一、填空题。
2010电子测量试卷
1.1用一个以100分度表示50mA的电流表测量某电流时,指针指在50处,则读数为 50 , 示值为 25mA 。
1.2电子测量仪器的发展大体经历了模拟仪器、 数字仪器 、 智能仪器 和 虚拟仪器 四个阶段。 1.3计量基准通常可分为 主基准 、 副基准 和 工作基准 。
1.4测量误差按性质分有 系统误差 、 随机误差 和 疏失误差 三种。为了减小 随机误差 对 测量结果的影响,可采取 多次测量取平均值 的方法。
1.5波形系数是指 交流电压的有效值与平均值之比 ;波峰系指 交流电压的峰值与有效值之比 。 1.6示波管中辉度的调节是改变 栅极G 的电位。
1.7某频率计测量结果为10.98754MHz,取五位有效数字,其值为 10.988 。 1.8满度误差实际上给出了仪表各量程内绝对误差的 最大值 。
1.9实际双积分型DVM中,T1一般为20ms的整数倍,目的是减少 工频干扰 。 1.10电子计数法测周期时由于噪声影响门控信号的准确性,就造成所谓 1误差 。 二、单向选择题
2.1检测线路通常采用UT39E型数字万用表的( C )档最方便。 A 200Ω B 200MΩ C “
” D 都不行
2.2用DSO-2902/512K型测试仪测试数字系统是,个测试点应连接到( C )。 A CH-A1 B CH-A2 C 逻辑POD盒 D 都可以 2.3用DSO-2902/512K型测试仪观察李沙育图形是应打开( A )窗口。
A XY绘图 B FFT C 测量显示框 D 都可以
2.4用TDS 1002型数字存储示波器观察某电路输出的正弦波形是,屏幕上显示左右移动的波形,为了 使波形显示稳定,应当( C )。
A 调节“伏/格”的值 B 调节“时间/格”的值 C 调节触发电平 D 改变探头衰减设置
2.5 用UT39E型数字万用表检测100Hz,3Vpp正弦信号时,应把波段开关置( A )档。 A AC2V B AC20V C DC2V D DC20V 2.6用DSO-2902/512K型测试仪测试数字系统时,触发源应选择( C )。
A A1 B A2 C Logic D 都可以 2.7用DSO-2902/512K型测试仪测试数字系统时,显示的时序图左右晃动是由于( D ) A “伏/格”的值调节不当 B “时间/格”的值调节不当 C 采样速率“Rate”调节不当 D 触发字“Word”设置不当
2.8用DSO-2902/512K型测试仪测试数字系统时,有时序图但不能显示二进制数据是由于( C )。 A 触发源选择错误 B 触发电平设置不当 C 采样速率“Rate”调节不当 D 触发字“Word”设置不当 三、简答题
3.1减小系统误差的方法有哪些?
答:减小系统误差的常用方法有:1、从产生误差的根源上采取措施;2、用修正法减小系统误差;3、采 取技术措施减小恒值系统误差,主要有零示法、替代法、微差法等。 3.2简述等精密度测量结果的处理步骤。
答:等精密度测量结果的处理步骤是:1、用修正值等方法减小恒值系统误差的影响;2、求算术平均 值;3、求剩余误差;4、求标准差估计值;5、判断疏失误差,剔除坏值;6、剔除坏值后再求剩下数 据的算术平均值、剩余误差、标准差估计值,并再次判断疏失误差,直到无坏值为止;7判断有无变
值系统误差;8、求算术平均值的标准差估计值;9、求算术平均值的不确定度;10、给出测量结果的 表达式。
3.3什么是量化误差?
答:量化误差是数字式仪表固有的原理性误差,是不可消除的。例如电子计数器测频时,主门的开启 时刻与计数脉冲的时间关系是不相关的,它们在时间轴上的相对位置是随机的。因而在相同的主门开 启时间内计数器计得的数却不一样,其最大误差总是1个计数单位,称为1误差,也叫量化误 差。
四、应用题
4.1用一7位电子计数器测量一个fx= 5MHz的信号频率,当“闸门时间”置于1s和10ms时,试分别 计算由量化误差引起的测频误差是多少? 解:电子计数器测频的量化误差为
1N= ,故有
TfxN1、“闸门时间”置于1s时由量化误差引起的测频误差为
f111710 = = = 2× 6Tf1510f11xf2115 = = = 2×10 36T2fx1010510f21
2:、“闸门时间”置于10ms时由量化误差引起的测频误差为
4.2用李沙育图形法测量两个正弦波的相位差时,如何操作才能使坐标原点位于椭圆中心?试写出详细操 作步骤。
答:用李沙育图形法测量两个正弦波的相位差,将显示一个椭圆,应在读数前确定坐标原点。具体做法 是:(1)根据信号幅度大小,正确选择CH1、CH2两通道探头衰减位置和“伏/格”的值。根据信号频率 大小选择适当的“时间/格”的值。把A信号接入CH1通道(X),把B信号接入CH2通道(Y)。 (2)把CH1通道输入藕合方式置“GND”,调节CH1通道位置旋钮,使垂直线段与屏幕中间的垂直刻度 线重合,然后恢复输入藕合方式为“AC”。
(3)把CH2通道输入藕合方式置“GND”,调节CH2通道位置旋钮,使水平线段与屏幕中间的水平刻度 线重合,然后恢复输入藕合方式为“AC”。
4.3用TDS 1002数字存储示波器CH-A1通道观测一个1Vpp的正弦波,显示其峰-峰值为10V。试说 明为什么?并指出正确的观测方法。
答:由题意可知,TDS1002数字存储示波器显示的峰-峰值为实际的峰-峰值10倍。这是由于示波器信号 线探头衰减位置与示波器内“衰减”设置不一致引起的。 正确的观测方法是:
