1、 電子測量技術試題一、 什么是電子測量？舉例說明。答:利用電子技術進行的測量都可稱為電子測量。是以電子技術理論為依據，以電子測量儀器和設備為手段，以電量和非電量為測量對象的測量過程。例如：利用壓力傳感器將壓力轉換為電壓，再通過電壓表測量電壓值以實現對壓力的測量。通過頻譜分析儀測量方波的頻譜密度。用電壓表或萬用表測量電壓，電流表或萬用表測量電流，萬用表測量電阻，示波器測量波形。二、 舉例說明量值、影響量、量的真值、讀數、測得值。答：量值：油樹脂與計量的乘積表示量的大小。例如，5mA，3A。影響值：不是被測量，但卻影響被測量的量值或計量器具示值的量。例如，環境溫度、被測較量電壓的頻率。量的真值：某

2、量在所處的條件下被完美地確定或嚴格定義的量值。讀數：是儀表刻度盤，或顯示器上直接讀到的數字。測得值：由測量得出的量值。三、 電子測量包括哪些內容？它有哪幾個明顯的特點？答：內容：電能量的測量（各種頻率和波形的電壓、電流、電功率等）；電信號特性的測量（信號波形、頻率、相位、噪聲及邏輯狀態等）；電路參數的測量（阻抗、品質因數、電子器件的參數等）；導出量的測量（增益、失真度、調幅度等）；特性曲線的顯示（幅頻特性、相頻特性及器件特性等）。特點：頻率范圍寬、量程范圍廣、測量準確度高、測量速度快、易于實現遙測和測量過程的自動化、易于實現儀器小型化。四、 電子測量儀器的發展大體經歷了幾個階段？請詳細闡述。答

3、：模擬儀器：基本結構是電磁機械式的，借助指針來顯示測量結果。數字儀器：將模擬信號的測量轉換為數字信號的測量，并以數字方式輸出測量結果。智能儀器：內置微處理器和GPIB接口，既能進行自動測量又具有一定的數據處理能力。虛擬儀器：它是一種功能意義上的儀器，在微計算機上添加強大的測試應用軟件和一些硬件模塊，具有虛擬儀器面板和測量信息處理系統，使用戶操作微機就像操作真實儀器一樣。五、 什么是電子儀器？舉一個典型電子儀器的例子，說明其功能、技術指標等。答：電子儀器是以電子技術為基礎，融合電子測量技術、計算機技術、通信技術、數字、軟件技術、總線技術等組成單機或自動測試系統。以電量、非電量、光量的形式，測量被

4、測量對象的各項參數或控制被測量系統的進行。六、 計量基準劃分為幾大類？每一類計量基準的作用是什么。答：國家基準（主基準）：用來復現和保存的計量單位，具有現代科學技術所能達到的最高精確度的計量器具，經國家鑒定并批準，作為統一全國計量單位量值的最高依據。副基準：通過直接或間接與國家基準比對來確定其量值并經國家鑒定批準的計量器具。工作基準：經與國家基準或副基準校準或比對，并經國家鑒定，實際用以檢定計量標準的計量器具。七、 計量器具的特征包括哪些內容？答：（1）標稱范圍（2）測量精確度（準確度）（3）靈敏度（4）鑒別力（5）鑒別力域（6）分辨力（7）作用速度（8）穩定度八、 什么是測量誤差？為什么要研

5、究測量誤差？答; 測量結果和被測量真值之間總會存在差異，這種差異就叫做測量誤差。研究測量誤差的目的：1，正確認識誤差的性質和來源，以減少測量誤差。2，正確處理測量數據，以得到接近真值的結果。3，合理地制定測量方案，組織科學實驗，正確地選擇測量方法和測量儀器，以便在條件允許的情況下得到理想的測量結果。4，設計中需要用誤差理論進行分析并適當控制這些誤差因素，使儀器的測量準確達到設計要求。九、 測量誤差的表示方法劃分為幾種？每一種測量誤差的作用是什么？答：1. 絕對誤差：由測量所得到的被測量值x與其真值A0的差。x=x- A0 2. 相對誤差：測量的絕對誤差與被測量的真值之比。3.分貝誤差：用對數形

