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文檔簡介

1、思考與練習(xí)111 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)驗過程。在這個過程中,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。13 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)電能量的測量如:電壓,電流電功率等;(2)元件和電路參數(shù)的測量如:電阻,電容,電感,阻抗,品質(zhì)因數(shù),電子器件的參數(shù)等:(3)電信號的特性的測量如:信號的波形和失真度,頻率

2、,相位,調(diào)制度等;(4)電子電路性能的測量如:放大倍數(shù),衰減量,靈敏度,噪聲指數(shù)等:(5)特性曲線顯示如:幅頻特性,相頻特性曲線等。14 電子測量技術(shù)有哪些優(yōu)點(diǎn)?答:(1)測量頻率范圍寬(2)測試動態(tài)范圍廣(3)測量的準(zhǔn)確度高(4)測量速度快(5)易于實(shí)現(xiàn)遙測和長期不間斷的測量(6)易于實(shí)現(xiàn)測量過程的自動化和測量儀器的智能化15 常用電子測量儀器有哪些?答:(1)時域測量的儀器:電子電壓表、電子計數(shù)器、電子示波器、測量用信號源等。(2)頻域測量的儀器: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

3、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。思考與練習(xí)221 測量時為何會產(chǎn)生誤差?研究誤差理論的目的是什么?答:測量是用實(shí)驗手段確定被測對象量值的過程,實(shí)驗中過程中采用的方法、標(biāo)準(zhǔn)量和比較設(shè)備不一樣,都可能使實(shí)驗的確定值與被測對象的真值有差異,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)的分析計算方法、正確對測量的誤差值進(jìn)行估計、選擇最佳測量方案。22 測量誤差用什么表示較好?答:測量誤差通??捎媒^對誤差和相對誤差兩種方法表示。若要反映測量誤差的大小和方向,可用絕對誤差表示;若要反映測量的準(zhǔn)確程度,則用相對誤差表示。23 測量誤差與儀器誤差是不是一

4、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、人身誤差、方法誤差和環(huán)境誤差等原因,因此儀器誤差是造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)備的測量儀器由于測量精度和準(zhǔn)確度所帶來的測量誤差。24 有一個100V的被測電壓,若用0.5級、量程為0-300V和1.0級、量程為0-100V的兩只電壓表測量,問哪只電壓表測得更準(zhǔn)些?為什么?答: 要判斷哪塊電壓表測得更準(zhǔn)確,即判斷哪塊表的測量準(zhǔn)確度更高。(1)對量程為0-300V、0.5級電壓表,根據(jù)公式有 (2)對量程為0-100V、1.0級電壓表,同樣根據(jù)公式有 從計算結(jié)果可以看出,用量

5、程為0-100V、1.0級電壓表測量所產(chǎn)生的示值相對誤差小,所以選用量程為0-100V、1.0級電壓表測量更準(zhǔn)確。25 系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和粗大誤差的性質(zhì)是什么?它們對測量結(jié)果有何影響?答:(1)系統(tǒng)誤差是一個恒定不變的值或是具有確定函數(shù)關(guān)系的值;進(jìn)行多次重復(fù)測量,系統(tǒng)誤差不能消除或減少;系統(tǒng)誤差具有可控制性或修正性。系統(tǒng)誤差使測量的正確度受到影響。(2)隨機(jī)誤差的性質(zhì)主要有:在多次測量中,絕對值小的誤差出現(xiàn)的次數(shù)比絕對值大的誤差出現(xiàn)的次數(shù)多;在多次測量中,絕對值相等的正誤差與負(fù)誤差出現(xiàn)的概率相同,即具有對稱性;測量次數(shù)一定時,誤差的絕對值不會超過一定的界限,即具有有界性;進(jìn)行等精度測量時,隨

