【創(chuàng)意版】終電子測量技術(shù)趙會兵課后答案

第二章習(xí)題精品文檔12-1某被測電壓的實際值在10V左右，先用150V、0.5級和15V、1.5級兩塊電壓表，選擇哪塊表測量更合適？解：若用150V、0.5級電壓表測量若用15V、1.5級電壓表測量可見，選用15V、1.5級電壓表測量更合適精品文檔22-8用電壓表和電流表測量電阻值可用下圖電路(a)

(b)設(shè)電壓表內(nèi)阻為Rv，電流表內(nèi)阻為RA，求被測電阻R的絕對誤差和相對誤差？這兩種電路分別適用于測量什么范圍的內(nèi)阻？精品文檔3解：設(shè)被測電阻真值為對于圖（a）給出值：絕對誤差：相對誤差：精品文檔4對于圖（b）給出值：絕對誤差：相對誤差：當(dāng)

較小，測量時用（a），較大時用（b）對于（a）圖，測量不受

的影響對于（b）圖，測量不受

的影響精品文檔52-9

用電橋測電阻

，證明

的測量值與及

的誤差

及

無關(guān)。解：設(shè)R1的真值設(shè)R2的真值在交換位置前時平衡，則在交換位置后時平衡，則上式相乘得為幾何平均值，與及

無關(guān)R1R2RxRS精品文檔62-12對某信號源的輸出電壓頻率進行8次測量1000.82,1000.79,1000.85,1000.84,1000.78,1000.91,1000.76,1000.82求數(shù)學(xué)期望與標(biāo)準(zhǔn)偏差的估計值給定置信概率為99%，求輸出真值范圍解：(1)（2）n=8，K=n-1=7，由t分布查表得K=7，P=99%時，ta=3.499≈3.5精品文檔7則：又因無系統(tǒng)誤差，按99%置信概率估計的fx真值范圍區(qū)間為：精品文檔82-15對某信號源的輸出頻率進行了10次等精度測量，110.105,110.090,110.090,110.70,110.060,110.050,110040,110.030,110.035,110.030使用馬利科夫和阿卑-赫梅特判據(jù)判別是否存在變值誤差。解：由得到相應(yīng)的Vi精品文檔9根據(jù)馬利科夫判據(jù)：判定有累進性誤差。根據(jù)阿卑-赫梅特判據(jù)：判定有變值誤差。精品文檔102-16對某電阻8次測量值如下：10.32,10.28,

10.21,10.41,10.25,10.31,10.32,100試用萊特準(zhǔn)則和格拉布斯準(zhǔn)則（99%置信率）判別異常數(shù)據(jù)。解：分別計算得最大殘差為v0=78.8375精品文檔11（1）用萊布準(zhǔn)則判別：沒判別出異常數(shù)據(jù)（2）用格拉布斯準(zhǔn)則判別：n=8，查表得P=99%時，g=2.32第8次測量數(shù)據(jù)為壞值對剩余7個數(shù)據(jù)在進行計算，無異常數(shù)據(jù)。結(jié)論：測量次數(shù)≤10時，萊特準(zhǔn)則得不到滿足，在本題使用格拉布斯準(zhǔn)則。精品文檔122-17用兩種不同方法測量電阻，在測量中無系統(tǒng)誤差第一種：100.36,100.41,100.28,100.30,100.32,100.31,100.37,100第二種：100.33,100.35,100.29,100.31,100.30,100.28平均值作為該電阻的兩個估計值，哪個更可靠？用全部數(shù)據(jù)求被測電阻的估計值解：（1）用第一種方法，求得精品文檔13用第二種方法，求得由計算結(jié)果可見第二種方法可靠（2）兩種測量方法權(quán)的比為：由此可以求出被測電阻的估計值：精品文檔142-19將下列數(shù)字進行舍入處理，保留三位有效數(shù)字解：精品文檔15第三章習(xí)題精品文檔163-4試用常規(guī)通用計數(shù)器擬定測量相位差的原理框圖。u1和u2經(jīng)過觸發(fā)電路生成門控信號u3，寬度與兩個信號的相位差對應(yīng)。U3脈寬期間打開計數(shù)門，計數(shù)器對時標(biāo)信號進行計數(shù)，設(shè)為N，分頻系數(shù)為k，則：時標(biāo)信號頻率，：被測信號周期精品文檔173-12

利用常規(guī)通用計數(shù)器測頻，內(nèi)部晶振頻率f0=1MHz，

，被測頻率

，若要求“

”誤差對測頻的影響比標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差低一個量級（即為若被測頻率），則閘門時間應(yīng)取多大？，且閘門時間不變，上述要求能否滿足？若不能滿足，請另行設(shè)計方案。解：測頻時，

