電子測(cè)量習(xí)題期末總復(fù)習(xí)題

典型例題分析

一、填空題

1.電子計(jì)數(shù)器的測(cè)周原理與測(cè)頻相反，即由被測(cè)信號(hào)控制主

門開通，而用晶振脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。

2信號(hào)發(fā)生器的基本結(jié)構(gòu)由振蕩器、變換器、輸出

級(jí)、指ZF器,以及電源構(gòu)成。

3.靜電偏轉(zhuǎn)型電子射線示波管從結(jié)構(gòu)上看主要由三部分組成，

即電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏。其中電子槍又由燈絲、

陰極、柵極、第一陽(yáng)極'第二陽(yáng)極和前加速級(jí)組成。

4電子測(cè)量按測(cè)量過(guò)程分類可分為直接測(cè)量、間接測(cè)

量、和組合測(cè)量三種。

5.電壓測(cè)量是電子測(cè)量的基礎(chǔ),在電子電路和設(shè)備的測(cè)量調(diào)試中，

它是不可缺少的基本環(huán)節(jié)。

6.消弱系統(tǒng)誤差的典型測(cè)量技術(shù)有零示法、替代法、補(bǔ)償

法、對(duì)照法、微差法和交叉讀數(shù)法。

7.電子電壓表按顯示方式不同，可分為模擬式電子電壓表

和數(shù)字式電子電壓表o

8.已知示波器的掃描控制開關(guān)置于0.2ms/div,被測(cè)信號(hào)為正弦波,

熒光屏上顯示8格的兩個(gè)周期的完整波形。則被測(cè)信號(hào)的頻率為

_1.25KHz_（0.2*8/2取倒數(shù)）

9.通常用頻率特性、輸出特性和調(diào)制特性（俗稱三

大指標(biāo)）來(lái)評(píng)價(jià)正弦信號(hào)發(fā)生器的性能。

10.電子測(cè)量的內(nèi)容包括—電能量測(cè)量_、電信號(hào)特性測(cè)量、

和電路元件參數(shù)測(cè)量電子設(shè)備性能測(cè)量四個(gè)方面。

11.SR46示波器垂直系統(tǒng)最高靈敏度為50//v/dzV,若輸入電壓

為120d,則示波器上光點(diǎn)偏移原位2.4格。（120/50）

12.測(cè)量相位差的主要方法示波器測(cè)量、相位差轉(zhuǎn)換為時(shí)間

間隔測(cè)量'相位差轉(zhuǎn)換為電壓測(cè)量及零示法測(cè)量等

13.電子示波器由Y通道、X通道、Z通道、示波管、幅度

校正器、掃描時(shí)間校正器及電源等部分組成。

14.SX1842數(shù)字電壓表數(shù)碼顯示最大數(shù)為19999,最小一檔量程為

20mV,則該電壓表的最高分辨率為1微伏。（20mV/19999）

15.多次測(cè)量中隨機(jī)誤差具有且性、對(duì)稱性和抵償性。

16.有兩個(gè)周期相同的正弦波，在屏幕上顯示一個(gè)周期為6個(gè)div,

兩波形間相位間隔為0.5div,則兩波形間相位差為30度。

（360/6*0.5）

二、簡(jiǎn)答題

1.簡(jiǎn)述消除或削弱系統(tǒng)誤差的典型測(cè)量技術(shù)有哪幾種？

答：（1）零示法，（2）替代法，（3）補(bǔ)償法，（4）對(duì)照法，（5）微

差法，（6）交叉讀數(shù)法

2.說(shuō)明通用計(jì)數(shù)器測(cè)量周期的工作原理。

答：將被測(cè)信號(hào)整形轉(zhuǎn)換后作為閘門時(shí)間，而用標(biāo)準(zhǔn)頻率作為計(jì)

數(shù)脈沖，進(jìn)行計(jì)數(shù)，同樣通過(guò)改變標(biāo)準(zhǔn)頻率的分頻，即改變時(shí)標(biāo)信號(hào),

來(lái)測(cè)量更寬的范。

3.什么是相對(duì)誤差？

答：相對(duì)誤差可以說(shuō)明測(cè)量的準(zhǔn)確程度，可分為實(shí)際相對(duì)誤差'

示值相對(duì)誤差、滿意度相對(duì)誤差和分貝相對(duì)誤差。

4.鎖相環(huán)路的主要構(gòu)成是什么？各部分有何作用？

答：鎖相環(huán)路主要由壓控振蕩器（簡(jiǎn)稱VCO,其振蕩頻率可由偏

置電壓改變）、鑒相器（簡(jiǎn)稱PD,其輸出端直流電壓隨其兩個(gè)輸出信

號(hào)的相位差改變）'低通濾波器（簡(jiǎn)稱PLE在這里的作用是濾除高頻

成分，留下隨相位差變化的直流電壓）及晶體振蕩器等部分構(gòu)成。

5.試畫出由晶振、放大整形'分頻整形、門控'主門和計(jì)數(shù)顯示器

構(gòu)成的測(cè)量頻率的原理框圖。（P144）

答：略

6.測(cè)量誤差的表示方法？測(cè)量誤差的來(lái)源？

答：測(cè)量誤差的來(lái)源有儀器誤差、使用誤差'人身誤差'影響誤

差、和方法誤差。

7.頻率計(jì)數(shù)器中，門控電路起什么作用？

答：略

8.測(cè)量相位差的方法主要有哪些？

答：測(cè)量相位差的方法有示波器測(cè)量'相位差轉(zhuǎn)換為時(shí)間間隔進(jìn)

行測(cè)量'相位差轉(zhuǎn)換為電壓進(jìn)行測(cè)量'零示法測(cè)量。

9.雙蹤示波器的“交替”轉(zhuǎn)換方式是如何工作的？

答：將A、B兩通道信號(hào)輪流加于Y偏轉(zhuǎn)板，熒光屏上顯示兩個(gè)通

道的信號(hào)波形。具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，以時(shí)基發(fā)生器的回掃脈沖控制電子開關(guān)

的觸發(fā)電路，每次掃描后，改變所接通道，使得每?jī)纱螔呙璺謩e顯示

一次A通道波形和一次B通道波形

三'應(yīng)用題

1.用計(jì)數(shù)式頻率計(jì)測(cè)量頻率，閘門時(shí)間（門控時(shí)間）為Is時(shí)，計(jì)

數(shù)器讀數(shù)為5400,這時(shí)的量化誤差為多大？如將被測(cè)信號(hào)倍頻4

倍，又把閘門時(shí)間擴(kuò)大到5倍，此時(shí)的量化誤差為多大?

