1、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 0.1s)两种方法。(1)试比较这两种方法由1 误差所引起的测量误差;(2)从减少1 误差的影响来看,试问 fx 在什么频率范围内宜采用测频方法,什么范围宜采用测周方法?解:(1)测频时,在 1s 的闸门时间内对被测信号的计数值为:200Hz1s200 则量化误差为:1/2000.5测周时,因为被测信号的频率为 200Hz,则一个周期时间为 1/2000.0005 秒。由于时标为 0.1s,所以被计数频率为 1/0.1s10MHz10 7Hz。在 0.0005 秒内计得的数为:1070.0
2、0055000,所以量化误差为:1/50000.02(2)为了确定是采用测频还是测周的方法,必须先得到采用这两种方法的量化误差相等的点,即中界频率 : 式中:f st为测频是选用的闸门时间的倒数;f ct为测周时选用的频标信号的频率。代入数值可得: ,因此当 fx小于 3162.3Hz 时,宜选用测周的方法;当fx大于 3162.3Hz 时,宜选用测频的方法。4、下图为一双环合成单元,其中内插振荡器的输出频率范围为 30KHz40KHz,环 1 的分频比 N 变化范围为 200500,输入参考频率 为 10KHz,问该合成单元的输出频率范围是多少?解:5、 锁相环有哪几个基本组成部分,各起什么
3、作用?解:锁相环是一个相位负反馈系统,其基本组成部分包括:鉴相器、环路滤波器和压控振荡器。鉴相器完成输入与输出信号的相位比较,其输出反映它们之间的相位差。环路滤波器为一低通滤波器,用于滤除鉴相器输出中的高频成分和噪声。压控振荡器实现对输入频率的跟踪,它根据鉴相器的输出调整输出频率以降低输出信号与输入信号的相位差,从而实现频率的跟踪。6、 一 DDS 频率合成器的参考时钟为 100MHz,相位累加器宽度为 40 位,问:(1)该频率合成器的频率分辨力是多少?(2)若频率控制字 M 为 800000000,求输出频率。7.用示波器观测正弦波时,荧光屏上得到如图所示波形,试分析示波器哪个部分工作不正
4、常?(1)为扫描锯齿波线性度不好;(2)Y 放大器引入失真,出现削顶,产生截止失真;(3)有扫描回线,增辉电路工作不正常。 8、用双踪示波器观测两个同频率正弦波 a,b,若扫描速度为 20s/cm,而荧光屏显示两个周期的水平距离是 8cm,问:(1)两个正弦波的频率是多少?(2)若正弦波 a 比 b 相位超前 1.5cm,那么两个正弦波相差为多少?用弧度表示。频率: 相差: 9、双斜积分式 DVM 基准电压 Vr=10V,第一次积分时间 T1=100ms,时钟频率 f0=100kHz,问:(1)该 DVM 为多少位的电压表?(2)该 DVM 的分辨力为多少?(3)DVM 显示出 T2时间内的计
5、数值 N2=5600,问被测电压 Vx=?(1) ,故 DVM 为四位(2)分辨力 (3)N 2=5600,Vx=N2Vr/N1 =5600 字1mV/字=5.600V, 10、一台 DVM,准确度为 ,温度系数为,在室温为 28时用 2V 量程档分别测量 2V 和 0.4V 两个电压,试求此时的示值相对误差。解:11、基本量程为 10.000V 的四位斜坡电压式 DVM 中,若斜坡电压的斜率为 10V/40ms,问时钟频率应为多少?当被测直流电压为 9.256V 时,门控时间及累计脉冲数各为多少?解:12、用一台 5 位十进电子计数器测量频率,选用 0.1s 的闸门时间。若被测频率为 10K
6、Hz,则测频分辨力为多少?量化误差(相对误差值)为多少?如果该计数器的最大闸门时间为10s,则在显示不溢出的情况下,测量频率的上限为何值?解: (1)测量分辨率(1/0.1s) 10Hz(2)在 0.1s 的闸门时间内的计数值为:10KHz0.1s1000, 则量化误差的相对值为:1/10000.1(3)为了显示不溢出,则在 10s 的最大闸门时间内计得的值不能超过 105,由此可得测量频率的上限值为:10 5/10s10KHz 13、检定量程为 100 A 的 2 级电流表,在 50 A 刻度上标准表读数为 49 A ,问此电流表是否合格?解: x 0 =49A x=50A x m =100
7、A则此表在 50A 点是合格的。要判断该电流表是否合格,应该在整个量程内取足够多的点进行检定。14、设电压 V 的三个非等精度测量值分别为:它们的权分别为 6 , 7 , 5 ,求 V 的最佳估值。 15、将下列数字保留 3 位有效数字: 45.77 36.251 43.149 38 050 47.15 3.995解:现将保留的有效数字列于下面: 45.8 36.2 43.1 3.80104 47.2 4.00 舍如规则:小于 5 舍,大于 5 入,等于 5 时取偶数。16、试述测量的定义答:关于测量的科学定义,有狭义和广义之分。 狭义测量是指为了确定被测对象的量值而进行的实验过程。 广义测量
8、是指 为了获取被测对象的信息而进行的实验过程。17、测量两个电压,分别得到它的测量值 ,它们的实际值分别为,求测量的绝对误差和相对误差。解:解:19、什么是计量?它有何特点?计量与测量的关系如何?计量是为了保证量值的统一和准确一致的一种测量,它是利用技术和法制手段实施的一种特殊形式的测量,即把被测量与国家计量部门作为基准或标准的同类单位量进行比较,以确定合格与否,并给出具有法律效力的检定证书。计量的三个主要特征是统一性、准确性和法制性。 由于测量发展的客观需要出现了计量,测量数据的准确可靠,需要计量予以保证,计量是测量的基础和依据,没有计量,也谈不上测量。测量又是计量联系实际应用的重要途径,可以说没有测量,计量也将失去价值。计量和测量相互配合,相辅相成。