1、 1 第一章 测量的基本原理 一、 填空题 ： 1 某测试人员在一项对航空发动机页片稳态转速试验中，测得其平均值为 20000 转 / 分钟（假定测试次数足够多）。其中某次测量结果为 20002 转 / 分钟，则此次测量的绝对误差 x _ ，实际相对误差 _ 。 答案： 2 转 / 分钟， 0.01 。 2 在测量中进行量值比较采用的两种基本方法是 _ 和 _ 。 答案： 间接比较法，直接比较法。 3 计量的三个主要特征是 _ 、 _ 和 _ 。 答案： 统一性，准确性，法律性。 4 _ 是比较同一级别、同一类型测量标准的一致性而进行的量值传递活动。 答案： 比对。 5 计算分贝误差的表达式为
2、 ，其中 称为 _ 。 答案： 相对误差 6 指针偏转式电压表和数码显示式电压表测量电压的方法分别属于 _ 测量和 _ 测量。 答案：模拟，数字 7 为了提高测量准确度，在比较中常采用减小测量误 差的方法，如 _ 法、 _ 法、 _ 法。答案： 微差、替代、交换 二、判断题： 1 狭义的测量是指为了确定被测对象的个数而进行的实验过程（错） 2 基准用来复现某一基本测量单位的量值，只用于鉴定各种量具的精度，不直接参加测量。 （ 对 ） 3 绝对误差就是误差的绝对值（错） 4 通常使用的频率变换方式中，检波是把直流电压变成交流电压（错） 4 通常使用的频率变换方式中，检波是把直流电压变成交流电 压
3、（ ） 5 某待测电流约为 100mA 。现有两个电流表，分别是甲表： 0.5 级、量程为 0400mA ；乙表 1.5 级，量程为 0100mA 。则用甲表测量误差较小。 （ 错 ） 6 在电子测量中，变频是对两个信号的频率进行乘或除的运算。 （ 错 ） 三、选择题： 1 下列各项中不属于测量基本要素的是 _ C _ 。 A 、被测对象 B 、测量仪器系统 C 、测量误差 D 、测量人员 2 下列各项中不属于国际单位制基本单位的是 _ D _ 。 A 、坎德拉（ cd ） B 、开尔文（ K ） C 、摩尔（ mol ） D 、千米（ km ） 3 下列不属于测量误差来源的是 _ B _ 。
4、 A 、仪器误差和（环境）影响误差 B 、满度误差和分贝误差 C 、人身误差和测量对象变化误差 D 、理论误差和方法误差 4 _ B _ 是 同时考虑了事物运动状态及其变化方式的外在形式、内在含义和效用价值的主体认识论层次信息。 A 、语法信息 B 、全信息 C 、实在信息 D 、先验信息 5 主体认识论层次的信息比客体认识论层次信息具有丰富得多的内涵。并不是因为： A A 、 认识的主体具有想象力 B 、认识的主体具有感觉能力 C 、认识的主体具有理解能力 D 、认识的主体具有目的性 6 分频是对信号频率进行 _ D _ 运算。 A 、加法 B 、减法 C 、乘法 D 、除法 四、简答题 1
5、 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。广义测量是指 为了获取被测对象的信息而进行的实验过程。 2 2 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。 答案： 答案： 4 什么是计量？它有何特点？计量与测量的关系如何？ 答案： 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
6、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。 5 比较有哪些类型？它们各自的特点是什么？ 答案： 测 量 中 使 用 比 较 器 可 进 行 五 种 不 同 层 次 的 比 较 ：3 6 电子测量中典型的比较方法有哪些？ 答案： 7.电子测量中常用了哪些参量的比较技术？ 答案： 电压比较、阻抗比较、频率（时间）比较、相位比较、数字比较等。 8 试举例说明运算与处理功能在电压测量中的应用。 答案：
7、第二章 测量方法与测量系统 一、 填空题 ： 1 电子测量的特点有：测量频率范围宽、 _、 _、 _、 _、易于实现测量过程的自动化和测量仪器智能化。 答案： 量程范围宽；测量准确度高、测量速度快、易于实现遥测。 2 从基本的测量对象来看，电子测量是对 _和 _ 的测量。 答案： 电信号；电系统 3 有源量测 量系统与无源量测量系统在功能结构上最显著的区别是有无 _ 。 答案： 测试激励信号源。 4 4 测量系统的理想静态特性为 _ 。 答案： 5 常用的可靠性指标有 _ 、 _ 、 _ 、 _ 。 答案： 平均无故障时间；可信任概率；故障率或失效率；有效度或可用度。 6 描述系统动态特性的数