6、機(jī)誤差的算術(shù)平均值的誤差隨著測量次數(shù)的增加而趨近于零,即正負(fù)誤差具有抵償性。隨機(jī)誤差影響測量精度。(3)粗大誤差的主要性質(zhì)是測量結(jié)果明顯偏離實(shí)際值。它使測量結(jié)果完全不可信,只有在消除粗大誤差后才能進(jìn)行測量。26 削弱系統(tǒng)誤差的主要方法是什么?答:削弱系統(tǒng)誤差的主要方法有:(1)零示法(2)替代法(3)補(bǔ)償法(4)對照法(5)微差法(6)交換法27 減小隨機(jī)誤差的主要方法是什么?答:理論上當(dāng)測量次數(shù)n趨于無限大時,隨機(jī)誤差趨于零。而實(shí)際中不可能做到無限多次的測量,多次測量值的算術(shù)平均值很接近被測量真值,因此只要我們選擇合適的測量次數(shù),使測量精度滿足要求,就可將算術(shù)平均值作為最后的測量結(jié)果。28

7、準(zhǔn)確度為0.5級、量程為0-100V的電壓表,其最大允許的絕對誤差為多少? 答:最大允許的絕對誤差為: 29 測量上限為500V的電壓表,在示值450V處的實(shí)際值為445V,求該示值的:(1)絕對誤差(2)相對誤差(3)引用誤差(4)修正值答:(1)絕對誤差(2)相對誤差(3)引用誤差(4)修正值210 對某電阻進(jìn)行等精度測量10次,數(shù)據(jù)如下(單位k):0.992、0.993、 0.992、 0.991、 0.993、 0.994、 0.997、 0.994、 0.991 、0.998。試給出包含誤差值的測量結(jié)果表達(dá)式。答:1)將測量數(shù)據(jù)按先后次序列表。nn 10.992-0.00150.00

8、00022560.9940.00050.0000002520.993-0.00050.0000002570.9970.00350.0000122530.992-0.00150.0000022580.9940.00050.0000002540.991-0.00250.0000062590.991-0.00250.0000062550.993-0.00050.00000025100.9980.00450.000020252)用公式求算術(shù)平均值。3)用公式求每一次測量值的剩余誤差,并填入上表中。4)用公式計算標(biāo)準(zhǔn)差的估計值。5)按萊特準(zhǔn)則判斷粗大誤差,即根據(jù)剔除壞值。從表中可以看出,剩余殘差最大的第

9、10個測量數(shù)據(jù),其值為: 所以該組測量數(shù)據(jù)中無壞值。6)根據(jù)系統(tǒng)誤差特點(diǎn),判斷是否有系統(tǒng)誤差,并修正。測量數(shù)據(jù)分布均勻,無規(guī)律分布,無系統(tǒng)誤差。7)用公式求算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)差估計值。 8)用公式求算術(shù)平均值的不確定度。9)寫出測量結(jié)果的表達(dá)式。211 對某信號源正弦輸出信號的頻率進(jìn)行10次測量,數(shù)據(jù)如下(單位kHZ):10.32、10.28、10.21、10.41、10.25、10.04、10.52、10.38、10.36、10.42。試寫出測量結(jié)果表達(dá)式。 答:1)將測量數(shù)據(jù)按先后次序列表。如表一所示。表一nn 110.320.0010.000001610.04-0.2790.0778412

10、10.28-0.0390.001521710.520.2010.040401310.21-0.1090.011881810.380.0610.003721410.410.0910.008281910.360.0410.001681510.25-0.0690.0047611010.420.1010.0102012)用公式求算術(shù)平均值。3)用公式求每一次測量值的剩余誤差,并填入上表中。4)用公式計算標(biāo)準(zhǔn)差的估計值。5)按萊特準(zhǔn)則判斷粗大誤差,即根據(jù)剔除壞值。從表中可以看出,剩余殘差較大的為第6、7個測量數(shù)據(jù),其值分別為: 所以該組測量數(shù)據(jù)中這兩個值為具有粗大誤差的值,應(yīng)剔除。剔除壞值后,對剩余數(shù)據(jù)

11、再重復(fù)以上步驟。6)用公式求算術(shù)平均值。 7)用公式求每一次測量值的剩余誤差,并填入下表二中。表二nn 110.32-0.0090.000081210.28-0.0490.002401310.21-0.1190.014161610.380.0510.002601410.410.0810.006561710.360.0310.000961510.25-0.0790.006241810.420.0910.0082818)用公式計算標(biāo)準(zhǔn)差的估計值。9)再按萊特準(zhǔn)則判斷粗大誤差,即根據(jù)剔除壞值。從表中可以看出,剩余殘差較大的為第3個測量數(shù)據(jù),其值為:數(shù)據(jù)說明剩下的數(shù)據(jù)無粗大誤差。10)根據(jù)系統(tǒng)誤差特點(diǎn)