±1±1

=±0.019%

解：Q）量化誤差N5400一萬(wàn)

A7V±1±1±1中=300095%

N'行=4小

（2）量化誤差

2.用全波整流均值電壓表分別測(cè)量正弦波、三角波和方波，若電

壓表示值均為10V,那么被測(cè)電壓的有效值各為多少?

解：對(duì)于正弦波，由于電壓表本來(lái)就是按其有效值定度的，即

電壓表的示值就是正弦波的有效值，因此正弦波的有效值為

U=Ua=10V

對(duì)于三角波，其波形系數(shù)KF=1.15,所以有效值為

U=0.9KFUa=0.9X1.15X10=10.35V

對(duì)于方波，其波形系數(shù)KF=1,所以有效值為

U=0.9KFUa=0.9X1X10=9V

3.某示波管的Y偏轉(zhuǎn)因數(shù)為Df=8V/div,用其構(gòu)成一示波器。要求該

示波器的最小偏轉(zhuǎn)因數(shù)Dymin=50mv/div,試計(jì)算Y通道放大器的

放大倍數(shù)。假如熒光屏的有效高度為5div,則Y通道末級(jí)放大器

的輸出電壓幅度為多少？

A==160

解：50*10-3,所以Y通道放大器的放大倍數(shù)為160,

Vy=Df*5div=8V/div*5div=40V

4.若電子計(jì)數(shù)器內(nèi)晶振頻率為=7°M〃z,閘門時(shí)間為is,試求中界頻率。

解：

f,n=Xfo,

-JfJT

=V10xl06/l=3162^z

5.SBM70A型示波器的帶寬力，=30MHz,求上升時(shí)間。。

解：放大器的帶寬啟=力，而%*0*350

貝[],tr?350/fB=350/30-12juS

電子測(cè)量習(xí)題及解答（一）

選擇題

1、按測(cè)量的性質(zhì)分類，測(cè)量可分為（B）

A時(shí)域測(cè)量'頻域測(cè)量'數(shù)據(jù)域測(cè)量、偏差測(cè)量

B時(shí)域測(cè)量、頻域測(cè)量、數(shù)據(jù)域測(cè)量、隨機(jī)測(cè)量

C直接測(cè)量、間接測(cè)量、組合測(cè)量、直接測(cè)量

D直接測(cè)量、間接測(cè)量、組合測(cè)量、隨機(jī)測(cè)量

2、用6V量程測(cè)量電壓，U*=1.38V,則對(duì)應(yīng)的分貝值為

（A）

A5dB

B10dB

C15dB

D2.5dB

3、在下列各測(cè)量中，測(cè)量條件保持不變的為：（B）

A數(shù)據(jù)域測(cè)量

B等精度測(cè)量

C非等精度測(cè)量

D頻域測(cè)量

4、某數(shù)字電壓表，在5V檔的允許誤差（工作誤差）為±0.03%±1個(gè)字，其

含義為（C）

A該電壓表的最大絕對(duì)誤差為

AX=±0.03%x(測(cè)得值)±1x二-(V)

1999

B蠅球的窿=±0.03%±1x二-(V)

1999

C該電壓表在5V檔的最大絕對(duì)誤差為

AX=±0.03%x(測(cè)得值)±1x(V)

D該電壓表在5V檔的最大絕對(duì)誤差為AX=±0.03%x（測(cè)得值）±1（V）

5、電子測(cè)量?jī)x器發(fā)展大體經(jīng)歷了四個(gè)階段：：A

A模擬儀器'數(shù)字化儀器、智能儀器和虛擬儀器。

B機(jī)械儀器、數(shù)字化儀器、智能儀器和虛擬儀器。

C模擬儀器、電子化儀器、智能儀器和虛擬儀器。

D模擬儀器、數(shù)字化儀器、智能儀器和PC儀器。

圖1.6

6、高頻示波器常用圖1.6所示的探頭（虛線內(nèi)部）檢測(cè)被觀測(cè)信號(hào)，探頭里可

調(diào)電容C與電阻R并聯(lián)，與示波器的輸入阻抗R,、G構(gòu)成補(bǔ)償式分壓器。由

于某種原因，補(bǔ)償電容C偏低，當(dāng)輸入標(biāo)準(zhǔn)方波信號(hào)時(shí)，顯像管熒光屏上將

顯示下列哪一種波形（C）

上述波形

都不對(duì)

ABCD

7、用示波器觀察信號(hào)時(shí)，下列敘述正確的是：（C）

A取樣示波器可以觀察高頻信號(hào)

B取樣示波器可以觀察高速單次信號(hào)

C取樣示波器可以觀察高頻周期信號(hào)

D高頻信號(hào)只能用高速示波器觀察

8、在使用示波器探頭時(shí)，下列敘述錯(cuò)誤的是（D）

A必須根據(jù)測(cè)試的具體要求來(lái)選用探頭類型，如不能用電阻分壓器探頭

去測(cè)量高頻或脈沖電路。

B探頭和示波器都應(yīng)配套使用，不能互換，否則將會(huì)導(dǎo)致分壓比誤差增

加或高頻補(bǔ)償不當(dāng)。

C低電容探頭的電容器C應(yīng)定期校正。

D電阻分壓器探頭一般用于測(cè)量高頻電路。

9、在交流電壓表中，為了減小高頻信號(hào)的測(cè)量誤差，往往采用下列哪一種電

路：

（B）

A調(diào)制式放大器

B檢波一放大式放大器

C熱偶變換式放大器

D放大一檢波式放大器

10、測(cè)量時(shí)用儀器儀表指針的位移來(lái)表示被測(cè)量大小的測(cè)量方法是：

（C）

A微差式測(cè)量法

B組合測(cè)量法

C偏差式測(cè)量法

D零差式測(cè)量法

11、通過(guò)測(cè)量待測(cè)量與標(biāo)準(zhǔn)量之差來(lái)得到待測(cè)量量值的測(cè)量方法是：（）

A偏差式測(cè)量法

B零差式測(cè)量法

C組合測(cè)量法

D微差式測(cè)量法

12、下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A在數(shù)字系統(tǒng)測(cè)試中，窮舉測(cè)試法可以測(cè)出100%的故障

