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1、电子测量与仪器复习,单选：10*2=20分填空：10*2=20分名词解释：4*3=12分问答题：3*6=18分计算分析：2*5=10分综合应用：2*10分=20分,第一章 电子测量基础,1、某待测电压约为10V，现有0.5级量程为0150V的电压表和2.5级量程为015V的电压表，其示值范围各是多少：答：100.75V、100.375V 2、电子测量按按被测信号的性质分类可分为哪几类？答：分为：（1）时域测量（2）频域测量（3）数据域测量（4）随机测量。,3、电子测量按测量手段分类可分为哪几类？答：分为（1）直接测量（2）间接测量（3）组合测量。4、电子测量仪器的功能包括有哪些？答：包括（1）
2、变换功能（2）信号处理与传输功能（3）测量结果显示功能。,5、电子测量仪器的主要性能指标有哪些？答：主要有：准确度与不确定度、稳定性、灵敏度、线性度、动态特性。6、什么是电子测量？答：电子测量是泛指一切以电子技术为基本手段的一种测量。具体来说，是以电子技术理论为依据、电子测量仪器和设备为手段，对各种电量、非电量、电信号以及电子元器件的特性和参数进行的测量。,7、什么是间接测量？答：对与未知待测量有确切函数关系的其他变量进行直接测量，然后再通过该函数关系（可以是公式、曲线或表格等）计算出待测量的方法，称为间接测量。8、什么是电子测量？电子测量的内容有哪些？答：从广义上说，凡是利用电子技术进行的测
3、量皆为电子测量。从狭义上讲，电子测量是指在电子学中测量有关电参量的值。,它所涉及的内容通常包括以下几方面：（1）电能量的测量。（2）电路元器件参数的测量。（3）电信号特性的测量。（4）电子设备性能的测量。（5）特性曲线的显示。除了对电参量的测量外，在科学研究和生产实践中，常常需要对许多非电量进行测量。对非电量的测量通常是利用传感元件将被测物理量转换成与之相关的电压、电流等，而后再通过对电压、电流的测量，得到被测物理量的大小。,9、电子测量的特点是怎样的？答：具有以下几个显著的特点：（1）测量频率范围宽。被测信号的频率范围除测量直流外，测量交流信号的频率范围可低至10-6Hz，高至1012Hz左
4、右。（2）测量量程宽。量程是仪器所能测量各种参数的范围，通常指测量范围的上下限之差或上下限之比。,（3）测量准确度高。电子测量的准确度可以达到相当高的水平，特别是对频率和时间的测量，可以达到10-1310-14量级，是目前在测量准确度方面所能达到的最高指标。（4）测量速度快。（5）易于实现遥测。（6）易于实现测量自动化和测量智能化。,第二章 测量用信号源,1、视频信号发生器、甚高频信号发生器，其频率范围各是什么范围？答：20Hz10MHz、30300MHz2、某1.0级量程0100mA的电流表，测80mA的电流和测20mA的电流，求测量时的绝对误差和相对误差各分别为多少？答：测80mA的电流测
5、量时的绝对误差和相对误差是1mA、1.25%测20mA的电流测量时的绝对误差和相对误差是1mA、5%,3、常见标准的信号发生器按信号发生器的输出波形分类有哪些？答：有 正弦信号发生器 脉冲信号发生器 函数信号发生器 噪声信号发生器,4、常见标准的信号发生器按输出频率范围分类有哪些？答：有 超低频信号发生器 低频信号发生器 视频信号发生器 高频信号发生器 甚高频信号发生器 超高频信号发生器,5、什么是合成信号发生器？答：是利用频率合成技术而组成的正弦信号发生器。在频率准确度要求较高的场合，用晶体振荡器产生的基准信号合成新的、所需频率的信号。合成方法有直接合成法和间接合成法两种。,6、什么是函数信