(1)由于信号幅度不大,不需要衰减,故应将探头衰减位置打到“×1”档。 (2)把TDS1002数字存储示波器内“衰减”设置为“×1”。
4.4 UT39E型数字万用表DC2V档准确度为(读数的0.1%+3个字),最大显示值为19999,则满度 误差为多少?
解:UT39E型数字万用表DC2V档时最大显示数位19999,则1个字代表的电压值为
2= 0.1 mV
20000由题意可知,DC2V档准确度为(读数的0.1% +3个字),故满度绝对误差为3个字,即 U=3个字 =3×0.1=0.3 mV
1个字 = 则满度相对误差为
0.3103U100%=0.015% m=×100% =
Um2
4.5 DSO-2902/512K型测试仪测试74LS160时,要求在二进制数据显示栏依次看到其输出数字流 (即0000~1001十个状态)。试写出操作步骤,指出各通道接线、通道名称、采样速率、触发字等。 解:74LS160为10进制计数器,共有0000~1001十个状态。用DSO-2902/512K型测试仪测试时,要在二 进制数据显示栏依次看到其输出数据流,就要求对各通道合理排列,并适当设置采样速率和触发字。具 体操作步骤如下:
(1)把74LS160插入数字电路实验板,连接电源Vcc、GND, 预置数端、复位端、使能端和ET都接高 电平,CLK端接100Hz脉冲。
(2)把74LS160的Q3Q2Q1Q0依次接到“逻辑POD盒”的D3D2D1D0通道,把进位输出Q接到“逻 辑POD盒”的D4通道,把CLK端接到“逻辑POD盒”的D5通道。
(3)设置通道名称:“Chan D0”“Q0”,“Chan D1” “Q1”, “Chan D2” “Q2”, “Chan D3” “Q3”, “Chan D4” “Q”, “Chan D5” “CLK”。 (4)设置采样速率为“20kSa(50us)”,设置触发字(Word)为“0010 0000”。 (5)打开实验箱电源。
(6)把触发游标拖到屏幕最左边。 (7)点“
4.6某示波器置偏转因数dy = 500mV/div(校准),置时基因数dx = 100μS/div(校准),屏上显示待测稳 定方波波形,测峰-峰值电压为5div,水平方向8div为四个周期,求待测方波电压的峰值Up、有效值U 以及频率f0 。
解:待测方波电压的峰值Up为
3 UP=dy×H = 500×10”按钮,捕捉到数据后,观察逻辑分析仪波形显示区和数据显示区。
(8)在二进制数据显示栏显示的数据最后4位数依次为0000~1001十个状态。
5 =1.25 V 2方波的波峰系数都为1,故有效值为U = Up = 1.25 V 该方波频率为 f11TdxX1810010645 kHz
4.7用峰值电压表测量某三角波电压,示值(读数)为20V,则有效值、峰值和平均值各位多少?(已知
KF=1.15,KP=1.73)
解:已知Ua=20 V , 则 UP=2Ua=28.28 V ∵KP=
UP U
∴UUP28.2816.35 V KP1.73
又 ∵KF ∴UU UU16.3514.22 V KF1.15即该三角波的有效值为16.35V,峰值为28.28V,平均值为14.22V。
4.8用DSO-2902/512K型测试仪的FFT窗口可实现频谱分析法测量一个线性放大电路是否存在谐波失真。 试说明测量原理和简单操作方法。
解:DSO-2902/512K型测试仪的FFT窗口可以观测信号的频谱,一个正弦信号的频谱只有1根频谱线, 而一个非正弦波有多条频谱线。给一个线性放大电路输入端加一个正弦波测试信号,观测其输出信号的 频谱。如果只有1根频谱线则表明没有谐波失真;如果输出信号有多跟频谱线,则表明已出现谐波失真。 简要操作方法如下:
(1) 用信号发生器输出一个幅度和频率适当的正弦波加到线性放大电路输入端,再把线性放大电路输出端信号送到
DSO-2902/512K型测试仪的CH1-A1通道。
(2) 打开通道对话框,把A1通道的探头衰减设置成与探头线上衰减位置相同,适当设置“电压/格”的值。 (3) 触发源选A1,并根据信号频率适当选择采样速率。
(4) 点“GO”,再打开“FFT”窗口,频谱类型选“Magnitude”,窗口类型选“Hanning”,存储点数选“1024”,缩
放选“×1”,如果只有1条频谱线,读取该谱线对应的频率与输入信号频率一致,则表明没有失真。
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一:填空题
1. 数字电压表(DVM)大体由三部分组成:一是模/数(A/D)变换;二是 ;三是 。模/数变换是电压表的核心部分,它把被测的 变换成数字量。
2. 平均值检波器输出给表头的平均电流与输入电压的 成正比。检波电路不使用电容器,经二极管整流得出的半波或 脉动电流直接流经表头。表头的 把脉动电流平均化,因而表头指示的是稳定的平均值。
3. 模仿指针式万用表,把数字式万用表的模/数变换、逻辑控制和 等组件统称为表头。DT830的表头就是由一个大规模 和一个液晶显示(LCD)板组成。集成块型号是ICL7106,其内部包含有:双斜式A/D变换器、逻辑控制和 发生器等电路。
4. 长谈论高频电感线圈的Q值,而较少谈它的电阻,一是因为Q值表明 特性,另一因为线圈的Q值在高频频带中大致是 。电感电抗随频率增大而增大,而由于 和介质损耗等原因,有效电阻也随频率增大而增大。
5. 采用环形分流器的多档(量程)电流表;它的多个分流电阻和表头电阻 焊接,构成一个环路;环路的抽头接换挡开关,组成 。优点是:换挡开关与环路抽头的 不影响分流器的精度;在换挡的过程中无开断分流电阻的危险等。
6. 直流电桥可测量直流电阻;而交流电桥可测量电容、 、交流有效电阻以及参数D和Q等,有多种用途。交流电桥的结构和直流电桥基本相同,但交流电桥的四个支路(臂)可以是 元件。电桥的电源是交流信号源。
7. 测量电流的电流表是串入支路中的,让支路电流流经电表,从而测量支路电流值,显然电流表的内阻必须 ;电压表是跨接在支路的两点上,测量这两点的电压,显然电压表的内阻必须 。
8. 误差分配:在测量工作中已知主量与各分量之间的函数关系,在给定 的误差后,求解各分量误差的方法。这是与误差合成相反的问题,也是 的问题.