B邏輯筆在同一時(shí)刻只能顯示一個(gè)被測(cè)點(diǎn)的狀態(tài)，邏輯夾在同一時(shí)刻能

顯示多個(gè)被測(cè)點(diǎn)的狀態(tài)。

C邏輯分析儀可以同時(shí)采集多路信號(hào)，便于對(duì)被測(cè)系統(tǒng)正常運(yùn)行的數(shù)據(jù)

流的邏輯狀態(tài)和各信號(hào)間的相互關(guān)系進(jìn)行觀察和分析。

D在數(shù)字系統(tǒng)測(cè)試中，隨機(jī)測(cè)試法可以測(cè)出100%的故障

13、用10V量程測(cè)量電壓，U=27.5V,則對(duì)應(yīng)的分貝值為

（）

A5dB

B31dB

C25dB

D35dB

14、按測(cè)量的方式分類，測(cè)量可分為（）

A時(shí)域測(cè)量、頻域測(cè)量、數(shù)據(jù)域測(cè)量

B偏差式測(cè)量、零位式測(cè)量、微差式測(cè)量

C直接測(cè)量、間接測(cè)量、組合測(cè)量

D偏差式測(cè)量'零位式測(cè)量、隨機(jī)測(cè)量

15、某數(shù)字電壓表，在2V檔的允許誤差（工作誤差）為±0.025%±1個(gè)字，

其含義為()

A該電壓表的最大絕對(duì)誤差為AX=±0.02礪x（測(cè)得值）±1x'一（V）

19999

B該電壓贅Wji建為AX=±0.025%±1X-A-（V）

19999

C該電壓表在2V檔的最大絕對(duì)誤差為AX=10.025%x（測(cè)得值）±lx二一（K）

19999

D該電壓表在2V檔的最大絕對(duì)誤差為AX=±0.023%*（測(cè)得值）±1（丫）

16、高頻示波器常用圖1.7所示的探頭（虛線內(nèi)部）檢測(cè)被觀測(cè)信號(hào)，

探頭里可調(diào)電容C與電阻R并聯(lián)，與示波器的輸入阻抗R,、C,構(gòu)成補(bǔ)償式分

壓器。由于某種原因，補(bǔ)償電容C偏高，當(dāng)輸入標(biāo)準(zhǔn)方波信號(hào)時(shí)，顯像管熒

光屏上將顯示下列哪一種波形（）

圖I.7

—一[]上述波形

_II__JUL_都不對(duì)

ABCD

17、對(duì)高頻信號(hào)（大于1000MHz）,可以采用高速示波器或取樣示波器觀察，

下列敘述正確的是（）

A取樣示波器可以觀察高頻信號(hào)

B取樣示波器可以觀察高速單次信號(hào)

C取樣示波器可以觀察高頻周期信號(hào)

D高頻信號(hào)只能用高速示波器觀察

18、在交流電壓表中，為了減小低頻信號(hào)的測(cè)量誤差，往往采用下列哪一種

電路：（）

A調(diào)制式放大器

B檢波一放大式放大器

C熱偶變換式放大器

D放大一檢波式放大器

二、填空題

1、SR46示波器垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)最高靈敏度為50uV/div,若輸入電壓為120uV,

則示波器熒光屏上光點(diǎn)偏移原位2.4格。

2、某文氏橋振蕩器如圖1.5所示，

其中凡、R,為熱敏電阻，貝I

Rt、R,溫度系數(shù)的性質(zhì)為：

用為—負(fù)溫度系數(shù)―，

以為—正溫度系數(shù)

振蕩頻率為—1/2nRC

3、某數(shù)字電壓表的數(shù)碼顯示部分為4,位，最小一檔量程為20mV,則該電壓

2

表的最高分辨率為1uV。

4、某2.5級(jí)電壓表，滿度值XFIOOV,測(cè)量值為70V,則絕對(duì)誤差為_±

2.5V,最大絕對(duì)誤差為_±2.5丫,示值相對(duì)無(wú)差為—±3.6%o

5、直流DVM的核心部件是_A/D轉(zhuǎn)換器_,直流DVM配上0/V,I/V,

AC/DC等變換器就可構(gòu)成DMM。

6、某計(jì)數(shù)式頻率計(jì)，測(cè)頻率時(shí)閘門時(shí)間為1S,測(cè)周期時(shí)倍乘最大為10000,

晶振最高頻率為10MHz,則中介頻率九=316KHz。

7、用橢圓法測(cè)量?jī)蓚€(gè)同頻正弦信號(hào)的相位差，若示波器上出現(xiàn)的橢圓的長(zhǎng)軸

A為8cm,短軸B為4cm,則相位差為2arctg0.5=53.1°。

8、示波器的核心部件為—示波管，由電子槍，偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，熒光屏組成。

9、某示波器垂直系統(tǒng)靈敏度位于0.2V/div檔，t/div位于211s檔，一正

弦波信號(hào)（未經(jīng)探頭接入），HMdiv,D=4div則該波形的幅度為,頻

率為O

三'計(jì)算題（共60分）

1、下圖為示波器組成原理框圖，試根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題：（12）

1）畫出各點(diǎn)信號(hào)的波形

2）簡(jiǎn)述觸發(fā)電路作用

3）示波器是如何消除回掃線的？

解答：

⑴各點(diǎn)波形如右圖

Q）觸發(fā)電路作用.?