6、式表示的誤差稱為分貝誤差。十、 根據誤差的性質，測量誤差劃分為幾大類？其各自的定義是什么？舉例說明。答：1.系統誤差：在相同條件下，多次測量同一個量值時，誤差的絕對值和符號保持不變，或在條件改變時，按一定規律變化的誤差。2. 隨機誤差（偶然誤差）：在相同條件下，多次測量同一個量值時，誤差的絕對值和符號以不可預訂方式變化的誤差。3.疏失誤差（粗大誤差）：在一定測量條件下，測量值明顯地偏離實際值所形成的誤差。十一、 舉例說明等精密度測量。答：在相同條件下，用相同的儀器和方法，由同一測量者以同樣細心的程度進行多次測量，稱為等精密度測量。比如測量系統誤差，隨機誤差，疏失誤差等。十二、 隨機誤差呈何種分

7、布？并采用哪一種數字表達式？答：成正態分布。其分布密度表達式： 十三、 判斷系統誤差有幾種方法？減小系統誤差有幾種措施？答：判斷系統誤差的方法：1、實驗對比法2、剩余誤差觀察方法3、馬利科夫判據4、阿卑赫梅特（Abbe-Helmert）判據。減小系統誤差的方法：1. 從產生系統誤差的根源上采取措施2. 用修正法減小系統誤差3. 減小恒值誤差的技術措施十四、 什么是不確定度？什么是壞值？壞值的剔除準則是什么？答：在實際測量中，可以認為大于3的誤差其出現的可能性極小，所以通常把等于3的誤差稱為極限誤差或隨機不確定度。在測量數據中，如果出現大于3的誤差，則可以認為該次測量值是壞值。壞值的剔除準則：|

8、 ui |3十五、 常用函數的合成誤差有幾種？寫出其數學表達式。答：1.積函數的合成誤差：y= ±(|A|+| B |) 2.商函數的合成誤差：y =A-B 3. 冪函數的合成誤差：y=±（|mA|+|n B |）4. 和差函數的合成誤差: 當y=A+B 時當y=A+B 時5. 和差積商函數的合成誤差: 十六、 在設計測量方案時應從哪幾個方面考慮？答：(1)了解被測量的特點，明確測量目的(2)確定測量原理，制訂初步方案，注意：應使被測電路系統及測試儀器等均處于正常狀態。應滿足測量原理中所要求的測量條件。盡量減小系統誤差，設法消除隨機誤差的影響，合理選擇測量次數及組數。(3)

9、明確準確度要求，合理選擇儀器類型。(4)環境條件要符合測量要求。十七、 設計一臺數字萬用表。要求：1、 畫出原理框圖。2、 根據原理框圖詳細闡述其工作過程。3、 任意選擇峰值式、平均值式及有效值式三種類型之中的一種數字電壓表。答： 檢波電路輸出的直流電壓正比于輸入交流電壓絕對值的平均值，這種電路稱為平均值檢波器。采用半波和全波檢波式電路。在微安表兩端并聯電容用于濾除檢波后電流中的交流成分，避免表針抖動。首先將開關S置“1”位，電壓表測出的是包括基波在內的被測信號總的電壓有效值。然后將開關置“2”位，調節基波抑制網絡的參數，使網絡的諧振頻率與被測信號對基波頻率相同，將基波“全部”濾除，這時電壓表

10、的示值等于所有諧波電壓的總有效值（不含基波）。十八、 詳細闡述失真度測量儀的基本工作原理。答：十九、 采用何種分離法測量阻抗？并詳細說明其工作原理。答：采用虛、實不分分離法測量阻抗。 二十、 設計一臺實用的數字頻率計。要求：1、 畫出工作原理框圖。2、 詳細闡述其工作過程。由晶振經分頻及門控電路得到具有固定寬度T的方波脈沖，作為門控信號。時間基準一般稱為閘門時間，控制主門（與門）的一個輸入端。被測信號經放大整形后變成序列窄脈沖，送至主門另一輸入端。開始測頻時，先將計數器置零，待門控信號到來后，主門開啟，允許信號脈沖通過，計數器開始計數，直到門控信號結束，主門關閉，停止計數。答： 二十一、 模擬

11、測量和數字測量各有何優缺點？為什么測量儀器的發展方向是數字化、智能化和虛擬化？答: 模擬測量的優點：(1)應有足夠寬的頻率范圍(2)應有足夠寬的電壓測量范圍 (3)應有足夠高的測量準確度(4)應有足夠高的輸入阻抗(5)應有足夠高的抗干擾能力數字測量的優點：1.數字顯示，2.準確度高，3.測量范圍，4.分辨力高5.測量速度快6.輸入阻抗高7.抗干擾能力強；模擬測量的缺點：精確度不高，誤差大，數字測量的缺點：測量時容易產生干擾；因為現在科學技術正在朝向自動化趨勢發展。二十二、 數字存儲示波器有哪幾種功能特點？答：數字存儲示波器的功能特點（1）觸發點位置可任意設定（2）滾動方式（3）峰值檢測功能（4