9. 在测量工作中已知主量与 之间的函数关系,在确定各分量的误差后,求出由这些分量组成的主
量的误差是多少。这就是常见的 问题。
10. 粗大误差是由于测量人员的粗心,或测量条件 引入的奇怪误差,其量值与正常值明显不同。含有粗大误差的量值常称为坏值或 。
答案:1. 逻辑控制;数字显示;模拟电压。2. 平均值;全波; 机械惯性。3. 数字显示板;集成电
路;时钟脉冲。4.电路谐振;常数; 趋表效应。5.串联;多档电流表;接触电阻。6.电感;电抗。7.很小; 很大。
8.主量; 仪表设计。9.各分量; 误差合成。10.发生突变;异常值。
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1.测量误差就是测量结果与被测量________的差别,通常可以分为_______和_______两种。 2.多次测量中随机误差具有________性、________性和________性。 3.4
1位DVM测量某仪器两组电源读数分别为5.825V、15.736V,保留三位有效数字分别应为________、________。 24.示波器Y轴前置放大器的输出信号一方面引至触发电路,作为________信号;另一方面经过________引至输出放大器。 5.示波器X轴放大器可能用来放大________信号,也可能用来放大________信号。
6.在示波器中通常用改变________作为“扫描速度”粗调,用改变________作为“扫描速度”微调。 7.所谓触发极性不是指触发信号本身的正负,而是指由它的________或________触发。 8.测量频率时,通用计数器采用的闸门时间越________,测量准确度越高。
9.通用计数器测量周期时,被测信号周期越大,________误差对测周精确度的影响越小。
10.在均值电压表中,检波器对被测电平的平均值产生响应,一般都采用________电路作为检波器。 11.所有电压测量仪器都有一个________问题,对DVM尤为重要。 12.________判据是常用的判别累进性系差的方法。 13.________分配是指分配给各分项的误差彼此相同。
14.当观测两个频率较低的信号时,为避免闪烁可采用双踪显示的________方式。
15.频谱仪的分辨力是指能够分辨的________,它表征了频谱仪能将________紧挨在一起的信号区分开来的能力。
答案: 1.真值 绝对误差 相对误差2.有界 对称 抵偿 3.5.82V 15.7V 4.同步触
发 延迟线 5.扫描 直接输入的任意外接 6.积分电阻R(或积分电容C) 积分电源E 7.上升沿 下降沿 8.长 9.±1 10.二极管全波(或桥式整流) 11.抗干扰 12.马利科夫 13.等准确度 14.断续 15.最小谱线间隔 频率
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1. 从广义上说,凡是利用__电子技术_ 来进行的测量都可以说是电子测量。
2. 随机误差的大小,可以用测量值的__算术平均_来衡量,其值越小,测量值越集中,测量的_精密度_ 越高。 3. 将数字561.51和562.50保留3位有效数字,其值为_ 562 和 562 。
4. 电平刻度是以600Ω电阻上消耗1mW的功率作为 0dB 来进行计算的,此时该电阻两端的电压为 0.775V 。 5. 电子示波器的心脏是阴极射线示波管,它主要由_电子枪 、__偏转系统 _和 荧光屏 三部分组成。 6. 电压测量仪器总的可分为两大类即__模拟_式的和_数字_式的。
7. 当用双踪示波器观测两个频率较低的信号时,为避免闪烁可采用双踪显示的__断续_方式。 8. 测量网络的幅频特性通常有两种方法,它们是__点频__测量法和__扫频__测量法。
9. 放大—检波式电压表具有_灵敏度_高,__带宽__窄的特点;通常检波器采用__有效值__型检波器。 10. 数字多用表测量二极管正向电阻时,应__红_笔接二极管正极, 黑 笔接二极管负极。 11. 被测量的测量结果量值含义有两方面,即__数值_和用于比较的__单位__名称。
12. 为测量功能选择最佳测量仪器,A、测量电压 _ DVM _ ;B、测量频率 _电子计数_;C、测量网络的幅频特性 _频率特
性测试仪_ ;D、产生三角波信号 _函数信号发生器 _;E、分析信号的频谱特性 __频谱分析仪 _;F、测量三极管的输入或输出特性 _晶体管特性图示仪_;G、测量调幅波的调幅系数__电子示波器__ ;H、微机系统软,硬件调试__逻辑分析仪__ 。
13. 按被测量的性能分类,电子测量可分为 时 域测量、 频 域测量和 数据 域测量。 14. 振荡器 是低频信号发生器的核心,它决定了输出信号的 频率范围 和 稳定度 。
15. 3位数字欧姆表,测量标称值为1.0kΩ和1.5kΩ两只电阻时,读数分别为985Ω和1476Ω。当保留两位有效数字时,
此两电阻分别为__0.98 _kΩ和__1.5_kΩ。
16. 某DVM的最大读数容量为19999,则该表属于_4 1/2_位表,在0.2V量程的分辨力为_0.00001_ V。 17. 示波器可以测量 电压 、 时间或频率 、 相位 三个基本电量。 18. 在电子示波器的荧光屏上光点水平移动形成的水平亮线称为 时间基线 。
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三:名词解释(每题5分,共15分) 1. 损耗因数D―――― 2. 品质因数Q――― 3. 电平、电平表―――
答案:1. 损耗因数D: 一个表示电容器(电感器)功率损耗的参数,叫做损耗因数D。D=tgδ. 2. 品质因数Q: 一个表示电容器(电感器)良好程度的参数,叫做损耗因数Q. Q=1/D.
3. 谐振法、Q表: 谐振法是基于调谐回路的串联谐振特性而建立的阻抗参数测量法。使用谐振法测量高频元件参数的常用仪器,一般称为Q表。
四:问答计算题(每题20分,共40分)
1. 示波管显示电压波形的基础是什么?什么叫扫描?显示波形为什么要扫描?对扫描有些什么要求?
答:示波管的光轨迹偏移量与偏转板电压成正比,这个正比关系就是示波器显示电压波形基础。在X偏转板加锯齿电压,使示波器在X轴上扫描出一条直线。光点在X方向线性扫描,扫描时间与时间成正比,所以X坐标实际也是被显示波形的时间坐标。除在Y偏转板加信号电压外,还必须在X方向作线性扫描才能显示信号的波形。对锯齿扫描波常要求:1)锯齿波的段应有良好线性,让显示波形无明显失真;2)扫描波的周期应等于被观察波的整数倍,即是Tx=nTy(n是整数),才能看到清晰、稳定的显示波形;3)扫描的回程必须消隐,不能干扰显示。
2. 试设计一个用Q表并联法测量大于460pF的电容的方法。 解答:电阻的电压电平=1.5+10=11.5dB
电阻的端电压VR=0.775×lg-1(11.5/20)=2.913V
功率电平=11.5+10lg(600/50)=11.5+10.79=22.79dB
消耗功率P=lg-1(22.29/10)=169.4mW
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四、分析计算题(要求列出所求未知量的算式或关系式,最后计算结果一般保留三位有效数字,误差保留两位,中间单纯数
学运算过程可以省略。共35分)
1.设有两只电阻,R1=200±0.8Ω,R2=51Ω±1%,试求这两只电阻并联时的总阻值及误差。
2.测量电阻R消耗的功率时,可间接测量电阻值R、电阻上的电压V、流过电阻的电流I,然后采用三种方案来计算功率:
(1)请给出三种方案;
(2)设电阻、电压、电流测量的相对误差分别为νR=±1%,νv=±2%,νI±2.5%,问采用哪种测量方案较好?
3.欲用电子计数器测量一个fX=200Hz的信号频率,采用测频(选闸门时间为1s)和测周(选时标为0.1μs)两种方法,试比较
这两种方法由±1误差所引起的测量误差,并讨论所得结果。
4.利用正弦有效值刻度的均值表测量正弦波、方波和三角波,读数均为1V,试求三种波形信号的有效值分别为多少? 5.某单极放大器电压增益的真值A0为100,某次测量时测得的电压增益A=95,求测量的相对误差和分贝误差。
6.已知示波器偏转灵敏度Dy=0.2V/cm,荧光屏有效宽度10cm
(1)若扫描速度为0.05ms/cm(放“校正”位置),所观察的波形如
下图所示,求被测信号的峰—峰值及频率;
(2)若想在屏上显示10个周期该信号的波形,扫描速度应取多大? 五、简答题(共15分)
1.对电压测量的几个基本要求是什么? 2.用示波器显示图像基本上有哪两种类型?