產(chǎn)生觸發(fā)脈沖去同步時(shí)基發(fā)生器以顯示穩(wěn)定的波形

⑻示波器利用信號(hào)⑥通過(guò)Z軸電路加到柵極,在時(shí)基正程加亮顯示信

號(hào)，在時(shí)基逆程不顯示以消除仞石線。

2、下圖為簡(jiǎn)化了的頻率合成器原理框圖，為基準(zhǔn)頻率，f為輸出信號(hào)頻率,

試確定兩者之間的關(guān)系。如f°=10MHz,n、m可以從1變到20,步長(zhǎng)為1,試

簡(jiǎn)述其工作原理并確定輸出信號(hào)頻率f的變化范圍。

解答：⑴確定兩者關(guān)系

由題知：4=.-.f=-f0

nmn

(2)f的變化范圍：

'的變化范圍：乙?20

n20

...f的變化范圍為：500KHZ-200MHz

3、圖示為函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的原理框圖，試完成:

1)簡(jiǎn)述其工作原理

2)作出Q、D、F點(diǎn)的波形。

3)若要在D點(diǎn)得到鋸齒波，如何修改電路?

波形選擇

解答：⑴雙穩(wěn)態(tài)電路產(chǎn)生矩形波，經(jīng)過(guò)積分器轉(zhuǎn)化為三角▼、

波，再經(jīng)二極管整形電路產(chǎn)生正弦波⑺一；匕玄。、

⑵各點(diǎn)波形如右圖U7

(3)若要在D點(diǎn)得到鋸齒波,可在電阻R兩端并聯(lián)二極管

4、某電子計(jì)數(shù)器最高標(biāo)準(zhǔn)頻率fc^10MHz,若忽略標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差及觸發(fā)誤差,

試完成:(12)

1)在測(cè)量時(shí)間間隔Tx分別為500Hs、50uS、5uS時(shí)的測(cè)量誤差

2)若要求最大相對(duì)誤差Yx=±1%,確定用該計(jì)數(shù)器測(cè)量的最小時(shí)間間

隔

解答：⑴待測(cè)時(shí)間間隔T,為500us：

B±-----------------------

-500X10-6X10X106

=+2xlO-4

待測(cè)時(shí)間間隔T,為50us：

±----------------------

50x10-6:x10x1()6

±2x10-3

待測(cè)時(shí)間間隔T*為5us：

②要求最大相對(duì)誤差Yx=±1%

4min—/■II

Jcmax|/.r|

1

-lOxlO6xO.Ol

=10小

5、計(jì)數(shù)式頻率計(jì)組成框圖如下，試完成:

1）簡(jiǎn)述測(cè)頻工作原理

2）作出a、b、c點(diǎn)的波形

3）分析電路的測(cè)量誤差

解答：⑴利用頻率的定義，用某一已知時(shí)間"，

的脈沖控制主門讓代測(cè)信號(hào)脈沖通過(guò)去計(jì)0

數(shù)，從而得到信號(hào)頻率

⑵各點(diǎn)波形如右圖：

（3）分析電路的測(cè)量誤差:

?nn口n

6、用全波整流峰值電壓表分別測(cè)量正弦T.

波、三角波、方波，若電壓表示值Ua為10V,試求各被測(cè)電壓的有效值。（下表

給出了各種波形的參數(shù),LU為峰值）（9

分）

名稱有效值U

波形系數(shù)KF波峰系數(shù)KP平均值0

正弦波1.111.4142UP-P/n

Up-p/V2

三角波1.151.73Up-p/2

Up-p/73

方波11Up-pU-

解答：

正弦波：U=^Ua=10V

Kp

方波：U=交U,=14.1V

Kp

三角波:U一男尸8.17V

K.

7、下圖所示為逐次逼近數(shù)字電壓表原理框圖，試簡(jiǎn)述其工作原理。

8、圖所示電路為數(shù)字合成低頻信號(hào)發(fā)生器框圖，試回答下列問(wèn)題:

（1）加/減5位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的作用

⑵ROM的作用

⑶檢測(cè)計(jì)數(shù)器輸出狀態(tài)（OOOOOx11111）的目的

電子測(cè)量習(xí)題及解答（二）

一、填空題（每空1分，共25分）

1.測(cè)量誤差就是測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量______的差別，通?？梢苑譃楹蛢煞N。

2.多次測(cè)量中隨機(jī)誤差具有性、性和性。

3.4；位DVM測(cè)量某儀器兩組電源讀數(shù)分別為5.825V、15.736V,保留三位有效數(shù)字分別應(yīng)

為、.

4.示波器Y軸前置放大器的輸出信號(hào)一方面引至觸發(fā)電路，作為信號(hào)；另一方面經(jīng)

過(guò)_______引至輸出放大器。

5.示波器X軸放大器可能用來(lái)放大信號(hào)，也可能用來(lái)放大信號(hào)。

6.在示波器中通常用改變______作為“掃描速度”粗調(diào)，用改變_________作為“掃描速度”