8、学模型有：时域中的 _ 和 _ ，复频域中的 _ ，频域中的_ 。 答案： 微分方程；脉冲响应函数；传递函数；频率响应函数。 7 一阶系统的频率特性中， 当 时， 答案： 0.707； 。 8 二阶系统的频率特性中，当阻 尼比 _ ，在信号频率等于谐振频率时，系统会发生共振；当阻尼比_ 时，系统无谐振。 答案： 0.707 二、判断题： 1 从广义上说，电子测量是泛指以电子科学技术为手段而进行的测量，即以电子科学技术理论为依据，以电子测量仪器和设备为工具，对电量和非电量进行的测量。（对） 2. 信号是用变化着的物理量来表示信息的一种函数，信号是信息的载体，具有能量。所以信号就是信息。（错） 3
9、. 周期性信号是确定性 信号，非周期信号（如瞬变冲激信号）是随机信号。（错） 4. 给线性系统输入一个正弦信号，系统的输出是一个与输入同频率的正弦信号（对） 5. 频域测量中最典型的测试信号是脉冲信号。（错） 6. 测试装置的灵敏度越高，其测量范围越大。（错） 7. 从系统的阶跃响应有无振荡，一定可以区分出一阶系统和二阶系统。（错） 三、选择题： 1. 电子信息技术应用在电子测量中的优点有（ A、 B、 C、 D、 E ）。 A.速度极快 B. 分辨力高 C.范围宽 D.利于信息传递 E. 变换技术灵活 2. 采样信号是指（ A）。 A.幅 值连续、时间离散 B.幅值离散、时间连续 C.幅值连
10、续、时间连续 D.幅值离散、时间离散 3. 下列参量中有源量有（ B D）。 A.反射系数 B.功率 C.导磁率 D.信号频率 4.仪器通常工作在（ C ），可满足规定的性能。 A.基准条件 B.极限工作条件 C.额定工作条件 D.储存与运输条件 5.已知系统输入量的拉氏变换为 X(S)，输出量的拉氏变换为 Y(S)，则测量系统的传递函数为（ D ）。 四、简答题 : 1 某压力传感器具有线性静态特性，其压力测量范围为 100 600kPa，对应输出直流电压 0.0 50.0mV，求该传感器的量程和灵敏度。 答案： 量程测量范围上限测量范围下限 600 100 500 (kPa) 2. 如何获
11、得一个实际测量系统的静态特性？ 答案： 测试系统的静态特性是通过静态标定或静态校准的过程获得的。静态标定就是在一定的标准条件下，利用一定等级的标定设备对测试系统进行多次往复测试的过程，如下图所示。5 3. 简述线性系统的频率特性的测量方法。 答案： 4. 某一阶测量系统，在 时，输出为 10mV；在 时，输出为 100mV；在 时，输出为 50mV，试求该测量系统的时间常数。 答案： 初始值不为零的一阶测量系统，其阶跃响应的微分方程的解为： 由已知条件得： 化解得： 故：该测量系统的时间常数为8.506 秒。 第三 章 测量误差及数据处理 一、 填空题 : 1. 在测量数据为正态分布时，如果测
12、量次数足够多，习惯上取 作为判别异常数据的界限，这称为莱特准则。 答案： 3 2. 相对误差定义为 _ 与 _ 的比值，通常用百分数表示。 答案： 误差；真值 3. 随机误差的大小，可以用测量值的 _ 来衡量，其值越小，测量值越集中，测量的 _ 越高 .答案： 标准偏差；精密度 6 4. 测量值的数学期望 M( ) ，就是当测量次数 n 趋近无穷大时，它的各次测量值的 _ 。 答案： 算术平均值 5. 随机误差的特点有 _,_,_,_ 。 答案 ： 对称性；单峰性；有界性；抵偿性 6. 分贝误差是用 形式表示的 误差 . 答案： 对数；相对 7. 将 15.36 和 362.51 保留 3 位
13、有效数字后为 _,_. 答案： 15.4 ； 363 ； 8. 用一只 0.5 级 50V 的电压表测量直流电压，产生的绝对误差 _ 伏。 答案： 0.25 9. 设 ，且各分项的相对误差分别为 ，则 y 的相对误差 =_ 。 答案： 10. 10 下列几种误差中，属于系统误差的有 _ 、 _ ，属于随机误差的有 _ ，属于粗大误差的有 _ 。 （ 1 ）仪表未校零所引起的误差； （ 2 ）测频时的量化误差；（ 3 ）测频时的标准频率误差； （ 4 ）读数错误。 答案： 系统误差（ 1 ）；（ 3 ）；随机误差（ 2 ）；粗大误差（ 4 ） 答案： 12 根据测量误差的性质和特点，可将它们分为
14、 _ 、 _ 、 _ 。 答案： 随机误差；系统误差；粗大误差 13.在变值系差的判别中，马利科夫判别常用于判定 _ 性系差，阿卑一赫梅特判别常用于判定 _ 性系差。 答案： 累进性；周期性 14.对于大量独立的无系统误差的等精度测量，测量数据服从正态分布，其测量随机误差也服从正态分布，它们有 _ （不同、相同）的标准偏差。 答 案： 相同 15. 不确定度是说明测量结果可能的 _ 程度的参数。这个参数用 _ 表示，也可以用 _ 的倍数或置信区间的半宽度表示。 答案： 分散；标准偏差；标准偏差 二、判断题： 1 为了减少测量误差，应使被测量的数值尽可能地在仪表满量程的 2/3 以上。（ 对）