3.通用示波器中扫描发生器环常由哪三部分电路组成? 4.串模抑制比和共模抑制比的定义分别是什么?
答案:四、分析计算题(共35分)
1.解:(5分) R并=R1∥R2=
R1R2R1R2=
200×51=40.6Ω
200+51νR并=
lnR并 R1△R1+
lnR并 R2△R2
=
△R1△R2△R1△R1-+ +
R1 R1+R2R2 R1+R2=
±0.8±0.8±51×1% -±1%-200251 251
±1.92%
2.解:(8分)
△R并=νR并·R并=±1.92%×40.6=0.78Ω
方案1: P=VI
νP=νI+νV=±(2.5%+2%)=±4.5% 方案2: P=V/R
νP=2νV —νR=±(2×2%+1%)=±5% 方案3: P=IR
νP=2νI+νR=±(2×2.5%+1%)=±6% ∴选择第一种方案P=VI比较合适。3.解:(5分) 测频:
22
1△N =±
Tfx N =±
1-3
=±5×10
1×200测周:
TS1△N =±=±
TXTx/TS N
=±0.1×10×200=±2×10
-6
-5
从结果可知,对于测量低频信号,测周比测频由±1误差所引起的测量误差要小,故应选用测周模式以提高测量精度。 4.解:(6分)
V正 =V方=V三V正=KF~V正=1.11×
=
10.901V =
KF~111.
1=1V 111. V方=KF方V方 =1×0.9010.901V V三=KF三V三=1.15×0.9011.04V
5.解:(5分)
△A=A-A0=95-100=-5 ν=
△A5==-5% A0100=20lg(1-0.05)dB0.446dB
ν[dB]=20lg(1+ν)dB
6.解:(6分)
VP-P-Dy·h=0.2×6=1.2V T=s·x=0.05×5=0.25ms f=1/T=1/0.25ms=4KHz S=
t10T10×0.25ms= ==0.25ms/cm
10cmxx五、简答题(共15分)
1.(1)应有足够宽的频率范围; (2)应有足够宽的电压测量范围; (3)应用足够高的测量准确度; (4)应有足够高的输入阻抗; (5)应具有高的抗干扰能力。 2.(1)显示随时间变化的信号;
(2)显示任意两个变量x与y的关系。 3.(1)积分器; (2)扫描门; (3)比较和释抑电路。 4.SMR(dB)=20lg
Vsm 式中Vsm——串模干扰电压峰值
δ——由Vsm所造成的最大显示误差 CMR(dB)=20lg
Vcm Vssm 式中Vcm——共模干扰电压
Vsm——由Vcm转化成的串模干扰电压
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 选择题:
1. 若示波器荧光屏上出现的李沙育图形是一个正圆,则加在示波器X、Y偏转板上的两个正弦信号的相位差为__ C ___。
A、0° B、45° C、90° D、180° 2. 数字电压表显示位数越多,则_ _D_ _。
A、测量范围越大 B、测量误差越小 C、过载能力越强 D、测量分辨力越高
3. 数字电压表有无超量程能力由___C___决定。
A、最大显示数 B、量程分档情况 C、A和B D、以上都不对 4. 实验中,利用同一块峰值电压表测量幅度相同的正弦波、方波、三角波,读数是__D___。
A、方波最大 B、正弦波最大 C、三角波最大 D、一样大 5. ___C _电压表具有刻度特性线性度较好、波形误差较小、电路简单等优点。
A、串联式峰值 B、并联式峰值 C、有效值 D、均值
6. 将低频信号发生器的\"输出衰减\"旋钮置于40dB时,调节\"输出细调\"旋钮使指示电压表的读数为5V,则实际输出电压为
B 。
A、5mV B、50mV C、5V 的光迹向上偏移5格,则被测电压为 A 。
A、25V B、15V C、10V
D、2.5V
8. 用示波器测量某一方波信号频率,测量时将示波器扫描\"微调\"旋钮置于\"校准\"位置,并且将扫描\"微调\"旋钮拉出(即使扫
描扩展10倍),当将\"扫描\"旋钮置于10ms/div时,屏幕上刚好显示两个周期的波形(占8格)。问该方波信号的频率是 C 。
A、100HZ B、125HZ A、+6dB
C、250HZ D、500HZ
9. 电平表的输入阻抗选择150Ω时,测得电压电平为___D___时,其功率电平为0dBm。
B、0dB C、3dB D、-6dB
10. 用逻辑笔测量信号的逻辑状态属于 D 。
A、时域测量 B、频域测量 C、组合测量 D、数据域测量
11. 用示波器李沙育图形法测频率,在X-Y显示方式时,如果X轴和Y轴分别加上正弦波信号,若显示的图形为一个向左倾
斜的椭圆,则fy/fx (即Y轴信号频率与X轴信号频率之比)为 B 。
A、2:1 B、1:1 C、3:2 D、2:3 12. 下列测量中属于电子测量的是 C 。
A、用天平测量物体的质量
B、用水银温度计测量温度
D、用游标卡尺测量圆柱体的直径
C、用数字温度计测量温度 A、10V B、9V D 。
A、5mV B、50mV C、5V A、5格 A、+3dB
D、500mV
15. 示波器垂直系统的最高灵敏度为50μV/div,若输入电压为120μV,则示波器荧光屏上光点偏移原位 C 格。
B、2格 C、2.4格 D、1.2格 B、-3dB C、0dB
D、-6dB
16. 电平表的输入阻抗选择300Ω时,测得电压电平为___B___时,其功率电平为0dBm。
D、500mV
7. 用示波器测量直流电压在测量时,示波器的Y轴偏转因数开关置于0.5V/div,被测信号经衰减10倍的探头接入,屏幕上
13. 用全波均值电压表测量某三角波信号,读数为10V,则该三角波的峰值电压为 C 。
C、18V D、14.13V
14. 将低频信号发生器的\"输出衰减\"旋钮置于20dB时,调节\"输出细调\"旋钮使指示电压表的读数为5V,则实际输出电压为
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1、写出如图所示电压波形的正半波平均值、负半波平均值、全波平均值、有效值、正峰值、负峰值、峰--峰值。
U/V解:
正半波平均值:3V 正峰值:6V 负半波平均值:-1V 负峰值:-2V 全波平均值:4V 峰--峰值:8V
T6有效值::4V
-2
2、用量程是10mA的电流表测量实际值为8mA的电流,若读数是8.15mA.试求测量的绝对误差ΔI,实际相对误差γA,示值相
对误差γy和引用相对误差γm分别为多少?若已知该表准确度等级S为1.5级,则该表是否合格? 解:ΔI=8.15mA-8mA=0.15mA
γA=(ΔI/A)×100%=(0.15mA/8mA) ×100%=1.875% γy=(ΔI/X)×100%=(0.15mA/8.15mA) ×100%=1.841% γm=(ΔI/Xm)×100%=(0.15mA/10mA) ×100%=1.5% 因为γm=S%=1.5%,所以该表合格。
3、用峰值电压表分别测量正弦波、三角波和方波,电压表均指在10V位置,问三种波形被测信号的峰值和有效值各为多少? 解:三种波形电压的峰值均为:
4、甲、乙两台DVM,显示器最大显示值为甲59999,乙19999,问:(1)它们各是几位DVM?(2)若乙的最小量程为200mV,则
其分辨力等于多少?
