钟阳 整理
电子测量技术 课后作业参考答案
第一章 绪论
1.1 什么是电子测量?下列三种情况是否属于电子测量? (1) 用红外测温仪测量温度;
(2) 利用压力传感器将压力转换为电压,再通过电压表测量电压值以实现对压力的测量; (3) 通过频谱分析仪测量方波的频谱密度。
答:电子测量是以电子技术理论为依据,以电子测量仪器和设备为手段,以电量和非电量为测量对象的测量过程。属于电子测量的是(1)、(2)、(3)。
1.2 简述电子测量的内容、特点及电子测量方法的分类。见1.2节与1.3节。
答:电子测量的内容包括: (1) 电能的测量
(2) 电信号特性的测量 (3) 电路参数的测量
(4) 导出量的测量(增益、失真度、调幅度等) (5) 特性曲线的显示 电子测量的特点: (1) 频率范围宽 (2) 量程范围广 (3) 测量准确度高 (4) 测量速度快
(5) 易于实现遥测和测量过程的自动化 (6) 易于实现仪器小型化 电子测量方法的分类: 按测量方法分类: (1) 直接测量 (2) 间接测量 (3) 组合测量
按直读测量法与比较测量法 (1) 直读测量法 (2) 比较测量法 按测量性质分类 (1) 时域测量 (2) 频域测量 (3) 数据域测量 (4) 随机量测量
1.3 计量基准划分为几个等级?
答:主基准、副基准和工作基准。
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第二章 测量误差分析与数据处理
2.1 某电压表的刻度为0~10V,在5V处的校准值为4.95V,求其绝对误差、修正值、实际相对误差及示值相对误差。若认为此处的绝对误差最大,问该电压表应定为几级? 答:绝对误差:?x?x?A?5V?4.95V?0.05V
修正值: C=??x??0.05V
?x0.05??1.01% A4.95?x0.05??1% 示值相对误差:x5实际相对误差:电压表等级为:?m?0.05|?xm|?100%?0.5%,即为0.5级 ?100%=10xm2.2、若测量10V左右的电压,手头上有两块电压表,其中一块量程为150V,0.5级,另一块为15V,2.5级。选用哪一块测量更准确?
用①时,?Um= ±S%*Um=?0.75V ,示值范围(10?0.75V) 用②时, ?Um= ±S%*Um=?0.375V ,示值范围(10?0.375V) 所以,选择②表的测量误差要小
2.3 题2.3图中电流表A1指示值I1=20mA,相对误差?1??2%;电流表A指示值I=30mA,???2%;用I2=I-I1的方法求I2,问最大可能的相对误差?2m是多少? 解:因为:I2=I-I1 所以:?2??(=?(ER1AIA1I1I2R2题2.3图II?|?|?1?|?1|) I?I1I?I130mA20mA?|2%|??|2%|)
30mA?20mA30mA?20mA=±(6%+4%)=±10%
答:最大可能的相对误差?2m是±10%.
2.4 用2.0级100mA的电流表与2.5级100mA的电流表串联起来测量电流。前者示值为80mA,后者示值为77.8mA.
(1) 如果把前者作为标准表校验后者,问被校验表的绝对误差是多少?应当引入的修正值是多少?测得值的实际相对误差为多少?
(2) 如果认为上述结果是最大误差,则被校表的准确度等级应定为几级? 解:(1) 绝对误差?A=77.8mA-80mA=-2.2mA 修正值 C=-?A=2.2mA
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实际相对误差 ?= (2)
?A?2.2mA==-2.75% A80mA?m?|?2.2mA||?xm|?100%=2.2% 所以,该表为2.5级。 ?100%=
100mAxm2.5 题2.5图是一电阻分压电路,UAB理应等于
1E(即25V),但2R1E50VA10KΩ+-25KΩRvV用一内阻RV=25k?的直流电压表测量时,结果并非如此。问这时电压表的示值Ux是多少伏?实际相对误差?A是多少? 解:
R210KΩUxB题2.5图10?25R2//RV电压表示值Ux=E??50?10?25=20.83V
10?25R2//RV?R1?1010?25?U=20.8-25=-4.17V
?U?4.17V?100%=实际相对误差?A=?100%=-16.68%?-16.7% U25V
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2.8 已知电压表量程为100V,电压表灵敏度为10K?/V,示值为80V,电流表内阻为RA=27?,量程为1mA,示值为0.4mA,求:
A(1) Rx的测量值
R(2) Rx的实际值 REVR(3) Rx的测量(相对)误差
Avx解:(1) Rx的测量值=
80V=200k?
0.4mA题2.8图(2) Rx的实际值
因为电压表灵敏度为10K?/V,示值为80V,所以阻值为10K?/V?80V=800K? 电压表中电流为IU=
80V=0.1mA
800K? Rx中的电流为:IR=0.4mA-0.1mA=0.3mA Rx的实际值=
80V=266.7K?
0.3mA(3) Rx的测量误差(?R)
?R=
?R200?266.7?66.7??100%??100%=-25% Rx266.7266.7
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