6、号发生器？答：是一种能产生宽频率范围、多波形信号的通用仪器。其输出频率可低至mHz，高至MHz。输出信号波形有方波、三角波、正弦波、锯齿波等。通常是先产生一种波形，然后再用适当的电子线路对之进行转换，产生出新的输出波形。,7、要用XD-22A低频信号发生器输出一个（1）频率为48 000Hz，电压为40mV(有效值)的正弦信号。（2）频率为2370Hz，电压为10mV(有效值)的正弦信号。如何调节？写出使用步骤。如何调节？写出使用步骤。输出衰减与电压衰减关系表见下图。,解：第1步，选择波形,弹出输出波形转换开关S，使输出为正弦信号。第2步，调频率。先调波段开关，选择待输出信号频率所在的波段，再
7、调频率调节旋钮及频率微调旋钮。将波段选择开关置于波段，此时KHz指示灯亮；然后分别调节三个频率调节旋钮，从左至右分别置于“4”、“8”和“0”刻度；此时数码显示出48.0，即48.0KHz。第3步，幅度调节,调节输出细调旋钮使电压读数为“4”；再调节输出衰减旋钮，使其置于“40”，即衰减40dB，由表2-1可知，衰减了100倍（即为原值的0.04）；输出有效电压则为4V10040mV。,解：第1步，选择波形，弹出输出波形转换开关S，使输出为正弦信号。第2步，调频率。先调波段开关，选择待输出信号频率所在的波段，再调频率调节旋钮及频率微调旋钮。具体为将波段选择开关置于IV波段，此时KHz指示灯亮；
8、然后分别调节三个频率调节旋钮，从左至右分别置于“2”、“3”和“7”刻度；此时数码显示出2.37，即2370Hz。第3步，幅度调节,调节输出细调旋钮使电压读数为“1”；再调节输出衰减旋钮，使其置于“40”，即衰减40dB，由表2-1可知，衰减了100倍（即为原值的0.01）；输出有效电压则为1V10010mV。,第三章 电子示波器,1、双踪示波器测相位，信号A（在前）与信号B（在后）的周期均为5格（即两信号频率相同），A与B之间的相位差为2格，由此可得 A超前B的相位角为多少？信号A与信号B的周期均为4格，A与B之间的相位差为1格，由此可得A超前B的相位角为多少？答：信号A与信号B的周期均为5
9、格，A与B之间的相位差为2格，由此可得 A超前B的相位角为144信号A与信号B的周期均为4格，A与B之间的相位差为1格，由此可得A超前B的相位角为90,2、电子示波器根据其用途和特点的不同，大致可分为哪几大类？答：分为 通用电子示波器 取样示波器 存储示波器 数字智能化示波器 电视示波器 逻辑示波器,3、电子示波器的特点有哪些？答：有 具有良好的直观性 灵敏度高、工作频率范围宽、速度快 输入阻抗高 是一种良好的信号比较器,4、用示波器测量时间间隔的图形如图所示，水平扩展因数为5和水平扩展因数为10，计算测得的时间间隔是多少？,解：由图可见，测得A、B两点间的距离为5格，扫描时间因数为5ms/d
10、iv：水平扩展因数为5，则时间间隔(5div5ms/div)55ms。水平扩展因数为10，则时间间隔(5div5ms/div)102.5ms。,5、使用示波器如何实现对交流电压的测量，写出测量步骤？如果测出的波形如图所示，使用的探头置于101位置，求所测交流电压的峰-峰值。,解：测量步骤如下：（1）将“AC-GND-DC”开关置于“GND”位置。调节垂直“位移”旋钮，使该扫描线准确地落在水平刻度线上。（2）将“微调”调至“CAL”位置，再根据被测电压的大小，调节“V/div”旋钮于适当位置。（3）将被测电压加至输入端后，将“AC-GND-DC”开关置于“AC”位置，此时所显示的波形即为所测交流