解: (1)甲为4 3/4位DVM,乙为4 1/2位DVM。
(2)在200mV量程上,最大测量电压为199.99mV,则分辨力为0.01mV/字。
5、用一只串联型峰值电压表和一只并联型峰值电压表分别测量电压ux=(5+10sinωt)V,设被测电压的频率在电压表的频率
范围内,问两只电压表的示值各为多少?
解:ux(t)=(5+10sinωt)V, Uxm+=10V, Uxp+=5+10=15V,所以:串联式检波器输出对应Uxp+=15V,并联式检波器输出
对应Uxm+=10V。
6、直流电压的测量方案有哪些?并简述示波器测量直流电压的步骤。
答:直流电压的测量方案有:数字电压表测量法、模拟电压表测量法、电子电压表测量法、示波器测量法等。 示波器测量直流电压的步骤:
1)首先将示波器的垂直偏转灵敏度微调旋钮置于校准位置[ CAL]。否则电压读数不准确。 2)将待测信号送至示波器的垂直输入端。
3)确定零电平线。置于“GND ”位置,调节垂直位移旋钮,将荧光屏上的扫描基线移到荧光屏的中央位置,即水平坐
标轴上。此后,不能再调节垂直位移旋钮。
4)确定直流电压的极性。调整垂直灵敏度开关于适当位置,将示波器的输入耦合开关拨向“DC ”挡观察此时水平亮
线的偏转方向,若位于前面确定的零电平线上,被测直电压为正极性,若向下偏转,则为负极性。 5)读出被测直流电压偏离零电平线的距离。 6)根据UDC=h*Dy或UDC=h*Dy*K 计算被测电压值。
7、在示波器上分别观察到峰值相等的正弦波、方波和三角波,UP=5V,分别用都是正弦有效值刻度的三种不同的检波方式
的电压表测量,试求读数分别为多少?
解:(1)用峰值电压表测量,读数都是5V,与波形无关。 (2)用有效值电压表测量
①正弦波 ②方波 ③三角波
(3)用均值电压表测量
③三角波
①正弦波 U正弦波P正弦波UP~UPUP21.414*1014.14V有效值分别为:
U~10VUUP314.148.17V1.732UUP14.14V1U正弦波UP正弦波53.54VKP正弦波1.414U方波UP方波55VKP方波1U三角波UP三角波KP三角波52.89V1.73U53.54VKP正弦波1.414②方波 波形因数和波峰因数均为1,所以其平均值为5V,相应此平均值的正弦有效值即为读数值。
U正弦波KF正弦波U正弦波1.1155.55VU三角波U5P三角波2.89VKP三角波1.73U三角波U三角波2.892.51VKF三角波1.15
相应此平均值的正弦波的有效值即为读数值。
U正弦波UP正弦波2.511.78VKP正弦波1.4148、用准确度s=1.0级,满度值为100μA的电流表测电流,求示值分别为80μA和40μA时的绝对误差和相对误差。
解:绝对误差都是:100*1.0%=1uA 相对误差分别为:1/80;1/40。
9、被测电压为8V左右,现由两只电压表,一只量程0~10V,准确度s1=1.5,另一只量程0~50V,准确度s2=1.0级,选
用哪一只电压表测量结果较为准确?
解:要判断哪块电压表测得更准确,即判断哪块表的测量准确度更高。
(1)对量程为0-10V、1.5级电压表,根据公式有 (2)对量程为0-50V、1.0级电压表,同样根据公式有
x1x•s%x100%m100%xxx2x•s%x100%m100%xx从计算结果可以看出,用量程为0-10V、1.5级电压表测量所产生的示值相对误差小,所以选用量程为0-10V、1.0级电压表测量更准确。
10、用一只串联型峰值电压表和一只并联型峰值电压表分别测量电压ux=(8+5sinωt)V,设被测电压的频率在电压表的频率
范围内,问两只电压表的示值各为多少?
解:ux(t)=(8+5sinωt)V, Uxm+=5V,Uxp+=8+5=13V,所以,串联式检波器输出对应Uxp+=13V,并联式检波器输出对应Uxm+=5V。 11、交流电压的测量方案有哪些?并简述示波器测量交流电压的步骤。
答:交流电压的测量方案有:数字电压表测量法、模拟电压表测量法、电子电压表测量法、示波器测量法等。 示波器测量交流电压的步骤:
1)首先将示波器的垂直偏转灵敏度微调旋钮置于校准位置[ CAL]。否则电压读数不准确。 2)将待测信号送至示波器的垂直输入端。
3)确定零电平线。置于“GND ”位置,调节垂直位移旋钮,将荧光屏上的扫描基线移到荧光屏的中央位置,即水平坐
标轴上。
4)将y轴输入耦合方式选择开关置于AC档,适当选择V/div和t/div,触发信号源选择开关和触发信号极性开关位
置。被测信号通过同轴电缆线直接输入示波器。调节触发电平旋钮,使屏幕上显示稳定的测试信号波形。此时y轴和x轴微调旋钮应置于校准位置,则V/div,t/div开关的标称值才代表y轴灵敏度和x轴灵敏度。 5)根据坐标读出波形正峰值到负峰值的y轴距离和V/div开关位置。
6)根据UDC=h*Dy或UDC=h*Dy*K 计算被测电压的峰峰值。对于正弦信号而言,通过换算可由测得的峰峰值获得峰值、
有效值或平均值。
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7. 根据测量误差的性质,测量误差可分为随机误差、系统误差、粗大误差三类。
▪
1.随机误差
➢ 定义: 在同一测量条件下(指在测量环境、测量人员、测量技术和测量仪器都相同的条件下),多次重复
测量同一量值时(等精度测量),每次测量误差的绝对值和符号都以不可预知的方式变化的误差,称为随机误差或偶然误差,简称随差。
➢ 随机误差主要由对测量值影响微小但却互不相关的大量因素共同造成。这些因素主要是噪声干扰、电磁场
微变、零件的摩擦和配合间隙、热起伏、空气扰动、大地微震、测量人员感官的无规律变化等。
▪
2.系统误差
➢ 定义:在同一测量条件下,多次测量重复同一量时,测量误差的绝对值和符号都保持不变,或在测量条件
改变时按一定规律变化的误差,称为系统误差。例如仪器的刻度误差和零位误差,或值随温度变化的误差。 ➢ 产生的主要原因是仪器的制造、安装或使用方法不正确,环境因素(温度、湿度、电源等)影响,测量原
理中使用近似计算公式,测量人员不良的读数习惯等。
➢ 系统误差表明了一个测量结果偏离真值或实际值的程度。系差越小,测量就越准确。
➢ 系统误差的定量定义是:在重复性条件下,对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值与被测量的真值之差。即
▪
xA03.粗大误差: 粗大误差是一种显然与实际值不符的误差。产生粗差的原因有:
➢ ①测量操作疏忽和失误 如测错、读错、记错以及实验条件未达到预定的要求而匆忙实验等。
