电子测量技术基础课后习题答案上1,2,5,6,7,8

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主基准也叫国家基准。

③ 副基准:通过直接或间接与国家基准比对,确定其量值并经国家鉴定批准的计量器具。其地位仅次于国家基准,平时用来代替国家基准使用或验证国家基准的变化。

④ 工作基准:经与主基准或副基准校准或比对,并经国家鉴定批准,实际用以检定下属计量标准的计量器具。

1.16 说明检定、比对、校准的含义。各类测量仪器为什么要定期进行检定和比对。 答:检定:是用高一等级准确度的计量器具对低一等级的计量器具进行比较,以达到全面评定被检计量器具的计量性能是否合格的目的。

比对:在规定条件下,对相同准确度等级的同类基准、标准或工作计量器具之间的量值进行比较,其目的是考核量值的一致性。

校准:校准是指被校的计量器具与高一等级的计量标准相比较,以确定被校计量器具的示值误差的全部工作。一般而言,检定要比校准包括更广泛的内容。

通过对各级基准、标准及计量器检定、比对和校准以保证日常工作中所使用的测量仪器、量具的量值统一。

习 题 二

2.1 解释下列名词术语的含义:真值、实际值、标称值、示值、测量误差、修正值。 答:真值:一个物理量在一定条件下所呈现的客观大小或真实数值。

指定值:由国家设立尽可能维持不变的实物标准(或基准),以法令的形式指定其所体现的量值作为计量单位的指定值。

实际值:实际测量时,在每一级的比较中,都以上一级标准所体现的值当作准确无误的值,通常称为实际值,也叫作相对真值。

标称值:测量器具上标定的数值。

示值:测量器具指示的被测量量值称为测量器具的示值。 测量误差:测量仪器仪表的测得值与被测量真值之间的差异。 修正值:与绝对误差绝对值相等但符号相反的值。 2.2 什么是等精度测量?什么是不等精度测量?

答:在保持测量条件不变的情况下对同一被测量进行的多次测量过程称作等精度测量。 如果在同一被测量的多次重复测量中,不是所有测量条件都维持不变,这样的测量称为

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非等精度测量或不等精度测量。

2.3 按照表示方法的不同,测量误差分成哪几类? 答:1、绝对误差: 定义为:Δx=x-A0 2、相对误差

?x?100% A?x(2)示值相对误差: rx=?100%

x(1)实际相对误差: rA=(3)满度相对误差: rm=?xm?100% xm(4)分贝误差: Gx=20 lgAu(d B) 2.4 说明系统误差、随机误差和粗差的主要特点。

答:系统误差的主要特点是:只要测量条件不变,误差即为确切的数值,用多次测量取平均值的办法不能改变或消除系差,而当条件改变时,误差也随之遵循某种确定的规律而变化,具有可重复性。

随机误差的特点是:① 有界性;② 对称性;③ 抵偿性。 粗差的主要特点是:测得值明显地偏离实际。

2.5 有两个电容器,其中C1=2000±40 pF,C2=470 pF±5%,问哪个电容器的误差大些?为什么?

解:r1=?40?100%=?2% 因为r1<r2 ,所以C2的误差大些。 2002.6 某电阻衰减器,衰减量为20±0.1dB,若输入端电压为1 000mV,输出端电压等于多少?

解:由:Gx=20lgui=20 得:u 0=ui /10=100 mV u0rx=rDb /8.69=±0.1/8.69=±1.2 % Δu 0=rx×u0=±1.2 %×100=±1.2 mV 输出端电压为:100 mV±1.2 mV

2.7 用电压表测量电压,测得值为5.42V,改用标准电压表测量示值为5.60V,求前一只电压测量的绝对误差ΔU,示值相对误差rx和实际相对误差rA 。

解:ΔU=5.42-5.60=-0.18V

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rx=-0.18/5.42=-3.32% rA=-0.18/5.60=-3.21% 2.8 标称值为1.2kΩ,容许误差±5%的电阻,其实际值范围是多少? 解:Δx=rx×x=±5%×120=±60Ω 实际值范围是:1200±60Ω

2.9 现检定一只2.5级量程100V电压表,在50V刻度上标准电压表读数为48V,问在这一点上电压表是否合格?