誤差=若

則T≥10s，所以閘門時間應(yīng)取10s當(dāng)

，T=10s時，“

”誤差=不能滿足要求。精品文檔18根據(jù)以上運算，

時，使量化誤差低于閘門時間至少為1000s，要使測量時間不變，可采用測周方法，周期倍乘法。設(shè)此時的量化誤差為只要選擇時標(biāo)小于（K≤10）即可滿足要求精品文檔193-13某常規(guī)通用計數(shù)器的內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差為，利用該計數(shù)器將一個10MHz的晶體振蕩器校準(zhǔn)到

，則計數(shù)器閘門時間是多少？能否利用該計數(shù)器將晶體校準(zhǔn)到

？為什么？解：由于計數(shù)器內(nèi)部頻標(biāo)正確度優(yōu)于被測晶振數(shù)量級，可不考慮內(nèi)部頻標(biāo)誤差，可認(rèn)為主要取決于誤差，則要求則可得T=1s，即閘門時間應(yīng)≥1s由于計數(shù)器的誤差中總包含

這一項，其總誤差不可能低于其標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差，不能將晶體校準(zhǔn)到精品文檔203-15用誤差合成公式分析倒數(shù)計數(shù)器的測頻誤差。解：設(shè)為輸入信號頻率，為時鐘脈沖頻率，計數(shù)器值

，

,由

得由誤差合成公式得由于主門信號與被測信號同步，沒有量化誤差，故采用絕對值合成:結(jié)論：NB通常可以是一個比較大且固定的數(shù)，因此測頻誤差較小，且可以做到與被測頻率無關(guān)。精品文檔21為時鐘脈沖頻率，計數(shù),由

得設(shè)

為輸入信號頻率，器值

，由誤差合成公式得由于主門信號與被測信號同步，沒有量化誤差，故采用絕對值合成精品文檔22第四章習(xí)題精品文檔234-1示波器熒光屏觀測到峰值均為1V的正弦波、方波和三角波。分別采用峰值、有效值及平均值方式，按正弦波有效值刻度的電壓表測量，測量結(jié)果是？解（1）峰值表讀數(shù)三種波形在峰值表上的讀數(shù)均為（2）均值表的讀數(shù)均值表以正弦波有效值刻度時，其讀數(shù)對正弦波：，讀數(shù)對方波：，讀數(shù)精品文檔24對三角波：

，讀數(shù)（3）有效值電壓表讀數(shù)對正弦波：

，讀數(shù)對方波：

，讀數(shù)對三角波：

，讀數(shù)精品文檔254-2已知某電壓表采用正弦波有效值刻度，如何用實驗的方法確定其檢波方式？列兩種方法，并對其中一種進行分析。解：根據(jù)電壓表的刻度特性，可以確定其檢波方式，舉例如下（1）用方波作為測試信號，已知方波的用被檢電壓表測量這個電壓。①

若讀數(shù)

，則該表為峰值表。②

若讀數(shù)

，則該表為均值表。③

若讀數(shù)

，則該表為有效值表。精品文檔26（2）分別取峰值相等的一個正弦電壓和一個方波電壓，設(shè)為，用被測電壓表分別測量這兩個電壓，讀數(shù)分別為和，有以下幾種情況：①或，則該表為峰值表。②

或

，則該表為均值表。③

，則該表為有效值表。精品文檔274-6試用波形圖分析雙斜積分式DVM由于積分器線性不良所產(chǎn)生的測量誤差。精品文檔28可見定時積分時，T1時間不變，但積分結(jié)束時電壓

，同時由于反向積分的非線性，使得

，即產(chǎn)生了

的誤差。所以由于積分器的非線性，被測電壓變?yōu)榫肺臋n294-8試畫出多斜積分式DVM轉(zhuǎn)換過程的波形圖。精品文檔304-9設(shè)最大顯示為“1999”的3?位數(shù)字電壓表和最大顯示為“19999”的4?位數(shù)字電壓表的量程，均有200mV、2V、20V、200V的檔極，若用它們?nèi)y量同一電壓1.5V時，試比較其分辯力。解：200mv檔不可用，1.5v超出其量程范圍。對于最大顯示為“1999”的3?位數(shù)字電壓表：2V檔：20V檔：200V檔：同理，對于最大顯示為“19999”的4?位數(shù)字電壓表