12、）累計峰值檢測功能（5）平均功能（6）CRT讀出功能（7）游標測量功能（8）存儲波形的擴大及縮小（9）具有記錄輸出功能（10）菜單功能（11）接口二十三、 模擬示波器Y軸輸入端的衰減器是阻容（RC）衰減器而不是電阻（R）衰減器，為什么？其中RC衰減器中的一個電容為什么是可調的？答：二十四、 掃頻儀中的關鍵器件是何種器件？為什么采用這種器件？答：變容二極管；、變容二極管的作用變容二極管是利用PN結之間電容可變的原理制成的半導體器 變容二極管與反向偏壓件，在高頻調諧、通信等電路中作可變電容器使用。 變容二極管屬于反偏壓二極管，改變其PN結上的反向偏壓，即變容二極管(Varactor Diodes)

13、為特殊二極管的一種。當外加順向偏壓時，有大量電流產生，PN（正負極）接面的耗盡區變窄，電容變大，產生擴散電容效應；當外加反向偏壓時，則會產生過渡電容效應。但因加順向偏壓時會有漏電流的產生，所以在應用上均供給反向偏壓。PN結電容量。反向偏壓越高，結電容則越少，反向偏壓與結電容之間的關系是非線性的變容二極管(Varactor Diodes)為特殊二極管的一種。當外加順向偏壓時，有大量電流產生，PN（正負極）接面的耗盡區變窄，電容變大，產生擴散電容效應；當外加反向偏壓時，則會產生過渡電容效應。但因加順向偏壓時會有漏電流的產生，所以在應用上均供給反向偏壓。二十五、 什么是頻標？結合工作原理框圖闡述單一

14、頻標產生的工作原理。答：頻標是頻率標記的簡稱，頻率標記是用一定形式的標記對頻率特性曲線上的任意一點進行定量描述；二十六、 舉出一個邏輯分析儀的應用實例。二十七、 設計一個非電量測量的應用電路。要求：1、 畫出工作原理電路圖。2、 說明每一個元器件的作用。 二十八、 什么是電磁兼容？在設計電子電路時為什么要重視電磁兼容設計？答：是指電子設備在一定的電磁環境中，保持其固有的性能和完成規定功能的能力；因為電磁兼容學科是一門尖端的綜合性科學，它涉及數學、電磁場理論、天線與電磁波傳播、電路理論、信號分析、材料科學、工藝學和生物醫學等理論基礎。 二十九、 產生電磁兼容干擾的原因有哪幾種？舉例說明其中的一種

15、。 答：1.按干擾產生的原因分類：(1)外部干擾(噪聲)，1)人為性干擾 ，2)自然性干擾；(2)內部干擾(噪聲)； 三十、 什么是智能儀器？設計一種實用的智能儀器。 要求：1、畫出工作原理框圖 2、闡述其工作過程 注：以上試題答案請參閱書中的相關章節內容。 三十一、 某電壓表的刻度為010V，在5V處的校準值為4. 95V, 求其絕對誤差、修正值、實際相對誤差、示值相對誤差，若認為此處的絕對誤差最大，問該電壓表應定為幾級？ 解： X=XA=54.95=（+）0.05V C= X= 0.05V r=X / A= 0.05 / 4.95 = 1.01 % r= X / X = 0.05 / 5

16、=1% r=X / X= 0.05 /10 =0.5 % 電壓表應定為0.5級。 三十二、 某示波器的垂直偏轉靈敏度最低一檔為20V / cm, 探極衰減倍率為10，掃描速度最高為0.1S / cm，屏幕有效面積取5cm×5cm, 欲在此范圍內顯示5個周期的正弦波形，求該示波器可以觀測信號的最高頻率和最大電壓有效值分別是多少？ 解：因為被測信號周期 T = =0.1S 所以 f=10MHz 又因 U= 20V/ cm×5cm×10=1000V 所以 U=354V 三十三、在示波器屏幕上測得方波電壓的U=20V，用1、（單）峰值表，2、（全波）均值表，3、有效值表測

17、量時，其讀數分別是多少？ 解：因為單峰值U=U/ 2=20 / 2=10V， 1、 用峰值表的讀數 U=U/=10 /=7.1V 2、 用均值表的讀數 U=1.11U/ KK=1.11×10 / 1×1=11.1V 3、 用有效值表的讀數 U=U/ K=10 / 1=10V 三十四、檢定一只3m A, 2.5級電流表的滿度值誤差，按規定引入修正值后，使用的標準儀器產生的誤差不大于受檢儀器容許誤差的。現有下列四塊標準電流表，問應選擇哪一塊最合適？為什么？ （1）、10mA 0.5級 （2）、10mA 0.2級 （3）、15mA 0.2級 （4）、5mA 0.5級 解：表（2）