➢ ②测量方法不当或错误 如用普通万用表电压档直接测高内阻电源的开路电压
➢ ③测量环境条件的突然变化 如电源电压突然增高或降低,雷电干扰、机械冲击等引起测量仪器示值的剧
烈变化等。
▪
含有粗差的测量值称为坏值或异常值,在数据处理时,应剔除掉。
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参考答案
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电子测量考试模拟试题
一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确的答案。每小题1分,共15分)
参考答案
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1、检定量程为 100 μ A 的 2 级电流表,在 50 μ A 刻度上标准表读数为 49 μ A (假设在此
处误差最大),问此电流表是否合格?(8分)
解: 最大绝对误差x50491A (4分) x11%2% (4分) xm100
所以此电流表合格。 (2分)
2、用一台6位半DVM进行测量,已知固有误差为±(0.003%读数+0.002%满度)。选用直流
1V量程测量一个标称值为0.5V的直流电压,显示值为0.498765V,问此时的示值相对误差是多少?(10分)
解:
U(0.003%读数+0.002%满度)=(0.003%0.4998760.002%1)3.510V5(5分)
U3.510571050.007% (5分)
Ua0.499876
3、已知三角波的峰值为30V,当分别采用均值、峰值、有效值电压表测量时,读数值分别是多少?(10分)(三角波:KP=1.73,KF=1.15)
解:用有效值表测量时的读数a为有效值U
aUUP3017.3V (2分) KP1.73用均值表测量时因为UXKFXUXKFX0.9a,所以读数a为
aU17.316.7V(4分) 0.9KF0.91.15用峰值表测量时因为UXUPX1.41a,所以读数a为 KPXKPXa
UXKPX17.31.7321.2V(4分) 1.411.41
4、用峰值表测量三角波,读数a =10V,问该三角波的有效值、峰值、均值各为多少?并计算示值误差。(10分)(三角波:KP=1.73,KF=1.15) 解:三角波峰值UPX 1.41a =1.4110 =14.1V (2分) 示值误差aUUaUPXa21PX111.411.4141%(2分) aaaa
三角波有效值UX=UPX / KPX 14.1 / 1.73 8.2V (2分) 示值误差aUUaUX21.411X110.1818%(2分) aaaKP1.73三角平均值UX=UX / KFX 8.2 / 1.15 7.1V (2分) 示值误差a
5、电感进行了 12 次等精度测量,测得的数值如下表所示( 单位:mH )。判断粗大误差,
写出包括误差在内的表达式。要求在 P=99% 的置信概率下。(15分) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 20.51 20.52 20.48 20.50 20.52 20.47 20.50 20.46 20.49 20.47 20.49 20.51 0.017 0.027 0.013 0.007 0.027 0.023 0.007 0.033 0.003 0.023 0.003 0.017
解:
UaUXUXa21.411110.2929%(2分) aaaaKPKF1.731.15ˆ1121122ˆˆˆL U、、LLta步骤LLi、UiLiL、iL12i1121i112112(1)LLi20.493mH (3分)
12i1
(2)UiLiL见表 (3分)
1122ˆ(3)Ui0.020H (3分)
121i1ˆL(4)ˆ120.020120.006mH (3分)
查t分布表,由v=n1及P=0.99,查得ta=3.12
ˆL20.4933.120.00620.4930.018mH (3分) (5)LLta
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一、 填空题:(22%)
1、计量是利用技术和法制手段实现 统一 和 准确 的测量。 2、计量的三个主要特征是 统一性 、 准确性 和 法制性 。
3、满度(引用)误差表示为 绝对误差与满量程之比 ,是用 量程满度值 代替 测量真值 的相对误差。
4、精密度用以表示 方差或随机误差 的大小,准确度用以表示 平均值或系统误差 的大小,精确度用以表示 系统误差与随机误差综合影响 的大小。
5、测量仪器准确度等级一般分为7级,其中准确度最高的为_0.1_级,准确度最低的为_5.0_级。
6、峰值电压表使用的峰值检波器有 并联式 、 串联式 两种;其中 并联式 的输出电量只反映被测电压交流分量的峰值。
7、阴极射线示波管(CRT)由___电子枪____、___偏转系统___、__显示部分__三部分组成。 8、电子计数器的测量误差来源主要有__计数误差__、_闸门时间误差__和标准频率误差三种。
二、 选择题:(10%)
1、修正值是与绝对误差的绝对值 __A__ 的值。
A、相等但符号相反;B、不相等且符号相反;C、相等且符号相同;D、不相等但符号相同。 2、交流电压的波峰因素Kp定义为__C__。
A、峰值/平均值 B、有效值/平均值 C、峰值/有效值 D、平均值/峰值 3、下述方法中,能减小系统误差的有 _B _ 。
A、 统计平均;B、 交换法; C、 加权平均;D、格拉布斯准则加以修正。 4、数字电压表显示位数越多,则____D___。
A、测量范围越大 B、测量误差越小 C、过载能力越强 D、测量分辨力越高 5、示波器中扫描发生器产生的是 __A__ 。
A、锯齿波信号 B、正弦波信号 C、矩形波信号 D、触发脉冲
三、 简答题:(28%)
1、用电子计数器测量一个600Hz的信号频率,采用测频(闸门时间为2S)和测周(时标为
0.5μS)两种方法,试比较这两种方法由1误差所引起的测量误差。 解:(1)N118.3104 Tfx2600(2)N1Tcfx6000.51063.0104 fcTx(3)这里测周法1误差小于测频法。
2、用电桥测一批100mH左右的电感,由于随机误差的影响,对每个电感的测量值均在L0
±1.2mH的范围内变化。若希望测量值的不确定范围减小到0.4mH以内,又没有更精确的仪器,问可采用什么办法?