12、,判斷是否有系統(tǒng)誤差,并修正。測量數(shù)據(jù)分布均勻,無規(guī)律分布,無系統(tǒng)誤差。11)用公式求算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)差估計值。 12)用公式求算術(shù)平均值的不確定度。13)寫出測量結(jié)果的表達(dá)式。(kHZ)212 將下列數(shù)據(jù)進(jìn)行舍入處理,要求保留四位有效數(shù)字。3.14159、2.71729、4.51050、3.21650、3.6235、6.378501、7.691499。答:3.14159 3.142(要被舍數(shù)字的值恰好等于5時,要保留數(shù)的末位為奇數(shù)1,所以在 最后位加1)。2.717292.7174.510504.511 (將5舍去向前一位進(jìn)1)3.216503.216 (被舍數(shù)字的值恰好等于5時,要保留數(shù)的

13、末位為偶數(shù)6,所以不變。) 3.62353.624 (要被舍數(shù)字的值恰好等于5時,要保留數(shù)的末位為奇數(shù)1,所以在 最后位加1)。6.3785016.378(被舍數(shù)字的值恰好等于5時,要保留數(shù)的末位為偶數(shù)6,所以不變。) 7.6914997.691思考與練習(xí)332 使用電阻器時要考慮哪些問題?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)用最多的元件之一。使用電阻器時主要應(yīng)考慮電阻的標(biāo)稱阻值、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。RXGR1R2RnE圖3.1 直流電橋測電阻33 簡述直流電橋測量電阻的基本方法。答:當(dāng)對電阻值的測量精度要求很高時,

14、可用直流電橋法進(jìn)行測量。典型的惠斯登電橋的原理如圖3.1所示。其步驟如下:(1) 測量時,接上被測電阻,再接通電源(2) 通過量程開關(guān)調(diào)節(jié)比例系數(shù),其中k=R1/R2。(3) 再調(diào)節(jié),使電橋平衡,即檢流計指示為0。(4) 讀出和的值,用公式求得。R2GR3LXRXC2C4圖3.2 串聯(lián)電橋35 右圖表示的串聯(lián)電橋達(dá)到了平衡,其中、試求、的值。答:串聯(lián)電橋中,由電橋的平衡條件可得 由實(shí)部與實(shí)部、虛部與虛部相等可得: 分別將已知數(shù)值代入,可算得: 思考與練習(xí)441 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準(zhǔn)確度各取決于什么因數(shù)?答:電流的直接測量就是把電流表串入電路,從電流表直接測

15、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。直接測量法的測量準(zhǔn)確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和內(nèi)阻有關(guān),內(nèi)阻越大越好。43 電流表的基本量程和擴(kuò)大量程,哪一個量程的測量準(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直流,但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A到幾十mA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,電流表對外顯示

16、的總內(nèi)阻也越小,而電流表測量電流是串聯(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)確越高。44 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:電流表測量電流是將表串聯(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)確越高。47 電流的測量方案有哪些?答:電流測量的方法可分為直接測量法和間接測量法。直流電流的測量可采用磁電式電流表、數(shù)字電壓萬用表等儀表,通過直接測量法和間接測量法進(jìn)行測量;交流電流的測量可采用電磁式電流表、熱電式電流表和數(shù)字電壓萬用表等儀表,通過直接測量法和間接測量法進(jìn)行測量。思考與練習(xí)551 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

17、大小的三個基本參數(shù),其中又以電壓最為常用。通過電壓測量,利用基本公式可以導(dǎo)出其它的參數(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、失真度等也可視為電壓的派生量;許多電子測量儀器,如信號發(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。52用正弦有效值刻度的均值電壓表測量正弦波、方波和三角波,讀數(shù)都為1V,三種信號波形的有效值為多少?解:先把=1V換算成正弦波的平均值。按“平均值相等則讀數(shù)相等”的原則,方波和三角波電壓的平均值也為0.9V,然