微調(diào)。

7.所謂觸發(fā)極性不是指觸發(fā)信號(hào)本身的正負(fù)，而是指由它的或觸發(fā)。

8.測(cè)量頻率時(shí)，通用計(jì)數(shù)器采用的閘門時(shí)間越,測(cè)量準(zhǔn)確度越高。

9.通用計(jì)數(shù)器測(cè)量周期時(shí)，被測(cè)信號(hào)周期越大，誤差對(duì)測(cè)周精確度的影響越小。

10.在均值電壓表中，檢波器對(duì)被測(cè)電平的平均值產(chǎn)生響應(yīng)，一般都采用電路作為

檢波器。

11.所有電壓測(cè)量?jī)x器都有一個(gè)問(wèn)題，對(duì)DVM尤為重要。

12.判據(jù)是常用的判別累進(jìn)性系差的方法。

13.分配是指分配給各分項(xiàng)的誤差彼此相同。

14.當(dāng)觀測(cè)兩個(gè)頻率較低的信號(hào)時(shí)，為避免閃爍可采用雙蹤顯示的方式。

15.頻譜儀的分辨力是指能夠分辨的它表征了頻譜儀能將緊挨在一起的

信號(hào)區(qū)分開來(lái)的能力。

二、改錯(cuò)題（每小題3分，共15分。要求在錯(cuò)誤處的下方劃線，并將正確答案寫出）

1.系統(tǒng)誤差的大小可用測(cè)量值的標(biāo)準(zhǔn)偏差。（x）來(lái)衡量。

2.絕對(duì)值合成法通常用于估計(jì)分項(xiàng)數(shù)目較多的總合不確定度。

3.示波器電子槍中調(diào)節(jié)A?電位的旋鈕稱為“聚焦”旋鈕。

4.陰極輸出器探頭既可起到低電容探頭的作用，同時(shí)引入了衰減。

5.積分式DVM的共同特點(diǎn)是具有高的CMRo

三、單項(xiàng)選擇題（在每小題的四個(gè)備選答案中選出一個(gè)正確答案，并將其號(hào)碼填在題干的括

號(hào)內(nèi)。每小題2分，共10分）

1.根據(jù)測(cè)量誤差的性質(zhì)和特點(diǎn)，可以將其分為（）三大類。

A.絕對(duì)誤差、相對(duì)誤差、引用誤差B.固有誤差、工作誤差、影響誤差

C.系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差、粗大誤差D.穩(wěn)定誤差、基本誤差、附加誤差

2.用通用示波器觀測(cè)正弦波形，已知示波器良好，測(cè)試電路正常，但在熒光屏上卻出現(xiàn)了如

下波形，應(yīng)調(diào)整示波器（）旋鈕或開關(guān)才能正常觀測(cè)。

A.偏轉(zhuǎn)靈敏度粗調(diào)

B.Y軸位移

C.X軸位移

D.掃描速度粗調(diào)

3.通用計(jì)數(shù)器測(cè)量周期時(shí)由石英振蕩器引起的主要是（）誤差。

A.隨機(jī)B.量化C.變值系統(tǒng)D.引用

4.DVM的讀數(shù)誤差通常來(lái)源于（）?

A.刻度系數(shù)、非線性等B.量化

C.偏移D.內(nèi)部噪聲

5.（）DVM具有高的SMR,但測(cè)量速率較低。

A.逐次逼近比較式B,斜坡電壓式

C.雙斜積分式D.V-f式

四、分析計(jì)算題（要求列出所求未知量的算式或關(guān)系式，最后計(jì)算結(jié)果一般保留三位有效數(shù)

字，誤差保留兩位，中間單純數(shù)學(xué)運(yùn)算過(guò)程可以省略。共35分）

1.設(shè)有兩只電阻，R,=200±0.8Q,RHIQ士1%,試求這兩只電阻并聯(lián)時(shí)的總阻值及誤差。

2.測(cè)量電阻R消耗的功率時(shí)，可間接測(cè)量電阻值R、電阻上的電壓V、流過(guò)電阻的電流I,

然后采用三種方案來(lái)計(jì)算功率：

（1）請(qǐng)給出三種方案；

（2）設(shè)電阻、電壓、電流測(cè)量的相對(duì)誤差分別為VR=±1%,v尸±2%,n±2.5%,問(wèn)采用哪

種測(cè)量方案較好？

3.欲用電子計(jì)數(shù)器測(cè)量一個(gè)fx=200Hz的信號(hào)頻率，采用測(cè)頻（選閘門時(shí)間為1s）和測(cè)周（選時(shí)

標(biāo)為0.1Us）兩種方法，試比較這兩種方法由±1誤差所引起的測(cè)量誤差，并討論所得結(jié)

果。

4.利用正弦有效值刻度的均值表測(cè)量正弦波、方波和三角波，讀數(shù)均為1V,試求三種波形

信號(hào)的有效值分別為多少？

5.某單極放大器電壓增益的真值A(chǔ)。為100,某次測(cè)量時(shí)測(cè)得的電壓增益A=95,求測(cè)量的相

對(duì)誤差和分貝誤差。

6.已知示波器偏轉(zhuǎn)靈敏度Dy=0.2V/cm,熒光屏有效寬度10cm

（1）若掃描速度為0.05ms/cm（放“校正”位置），所觀察的波形如下圖所示，求被測(cè)信號(hào)

的峰一峰值及頻率；

（2）若想在屏上顯示10個(gè)周期該信號(hào)的波形，掃描速度應(yīng)取多大？

五、簡(jiǎn)答題（共15分）

1.對(duì)電壓測(cè)量的幾個(gè)基本要求是什么？

2.用示波器顯示圖像基本上有哪兩種類型？

3.通用示波器中掃描發(fā)生器環(huán)常由哪三部分電路

組成？

4.串模抑制比和共模抑制比的定義分別是什么？

電子測(cè)量試題參考答案

一、填空題（每空1分，共25分）

1.真值絕對(duì)誤差相對(duì)誤差

2.有界對(duì)稱抵償

3.5.82V15.7V

4.同步觸發(fā)延遲線

5.掃描直接輸入的任意外接

6.積分電阻R（或積分電容C）積分電源E

7.上升沿下降沿

8.長(zhǎng)

9.±1

10.二極管全波（或橋式整流）

11.抗干擾

12.馬利科夫

13.等準(zhǔn)確度

14.斷續(xù)

15.最小譜線間隔頻率

二、改錯(cuò)題（每小題3分，共15分。找出錯(cuò)誤給1.5分，改正給1.5分）

1.系統(tǒng)（改成：隨機(jī)）

2.生_（改成：少）

3.聚焦（改成：輔助聚焦）

4.引入了（改成：不引入）

5.CMR（改成：SMR）

三、單項(xiàng)選擇題（每小題2分，共10分）

1.C2.A3.C4.A5.C

四、分析計(jì)算題（共35分）

1.解：（5分）

R]R?200X51

R弁=R〃Rz==40.60

R1+R)200+51

SlnR并SlnR-

VR并二△R,+——△R2

8R1SR2

_△!<]Z^R]?甌2AR,

R]R[+R，2R°R[+R，2

±0.8±0.80±51X1%

=-------------------±1%--------------------

200251251

?±1.92%

△R并二VR并?R并二±1.92%X40.6=0.780

2.解：(8分)