ˆ(l)解:每个元件测量n次,n次测量值平均值的标准差ˆ(l)n,
ˆ(l)1.2n9,取n=9, ˆ(l)0.422所以每个元件测量9次可使测量值的不确定范围减小到0.4mH以内。
3、请选择测量电压、测量频率、测量网络的幅频特性、产生三角波信号、分析信号的频谱特
性、测量三极管的输入或输出特性、测量调幅波的调幅系数、微机系统软、硬件调试等八种被测量的最佳测量仪器。
答:测量电压:数字电压表;测量频率:电子计数器;测量网络的幅频特性:扫频仪;产生三角波信号:信号发生器;分析信号的频谱特性:频谱分析仪;测量三极管的输入或输出特性:晶体管特性图示仪;测量调幅波的调幅系数:调制域分析仪;微机系统软、硬件调试:逻辑分析仪。
四、 计算题:(20%)
1、对某信号源的输出频率fx进行了8次测量,数据如下:
次数 频率kHz 1 10.81 2 10.79 3 10.81 4 10.84 5 10.78 6 10.91 7 10.77 8 10.81 ˆ(f)及ˆ(fx)。 求Mx88121ˆ(f)=fxfxk=10.815kHz,ˆ(f)解:M==0.044。 ffxxkxx8k181k1
2、用正弦有效值刻度的均值电压表测量正弦波、方波和三角波电压,读数均为18V,求三种波形电压的均值、有效值和峰值。
解:(1)三种波形电压的均值相同:V~VV/kF~18/1.1116.2V。 (2)三种波形电压的有效值:V~18V,VkFV1.016.216.2V,
VkFV1.1516.218.63V。
Vp~kp~V~1.4141825.45V,VpkpV1.016.216.2V,(3)三种波形电压的峰值:VpkpV1.73218.6332.27V。
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1、用指针式万用表检测电容器,若电容器正常,万用表指针如何变化?若出现异常显示又分别代表什么?
2、分步说明利用数字万用表测试区别三极管引脚的方法。(注意说明量程档的选择)
四、简答题 1、答:(1)若被测电容正常,则指针先向右(向零)偏转,再缓慢回到∞(起点)位置。(2)若指针不动,则电容可能内部开路,不能完成正常的充放电;若指针偏转到零不再回偏起点,则电容可能内部短路,电容被击穿。 2、答:(1)选择欧姆档,红表笔接V·Ω端,黑表笔接COM端。用红表笔固定三极管一个引脚,黑表笔分别接触另外两引脚,若两次读数都较小或均大时,则红表笔接触的为基极B。(2)两次读数都较小为NPN管;两次读数均大为PNP管。(3)选择hFE端口,将已确定管型和B级的三极管放入对应插孔,若显示β值在1~10范围内,则接反即C孔位E级,E孔位C级;若显示β值在10~100范围内,则三极管三引脚为对应插孔。
实验总结
实验一
1.交流电压的测量方法有哪几种?
答:交流电压的测量方法很多,其中最主要的是用检波器吧交流电压转换为直流电压,然后再接到直流电压表进行测量。根据检波特性不同,有峰值检波、平均值检波和有效值检波,相应的电压表成为峰值电压表、平均值电压表和有效值电压表。
2.DVM有哪些特点?DVM的测量误差如何计算? 答:特点:
(1)测量结果以数字形式直接显示; (2)准确度高;
(3)用量程显示位数以及超量程能力来反映它的测量范围; (4)分辨力高; (5)测量速度快; (6)输入阻抗高; (7)抗干扰能力强。
测量误差:ΔU=±a % Ux±b % Um ΔU=±a % Ux±几个字 3.DVM的适用频率范围是多少? 答:0~10MHz。
2.根据实验1.1-1.4,说明用万用表检测各种常用元器件的方法; 答:电阻的测量:将量程打到电阻挡,选取合适的量程后测量; 电容的测量:可直接将电容引脚插入插座中测量; 二极管的测量:将量程打到 ,直接测量;
三极管的测量:先将一支表笔接在某一认定的管脚上,另外一支表笔则先后接到其余两个管脚上,如果这样测得两次均导通或均不导通,然后对换两支表笔再测,两次均不导通或均导通,则可以确定该三极管是好的,而且可以确定该认定的管脚就是三极管的基极。若是用红表笔接在基极,黑表笔分别接在另外两极均导通,则说明该三极管是NPN型,反之,则为PNP型。最后比较两个PN结正向导通电压的大小,读数较大的是be结,读数较小的是bc结。功能量程开关转到hFE档,即可以直接从显示屏上读取hFE值。 3.根据实验1.5-1.6,从减小测量误差角度说明如何选取量程;
答:万用表测量中,为了得到比较高的测量精度,在测电压、电流时,应该选择合适的量程,尽量让指针指到最大量程刻度附近;在测电阻时,选择量程,使指针指到刻度的中间位置。
实验二
1、示波器显示被测信号的波形的原理?
答:示波器是利用电子示波管的特性,将人眼无法直接观测的交变电信号转换成图像,显示在荧光屏上以便测量的电子测量仪器。它是观察数字电路实验现象、分析实验中的问题、测量实验结果必不可少的重要仪器。示波器由示波管和电源系统、同步系统、X轴偏转系统、Y轴偏转系统、延迟扫描系统、标准信号源组成。
2、旋钮“伏特/格”和“秒/格”的作用是什么? 答:通过控制伏特/格,可以把信号的幅度调整到期望测量范围内。 通过控制秒/ 格,可以显示屏中每一水平刻度代表的时间量。 “伏特/格”为垂直位置控制信号准确地上下移动波形。调节每刻度电压值(通常记为volts/div,伏特/格),显示波形大小会随之改变。 “秒/格”为水平位置控制使波形在屏幕上左右准确移动。秒/格设置(通常记为sec/div,秒/ 格)可以选择波形描绘到屏幕上的速率(也被称为时基设置和扫描速度),可以看到输入信号的时间间隔
作增长和缩短的变化。 3、如何用示波器测量信号电压?
答:
法一:示波器测量方法: 示波器定量测量时,垂直电压分度“VOLTS/div”旋钮和扫描时间旋钮“TIME/div”的“微调”旋钮应置于校准位置。
a.直流电压的测量
首先使屏幕显示一水平扫描线。输入耦合方式置于“GND”,此时显示的扫描线为零电平的参考基准线,再将输入耦合方式置于“DC”位置。输入端加上被测信号,此时,“VOLTS/div” 档位所指的数值与信号在垂直方向位移的格数相乘,即为测得的直流电压值。高于或低于零电平的电压分别为正值和负值。 例:被测点距基准电平为1.8格,如 “VDLTS/div” 档位置于5V/div,则直流电压为:
U=1.8×5=9V。 b.交流电压的测量
如果“VDLTS/div” 档位置于2V/div(此数值在示波器屏幕显示区位置11或18处显示),幕上显示被测信号峰-峰之间的高度为4格,计算方法为:电压峰值Uvp-p=格数×档位所表示的值。
c.如果用光标测量,可将两条水平光标线移到波形两测试点,直接从示波器屏幕下方文字显示读出电压值。
法二:按下“测量”按钮,查看“测量”菜单。按下顶部中间的选项按钮,显示“测量3” 菜单。按下“类型”选项按钮,选择峰—峰值。值读数将显示测量结果及更新信息。按下返回选项按钮。
4 如何用示波器测量电路的幅频特性?
