第一章
1.1什么是测量？什么是计量？
测量是为了取得被测对象的量值而进行的实验过程。该过程将被测对象直接或间接地与同类已知单位进行比较，取得用数值和单位共同表示的测量结果。
计量是为了保证单位和量值的统一和准确一致的一种测量。把未知量与经过准确确定、并经国家计量部门认可的基准或标准相比较来加以测定（即量值传递） 1.2什么是计量基准？检定和校准的意义是什么？
主基准：国家基准，用来复现和保存计量单位，具有现代科学技术所能达到的最高准确度，经国家鉴定并批准，作为统一全国计量单位量值的最高依据的计量器具。 副基准：通过直接或间接与国家基准比对来确定其量值，并经国家鉴定批准的计量器具。目的：代替国家基准的日常使用，也可以用于验证国家基准的变化。
工作基准：经与国家基准或副基准校准或比对，并经国家鉴定，实际用以检定计量标准的计量器具。主要用于一般量值传递，以防止国家基准或副基准由于使用频繁而丧失其应有的准确度或遭到破坏。
检定：用准确度高一等级的计量器具对低一等级的计量器具进行比较，以评定被检计量器具性能是否合格
校准：用准确度高一等级的计量器具通过比较确定被较计量器具的示值误差（及其它计量性能）。检定通常比校准包括更广泛的内容。 1.3可以利用电子测量方法测量非电量吗？ 非电量测量：通过传感器进行测量。 1.4电子测量的基本特点？
1、测量频率范围宽；2、测量量程宽；3、测量准确度高低相差悬殊；4、测量速度快；5、适于遥测和智能化测试；6、影响因素众多，误差处理复杂。 1.5什么是直接测量？在何种情况下采用间接测量和组合测量？ 直接测量：直接从测量仪表的读数获取被测量量值的方法。 间接测量：利用被测量与实测量的函数关系进行辅助计算。
组合测量：当被测结果需要用多个未知参数表达时，通过改变测量条件进行多次测量，根据测量量与未知参数间的函数关系，列、解方程组而获取未知量。 1.6零差、偏差和微差这三种测量方式有何异同？ 偏差式（直读法）：用仪器仪表指针的偏移（偏差）表示被测量的大小的测量方法。作为计量标准的实物不直接参与测量 零位式（平衡式测量法）：用被测量与标准量相比较，用指零仪表指示被测量与标准量相等而获得被测量。 特点：准确
微差式（偏差式与零位式的结合）：偏差式测量法和零式测量法相结合的测量方法。 特点：简便准确
1.7选取测量方法和测量仪器的依据是什么？
被测量本身的特性 所需要的精确程度 环境条件 所具有的测量设备
综合考虑上述因素后，再确定采用哪种测量方法和选择哪些测量设备，可以得到所要求的测量结果。
1.8在什么情况下使用更高精度的测量仪器不一定获得更精确的测量结果？ 测量不当
1.9精密度、正确度和准确度在表示精度上有何不同的意义？
精密度：随机误差影响 正确度：系统误差影响 准确度：精密度和正确度的综合 1.10什么是影响量？ 影响量（影响误差）：外部因素变化造成的示值变化 1.11输入阻抗的影响是什么？
测量仪器接入被测电路，可能改变被测电路的阻抗特性，负载效应的影响。 1.12什么是灵敏度？影响是什么？
示值增量与被测量增量之比，或可区分的被测量的最小变化量。 1.13什么是线性度？影响是什么？
示值随被测量的变化关系，可用线性误差来表示 1.14什么是动态特性？影响是什么？ 输出响应随输入变化的能力
第二章
2.1什么是真值、实际值和指定值？
1 真值A0 一个物理量在一定条件下所呈现的客观大小或真实数值（不可测）。 2 指定值AS 亦称约定值，一般用来代替真值。 3 实际值A 由于无法直接和国家标准比对，在量值传递中，高一级标准所体现的值当作准确无误的值，即实际值，亦称相对真值。在实际测量中代替真值。 2.2在什么情况下可以进行多次测量？测量次数受到什么？ 精度要求高时进行多次测量 精度
2.3等精度和非等精度测量的意义和数据处理方法有何不同？
取决于在对被测量进行多次测量的过程，包括主、客观因素在内的测量条件是否变化。 2.4静态测量和动态测量的特点是什么？
x2.5什么是满度相对误差？意义是什么？ m100%xm 满度相对误差（引用误差）γm：
2.6哪些指标可以用来描述电子测量仪器的容许误差？
容许误差指测量仪器在规定使用条件下可能产生的最大误差范围。
◆工作误差：额定工作条件（各种外部影响量和内部影响特性为任意组合）下仪器误差的极限值。