方案1：P=VI

vP=v(+vv=±(2.5%+2%)=±4.5%

方案2：P=V2/R

vP=2vv-vR=±(2X2%+1%)=±5%

方案3：P=I2R

vP=2v,+vR=±(2X2.5%+1%)=±6%

.?.選擇第一種方案P=VI

3.解：(5分)

△N,1

______二±-----

N-Tfx

=±-!—=±5X10-3

1X200

△N一1一

N-T、/TS-TX

=±0.1X10-6X200=±2X10-5

從結(jié)果可知，對(duì)于測(cè)量低頻信號(hào)，測(cè)周比測(cè)頻由±1誤差所引起的測(cè)量誤差要小,

4.解：(6分)

ai

二——二一?0.901V

1.11

V正二KF?二，11X——=1V

正1.11

V方二降方可=1X0.901?0.901V

V三二KF三V.=1.15X0.901?1.04V

5.ft?：(5分)

△A=A-AO=95-1OO=-5

生二-5%

Ao100

v[dB]=20lg(1+v)dB

=201g(1-0.05)dB“0.446dB

6.解：(6分)

Vp-p-Dy-*0.2X6=1.2V

T=s-x=0.05X5=0.25ms

f=1/T=1/0.25nls=4KHz

10X0.25ms

=0.25ms/cm

XX10cm

五、簡(jiǎn)答題(共15分)

1.(1)應(yīng)有足夠?qū)挼念l率范圍；

(2)應(yīng)有足夠?qū)挼碾妷簻y(cè)量范圍；

(3)應(yīng)用足夠高的測(cè)量準(zhǔn)確度；

(4)應(yīng)有足夠高的輸入阻抗；

(5)應(yīng)具有高的抗干擾能力。

2.(1)顯示隨時(shí)間變化的信號(hào)；

(2)顯示任意兩個(gè)變量x與y的關(guān)系。

3.(1)積分器；

(2)掃描門;

(3)比較和釋抑電路。

V

4.SMR(dB)=20lg-^

式中V.一串模干擾電壓峰值

6——由、所造成的最大顯示誤差

CMR(dB)=20lg^-

V$sm

式中V?——共模干擾電壓

V.——由V?！稗D(zhuǎn)化成的串模干擾電壓

電子測(cè)量習(xí)題及解答(三)

1、用一內(nèi)阻為RI的萬(wàn)用表測(cè)量下圖所示電路A、B兩點(diǎn)間電氏設(shè)E=12V,R1=5kQ,R2=20kQ,求:

⑴如E、RI、R2都是標(biāo)準(zhǔn)的,殘萬(wàn)用表時(shí)A、B兩點(diǎn)間的電壓實(shí)際值4為多大？

(2)如果萬(wàn)用表內(nèi)阻右=2曲0,則電壓〃的示值相對(duì)誤差和實(shí)際相對(duì)誤差各為多大？

⑶如果萬(wàn)用表內(nèi)阻4=啦,則電壓4的示值相對(duì)誤差和實(shí)際相對(duì)誤差各為多大?

_p1?

解：⑴A、B兩點(diǎn)間的電壓實(shí)雕力=不&=n由2%=9.

F12

(2)〃測(cè)量值為：U------------RJ/R,20k//20k

A5k+20k//20k

R1+R2//RI-

=--—10k=8.0V

5k+10k

所以4的示值相對(duì)誤差九=孚=塔著

-20%

Ux8.0

做雕對(duì)誤差為一需=聯(lián)…％

F12

(3)4測(cè)量值為：UA=-----------R2//R,------------20k//1M

R[+R2//RJ5k+20k//lM

——--19.6k=9.56V

5k+19.6k

所以4的示值相對(duì)誤差八=當(dāng)=956-96?-0.42%

Ux9.56

\i]956.96

4的斯相對(duì)誤差為力=誓=屋?-0.42%

UA9.6

由此可見(jiàn)，當(dāng)電壓表內(nèi)阻越大，測(cè)量結(jié)果越準(zhǔn)確。

2、檢定某一信號(hào)源的功率輸出，信號(hào)源刻度盤讀數(shù)為90閩其允許誤差為±30%,檢定時(shí)用標(biāo)準(zhǔn)功率計(jì)去測(cè)量信號(hào)源

的輸出功率，正好為75M問(wèn)此信號(hào)源是否合格？

解：信號(hào)源頻率的測(cè)量絕對(duì)誤差為7511倍90口W=-15口W

_is

相對(duì)誤差為Y=--=-16.7%<30%,所以此信號(hào)源合格。

3、已知可變頻率振蕩器頻率力=2.4996~4.5000MHz,固定頻率振蕩器頻率人=2.5MHz,若

以力和力構(gòu)成一差頻式信號(hào)發(fā)生器，試求其頻率覆蓋系數(shù)，若直接以人構(gòu)成一信號(hào)發(fā)生器，

其頻率覆蓋系數(shù)又為多少？

解：因?yàn)椴铑l式信號(hào)發(fā)生器加=h

所以輸出頻率范圍為：400Hz-2.0000MHz

回生aexkM,2.0000MHzu,八3

頻率覆蓋系數(shù)k.=------------=5000=5x10

j400Hz

如果直接以￡構(gòu)成一信號(hào)發(fā)生器，則其頻率覆蓋系數(shù)

,,4.5000MHz,

K=------------?1.8o

n°2.4996MHz

4、簡(jiǎn)述高頻信號(hào)發(fā)生器主要組成結(jié)構(gòu)，并說(shuō)明各組成部分的作用？

答：高頻信號(hào)發(fā)生器主要組成結(jié)構(gòu)圖如下圖所示：

高頻信號(hào)發(fā)生翳原理框圖

(1)主振級(jí)