15、2 非等精度测量时， 大 ，对应的权值就大。（错 ） 3 粗大误差具有随机性，可采用多次测量，求平均的方法来 消除或减少。（ 错） 4 通过多次测量取平均值的方法可减弱随机误差对测量结果的影响。（对 ） 5 被测量的真值是客观存在的，然而却是无法获得的。（对 ） 6 系统误差的绝对值和符号在任何测量条件下都保持恒定，即不随测量条件的改变而改变。（错） 7 不论随机误差服从何种分布规律，均可用莱特准则判定粗大误差。（错 ） 8 A 类标准不确定度对应随机误差， B 类标准不确定度对应系统误差。 (错 ) 9 在测量不确定度的评定前，要对测量数据进行异常数据判别，一旦发现有异常数据应先剔除之。 (
16、对 ) 10.B 类不确定度的评定不是利用直接测量来获得数据，因此 B 类不确定度不如 A 类不确定度准确。 (错 ) 三、 选择题： 1 若马利科夫判据成立，则说明测量结构中含有 _b_ 。 （ a ）随机误差 (b) 粗大误差 (c) 恒值系差 (d) 累进性变值系差 2 在使用连续刻度的仪表进行测量时，一般应使被测量的数值尽可能在仪表满刻度值的 _d _ 以上。 7 3 贝塞尔公式利用有限次测量数据对测量值的总体方差进行估计，试指出下面各式哪个是贝塞尔公式的正确表示 _b_ 。 4 被测量真值是 _b _ 。 (a) 都是可以准确测定的； (b) 在某一时空条件下是客观存在的，但很多情况
17、下不能准确确定； (c) 全部不能准确测定； (d) 客观上均不存在，因而无法测量。 d b 7 在相同条件下多次测量同一量时，随机误差的 _a_ 。 (a) 绝对值和符号均发生变化 (b) 绝对值发生变化，符号保持恒定 (c) 符号发生变化，绝对值保持恒定 (d) 绝对值和符号均保持恒定 8 被测电压真值为 100v ，用电压表测试时，指示值为 80v ，则示值相对误差为（ d）。 (a) +25% (b) -25% (c) +20% (d) -20% 9. 修正值是与绝对误差的绝对值 _a _ 的值。 (a)相等但符号相反； (b)不相等且符号相反； (c)相等且符号相同； (d)不相等但
18、符号相同。 10. 通常在相同的条件下，多次测量同一量时，误差的绝对值和符号保持恒定或在条件改变时，按某种规律而变化的误差称为 _b_ 。 (a)随机误差； (b)系统误差； (c)影响误差； (d)固有误差。 11 下述方法中，能减小系统误差的有 _b 和 d _ 。 (a) 统计平均； (b). 交换法； (c) 加权平均； (d) 经高一级计量标准检定 后以表格等方式加以修正。 12 四位有效数字的数有 。 c 和 d 和 e (a)0417； (b)4270.0; (c)042.00; (d)27.0010 4 ； (e) 2.378 13 下列为相对误差的有 。 a 、 c 和 d
19、(a)相对真误差； (b)读数误差； (c)分贝误差； (d)引用误差； (e)固有误差。 四、 简答题 1 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 =49 A x=50 A x m =100 A 则此表在 50 A 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。 2 对某电感进行了 12 次精度测量，测得的数值（ mH ）为 20.46 ， 20.52 ， 20.50 ， 20.52 ， 20.48 ， 20.47 ， 20.50 ， 20.49 ， 20.47 ， 20.49 ，
20、 20.51 ， 20.51 ，若要求在 P=95% 的置8 信概率下，该电感真值应在什么置信区间内？ 答案 ： 3 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。 答案： 答案： 9 5 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 答案： 解：现将保留的有效数字列于下面： 45.8 36.2 43.1 3.80 47.2 4.00 舍如规则：小于 5 舍，大于 5 入，等于 5 时取偶数 第四章 时间与频率的测量 一、 填空题 : 1: 电子计数器的测频误差包括 _误差和