2V檔：0.1mV；20V檔：1mV；200V檔：10mV精品文檔314-10為什么雙斜積分式數(shù)字電壓表第一次積分時間（T1）都選用為市電頻率的整數(shù)N倍？N數(shù)的大小是否有一定限制？如果當(dāng)?shù)厥须婎l率降低了，給測量結(jié)果將帶來什么影響？解：（1）定時積分時間選取整數(shù)N1，不但可以用計數(shù)時間表示正向積分時間，而且計數(shù)溢出信號可用來控制開關(guān)S1的切換。在溢出瞬間計數(shù)器正好被清零，便于下一階段計數(shù)。這可以抑制工頻干擾，提高抗干擾能力。（2）N的大小應(yīng)適中。過小不能有效抑制干擾；過大導(dǎo)致ADC轉(zhuǎn)換時間增加。精品文檔32（3）無影響？當(dāng)頻率f降低時，T0升高，T1，T2不變，N1和N2同時降低，比值不變。雙斜積分式測量結(jié)果僅與兩次計數(shù)值的比值和參考電壓有關(guān)。所以對測量結(jié)果無影響。答案二：如果市電頻率降低，周期變長，串模干擾不能通過定時積分來抵消，將明顯影響測量結(jié)果，給測量結(jié)果帶來誤差。精品文檔334-12雙斜積分式DVM，基準(zhǔn)電壓Ur=10V，設(shè)積分時間T1=1ms，時鐘頻率fc=10MHz，DVM顯示T2時間計數(shù)值N=5600，問被測電壓Ux=？解：精品文檔34精品文檔354-14為什么不能用普通峰值檢波式、均值檢波式和有效值電壓表測量占空比t/T很小的脈沖電壓？測量脈沖電壓常用什么方法？答：波峰因數(shù)越高說明電壓表能夠同時測量高的峰值和低的有效值。較高的波峰也意味著有更多的諧波，這對電壓表的帶寬是不利的。對于占空比t/T很小的脈沖電壓，波峰因數(shù)很大，諧波數(shù)量多，故不能用普通峰值檢波式、均值檢波式和有效值電壓表測量。通常采用脈沖保持型或補償式脈沖電壓表進行測量。第五章習(xí)題精品文檔36精品文檔375-4某二階鎖相環(huán)路的輸出頻率為100kHz，該環(huán)路的捕捉帶寬±△f=±10kHz。在鎖定的情況下，若輸入該環(huán)路的基準(zhǔn)頻率由于某種原因變化為110kHz，此

時環(huán)路還能否保持鎖定？為什么？解：因為±Δf=±10kHz，二階環(huán)路的同步帶寬大于捕捉帶寬，所以環(huán)路能保持鎖定。5-5如下圖所示，令f1=1MHz，n=1～10（以1步進），m=1～100（以10步進），求f2的表達式及其頻率范圍。f1f21/nPDLPFVCO1/m解：環(huán)路鎖定時有的范圍是1MHz~100kHzf2

的范圍是100Khz~100MHz精品文檔385-6如下圖所示，令f1=1MHz，f2=0～10kHz（以1kHz步進），f3=0～100kHz（以10

kHz步進），求f4的頻率變化范圍。（提示：低通濾波器F1、F2分別濾出混頻器M1、M2的差頻）f1f4PD

LPF

VCOM

(-)f2f3F2M

(-)F1當(dāng)環(huán)路鎖定時鑒相器兩輸入頻率相等F1=f1。又知

F2=f4-f3,F1=F2-f2,故得？？的范圍是:1MHz—1.11MHz精品文檔395-7在DDFS中，直接將相位累加器的最高位輸出將得到何種波形，其輸出頻率有何特點？如果直接將相位累加器的地址當(dāng)做DAC的輸入，將得到何種波形?如何通過DDFS得到三角波？解：①直接將累加器的最高位輸出將得到方波，其頻率滿足：其中fc是時鐘頻率，N為累加器的位數(shù)②如果直接將相位累加器的地址當(dāng)做DAC的輸入，將得到遞增的階梯波（鋸齒波）。③三角波：將相位累加器的地址輸出到一個

可編程邏輯器件，當(dāng)?shù)刂吩?-2E(N-1)之間時直接輸出，大于2E(N-1)時精品，文檔輸出2E

N-x.40精品文檔41精品文檔425-8為什么DDFS的輸出中會存在較大的雜散？降低雜散有哪些技術(shù)措施？解：DDFS的輸出中存在雜散是不可避免的，其來源有三：相位截斷、幅度量化誤差、DAC非線性特性。抑制方法：⑴增大波形存儲器的容量，從而增加P值。⑵直接采用雜散消減技術(shù)，減少DDFS輸出正弦波雜散：①正弦查找表壓縮算法②優(yōu)化設(shè)計相位累加器③隨機擾動技術(shù)。精品文檔435-9四模預(yù)分頻鎖相環(huán)第六章習(xí)題精品文檔446-3被測信號如下圖所示，掃描正程ts＞T。當(dāng)選擇單次觸發(fā)時，在不同觸發(fā)電平a、b下，畫出正、