18、后再通過電壓的波形因數(shù)計算有效值。 53 在示波器上分別觀察到峰值相等的正弦波、方波和三角波,分別用都是正弦有效值刻度的、三種不同的檢波方式的電壓表測量,試求讀數(shù)分別為多少?解:(1)用峰值檢波方式電壓表測量,讀數(shù)都是5V,與波形無關(guān)。(2)用有效值檢波正弦有效值刻度的電壓表測量正弦波 方波 三角波 (3)用均值檢波正弦有效值刻度的電壓表測量正弦波 方波 波形因數(shù)和波峰因數(shù)均為1,所以其平均值為5V,相應(yīng)此平均值的正弦有效值即為讀數(shù)值。三角波 相應(yīng)此平均值的正弦波的有效值即為讀數(shù)值。54 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

19、:利用峰值電壓表測失真的正弦波時可能產(chǎn)生非常大的誤差。因為峰值檢波器對波形響應(yīng)十分敏感,讀數(shù)刻度不均勻,它是在小信號時進(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不大,它是對大信號進(jìn)行檢波,讀數(shù)刻度均勻。所以,選用均值電壓表更合適。56 模擬電壓表和數(shù)字電壓表的分辨率各自與什么因數(shù)有關(guān)?答:模擬電壓表的分辨率是指能夠響應(yīng)的信號的最小值,一般用輸入信號的最小幅度表示。數(shù)字電壓表的分辨率是指DVM能夠顯示的被測電壓的最小變化值,即顯示器末位跳動一個數(shù)字所需的電壓值。它們的分辨率主要由工作原理、測試方法、電路參數(shù)等決定,數(shù)字電壓表的分辨率受A/D轉(zhuǎn)換器的影響。57 繪圖說明DVM

20、的電路構(gòu)成和工作原理答:數(shù)字電壓表(DVM)的組成如圖5.1所示。圖5.1數(shù)字電壓表的組成框圖模擬部分被測信號A/變換器邏輯控制電路計數(shù)器輸入電路顯示器時鐘信號發(fā)生電路數(shù)字部分整個框圖包括兩大部分,模擬部分包括輸入電路(如阻抗變換電路、放大和擴(kuò)展量程電路)和A/D轉(zhuǎn)換器。A/D轉(zhuǎn)換器是數(shù)字電壓表的核心,完成模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換。電壓表的技術(shù)指標(biāo)如準(zhǔn)確度、分辨率等主要取決于這部分的工作性能。數(shù)字部分主要完成邏輯控制、譯碼和顯示功能。59 數(shù)字電壓表的技術(shù)指標(biāo)主要有哪些?它們是如何定義的?答:數(shù)字電壓表的技術(shù)指標(biāo)主要有以下幾項。1測量范圍 測量范圍包括顯示的位數(shù)、量程的范圍和是否具有超量程能力等。

21、 (1)顯示位數(shù) 顯示位數(shù)是表示DVM精密程度的一個基本參數(shù)。所謂位數(shù)是指能顯示09共十個完整數(shù)碼的顯示器的位數(shù)。 (2)量程的范圍 DVM的量程范圍包括基本量程和擴(kuò)展量程?;玖砍淌菧y量誤差最小的量程,它不經(jīng)過衰減和放大器;擴(kuò)展量程是采用輸入衰減器和放大器來完成的,它的測量精度比基本量程的測量精度降低。 (3)超量程能力超量程能力是DVM的一個重要的性能指標(biāo)。1/2位和基本量程結(jié)合起來,可說明DVM是否具有超量程能力2分辨率 分辨率是指DVM能夠顯示的被測電壓的最小變化值,即顯示器末位跳動一個數(shù)字所需的電壓值。3測量速率測量速率是指每秒鐘對被測電壓的測量次數(shù),或一次測量全過程所需的時間。4輸

22、入特性輸入特性包括輸入阻抗和零電流兩個指標(biāo)。直流測量時,DVM輸入阻抗用表示。量程不同,也有差別,一般在10M1000 M之間。交流測量時,DVM輸入阻抗用和輸入電容的并聯(lián)值表示,一般在幾十至幾百皮法之間。5抗干擾能力DVM的干擾分為共模干擾和串模干擾兩種。儀器中采用共模抑制比和串模抑制比來表示DVM的抗干擾能力。一般共模干擾抑制比為(80150)dB;串模抑制比為(5090)dB。6固有誤差和工作誤差DVM的固有測量誤差主要是讀數(shù)誤差和滿度誤差,通常用測量的絕對誤差表示。 (5-15)工作誤差指在額定條件下的誤差,通常也以絕對值形式給出。510 直流電壓的測量方案有哪些?答:直流電壓的測量一