利用“逐点法”测量幅频特性的原理:在相同条件下,按一定次序改变频率后, 测出相应的幅值,利用测出的数据画出相应的幅频特性。用示波器分别测出频率跟电压值。方法:按下“测量”按钮,查看“测量”菜单。按下顶部的选项按钮,显示“测量1” 菜单。按下“类型”选项按钮,选择频率。值读数将显示测量结果及更新信息。按下返回选项按钮。按下“测量”按钮,查看“测量”菜单。按下顶部中间的选项按钮,显示“测量3” 菜单。按下“类型”选项按钮,选择峰—峰值。值读数将显示测量结果及更新信息。按下返回选项按钮。
实验三
1.理解电子计数器测频原理,测频误差主要与哪些因素有关?
答:电子计数器按照式f=N/T的定义进行频率测量的。在开门时间,被测信号通过闸门进入计数器计数并显示。若闸门开启时间为Tc和输入信号频率为fx,则计数值为:N=Tc/Tx=Tc*fx。闸门的宽度是由标准的时基经过分频得到的,通过开关选择分频比,是已知量。因此,只要得到计数器的计数值,就可以由上式得到被测信号的频率。测量的误差主要与仪器自身和测量原理的因素有关。
2.示波器测频和频率计测频有何区别?
答:示波器测频是需要人为的调节示波器上的横纵向微调按钮,网格的量程,还需要一些相关量程的调节以便能找到一个好的显示网格从而更好地读取网格数,人为因素对测量结果的影响较大,所以示波器在进行频率测量时测量精度较低,误差较大。用频率计测量时可以很方便地直接读取数值,因此仪器本身的客观因素对测量结果的影响较大。
3.比较示波器测频和频率计测频的特点。
答:示波器测频可以从显示屏上通过读出信号波形的周期来计算频率,也可以从上面的自动测量的结果显示得到信号的频率,人为的主观因素对测量结果影响较大。频率计测频直接读得信号频率,能够快速准确的捕捉到被测信号频率的变化,测量仪器等客观因素是误差的主要来源。
实验四
1 李沙育图形的显示原理?
法一:要显示李沙育图形,只要将示波器的扫描置于X-Y显示档,然后给两个通道加信号,通常通道1是
X轴信号,通道2是Y轴信号。李沙育图形主要是用来对比两个频率相同或成倍数关系的正弦信号的相位关系,需要强调的是,仅仅是正弦信号,不通的相位或频率倍数关系有不同的图形,这个相关书籍有参考图例可以对比。置于PWM信号,其实就是占空比可变的方波,不是正弦波,通常没有相位关系 所以显示可能是一条直线两边有两点,也可能一团不知名的图形,不是很具有参考意义。也就是说PWM不能直接看李沙育图形,要经过低通滤波成正弦信号显示图形才有价值。
法二:扫描速度旋钮置”X-Y”位置时,Y1通道变成x通道,在示波器的y通道(Y2)和x通道(Y1,与Y2通道对称)分别加上频率为fy和fx的正弦信号,则在荧光屏上显示的图形称为李沙育(或李萨如)图形。李沙育图形的形状主要取决于fy、fx的频率比和相位差。例如,当fy/fx=1,且相位差为0时,屏幕上显示一条对角线;当fy/fx=2,且相位差为0时,屏幕上显示“∞”;当fy/fx=1,但相位差不为0时,屏幕上显示一个椭圆。
2 如何用李沙育图形法测量频率和相位?
(1)测量频率:示波器有关旋钮置“X-Y”图示仪位置。将待测信号加到Y2通道,用一个标准信号发生器输出一个幅度适当的信号加到X(Y1)通道。由小到大改变标准信号发生器的输出频率,当屏幕上出现一个稳定的椭圆时,标准信号发生器的输出频率即为待测信号的频率。
(2)测量相位:设ux = Uxm sin(t+),uy = Uym sint,分别加到x通道(Y1通道)和Y2通道,扫描速度旋钮置”X-Y”位置,荧光屏上显示的李沙育(或李萨如)图形如图4-2所示。则
sin1x0 xm3 如何用“逐点法”研究电路的相频特性?
放大电路的相频特性是指输出信号与输入信号的相位差与信号频率的关系。采用李沙育图形法可以测量相位差。保持输入信号幅度不变,改变输入信号频率,逐点测量各频率对应的相位差,采用描点法作出相频特性曲线。
实验五和实验六
1. DSO-2902/512K型示波器如何设置“电压/格”的值?
答:打开参数设置,即单击右键,再选择v/div项进行设置, 用每分区多少电压(V/Div)来控制信号的垂直分辨率因数, 要得到最好的输入信号表示法,设置每格电压时尽量在满屏上显示最大振幅,这样信号的幅值将得到最大的信号分辨率。
2.DSO-2902/512K型示波器如何选择电压衰减比例?
答: 打开参数设置,即单击右键,再选择probe项进行设置,由探头输入比例控制电压衰减,输入电压应与探头比例匹配
3.DSO-2902/512k示波器中,不用“测量显示框“时,如何从波形准确读取信号周期?
答:首调节电平触发游标,是波形的起点比较便于观测,使红色垂直游标处于0或者pi/2处,调节A游标是他们之间包含整数n个半波,而左侧参数框可以得出A—T值t,即周期T=2t/n.
3. DSO-2902/512K型示波器中,不用“测量显示框“时,如何从波形准确读取信号周期?
答:用垂直游标A和B,标出一个周期范围,在“设置/参数显示区”读出“A-B”的绝对值即可。 实验七
1 逻辑分析仪采样方式有哪几种?各有何用途?
答: 1)跳变采样--在具有数据突发的输入线路上捕获数据时,必须把采样率调节到高分辨率(如4ns),以便在开始时捕获快速脉冲。
2)毛刺捕获--显示毛刺是一个非常实用的功能,同时它也有助于触发毛刺,显示毛刺前发生的数据。这可以帮助确定是什么因素导致了毛刺。通过这一功能,分析仪还可以只在希望时,也就是毛刺发生时捕获数据。
2 如何根据被测信号选择采样周期(采样速率)?
答:采样定理表明采样频率必须大于被采样信号带宽的2倍,另外一种等同的说法是奈奎斯特频率必须大于被采样信号的带宽。
实验八
1.逻辑分析仪有哪些主要应用?请尽可能列举应用实例。
答:逻辑分析仪是利用时钟从测试设备上采集和显示数字信号的仪器,最主要作用在于时序判定。其应用包括:(1)定时分析;(2)跳变定时:如果我们要对一个长时间没有变化的采样并保存数据,跳变定时能有效利用存储器。使用跳变定时,定时分析只保存信号跳变后采集的样本,以及与上次跳变的时间。(3)毛刺捕获;(4)状态分析。 2.如何设置触发字?
答:在下图的参数设置的Word选项中右边的文本框中输入所要设置的二进制数字即可设置触发字。
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