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1、第二章习题2-1某被测电压的实际值在10V左右,先用150V、0.5级和15V、1.5级两块电压表,选择哪块表测量更合适?解:若用150V、0.5级电压表测量若用15V、1.5级电压表测量可见,选用15V、1.5级电压表测量更合适2-8用电压表和电流表测量电阻值可用下图电路(a)(b)设电压表内阻为Rv,电流表内阻为RA,求被测电阻R的绝对误差和相对误差?这两种电路分别适用于测量什么范围的内阻?解:设被测电阻真值为对于图(a)给出值:绝对误差:相对误差:对于图(b)给出值:绝对误差:相对误差:当较小,测量时用(a),
2、较大时用(b)对于(a)图,测量不受的影响对于(b)图,测量不受的影响2-9用电桥测电阻,证明的测量值与及的误差及无关。解:设R1的真值设R2的真值在交换位置前时平衡,则在交换位置后时平衡,则上式相乘得为几何平均值,与及无关R1R2RxRS2-12对某信号源的输出电压频率进行8次测量1000.82,1000.79,1000.85,1000.84,1000.78,1000.91,1000.76,1000.82(1)求数学期望与标准偏差的估计值(2)给定置信概率为99%,求输出真值范围解:(1)(2)n=8,K=n-1=
3、7,由t分布查表得K=7,P=99%时,ta=3.499≈3.5则:又因无系统误差,按99%置信概率估计的fx真值范围区间为:2-15对某信号源的输出频率进行了10次等精度测量,110.105,110.090,110.090,110.70,110.060,110.050,110.040,110.030,110.035,110.030使用马利科夫和阿卑-赫梅特判据判别是否存在变值误差。解:由得到相应的Vi根据马利科夫判据判定有累进性误差根据阿卑-赫梅特判据判定有变值误差2-16对某电阻8次测量值如下:10.32,10.
4、28,10.21,10.41,10.25,10.31,10.32,100.4试用莱特准则和格拉布斯准则(99%置信率)判别异常数据。解:分别计算得最大残差为v0=78.8375(1)用莱布准则判别:没判别出异常数据(2)用格拉布斯准则判别:n=8,查表得P=99%时,g=2.32第8次测量数据为坏值对剩余7个数据在进行计算,无异常数据。结论:测量次数≤10时,莱特准则得不到满足,在本题使用格拉布斯准则。2-17用两种不同方法测量电阻,在测量中无系统误差第一种:100.36,100.41,100.28,100.30,1
5、00.32,100.31,100.37,100.29第二种:100.33,100.35,100.29,100.31,100.30,100.28(1)平均值作为该电阻的两个估计值,那一估计值更可靠?(2)用全部数据求被测电阻的估计值解:(1)用第一种方法,求得用第二种方法,求得由计算结果可见第二种方法可靠(2)两种测量方法权的比为:由此可以求出被测电阻的估计值:2-19将下列数字进行舍入处理,保留三位有效数字解:第三章习题3-4试用常规通用计数器拟定测量相位差的原理框图。u1和u2经过触发电路生成门控信号u3,宽度与两
6、个信号的相位差对应。U3脉宽期间打开计数门,计数器对时标信号进行计数,设为N,分频系数为k,则:时标信号频率,:被测信号周期3-12利用常规通用计数器测频,内部晶振频率f0=1MHz,,被测频率,若要求“”误差对测频的影响比标准频率误差低一个量级(即为),则闸门时间应取多大?若被测频率,且闸门时间不变,上述要求能否满足?若不能满足,请另行设计方案。解:测频时,误差=若则T≥10s,所以闸门时间应取10s当,T=10s时,“”误差=不能满足要求。根据以上运算,时,使量化误差低于闸门时间至少为1000s,要使测量时间不变
7、,可采用测周方法,周期倍乘法。设此时的量化误差为只要选择时标小于(K≤10)即可满足要求3-13某常规通用计数器的内部标准频率误差为,利用该计数器将一个10MHz的晶体振荡器校准到,则计数器闸门时间是多少?能否利用该计数器将晶体校准到?为什么?解:由于计数器内部频标正确度优于被测晶振数量级,可不考虑内部频标误差,可认为主要取决于误差,则要求则可得T=1s,即闸门时间应≥1s由于计数器的误差中总包含这一项,其总误差不可能低于其标准频率误差,不能将晶体校准到3-15用误差合成公式分析倒数计数器的测频误差。解:设为输入信号
8、频率,为时钟脉冲频率,计数器值,,由得由误差合成公式得由于主门信号与被测信号同步,没有量化误差,故采用绝对值合成:结论:NB通常可以是一个比较大且固定的数,因此测频误差较小,且可以做到与被测频率无关。设为输入信号频率,为时钟脉冲频率,计数器值,,由得由误差合成公式得由于主门信号与被测信号同步,没有量化误差,故采用绝对值合成第四章习题4-1示波器