电子测量期末复习课

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1、电子测量电子测量期末复习课期末复习课电能量测量、电能量测量、 电信号特性测量、电信号特性测量、 电路元件参数测电路元件参数测量、电子设备的性能测量量、电子设备的性能测量 。非电量的测量。非电量的测量。2.2.什么是电子测量？电子测量的特点有哪些？什么是电子测量？电子测量的特点有哪些？1.1.电子测量的主要内容有：电子测量的主要内容有： 直接测量直接测量 间接测量间接测量 组合测量组合测量 偏差式测量法（直读法）偏差式测量法（直读法） 零位式测量法（比较测量法）零位式测量法（比较测量法） 微差式测量法微差式测量法 时域测量时域测量频域测量频域测量 数据域测量数据域测量 随机测量随机测量 按测量性

2、质分：按测量性质分：按测量过程分：按测量过程分：按测量方式分：按测量方式分：下列不属于测量误差来源的是下列不属于测量误差来源的是 。A 、仪器误差和（环境）影响误差、仪器误差和（环境）影响误差 B 、满度误差和分贝误差、满度误差和分贝误差 C 、人身误差和测量对象变化误差、人身误差和测量对象变化误差 D 、理论误差和方法误差、理论误差和方法误差B3.3.相对误差定义为相对误差定义为 与与 真值真值 的比值，通常用百分数的比值，通常用百分数表示。表示。 绝对误差绝对误差4.4.随机误差的大小，可以用测量值的随机误差的大小，可以用测量值的 来衡量，其值来衡量，其值越小，测量值越集中，测量的越小，测

3、量值越集中，测量的 越高精密度越高精密度标准偏差标准偏差精密度精密度一、相对误差一、相对误差 相对误差用来说明测量精度的高低，又可分为：相对误差用来说明测量精度的高低，又可分为： (1)实际相对误差 实际相对误差定义为%100 AxA (2)示值相对误差 示值相对误差也叫标称相对误差，定义为 %100 xxx 例：被测电压真值为例：被测电压真值为 100v ，用电压表测试时，指示值为，用电压表测试时，指示值为 80v ，则相对误差为则相对误差为 。 A +25% B -25% C +20% D -20%D依依约定值约定值不同，相对误差可表示为不同，相对误差可表示为 实际相对误差实际相对误差示值

4、相对误差示值相对误差满度相对误差满度相对误差二、随机误差二、随机误差 随机误差又称偶然误差，是指对同一量值进行多次等精随机误差又称偶然误差，是指对同一量值进行多次等精度测量时，其绝对值和符号均以不可预定的方式无规则变化度测量时，其绝对值和符号均以不可预定的方式无规则变化的误差。的误差。在相同条件下多次测量同一量时，随机误差的变化特点在相同条件下多次测量同一量时，随机误差的变化特点 -分贝误差分贝误差是用是用 形式表示的形式表示的 误差。误差。对数对数相对相对测量值的测量值的数学期望数学期望 E( X ) ，就是当测量次数，就是当测量次数 n 趋趋近无穷大时，它的各次测量值的近无穷大时，它的各次

5、测量值的 。算术平均值算术平均值多余数字的舍入规则多余数字的舍入规则对测量结果中的多余有效数字，应按下面的舍入规则进行：对测量结果中的多余有效数字，应按下面的舍入规则进行：简单概括为简单概括为“小于小于5 5舍，大于舍，大于5 5入，等于入，等于5 5时采取偶数法则时采取偶数法则”。例例：将下列数字保留到小数点后一位：将下列数字保留到小数点后一位：l234，l236，l235，l245。 解：解：1234 l23 (45， 进一进一) l235 l24 (3是奇数，是奇数，5入入) 1245 124 (4是偶数，是偶数，5舍舍)某待测电压约为某待测电压约为100V100V，现有现有1.01.0

6、级级量程为量程为200V200V和和1.51.5级级量程为量程为150V150V的两个电压表的两个电压表，问用哪一块电压表测量较问用哪一块电压表测量较好？好？%2%0 . 1 )(100200%1sxxmx用用1.51.5级量程为级量程为150V150V的电压表测的电压表测100V100V时，时，%.%.)(%252511001502 sxxmx 因为因为, ,2%2.25%2%2.25% 所以选所以选用用1.01.0级量程为级量程为200V200V的电压表更好。的电压表更好。测量最大相对误差测量最大相对误差测量最大相对误差测量最大相对误差例：例：分析：测量效果好分析：测量效果好, ,主要看哪