21、 _误差。 答案： 1 量化、标准频率 2: 频率计除测频、测周外，扩展功能有 _ 、 _ 、 _ 、 _ _ 。 答案： 测频率比、测时间间隔、测相位差、自检 3: 在测量周期时的主要误差有： _ 和 _ 。 通用计数器采用较小的 _可以减小 1 误差的影响。答案： 量化误差、标准频率误差、频标 4: 在测量周期时，为减少被测信号受到干扰造成的转换误差，电子计数器应采用 _测量法。 答案： 多周期 5: 采用电子计数器测频时，当被计数频率一定时， _可以减小 1 误差对测频误差的影响；当闸门时间一定时， _，则由 1 误差产生的测频误差越大。 答案： 增大闸门时间、被计数频率越低 6: 在进
22、行频率比测量时 ,应将 _的信号加在 B 通道，取出 _(周期倍乘为 1)作为计数的闸门信号，将 _ 的信号加在 A 通道，作为被计数的脉冲。 答案： 频率较低、一个周期、频率较高； 7: 一个信号源频率实际值和 其标准值的相对偏差定义为 _ , 而把信号源频率变化的不确定性定义为_ 。 答案： 频率准确度、频率稳定度 8: 在测量阿仑方差时，其采样方法与标准的偏差不同，它的两次相邻测量之间是 _。 答案： 连续的 二、 判断题： 1: 一个频率源的频率稳定度愈高，则频率准确度也愈高。（错 ） 2: 当被测频率大于中界频率时，宜选用测周的方法；当被测频率小于 中界频率时，宜选用测频的方法。（错
23、 ） 3: 当计数器进行自校时，从理论上来说不存在 1 个字的量化误差。（ 对 ） 4: 在测量低信噪比信号的周期时 ,计数器通常采用周期倍乘 ,这主要是为了克服 1 误差的影响。 ( 错 ) 5: 用计数器直接测周的误差主要有三项：即量化误差、触发误差以及标准频率误差。（对 ） 6: 使用模拟内插法和游标法不能从根本上来消除 1 个字的量化误差。（对 ） 7: 标准频率的相对不确定度应该比 1 误差引起的测频误差小一个量级。（对 ） 8: 在进行阿伦方差的测量时，组与组之间以及组内两次测 量之间必须都是连续的。（错 ） 三、 选择题： 1、 在通用计数器测量低频信号的频率时，采用倒数计数器是
24、为了（ D ） A.测量低频周期 B.克服转换误差 C.测量低频失真 D.减小测频时的量化误差影响 10 2、 用于电子计数器中的高精度晶体振荡器，通常采取了 _措施。（ C ） A.精密稳压 B.选择电路元件 C.恒温或温补 D.消除寄生振荡 3、 测频量化误差曲线和测周量化误差曲线交点处的频率，称为（ D ） A交点频率 B临界频率 C中心频率 D中界频率 4、欲测量一个标称频率 的石英振荡器，要求测量准确度优于 ，选用的计数器标准频率准确度和闸门时间应为（ D ） A. ， ； B. ， ； C. ， ； D. ， 5、 设计数器直接测周的分辨力为 1ms，若采用多周期测量法，欲将测周分
25、辨力提高到 1,应选择的 “ 周期倍乘 ” 为（ d ） A.10； B.102； C.103； D.104 6、 用计数器测频的误差主要包括：（ B ） A. 量化误差、触发误差 B. 量化误差、标准频率误差 C. 触发误差、标准频率误差 D. 量化误差、转换误差 7、 下列哪种方法不能减小量化误差：（ A ） A. 测频时使用较高的时基频率 ； B. 测周时使用较高的时基频率 C. 采用多周期测量的方法 ； D. 采用平均法 8、 用电子计数器测量某一频率为 10KHz 的信号，其信噪比为 ， 利用下列哪种测量方案测量误差最小（已知计数器标准频率误差 ）。（ C ） A. 测频，闸门时间
26、1S； B. 测周，时标 1s C. 周期倍乘 N=1000，时标 1s ； D. 周期倍乘 N=10，时标 0.1s 9、 若 fx 表示频率实际值， f0 表示频率标称值，则频率准确度定义为 （ a ）。 （ A） (B) (C) (D) 10、 调制域描述的是（ B ）之间的关系。 A 时间幅度 ； B 时间频率 C 频率幅度 ； D 时间相位 四、 简答题 : 1、 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 10KHz，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？ 答案： 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： 10KHz0.1s 1000， 则量化误差的相对值为： 1/1000 0.1 （ 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： 105/10s 10KHz 2、 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