23、般可采用直接測量法和間接測量法兩種??捎脭?shù)字式萬用表、模擬式萬用表、電子電壓表、示波器等設(shè)備運(yùn)用零示法、微安法等測量直流電壓。511 交流電壓的測量方案有哪些?答:交流電壓的測量一般可分為兩大類,一類是具有一定內(nèi)阻的交流信號源,另一類是電路中任意一點(diǎn)對地的交流電壓。交流電壓的常用測量方法有電壓表法和示波器法。512 甲、乙兩臺DVM,甲的顯示器顯示的最大值為9999,乙為19999,問:(1)它們各是幾位的DVM,是否有超量程能力?(2)若乙的最小量程為200mV,其分辨率為多少?(3)若乙的固有誤差為,分別用2V和20V檔測量電壓時,絕對誤差和相對誤差各為多少?答:(1)超量程能力是DVM的

24、一個重要的性能指標(biāo)。1/2位和基本量程結(jié)合起來,可說明DVM是否具有超量程能力。甲是4位DVM,無超量程能力;乙為4位半DVM,可能具有超量程能力。(2)乙的分辨率指其末位跳動1所需的輸入電壓,所以其分辨率為0.1mV。(3)用2V擋測量絕對誤差 相對誤差 用20V擋測量絕對誤差 相對誤差 思考與練習(xí)661 目前常用的測頻方法有哪些,各有何特點(diǎn)?答:目前常用的頻率測量方法按工作原理可分為直接法和比對法兩大類。(1)直接法是指直接利用電路的某種頻率響應(yīng)特性來測量頻率的方法。電橋法和諧振法是這類測量方法的典型代表。直接法常常通過數(shù)學(xué)模型先求出頻率表達(dá)式,然后利用頻率與其它已知參數(shù)的關(guān)系測量頻率。如

25、諧振法測頻,就是將被測信號加到諧振電路上,然后根椐電路對信號發(fā)生諧振時頻率與電路的參數(shù)關(guān)系,由電路參數(shù)L、C的值確定被測頻率。(2)比對法是利用標(biāo)準(zhǔn)頻率與被測頻率進(jìn)行比較來測量頻率。其測量準(zhǔn)確度主要取決于標(biāo)準(zhǔn)頻率的準(zhǔn)確度。拍頻法、外差法及計數(shù)器測頻法是這類測量方法的典型代表。尤其利用電子計數(shù)器測量頻率和時間,具有測量精度高、速度快、操作簡單、可直接顯示數(shù)字、便于與計算機(jī)結(jié)合實(shí)現(xiàn)測量過程自動化等優(yōu)點(diǎn),是目前最好的測頻方法。62 通用電子計數(shù)器主要由哪幾部分組成?畫出其組成框圖。答:電子計數(shù)器一般由輸入通道、計數(shù)器、邏輯控制、顯示器及驅(qū)動等電路構(gòu)成。 放大 整形 主門 門控信號被測信號 晶體振蕩

26、分頻電路 計數(shù) 譯碼 顯示邏輯控制Tx圖6.1電子計數(shù)器組成框圖63 測頻誤差主要由哪兩部分組成?什么叫量化誤差?使用電子計數(shù)器時,怎樣減小量化誤差?答:電子計數(shù)器測頻是采用間接測量方式進(jìn)行的,即在某個已知的標(biāo)準(zhǔn)時間間隔內(nèi),測出被測信號重復(fù)的次數(shù)N,然后由公式計算出頻率。其誤差主要由兩部分組成。一是計數(shù)的相對誤差,也叫量化誤差;二是閘門開啟時間的相對誤差。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數(shù)器測量頻率,測量實(shí)質(zhì)是已知的時間內(nèi)累計脈沖個數(shù),是一個量化過程,這種計數(shù)只能對整個脈沖進(jìn)行計數(shù),它不能測出半個脈沖,即量化的最小單位是數(shù)碼的一個字。量化誤差的極限范圍