7、块表的示值相对误差小主要看哪块表的示值相对误差小解：解：用用1.01.0级量程为级量程为200V200V的电压表测的电压表测100V100V时，时， 在低频在低频( (或超低频或超低频) )信号发生器的家族中，还有一种被称为信号发生器的家族中，还有一种被称为函数信号发生器，函数信号发生器，简称函数发生器简称函数发生器，它在输出正弦波的同时，它在输出正弦波的同时，还能输出同频率的三角波、方波、锯齿波等波形，以满足不同还能输出同频率的三角波、方波、锯齿波等波形，以满足不同的测试需求。的测试需求。函数发生器的基本工作原理函数发生器的基本工作原理是先由积分电路和触是先由积分电路和触发电路产生三角波和方

8、波，然后通过函数转换器发电路产生三角波和方波，然后通过函数转换器( (例如二极管例如二极管整形网络整形网络) )将三角波整形成正弦波。将三角波整形成正弦波。 函数信号发生器函数信号发生器能够输出多种信号波形的信号发生器是能够输出多种信号波形的信号发生器是 。函数信号发生器函数信号发生器主要由电压控制振荡器主要由电压控制振荡器(简称简称VCO， 其振荡频率可由偏置电压改变。比如改变其振荡频率可由偏置电压改变。比如改变变容二极管两端直流电压，就可改变变容二极管两端直流电压，就可改变 其等效电容，从而改变由它构成的振荡其等效电容，从而改变由它构成的振荡器的频率器的频率)、鉴相器、鉴相器(简称简称PD

9、，其输出端直流电压随其两个输入信号的相位差改，其输出端直流电压随其两个输入信号的相位差改 变变)、低通滤波器、低通滤波器(简称简称PLF，在这里的，在这里的 作用是滤除高频成分，留下随相位差变作用是滤除高频成分，留下随相位差变 化的直流电压化的直流电压)及晶体振荡器等部分构及晶体振荡器等部分构 成。成。该锁相环的基本工作原理如下该锁相环的基本工作原理如下：当压控振荡器输出：频率：当压控振荡器输出：频率f2由于某种原因变化由于某种原因变化时，相应相位也产生变化，相应相位也产生变化，该相位变化在鉴相器中与基时，相应相位也产生变化，相应相位也产生变化，该相位变化在鉴相器中与基准晶振频率准晶振频率f1

10、的稳定相位相比较，使鉴相器输出一个与相位差成比例的电压的稳定相位相比较，使鉴相器输出一个与相位差成比例的电压ud(t)，经过低通滤波器，检出其直流分量，经过低通滤波器，检出其直流分量uc(t) ，用，用uc(t)控制压控振荡器中压控控制压控振荡器中压控元件数值元件数值(如变容二极管电容如变容二极管电容)，从而调整，从而调整VCO的输出频率的输出频率f2 ，使其不但频率和，使其不但频率和基准晶振一致，相位也同步，这时称为相位锁定，因此最终基准晶振一致，相位也同步，这时称为相位锁定，因此最终VCO的频率输出的频率输出稳定度就由晶振频率稳定度就由晶振频率f1所决定。所决定。锁相环路的基本组成和工作原

11、理。锁相环路的基本组成和工作原理。 图中压控振荡器输出频率经分图中压控振荡器输出频率经分 频后得到频后得到 频率的信号送往鉴相器，与采自晶振输出经频率的信号送往鉴相器，与采自晶振输出经n2次分次分频的频率频的频率f0/n2的信号进行相位比较，由前面的锁相的信号进行相位比较，由前面的锁相环路的介绍可知环路的介绍可知，当当201/nfnf 021fnnf 间接合成法即锁相环路法间接合成法即锁相环路法即即ZrZrMHfkHf40,10021 ZoMHf)1 .10173( ZkHf100 已知用于组成混频倍频环，其，步进频率环路形式如下图所示，求（1）M取“+”，N=？（2）M取“”N=？输出频率输