產(chǎn)生具有一定工作頻率范圍的正弦信號(hào)，是信號(hào)發(fā)生器的核心。

(2)緩沖級(jí)

主要起阻抗變換作用，用來(lái)隔離調(diào)制級(jí)對(duì)主振級(jí)可能產(chǎn)生的不良影響，以保證主振級(jí)工

作的穩(wěn)定。

(3)調(diào)制級(jí)

主要進(jìn)行幅度調(diào)制和放大后輸出，并保證一定的輸出電平調(diào)節(jié)和輸出阻抗。

(4)輸出級(jí)

進(jìn)一步控制輸出電壓的幅度，使最小輸出電壓達(dá)到UV數(shù)量級(jí)。

5、簡(jiǎn)述各種類型的信號(hào)發(fā)生器的主振器的組成，并比較各自特點(diǎn)。

答：

(1)低頻信號(hào)發(fā)生器的主振器組成為：RC文氏橋式振蕩器，其特點(diǎn)是頻率穩(wěn)定，易于

調(diào)節(jié)，并且波形失真小和易于穩(wěn)幅。

(2)高頻信號(hào)發(fā)生器的主振器組成為：LC三點(diǎn)式振蕩電路，主振級(jí)的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，

輸出功率不大，一般在幾到幾十毫瓦的范圍內(nèi)。

(3)脈沖信號(hào)發(fā)生器的主振器組成為：可采用自激多諧振蕩器、晶體振蕩器或鎖相振

蕩器產(chǎn)生矩形波，也可將正弦振蕩信號(hào)放大、限幅后輸出，作為下級(jí)的觸發(fā)信號(hào)。對(duì)主振級(jí)

輸出波形的前、后沿等參數(shù)要求不很高，但要求波形的一致性要好，并具有足夠的幅度。

5、簡(jiǎn)述合成信號(hào)源的的各種頻率合成方法及其優(yōu)缺點(diǎn)。

答：合成信號(hào)源的的各種頻率合成方法主要有模擬直接合成法，數(shù)字直接合成法和鎖相環(huán)頻

率合成法。

模擬直接合成法特點(diǎn)：雖然轉(zhuǎn)換速度快(us量級(jí))，但是由于電路復(fù)雜，難以集成化，因

此其發(fā)展受到一定限制。

數(shù)字直接合成法：基于大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)，尤其適用于函數(shù)波形和任意波形

的信號(hào)源，將進(jìn)一步得到發(fā)展。但目前有關(guān)芯片的速度還跟不上高頻信號(hào)的需要，利用

DDS專用芯片僅能產(chǎn)生100MHz量級(jí)正弦波，其相位累加器可達(dá)32位，在基準(zhǔn)時(shí)鐘為

100MHz時(shí)輸出頻率分辨力可達(dá)0.023Hz,可貴的是這一優(yōu)良性能在其它合成方法中是難

以達(dá)到的。鎖相環(huán)頻率合成法：雖然轉(zhuǎn)換速度慢(ms量級(jí))，但其輸出信號(hào)頻率可達(dá)超

高頻頻段甚至微波、輸出信號(hào)頻譜純度高、輸出信號(hào)的頻率分辨力取決于分頻系數(shù)N,

尤其在采用小數(shù)分頻技術(shù)以后，頻率分辨力大力提高。

6、簡(jiǎn)述直接數(shù)字頻率合成原理，試設(shè)計(jì)一個(gè)利用微處理器產(chǎn)生任意波形發(fā)生器的方案，并

討論如何提高任意波形的頻率？

答：在存儲(chǔ)器里存儲(chǔ)任意波形的數(shù)字量，通過(guò)

微處理器以一定的時(shí)間間隔讀取數(shù)據(jù)，并送

D/A轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并將電壓信號(hào)送濾波器

進(jìn)行濾波，一直以相同的轉(zhuǎn)換時(shí)間間隔取下一

個(gè)數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，這樣就可得到任意波形發(fā)生

器。

提高任意波形頻率的方法有：

(1)減小讀取時(shí)間間隔，并采用轉(zhuǎn)換速度較快的D/A轉(zhuǎn)換器；

(2)采用讀取時(shí)間短的存儲(chǔ)器；

(3)一個(gè)周期轉(zhuǎn)換的點(diǎn)數(shù)減小。

7、有一頻率合成器如圖3.37所示，求：

(1)%的表達(dá)式；

(2)%的范圍；

(3)最小步進(jìn)頻率。

解：由圖可知：

⑴N\fH

100N]

圖3.37題3.12圖

所以/o=N/+空

(2)N,=560~1000M=5000-6000

uw5000/-5000xlA7/z_,...

fr--560fH------2-=560x1OKHz+----------=5650KHz-5.650MHz

Onmm，n1100100

,6

fOmm=1GOO/,+0°區(qū)=1OOOx1OKHz+GOOOx”生=j006(K//z=10.Q6QMHz

JOmax八JOO100

(3)因?yàn)镹1和N2均可改變，但fO表達(dá)式中，N2的系數(shù)小，所以N2變化1得到的

f1KH7

fO的變化最小，即f0的最小步進(jìn)頻率為頌)=盞=^器=10"2

8、利用一片D/A轉(zhuǎn)換器和一片RAM為主要部件，試設(shè)計(jì)一個(gè)正弦波發(fā)生器，如果要求波形

點(diǎn)數(shù)1000點(diǎn)，(D/A1：10b；D/A2：8b；RAM：8K字節(jié))。

（1）畫出電路原理圖（包括其它必要的硬件電路）及其與微處理器的連接；

（2）根據(jù)要求確定D/A轉(zhuǎn)換器的位數(shù)；

（3）若讀取一個(gè)數(shù)據(jù)到D/A轉(zhuǎn)換完一個(gè)數(shù)據(jù)的時(shí)間最短為10us,那么該信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生