◆固有误差：各种影响量和影响特性处于基准条件时仪器所具有的误差。
◆影响误差：一个影响量在其额定使用范围内（或 一个影响特性在其有效范围内），而其他影响量和影响特性处于基准条件时仪器所具有的误差。 ◆稳定误差：仪器标称值在其他影响量和影响特性保持恒定情况下，在规定时间内产生的误差极限。
2.7产生误差的主要因素是什么？
◆仪器误差◆使用误差◆人身误差◆影响误差◆方法误差 2.8方法误差的含义是什么？
2.9什么是系统误差、随机误差和粗大误差？各有什么特性？测量数据处理方法各有什么不同
◆系统误差：多次测量中，误差的绝对值和符号不变或按某种规律变化的误差。P15 ◆随机误差：任何测量过程中都存在随机误差。 P14
◆粗大误差：在一定测量条件下，测得值明显偏离实际值。P15 2.10随机误差的统计分布函数在处理测量数据时具有什么意义？ P17
2.11为什么说算术平均值仍是随机量？其标准差的估计值具有什么意义？如何计算？ 2.12什么是置信度和置信区间？ 置信度（置信概率）：描述误差处于某一范围内的可靠程度的量。
置信区间：对应置信度的极限误差范围，用标准差σ的倍数Kσ表示（K为正系数，称为置信系数）。
2.13如何完整地给出测量结果？在不同的置信度下给出的测量结果是一样的吗？ 列出数据表；计算算术平均值和残差；计算单次测量的均方根偏差和算术平均值的均方根偏差；给出最终结果 . 不一样 2.14如何判断和处理系统误差？ 1、理论分析法
2、校准和比对法 精度高一级的仪器的校准；同等精度仪器的比对；在不同测量条件下比较各组测量数据。
3、回归模型残差检验法 利用残差构造各种统计量来分析。
4、残差观察法 无系统误差时，数据处理后的残差应该是零均值的
5、公式判断法 马林科夫判据：线性系统误差；阿卑—赫梅特判据：周期性系统误差。 2.15为什么说系统误差的估计和动态系统误差的处理方法有某些共同之处？
减小和消除系统误差1. 消除产生系统误差的根源；2. 在测量过程中采取措施，避免把系统误差引入测量结果；如零示法、替代法（置换法）、补偿法（部分替代法）、对照法、微差法和交叉读数法等3. 设法掌握系统误差的变化规律，建立数学模型，采用统计方法进行估计和修正。
2.16如何处理粗大误差？
避免过失误差：可由多个测量者和多种设备对同一被测量得多个测得值；从设备特点、环境条件、测量人员等多种方面综合考虑。
注意事项1. 判断粗大误差的步骤，首先应包含所有的n个测量值在内求出均值和均方根偏差，然后判别粗大误差。若剔除最大的一个，仍将剩余的n-1个数据按此计算和判别，直至无坏值为止。2. 正常情况下，一列测量数据中粗大误差数量很少，一旦发现数量太大，说明测量系统或方法可能反常。3. 剔除可疑数据应慎重，有时某些异常数据可能包含了一种尚未发现的物理现象。
2.17误差合成和分解的意义是什么？ 2.18如何处理有效数字？
2.19测量数据处理的基本步骤是什么？
2.20测量数据处理的必要性和可能性是什么？ 2.22误差处理的理论基础有哪些？
第三章
第三章思考题
3.1模拟示波测量的基本原理是什么？ 信号的幅度决定了扫描线的垂直范围；锯齿时基信号的幅度决定了扫描线的水平范围，斜率决定了扫描速度
3.2为什么说模拟示波器是一种实时矢量显示方式？CRT(阴极射线管)原理是什么？ 3.3有哪些耦合方式？不同点是什么？
3.4模拟示波器时基扫描波形如何生成？其幅度、宽度和斜率对波形显示有何影响？
信号的幅度决定了扫描线的垂直范围；锯齿时基信号的幅度决定了扫描线的水平范围，斜率决定了扫描速度
3.5用何种方法改变衰减量？探头如何进行补偿？ 正常补偿 过补偿 欠补偿 3.5触发调整的意义是什么？
3.6模拟示波器的带宽对测量的影响是什么？ 3.7连续扫描和触发扫描有何不同特点？ ■连续扫描
特点：扫描电压是周期的锯齿波，示波管光点将在屏幕上作连续重复周期扫描。 ■触发扫描
特点：当被测信号电压幅度达到触发电平（可调整）时，时基电路开始产生一次扫描，屏幕上显示一次波形的踪迹。
3.8自动触发和常态触发有何区别？
常态：当无触发信号输入时，扫描处于准备状态，没有扫描线。触发信号到来后，触发扫描。