18、、表（3）精度高，但價格昂貴，表（1）量程偏大，所以上述三塊電流表不合適。表（4）精度高，價格適中，選擇表（4）最合適。三十五、檢驗GB-9電壓表的100mV檔，測得數據如下：GB-9刻度值0102030405060708090100.0標準表示值0.09.920.230.439.850.260.470.380.089.7100.0求：1、校準點10mV和70mV處的絕對誤差和修正值。2、30mV點的實際相對誤差和示值相對誤差。3、儀表的準確度等級應定為多少？解：1、X= 9.9-10= 0.1；C=0.1X=70.3-70=0.3；C= 0.3 2、X =30.4-30 =0.4； r= r

19、= 3、由公式V=±S%·Vm 可知 ±S%= 故儀表應定為0.5級 三十六、 用一臺4位半的DVM進行測量，已知固有誤差為±（0.08%讀數+0.01%滿度），選用直流1V量程測量一個標稱值為0.5V的直流電壓，顯示值為0.04865V，問此時的示值相對誤差是多少？解：V=±（0.4865×0.08%+0.01%×1） =±0.00049 r=±×100%=±0.1%三十七、在線測量某電阻中的電流，已知該電阻R=5K±5%，用萬用表6V量程測得電阻兩端的電壓為4V，欲保證電

20、流的測量誤差不超過70mA，問萬用表的等級應為多少？（萬用表內阻忽略不計）解：由商函數的合成誤差公式：I=則V=I·R+·R=0.07×5+×（±5×5%） =0.35±0.2V欲滿足測量要求，取V=0.15V，由V=±S%·Vm 可知±S%= =2.5% 因此萬用表的等級應為2.5級。 三十八、已知CD4B型超高頻導納電橋在頻率高于1.5MHz時，測量電容的誤差為±5%（讀數值）±1.5pF，求用該電橋分別測200pF、30pF、2pF時 ，測量的絕對誤差和相對誤差。討論儀

21、器誤差的相對部分和絕對部分對總誤差的影響。 解：C=200pFC=200×（±5%）±1.5=±11.5pFr=±5.75%C=30pFC=30×（±5%）±1.5=±3pFr=±10%C=2pFC=2×（±5%）±1.5=±1.6pFr=±80%由各C可知，當被測量較大時，儀器誤差的相對部分影響較大，例如測200pF時相對誤差部分造成的影響為±10pF；當被測量較小時，儀器誤差的絕對部分影響較大。例如C=2pF時，相對部分只影響

22、77;0.1pF，而絕對部分影響±1.5pF。 三十九、被測電壓的實際值在10V左右，現有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 r=±7.5% 若用15V、1.5級電壓表測量 r=±2.25% 可見，選擇15V、1.5級表測量更為合適。 四十、用電橋測一批50mH左右的電感，由于隨機誤差的影響，對每個電感的測量值均在L±0.8mH的范圍內變化。若希望測量值的不確定范圍減小到0.3mH以內，在沒有更精密的儀器時，問可采用什么辦法？ 解：可采用多次測量的方法。設測量次數為n 由公式 ，

23、得n =7.18 四十一、已知方波重復頻率為20MHz，用一臺模擬示波器（f=30MHz）觀測它，問是否會帶來明顯的失真？ 會帶來明顯的失真，因為方波的諧波成分很豐富，而僅其二次諧波即為40MHz ,大于模擬示波器的f。通常為了使信號的高頻成分基本不衰減地被顯示，示波器的帶寬應為被測信號中最高頻率的3倍左右。四十二、欲觀測一個上升時間t約為50ns的脈沖波形，現有下列四種型號的示波器，問選用哪種型號的示波器最好？為什么？其次應選用哪種示波器？（1） A型，f=10MHz，t40ns（2） B型；f=30MHz，t12ns（3） C型：f=15MHz，t24ns（4） D型：f=100MHz，t3.5ns解：選用示波器的一個原則是示波器本身的上升時間t應該遠小于被測波形的上升時間t，根據這一原則應優先選用D型示波器。其次應選用B型示波器。四十三、用一臺7位電子計數器測量一個f=5MHz的信號頻率，試分別計算當閘門時間置于1s、0.1s和10ms時，由±1誤差產生的測頻誤差。解：當用計數器測頻時，由