的最高頻率為多少？

（4）若要提高輸出頻率，可以采取哪些措施？

解：（1）電路原理圖如下圖所示：

ox1024

（2）因?yàn)橐@示的波形點(diǎn)數(shù)為1000點(diǎn)，而RAM容量為8K字節(jié)，-------=8.192ft

1000

所以D/A位數(shù)為8位。

（3）由題意兩個(gè)數(shù)據(jù)之間的時(shí)間間隔為10us,一個(gè)周期1000個(gè)點(diǎn)，所以T=10uSX1000

=0.01s,即尸=100Hz

（4）提高輸出頻率的措施有：采用存取速度快的存儲(chǔ)器，采用轉(zhuǎn)換速度快的D/A,減少一

個(gè)周期波形的點(diǎn)數(shù)。

3.15AD9850DDS中如果時(shí)鐘頻率信125MHz,相位累加器寬度忙32位，頻率控制字

k=0100000H,這時(shí)輸出頻率為多少？

解：k=0100000H,所以Az0=1,因?yàn)镈DS：

以+4A30+...+需A+看4=4%=與簪=3051757812立

=3O.518KHz

9、簡(jiǎn)述電壓測(cè)量的基本要求及電壓測(cè)量?jī)x器的分類方法。

答：電壓測(cè)量的基本要求：

1）應(yīng)有足夠?qū)挼碾妷簻y(cè)量范圍

2）應(yīng)有足夠?qū)挼念l率范圍

3）應(yīng)有足夠高的測(cè)量準(zhǔn)確度

4）應(yīng)有足夠高的輸入阻抗

5）應(yīng)具有高的抗干擾能力

電壓測(cè)量?jī)x器的分類方法：

1）按頻率范圍分類

2）按被測(cè)信號(hào)的特點(diǎn)分類

3）按測(cè)量技術(shù)分類

10、交流電壓表都是以何值來(lái)標(biāo)定刻度讀數(shù)的？真、假有效值的含義是什么？

答：交流電壓表都是以正弦波有效值為刻度的，

真有效值：我們認(rèn)為有效值表的讀數(shù)就是被測(cè)電壓的有效值，即有效值表是響應(yīng)輸入信號(hào)有

效值的。因此，有效值表中a=4,并稱這種表為真有效值表。

假有效值：有效值表的讀數(shù)不能反映被測(cè)電壓的有效值真實(shí)大小。

11、利用全波平均值電子電壓表測(cè)量圖5.70所示三種不同波

形(正弦波、方波、三角波)的交流電壓，設(shè)電壓表的讀數(shù)都

是1V,問(wèn)：

(1)對(duì)每種波形，電壓表的讀數(shù)各代表什么意義？

(2)三種波形的峰值、平均值及有效值分別為多少？

(3)根據(jù)測(cè)量結(jié)果，將三個(gè)波形畫在同一坐標(biāo)圖上以進(jìn)

行比較。

解：(1)對(duì)正弦波，讀數(shù)為有效值，對(duì)其他波形，讀數(shù)僅能間

接反應(yīng)被測(cè)量的大小。

——OLi圖5.70習(xí)題5.3圖

(2)因?yàn)閍=U_=KF_U,所以U=--=—~=0.90IV

KF_1.11

因?yàn)閁=KFU,U=U〃Kp即Up=KpU=KpKfU

所以正弦波有效值為1V,峰值為Up=1.414x1=L414V,均值為0.901V。

方波有效值為。=長(zhǎng)/口萬(wàn)=lx0.901=0.901V,峰值為Up=1x0.901=0.90IV,均

值為0.901V?

三角波有效值為U=KFJJ=1.15x0.901=1.036V,峰值為

L/P=1.73x1.036=1.792V,均值為0.901V。

三種波形在同一坐標(biāo)圖為：

12、若在示波器上分別觀察峰值相等的正弦波、方波、三角波，得〃=5V；現(xiàn)在分別采用

三種不同檢波方式并以正弦波有效值為刻度的電壓表進(jìn)行測(cè)量，試求其讀數(shù)分別為多少？

解：已知各波形W=5V

V5

均值表：正弦波a=l.llV=l.Hx—Jn=------三儀3.54V

%_kp_1.11x72

V5

方波a=LllV=l.llx——-=l.llx——?5.55V

k門樂(lè)網(wǎng)1x1

5

三角波c=l.llV=l.llx―^—=1.1lx——-——?2.79V

kfJ<.pA1.15x1.75

a斗

峰值表：因?yàn)楦鞑ㄐ畏逯迪嗤?，所以三種波形的讀數(shù)均為:?3.54V

V2

匕5

有效值表：正弦波：a=V=上=^^3.54丫

kPV2

V5

方波：a=V=—―=—=5V

kpm1

V5

三角波：a=\/=上=7"2.89V

kpdJ3

13、論述HP3455DVM中校零方案的可行性。如圖5.74所示,

開關(guān)K->1時(shí)，測(cè)得〃

KT2時(shí)，測(cè)得“

KT3時(shí)，測(cè)得為

經(jīng)微機(jī)進(jìn)行下面的運(yùn)算

u「u、

U「U,

的運(yùn)算，則達(dá)到自動(dòng)校零的目的。

解：K-M時(shí)，由放大器可知一AX￡4s=〃

KT2時(shí)，由放大器可知一A(?+E)="

KT3時(shí)，由放大器可知一A(”+a)=〃

U「U、-AU,A由此可知計(jì)算結(jié)果與“無(wú)關(guān)。

E

U2-Ut-AE

電子測(cè)量習(xí)題及解答（四）

一、填空題（每空1分，共25分）

1.電子測(cè)量的內(nèi)容包

括、、、和五個(gè)

方面。

2.相對(duì)誤差定義為與的比值，通常用百分?jǐn)?shù)表

7J\?

3.電子測(cè)量按測(cè)量的方法分類為、和三

種。

4.為保證在測(cè)量80V電壓時(shí)，誤差W±1%,應(yīng)選用等于或優(yōu)于

級(jí)的100V量程的電壓表。

5.用四位半的DVM測(cè)量15V的穩(wěn)壓電源電壓為15.125V,取四位有

效數(shù)字時(shí)，其值為________。

6.示波器為保證輸入信號(hào)波形不失真，在