11、电压，如图所示。由此可算出所测交流电压的峰-峰值U p-p=hDy,式中，h为被测交流电压波峰和波谷的高度或任意两点间的高度；Dy为示波器的垂直偏转因数。,（4）若使用的探头置于101位置，则应将该值10；若使用了5倍扩展，则结果还应5。本例中在测得的图中，“V/div”的位置为50mV/div，波形的峰顶与谷底之间为4个格。则所测交流电压的峰-峰值=（4div50mV/div）10=20mV10=200mV,6、使用示波器如何实现对直流电压的测量，写出测量步骤？如果测出的波形如图所示，使用的探头使用了5倍扩展，求所测直流电压值。,答：测量步骤如下：（1）将“扫描方式”开关置于“AUTO”位置
12、，选择扫描速度，以使扫描不发生闪烁现象。（2）将垂直偏转因数的“微调”旋钮调至“校准”位置，根据所测电压的大小，调节“V/div”旋钮于适当位置。（3）将“AC-GND-DC”开关置于“GND”位置。此时的扫描垂直位置即为0V基准线。（4）将被测电压加至输入端后，将“AC-GND-DC”开关置于“DC”位置，此时所显示的直线位置即为所测电压值。若直线位于零伏基准线之上，则所测电压为正；若直线位于零伏基准线之下，则所测电压为负。,（5）若所测电压超出显示范围，应增大其垂直偏转因数“V/div”；若所测电压数值过小，应减小其垂直偏转因数“V/div”后重新测量。据此测量方法，则直流电压为式中，h为
13、被测直流信号线的电压偏离零电平线的高度；Dy为示波器的垂直偏转因数。图所示的直流电压。左图的直流电压=（-1div1V/div）5=-200mV右图的直流电压=（2div1V/div）5=400mV,第四章 电流、电压与功率测量,1、在实际测量中，当被测支路无现成的电阻可利用时，也可以人为地串入一个取样电阻来进行间接测量。取样电阻的取值原则是，对被测电路的影响越小越好，一般取多大？答：110之间，很少超过100,2、为了保证测量的精度，必须要求直流电压表的内阻远大于被测电路的等效电阻，根据电压灵敏度推算出电压表处于不同量程时的内阻大小。当电压灵敏度为“10K/V”和“20K/V”时，则用10V
14、电压挡时，电压表的内阻各为多少？答：100K、200K,3、(1)数字电压表最大显示范围为2000（从0000到1999）DVM，200mV量程的分辨力为多少？(2)数字电压表最大显示范围为4000（从0000到3999）DVM，500mV量程的分辨力为多少？答：数字电压表最大显示范围为2000（从0000到1999）DVM，200mV量程的分辨力是2mV最大显示范围为4000（从0000到3999）DVM，500mV量程的分辨力是0.125mV,4、对交流电路来讲，功率分为哪三种？答：分为视在功率S、有功功率P和无功功率Q三种。5、平均值的定义有3种？答：电压平均值；全波平均值；半波平均值。
15、,6、什么是数字电压表（DVM）？答：是一种利用模/数（A/D）转换技术，将被测电压（模拟量）转换为数字量，并将测量结果以数字形式显示出来的电子测量仪表。7、什么是数字万用表？答：在数字直流电压表前端接相应的交流直流转换器（AC/DC）、电流电压转换电路（I/V）、电阻电压转换电路（R/V）等，就构成了数字万用表。,8、用平均值电压表分别测量正弦波电压，示值均为200V。求被测电压的平均值和有效值各是多少？解：对于均值电压表，示值U除以1.11（或乘以0.9）即为平均值。因此（1）对于正弦波，平均值为（2）正弦波的波形因数KF1.11，故被测方波的有效值为,9、用平均值电压表分别测量方波电压，
16、示值均为20V。求被测电压的平均值和有效值各是多少？解：对于均值电压表，示值U除以1.11（或乘以0.9）即为平均值。因此（1）对于方波，平均值为（2）方波的波形因数KF1，故被测方波的有效值为,第五章 电子元器件的测量,1、电感的测量方法有哪些？答：有利用通用仪器测量、交流电桥法测量、谐振电路测量和电子仪表测量四种方法。2、Q表的基本原理是什么？答：串联谐振电路于谐振时，跨接于电容器两端的电压与供给的电压的比值等于该电路的Q值，即QEc/E。,第六章 电子计数器,1、微波计数器和高速计数器的最高计数频率各是多少？答：180GHz或更高、100MHz1GHz2、电子计数器测频的基本原理是比较法