自动：无触发信号输入或触发信号频率低于自激频率（如50Hz ）时，整形电路为自激振荡器，示波器处于自激扫描；
3.9通过眼图可以观察基带数字信号的哪些特性？ 3.10模拟示波器如何实现双踪显示和局部展开显示？
3.11模拟示波器交替、断续和相加显示方式有何不同用处？ 3.12为什么说数字示波器可以非实时显示？
数字示波器通过采用多个A／D转换器来快速捕获模拟信号，并以数字编码的形式来储存信号。屏幕上看到的波形是根据采集数据重建的波形，不是输入信号的立即、连续的波形显示。数字示波器时基电路的功能不同于模拟示波器，不产生斜波电压，而是一个晶体振荡器。
3.13光栅显示与矢量显示有何不同特性？
3.14数字示波器采样率对波形显示的影响是什么？为什么会受到时间量程的影响？
采样率不足会导致混叠，产生假象和失真，使信号触发不稳或不规则或水平移动，波形显示可能会出现不可预料的结果
3.15数字示波器存储器深度对波形显示的影响是什么？ 存储深度（内存深度）：示波器窗口一次性可显示的最大波形采样点数，或者一个波形记录的最大采样点数。 深存储可以提供持续的高取样率。深存储是在保持快速取样率的同时获得高测量分辨率的基础，但需要更强的内存数据管理能力和波形更新处理能力。示波器总是用采样点添满存储器，存储容量越大越好，但有可能降低更新率和操作响应的速度。 数字示波器实际的水平分辨率由存储容量决定。
3.16数字示波器存储器深度对波形显示的影响是什么？ 3.17什么是实时取样？ ■实时取样（单次采样）：在每个触发事件上捕获一个完整波形，所有的采样点都是按照一个固定的次序来采集的。
3.18插值的作用是什么？为什么会影响到示波器带宽？
插值：提高分辨率的普遍方法。单冲带宽定义为单冲测量中可捕获的最大带宽，单冲带
宽为： Ws= fs/kR
kR为与插值有关的因子。
kR 理论上可达到2（根据取样原理），但一般为2.5或大于2.5。 3.19重复取样是如何实现的？为什么可以提高等效带宽？ 等效时间取样或等时取样（equivalent-time sampling） 对重复性高频周期信号（波形可重复且能稳定触发），将波形取样分配到多个周期中进行。 从信号的不同周期取得采样点来重建这个重复性信号的波形，需要稳定触发信号并适当地在示波器上安排这些取样。
在这种模式下，经过若干次触发事件后，存储器内存储了足够的采样点，就可以在屏幕上重建一个完整的波形。
这种模式使示波器具有了比其实际采样速率要高得多的一个虚拟采样速率或称等效时间采样速率。
3.20数字示波器持久显示的意义是什么？
3.14数字示波器取样点平均显示的意义是什么？为什么可以提高垂直分辨率？ 3.15数字示波器为什么可以实现预触发？应用意义是什么？ 3.16示波器选取原则是什么？
3.17数字式测量仪器的智能化和多功能化是指什么？ 3.18数字式测量仪器的虚拟化是指什么？
3.19数字式测量仪器的网络化、嵌入式是指什么？ 3.20数字式测量仪器事后数据处理的意义是什么？ 3.21数字式测量仪器的软件化是指什么？
第四章
4.1动圈式电压表是如何工作的？
4.2采取何种方法能够提高动圈式电压表的工作性能？ 零示法(电桥) 微差法等
4.3斩波直流放大器的特点是什么？
抑制零点漂移,提高灵敏度 可使电子电压表能测量微伏级的电压 4.4什么是有效值？
某一交流电压的有效值等于直流电压的数值U 当该交流电压和数值为U的直流电压分别施加于同一电阻上 在一个周期内两者产生的热量相等 因此有效值有时也写作Urms 4.5什么是波形系数？
波形系数Kf定义为该电压有效值与平均值之比 Kf=U/U(平均) 4.6什么是波峰系数？
波峰系数K 定义为该电压的峰值与有效值之比 K=Up/U 4.7如何进行交流电压测量？
测量交流电压的方法很多 依据的原理也不同 期中最主要的是利用交流/直流转换电路将交流电压转换成直流电压 然后再接到直流电压表上进行测量 4.8数字式电压测量的基本特点是什么？
4.9A/D的逐次逼近比较方法的特点是什么？其中D/A反馈环路的作用是什么？
4.10双斜积分式A/D如何将对直流电平的测量转换为对时间的测量？ 4.11双斜积分式A/D中电平转换为时间的媒介是什么？