解:Δxm=±2.5%×100=±2.5V Δx=50-48=2V<2.5V 电压表合格。 2.10 现校准一个量程为100 mV,表盘为100等分刻度的毫伏表,测得数据如下: 仪表刻度值(mV) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 标准仪表示值(mV) 0.0 9.9 20.2 30.4 39.8 50.2 60.4 70.3 80.0 89.7 100.0 绝对误差 (mV) 修正值c (mV) 0.0 0.1 0.0 -0.1 -0.2 -0.4 0.2 0.4 0.2 -0.2 -0.2 -0.4 -0.3 0.2 0.4 0.3 0.0 0.0 0.3 -0.3 0.0 0.0 求:① 将各校准点的绝对误差ΔU和修正值c填在表格中; ② 10 mV刻度点上的示值相对误差rx和实际相对误差rA; ③ 确定仪表的准确度等级; ④ 确定仪表的灵敏度。

解:② rx=0.1/10×100%=1% rA=0.1/9.9×100%=1.01%

③ 因为:Δxm=-0.4 mV rm=-0.4/100=-0.4% 所以:s=0.5 ④ 100/100=1 mV

2.11 WQ—1型电桥在f= 1 kHz时测0.1pF~110pF电容时,允许误差为± 1.0% × (读数值)±0.01%× (满量程值),求该电桥测得值分别为lpF、10pF、100pF时的绝对误差、相对误差。

解:Δxm=±0.01%×110=±0.011 pF Δx1=±1.0%×1±0.011=±0.021 pF Δx2=±1.0%×10±0.011=±0.111 pF Δx3=±1.0%×100±0.011=±1.011 pF

0.0210.111?100%=?2.1% rx2=??100%=?1.11% 1101.011rx3=??100%=?1.011%

100rx1=?2.12 如题2.12图所示,用内阻为Rv的电压表测量A、B两点间电压,忽略电源E、电阻R1、 R2的误差,求:

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① 不接电压表时,A、B间实际电压UA;

② 若Rv =20KΩ,由它引入的示值相对误差和实际相对误差各为多少? ③ 若Rv =1MΩ,由它引入的示值相对误差和实际相对误差又各为多少?

20?12=9.6V 5+2010 ② Ux2=?12=8V

5+108-9.6rx2=?100%=-20%

88-9.6 rA2=?100%=-16.7%

9.6解:① UA= ③ R题2..12图 Ux3=外

=20//1000=19.6KΩ

19.3?12=9.561V

5+19.39.56-9.69.56-9.6 rx3=?100%=-0.418% rA3=?100%=-0.417%9.569.62.13 用准确度s=1.0级,满度值100μA的电流表测电流,求示值分别为80μA和40μA时的绝对误差和相对误差。

解:Δx1=Δx2=Δxm=±1%×100=±1μA

rx1=Δx1/ x1=±1/80=±1.25% rx2=Δx2 / x2=±1/40=±2 .5% 2.14 某41位(最大显示数字为19 999 )数字电压表测电压,该表2V档的工作误差为 ± 20.025%(示值)±1个字,现测得值分别为0.0012V和1.988 8V,问两种情况下的绝对误差和示值相对误差各为多少?

解:?x1=?0.0252?0.0012?1?=?0.1mV 10019999?1.003?10-4rx1=?100%=?8.36%

0.0012?x2=?0.0252?1.9888?1?=?0.6mV 10019999?5.972?10-4rx1=?100%=?0.03%

1.98882.15 伏—安法测电阻的两种电路示于题2.15图(a)、(b),图中○A为电流表,内阻RA,

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