器測量頻率， 測量實(shí)際是已知的時(shí)間內(nèi)累計(jì)脈沖個(gè)數(shù)， 是一個(gè)量 化過程， 這種計(jì)數(shù)只能對整個(gè)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)， 它不能測出半個(gè)脈沖， 極量化的最小單位是數(shù) 碼的一個(gè)字。量化誤差的極限范圍是 +_1 個(gè)字，無論計(jì)數(shù)值是多少，量化誤差的最大值都是 +_個(gè)字，也就是說量化誤差的絕

14、對誤差小=+_1.因此，有時(shí)又把這種誤差稱為“ +_1 個(gè)字誤差“，簡稱“ +_1 誤差”。這種側(cè)倆紀(jì)念館誤差是儀器所固有的，是量化過程帶來的， 當(dāng)被測量信號頻率一定是， 主門開啟的時(shí)間越長， 量化的相對誤差越小， 當(dāng)主門開啟時(shí)間一 定時(shí)，提高被測來那個(gè)信號的頻率，也可減小量化誤差的影響。 6.4 測量周期誤差由哪幾部分組成？什么叫觸發(fā)誤差？測量周期是，如何減小觸發(fā)誤差的 影響？ 答：待膩?zhàn)佑?jì)數(shù)器冊來那個(gè)周期也是采用間接測量方式進(jìn)行的，與測頻誤差的分析類似， 測 周誤差也由兩項(xiàng)組成， 一是量化誤差， 而是時(shí)標(biāo)信號相對誤差。 測周時(shí)輸入信號受到噪聲干 擾，也會產(chǎn)生噪聲干擾誤差，這是一種隨機(jī)誤差，

15、 也稱為觸發(fā)誤差。觸發(fā)誤差是指在測量周 期是， 由于輸入信號的干擾噪聲影響， 使輸入信號經(jīng)觸發(fā)器整形后， 所形成的門控脈沖時(shí)間 間隔與信號的周期產(chǎn)生了差異而產(chǎn)生的誤差， 觸發(fā)誤差與被測信號的信噪比有關(guān)， 信噪比越 高，觸發(fā)誤差就越小，測量就越準(zhǔn)確。 6.5 使用電子計(jì)數(shù)器測量頻率是，如何選擇閘門時(shí)間？ 答電子計(jì)數(shù)器測量頻率是， 當(dāng)被測信號頻率一定是， 主門開啟時(shí)間越長， 量化的相對誤差就 越小。所以在不使計(jì)數(shù)器產(chǎn)生溢出的前提，擴(kuò)大主門的開啟時(shí)間TS,可以減小量化誤差的 影響。但主門時(shí)間越長測量時(shí)間就越長，所以兩者應(yīng)該兼容。 6.6 使用電子計(jì)數(shù)器測量周期時(shí)，如何選擇周期乘倍？ 答電子計(jì)數(shù)器測量

16、周期時(shí)， “周期乘倍”后再進(jìn)行周期測量，其測量精確度大為提高。需要 注意的是所乘倍數(shù) K 要受到儀器顯示位數(shù)等的限制。 6 8 使用電子計(jì)數(shù)器測量相位差、脈沖寬度時(shí)，如何選擇觸發(fā)極性？ 答電子計(jì)數(shù)器測量相位差、 脈沖寬度是通常是兩個(gè)正弦波上兩個(gè)相應(yīng)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔，觸 發(fā)極性可以去“ +”也可以取“ - ”，根據(jù)測量方便進(jìn)行選擇。為了減小測量誤差，可利用兩 個(gè)通道的觸發(fā)源選擇開關(guān)，第一次設(shè)置為“+”，信號由負(fù)到正通過零點(diǎn)，測得T1; 7.1 低頻喜好源中的主振器常用哪些電路？為什么不用 LC 正弦振蕩器直接產(chǎn)生低頻正弦振 蕩？ 答低頻信號源中的主振器一般由 RC 振蕩電路或差頻式振蕩電路組成。

17、相對來說采用RC 振蕩電路或差頻式振蕩電路比 LC 振蕩電路簡單，調(diào)節(jié) 7.3 高頻信號發(fā)生器主要由哪些電路組成？各部分的作用是什么？ 答高頻信號發(fā)生器組成的基本框圖入下。主要包括主振級、緩沖級、調(diào)制級、輸出級、監(jiān)測 電子測量技術(shù) - 期末考試知識點(diǎn) 電路和電源等電路。 主振級產(chǎn)生高頻振蕩信號， 該信號經(jīng)緩沖級緩沖后， 被送到調(diào)制級進(jìn)行弧度調(diào)制和放大， 調(diào) 制后的信號再送給輸出級輸出， 以保證具有一定的輸出電平調(diào)節(jié)范圍。 監(jiān)測電路監(jiān)測輸出信 號的載波電平和調(diào)制系統(tǒng)數(shù)，電源用于提供各部分所需的直流電壓。 7.6 什么事頻率合成器，說明頻率合成的各種方法及優(yōu)缺點(diǎn) 。 答所謂頻率合成，是對一個(gè)或多個(gè)

18、基準(zhǔn)頻率進(jìn)行頻率的加、減（混頻） 、乘（倍頻）、除（分 頻）四則運(yùn)算， 從而得到所需的頻率。這一系列頻率的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度取決于基準(zhǔn)頻率，頻 率合成的方法很多， 但基本上分為兩類， 一類是直接合成法， 一類是間接合成法。 在直接合 成法中， 由于基準(zhǔn)頻率和輔助參考頻率始終是存在的，轉(zhuǎn)換輸出頻率所需時(shí)間主要取決于混 頻器、濾波器、倍頻器、分頻器、等電路的穩(wěn)定時(shí)間和傳輸時(shí)間，這些時(shí)間一般較小，因此 直接合成法可以得到較快的頻率轉(zhuǎn)換熟讀， 從而廣泛應(yīng)用于調(diào)頻通信、 電子對抗、 自動控制 和測試等領(lǐng)域。其缺點(diǎn)是需用大量的混頻器、濾波器，體積大，價(jià)格高，也不易集成化。 間接合成法通過鎖相環(huán)來完成頻率的加、減、乘、除，即對頻率的運(yùn)算時(shí)通過鎖相環(huán)來 間接完成的。 由于鎖相環(huán)具有濾波作用， 因此可以省掉直接合成法中所需的濾波器， 它的通 頻帶可以作得很窄， 其中心頻率便于調(diào)節(jié)，而且可以自動跟蹤輸入頻率，因而結(jié)構(gòu)簡單、價(jià) 格低廉、便于集成，在頻率合成中獲得廣泛應(yīng)用。但間接合成法瘦鎖相環(huán)鎖定過程的限制， 轉(zhuǎn)換速度較慢，一般為毫秒級。 7.7 基本鎖相環(huán)由哪些部分組成，其作用是什么？ 答如