4.12双斜积分式A/D的特点是什么？为什么具有干扰抑制能力？ 4.13电压反馈U/F变换式A/D中电平转换为频率的作用是什么？ 4.14电压反馈U/F变换式A/D中F/U反馈回路的作用是什么？ 4.15电压反馈U/F变换式A/D为什么具有干扰抑制能力？
4.16比较型A/D与积分型A/D有何不同特性？如何将两者的优点结合起来？ 4.17什么是超量程？超量程有何意义？ （3）超量程：
具有一附加首位，当被测电压超过量程时，这一位显示1，被测电压超过正规的满度量程时，精度和分辨力不降低。
4.18数字电压表的固有误差包括哪些？如何计算？ 3．测量误差
包含示值误差和满度误差的DVM固有误差用绝对误差△U表示为： △U=±（α%UX+β %UM） 式中：UX—被测电压示值；UM—测量用量程的满度值；
α—误差的相对项系数；β—误差的固定项系数。 示值误差包括刻度系数、非线性等引入的误差。
满度误差包括量化、偏移、内部噪声等所产生的误差。在选用量程时应注意被测电压的示值尽量接近于满刻度。
此外，测量误差还常用工作误差、影响误差及稳定误差来表征。 4.19怎让正确使用电压表的量程？ 正确使用档位和量程范围
测量档位错误可能会造成数字万用表损坏，如在测量交流市电时，测量档位选择置于电阻挡。在使用完毕，将测量选择置于交流750V或者直流1000V处，这样在下次测量时无论误测什么参数，都不会引起数字万用表损坏．
测量的电压电流超过量程范围有可能损坏数字万用表。如果不知道所测电压的大致范围，应先把测量档置于最高档，通过测量其值后再换档测量。如果所要测量的电压数值远超出万用表所能测量的最大量程，应另配高阻测量表笔。 在测量40O～1000V的直流高电压时，表笔与测量处一定要接触好，不能有任何抖动，否则，可能会造成测量不准确甚至损坏万用表。 在测量电阻时，应注意一定不要带电测量。 4.20为什么精度越高对抗干扰能力的要求就越高？
因DVM的灵敏度极高（一般可达1μV，高的达1 nV ），而且测量准确度远高于模拟电压表（直流可达10-5—10-6量级），因此干扰对测量准确度的影响就尤为突出。
第五章
5.1频率和时间测量的基本原理是什么？
5.2如何利用计数器测量时间？误差由哪些因素产生？
电子计数器在已知基准时间间隔Ts（基准时间信号）内计得被测信号的重复变化次数N，
则按频率的定义有
fx=N/Ts=Nfs 式中，fx 为被测信号的频率；fs 为基准频率。
5.8如何利用计数器测量频率？误差由哪些因素产生？
主闸门开闭由基准门控信号控制。被测信号通过脉冲形成电路，转换成脉冲，加到主闸门的输入端。在主闸门开通时间T内，计数器对脉冲进行计数，得到所测频率。 5.9如何利用计数器测量相位？误差由哪些因素产生？
启始信号U1接入B通道，使门控双稳电路置1，主闸门开启，计数开始。 终止信号U2接通C通道，使门控双稳电路复零，主闸门关闭，计数结束。
测量两个被测信号的时间间隔，也即相位差。同时也可用于测量脉冲信号的脉宽和边沿。 5.3量化误差最大是多少？为什么？在何种测量情况下影响较小？ +-1 当Fx一定 增大闸门时间T 课减少脉冲计数相对误差 5.4触发误差的含义是什么？为什么与被测量的信噪比有关？
在测量周期时，被测信号经放大整形后作为时间闸门的控制信号，噪声将影响门控信号（即Tx）的准确性，造成触发误差。
触发相对误差 式中，Un为被测信号上叠加的噪声振幅值；Um为被测信号的振幅值。测量周期时的触发误差与信噪比Um／Un成反比。 5.5如何降低误差的影响？ 多周期平均法
在周期测量中，为减少量化误差和触发误差，可将被测信号先经过十进分频器分频（周期倍乘），使其周期扩大10N倍（N为十进分频器的级数），这样量化误差和触发误差都将减少为10N分之一。
模拟内插法
采用模拟内插（内插扩展）技术可进一步减小量化误差。 5.6如何实现多周期平均和内插？
5.7如何利用计数器测量微波频率？外差法的基本原理是什么？ 5.2 微波频率计数器 变频法（外差法）
利用计数器内晶振频率作为基准频率fr，经过谐波发生器N次倍频后送至谐波滤波器的谐振腔取出N次谐波N fr，并与被测信号fx混频，获得中频fI，送至计数器计数，故被测频率为
fx = N fr±fI
式中，fI 为中频信号；fr 为基准频率；N为倍频次数，可以从调谐刻度盘的刻度来确定。