負(fù)極性觸發(fā)兩種情況下模擬示波器屏幕上的波形。abT精品文檔45精品文檔466-4一個受正弦調(diào)制電壓調(diào)制的調(diào)幅波v加到示波管的垂直偏轉(zhuǎn)板，而同時又把這個正弦調(diào)制電壓加到水平偏轉(zhuǎn)板，試畫出屏幕上顯示的圖形，如何從這個圖形求這個調(diào)幅波的調(diào)幅系數(shù)。精品文檔47可見，在屏幕上可以看到一個“發(fā)光”的梯形圖形，這是由于梯形包絡(luò)內(nèi)的載頻信號波形太密而且不同步的緣故。根據(jù)調(diào)幅度的定義：對應(yīng)梯形圖形的尺寸，不難得到：精品文檔486-6有兩路周期相同的脈沖信號V1和V2，如下圖所示，若只有一臺單蹤模擬示波器，如何用它測

V1和V2前沿間的距離？t00V1tV2解：可用V1脈沖觸發(fā)，觀測V2脈沖，即將V1脈沖送“脈發(fā)輸入”端，“觸發(fā)選擇”置于

“外+”，V2脈沖送“y輸入端”。時間關(guān)系與屏幕顯示如下圖：精品文檔49掃描起始點至V2脈沖的時間間隔即為V1與V2前沿間的距離。由于V2脈沖被y通道的延遲線所延遲，故測得的包含了這個延遲?？捎萌缦路椒y出：將“觸發(fā)選擇”轉(zhuǎn)換到“內(nèi)+”，這時V2將出現(xiàn)在掃面起始點稍后一點的位置。其前沿至掃描起始點時間間隔即為，V1和V2前沿間的實際距離為精品文檔506-7已知A、B兩個周期性的脈沖列中均有5個脈沖，如下圖所示，又知示波器掃描電路的釋抑時間小

于任意兩個脈沖之間的時間。問（1）若想觀察脈沖列的一個周期（5個脈沖），掃描電壓正程時間如何選擇？（B）0t2

t3t4t（2）對兩個脈沖列分別計論：若只想仔細(xì)觀察第

2個脈沖是否能做到？如能，如何做到？如不能，為什么？V（A）t1t2t3t4t0

t1V精品文檔51答：（1）掃描電壓正程時間應(yīng)略大于第一個脈沖前沿t1到第五個脈沖后沿（t5+τ）之間的時間，而且掃描正程與釋抑時間之和應(yīng)小于（

）。（2）對于A脈沖序列，如果沒有雙掃描功能，則無法單獨觀察任一個脈沖，這是因為A脈沖序列中各脈沖的高度相同；對于B脈沖序列，可以單獨觀察第二個脈沖。此時應(yīng)選擇掃描時間略大于被觀測脈沖寬度，“觸發(fā)極性”置于“內(nèi)-”位置，調(diào)節(jié)“穩(wěn)定度”及觸發(fā)電平旋鈕使示波器只對第一個脈沖的后沿觸發(fā)，再調(diào)整“X軸移位”即可在屏上顯示出第二個脈沖的波

形。精品文檔52精品文檔536-9什么是采樣？數(shù)字存儲示波器是如何復(fù)現(xiàn)信號波形的？答：采樣是把把時間域或空間域的連續(xù)量轉(zhuǎn)化成離

散量的過程。數(shù)字存儲示波器復(fù)現(xiàn)信號波形的過程：①被測信號經(jīng)過衰減器、前置放大器后，被調(diào)理

到適合ADC的輸入范圍內(nèi)，然后經(jīng)過ADC，將外部

輸入信號由模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。②經(jīng)過ADC之后的數(shù)字信號被放入一塊存儲空間RAM中，數(shù)字信號存入存儲器的方式可以由采用控制電路進行控制。③觸發(fā)電路選擇觸發(fā)信號源，通?？梢允莵?/p>

自外部觸發(fā)或者內(nèi)部的任一通道的輸入信號，然后生成滿足觸發(fā)條件的觸發(fā)信號。④顯示處理器可

以從存儲器中取出波形采樣點，并轉(zhuǎn)化為顯示器需要的格式輸出給顯示器，將信號波形顯示出來。精品文檔546-10數(shù)字存儲示波器有哪些采樣方式？不同采樣方式下，數(shù)字存儲示波器的最高工作頻率取決于哪些因素？答：數(shù)字存儲示波器采用實時采樣或者等效時間采樣兩種方式，等效時間采樣又分為順序采樣和隨機采樣兩種。在實時采樣方式下，最高工作頻率取決于

A/D轉(zhuǎn)換器的采樣速率和顯示所采用的內(nèi)插技術(shù)。等效時間采樣方式時采樣速率不再是一個關(guān)鍵的指標(biāo)，主要由硬件觸發(fā)電路和時基電路的精度決定的。精品文檔5