17、。以被测信号的Tx与基准的门控T0相比较，也就是x同0相比较：在时间T0内，通过的脉冲数如何计算？答：NT0/Tx。,3、通用电子计数器进行测量时，影响其准确度的因素中的计数误差的计算式和时基误差的计算式分别为什么？答：影响其准确度的因素中的计数误差的计算式为1/（xT0）100%影响其准确度的因素中的时基误差的计算式为（f0/f0）100%,4、通用电子计数器具有多种测量功能，包括有哪些测量原理？答：有测量频率、测量周期、测量频率比、累加计数以及自校等功能的测量原理。5、电子计数器按功能可以分为哪几种？答：分为通用计数器、频率计数器、时间间隔计数器以及特种计数器等四种。,6、频率测量原理框图
18、如图所示，写出其测量原理是怎样的？T0=1s和T01ms时，显示频率的单位是什么？,答：（1）被测信号x经过放大整形后成为计数脉冲，加在主控门的输入端。（2）晶体振荡器产生的振荡信号经过分频器分频后去触发门控电路，使其产生宽度为T0的门控信号。（3）主控门在时间T0内打开，使得计数脉冲通过，其余时间关闭，不让计数脉冲通过。（4）通过主控门的计数脉冲列由十进制计数器计数，计数结果N在显示器中显示出来。计数结果N就是被测信号的频率。（5）如果T0为1s，所显示频率的单位为Hz（6）若T01ms，则所显示频率的单位为KHz。,第七章 频域测量技术,1、扫频信号发生器主要由哪些部件组成？答：有扫描电路
19、、扫频振荡器、稳幅电路和输出衰减器等构成，是组成频率特性测试仪的关键部分。2、频谱分析仪的应用包括有哪些？答：对信号参数进行测量、信号仿真测量、电子设备生产调测、电磁干扰（EMI）的测量、相位噪声的测量,第八章 数据域测量,1、数据域测量的任务是什么？答：故障检测、故障定位、故障处理。2、数据域测量中的故障诊断一般有哪些方法？答：有穷举测试法、结构测试法、功能测试法和随机测试法等四种方法。,3、什么是数据域测量？答：是测试数字量或电路的逻辑状态随时间变化而变化的特性，其被测系统的信息载体主要是二进制数据流，其理论基础是数字电路和逻辑代数。4、什么是可测试性设计？答：是从可测性的观点对电路的结构
20、提出一定的规则，依据可测性设计的一般规则和基本模式来进行电路的功能设计，使得设计的电路容易测试。,第九章 现代电子测量技术,1、虚拟仪器的特点是什么？答：（1）性能高（2）扩展性强（3）开发时间短（4）集多种功能于一体。,2、自动测试系统的组成包括有哪些？答：（1）控制器（2）程控仪器设备（3）总线与接口（4）测试软件（5）被测对象,3、智能仪器的特点是怎样的？答：功能较多，应用极其广泛。面板控制采用数量有限的单触点功能键和数字键输入各种数据及控制信息，使用非常方便，灵活而多样化。面板显示可以采用各种数码显示器件。常带有GPIB通用接口，有完善的远程输入/输出能力。除了能通过接口电路接入自动测试系统中之外，仪器本身具备一定的自动化能力。利用微处理器执行精密的测量算法，从获得较高的性价比。,4、虚拟仪器的特点是怎样的？答：（1）性能高。虚拟仪器包括功能强大的处理器和文件I/O，使数据导入磁盘的同时就能实时地进行复杂的分析。（2）扩展性强。NI软件具有更强的灵活性。（3）开发时间短。在驱动和应用两个层面上，NI高效的软件构架能与计算机、仪器仪表和通信等方面的最新技术结合在一起。（4）集多种功能于一体。虚拟仪器技术从本质上说是一个集成的软/硬件系统。NI的虚拟仪器软件平台为所有的I/O设备提供了标准的接口。,
