电子测量习题与解答.docVIP

思考与练习1 1．1 什么是测量？什么是电子测量？ 答：测量是为确定被测对象的量值而进行的实验过程。在这个过程中，人们借助专门的设备，把被测量与标准的同类单位量进行比较，从而确定被测量与单位量之间的数值关系，最后用数值和单位共同表示测量结果。从广义上说，凡是利用电子技术进行的测量都可以说是电子测量；从狭义上说，电子测量是指在电子学中测量有关电的量值的测量。 1．3 按具体测量对象来区分，电子测量包括哪些内容？ 答：电子测量内容包括：（1）电能量的测量如：电压，电流电功率等；（2）元件和电路参数的测量如：电阻，电容，电感，阻抗，品质因数，电子器件的参数等：（3）电信号的特性的测量如：信号的波形和失真度，频率，相位，调制度等；（4）电子电路性能的测量如：放大倍数，衰减量，灵敏度，噪声指数等：（5）特性曲线显示如：幅频特性，相频特性曲线等。 1．4 电子测量技术有哪些优点？ 答：（1）测量频率范围宽（2）测试动态范围广（3）测量的准确度高（4）测量速度快（5）易于实现遥测和长期不间断的测量（6）易于实现测量过程的自动化和测量仪器的智能化 1．5 常用电子测量仪器有哪些？ 答：（1）时域测量的仪器：电子电压表、电子计数器、电子示波器、测量用0V、±0.5级电压表，根据公式有 （2）对量程为0-100V、±1.0级电压表，同样根据公式有 从计算结果可以看出，用量程为0-100V、±1.0级电压表测量所产生的示值相对误差小，所以选用量程为0-100V、±1.0级电压表测量更准确。 2．5 系统误差、随机误差和粗大误差的性质是什么？它们对测量结果有何影响？ 答：（1）系统误差是一个恒定不变的值或是具有确定函数关系的值；进行多次重复测量，系统误差不能消除或减少；系统误差具有可控制性或修正性。系统误差使测量的正确度受到影响。 （2）随机误差的性质主要有：在多次测量中，绝对值小的误差出现的次数比绝对值大的误差出现的次数多；在多次测量中，绝对值相等的正误差与负误差出现的概率相同，即具有对称性；测量次数一定时，误差的绝对值不会超过一定的界限，即具有有界性；进行等精度测量时，随机误差的算术平均值的误差随着测量次数的增加而趋近于零，即正负误差具有抵偿性。随机误差影响测量精度。 （3）粗大误差的主要性质是测量结果明显偏离实际值。它使测量结果完全不可信，只有在消除粗大误差后才能进行测量。 2．6 削弱系统误差的主要方法是什么？ 答：削弱系统误差的主要方法有： （1）零示法 （2）替代法 （3）补偿法 （4）对照法 （5）微差法 （6）交换法 2．7 减小随机误差的主要方法是什么？ 答：理论上当测量次数n趋于无限大时，随机误差趋于零。而实际中不可能做到无限多次的测量，多次测量值的算术平均值很接近被测量真值，因此只要我们选择合适的测量次数，使测量精度满足要求，就可将算术平均值作为最后的测量结果。 2．8 准确度为0.5级、量程为0-100V的电压表，其最大允许的绝对误差为多少？ 答：最大允许的绝对误差为： 2．9 测量上限为500V的电压表，在示值450V处的实际值为445V，求该示值的： （1）绝对误差（2）相对误差（3）引用误差（4）修正值 答：（1）绝对误差 （2）相对误差 （3）引用误差 （4）修正值 2．10 对某电阻进行等精度测量10次，数据如下（单位kΩ）： 0.992、0.993、 0.992、 0.991、 0.993、 0.994、 0.997、 0.994、 0.991 、0.998。试给出包含误差值的测量结果表达式。 答： 1）．将测量数据按先后次序列表。 n n 1 0.992 -0.0015 06 0.994 0.0005 0 2 0.993 -0.0005 07 0.997 0.0035 0 3 0.992 -0.0015 08 0.994 0.0005 0 4 0.991 -0.0025 09 0.991 -0.0025 0 5 0.993 -0.0005 010 0.998 0.0045 0 2）．用公式求算术平均值。 3）．用公式求每一次测量值的剩余误差，并填入上表中。 4）．用公式计算标准差的估计值。 5）．按莱特准则判断粗大误差，即根据剔除坏值。 从表中可以看出，剩余残差最大的第10个测量数据，其值为： 所以该组测量数据中无坏值。 6）．根据系统误差特点，判断是否有系统误差，并修正。 测量数据分布均