27、是個字,無論計數(shù)值是多少,量化誤差的最大值都是一個字,也就是說量化誤差的絕對誤差。因此,有時又把這種誤差稱為“1個字誤差”,簡稱“誤差?!边@種測量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時,主門開啟的時間越長,量化的相對誤差越小,當(dāng)主門開啟時間一定時,提高被測量信號的頻率,也可減小量化誤差的影響。64 測量周期誤差由哪幾部分組成?什么叫觸發(fā)誤差?測量周期時,如何減小觸發(fā)誤差的影響?答:電子計數(shù)器測量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,測周誤差也由兩項組成,一是量化誤差,二是時標(biāo)信號相對誤差。測周時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,

28、也稱為觸發(fā)誤差。觸發(fā)誤差是指在測量周期時,由于輸入信號中的干擾噪聲影響,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,測量越準(zhǔn)確。65 使用電子計數(shù)器測量頻率時,如何選擇閘門時間?答:電子計數(shù)器測量頻率時,當(dāng)被測信號頻率一定時,主門開啟時間越長,量化的相對誤差就越小。所以在不使計數(shù)器產(chǎn)生溢出的前提,擴(kuò)大主門的開啟時間Ts,可以減少量化誤差的影響。但主門時間越長測量時間就越長,所以兩者應(yīng)該兼顧。66 使用電子計數(shù)器測量周期時,如何選擇周期倍乘?答:電子計數(shù)器測量周期時,“周期倍乘”后再進(jìn)行周期測量

29、,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。67 欲用電子計數(shù)器測量=200HZ的信號頻率,采用測頻(閘門時間為1s)和測周(時標(biāo)為0.1s)兩種方案,試比較這兩種方法由1誤差所引起的測量誤差。答:測頻時,量化誤差為 測周時,量化誤差為 從計算結(jié)果可以看出,采用測周方法的誤差小些。68 使用電子計數(shù)器測量相位差、脈沖寬度時,如何選擇觸發(fā)極性?答:電子計數(shù)器測量相位差、脈沖寬度時時通常是測量兩個正弦波上兩個相應(yīng)點(diǎn)之間的時間間隔,觸發(fā)極性可以取“+”,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

30、正通過零點(diǎn),測得T1;第二次設(shè)置為“-”,信號由正到負(fù)通過零點(diǎn),測得T2;兩次測量結(jié)果取平均值。69 欲測量一個=1MHZ的石英振蕩器,要求測量準(zhǔn)確度優(yōu)于110-6,在下列幾種方案中,哪種是正確的,為什么?(1) 選用E312型通用計數(shù)器(110-6),閘門時間置于1s。(2) 選用E323型通用計數(shù)器(110-7),閘門時間置于1s。(3) 通用計數(shù)器型號同上,閘門時間置于10s。答:要看哪個方案正確,就是要比較哪種方案的測量準(zhǔn)確度符合要求。(1)選用E312型通用計數(shù)器(110-6),閘門時間置于1s。(2)選用E323型通用計數(shù)器(110-7),閘門時間置于1s。 (3)通用計數(shù)器型號同

31、上,閘門時間置于10s。 從計算結(jié)果可以看出第3種方法是正確的,它符合測量準(zhǔn)確度的要求。610 利用頻率倍增方法,可提高測量準(zhǔn)確度,設(shè)被測頻率源的標(biāo)稱頻率為=1MHZ,閘門時間置于1s,欲把1誤差產(chǎn)生的測頻誤差減少到110-11,試問倍增系數(shù)應(yīng)為多少?答:倍增前量化誤差為 倍增系數(shù)為 611 利用下述哪種測量方案的測量誤差最???(1) 測頻,閘門時間1s。(2) 測周,時標(biāo)100s。(3) 周期倍乘,N=1000。答:對于一確定頻率f,可以根據(jù)中界頻率進(jìn)行判斷。中界頻率若題目中給定的被測頻率低于中界頻率,則采用測周法比測頻法誤差小,若先經(jīng)過“周期倍乘”,再進(jìn)行周期測量則誤差最小。思考與練習(xí)771 低頻信號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

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