电子测量技术实验指导书安涛安胖
电子测量技术实验指导书安涛 主编河北科技大学信息科学与工程学院200706目 录实验一 工作仪表的校准3一、实验目的3二、仪器设备3三、实验步骤3四、实验报告3实验二 测量误差自动数据处理程序的设计5一、实验目的5二、仪器和设备5三、实验步骤5四、参考程序5实验三 读出式示波器的应用9一、实验目的9二、仪器设备9三、实验步骤9四、实验原理电路9实验一 工作仪表的校准一、实验目的1、掌握数字电压表的基本原理和应用；2、设计校准工作仪表的电路，并用该电路实现用数字电压表校验一般电压表或万用表，要求对电压表的精度，准确度等级有一定认识；3、用智能型DVM校验数字万用表（DMM）。二、仪器设备1、TD1913B型DVM；2、数字万用表VD890D；3、高稳定度直流稳压电源；4、可变电阻器。三、实验步骤1、设计校验电路；2、按设计好的原理图连接电路，检查电路及所用仪器是否正常；3、取被校表VD890D 2V档的100Mv，200mV，1000 mV，1100 mV，1900 mV，1999 mV共20个数据；同时测读校准表TD1913B 2V显示的准确电压值，做记录；4、电压极性变为“负”，重复第3项测量步骤；5、根据校验点的数据，计算VD890D误差。四、实验报告分析、计算实验数据，通过计算被校验的数字万用表VD890D各个被校验点的误差，判定被校验表的准确度等级是否合格。说明： TD1913B型DVM为4位半，其固有误差为 +/-（0.07%*读数+0.02%满量程）； VC890D型DMM为3位半，其在2V档的固有误差为（0.5%*读数+1个字）。表1 实验数据记录V0V1VVmax实验二 测量误差自动数据处理程序的设计一、实验目的1、帮助学生加深对测量误差理论的理解，熟悉测量数据处理的方法和步骤，培养学生理论联系实际的能力。2、以误差分析理论为基础，结合学生本人熟悉的计算机高级语言编制程序，实现误差数据的计算机自动分析、测量误差计算与实验数据处理。3、编制高级语言程序，实现对实验一工作仪表的校准测量误差数据的自动处理：（1） 剔除坏值（2） 判断系统误差（3） 计算样本平均值、方差估计值和标准差估计值（4） 列出最终结果。二、仪器和设备1、微型计算机。三、实验步骤1、编制程序（课前布置，课余设计）；2、上机作业（输入的数据为实验一工作仪表的校准测量误差数据）；3、完成实验报告。四、参考程序# include “stdio.h”# include “math.h”define N 100float DatdN, viN; /*定义常用变量为全局变量*/float ave, sumxi, sumvi, sums2, s, s2;int n, h; /*h用来判断是否存在系统误差*/*函数名：main( )函数功能：主系统流程，输入数据、显示测量结果*/main( )int I,c=2;float t=2.26;float aves,aves2,u;printf(“请输入要输入得数的个数:”);scanf(“%d”,&n);printf(“请输入%d个数”,n);for(I=0;I<n;I+)scanf(“%f”,&DataI);printf(“/n输入的%d个数为:”,n);for(I=0;I<n;I+)printf(“%f”,DataI);printf(“剔除坏值并求测量值的方差与标准差”);fun( ); /*DataM及n都定义为全局变量，所以只调用函数，不传递参数*/printf(“判断有无线形系统误差:”);Deline( ) /*调用函数*/printf(“判断有无周期性系统误差:”);Delcyc( ) /*调用函数*/if(h=1); /* h=1说明存在系统误差*/c=sumvi/(float)n; /* 消除系统误差*/for(I=0;I<n;I+)DataI=DataI+c;Printf“修正后的数据为:”;For(I=0;I<n;I+)Pritf(“%f”,DataI);Printf(“计算样本平均值的方差与标准差:”);aves2=s2/(float)n;aves =sqrt(aves2);printf(“/n样本平均值的方差为:%f”,aves2);printf(“/n样本平均值的标准差为:%f”,aves);if(n>20) u=c*aves;else u=t*aves;printf(“测量结果的不准确度为:%f”,u);printf(“测量的最终结果为:A=%f+-%f”,ave,u); /*函数名：fun( )函数功能：剔除坏值并求测量值的方差与标准差的估计值*/void fun( )int I, j, k; float sumxi=0.0, sumvi=0.0, sums2=0.0; float Arn, t; for (I=0; I<n;I+) sumxi=sumxi+DataI; sums2=sums2+DataI*DataI; ave=sumxi/(float)n; for (I=0;I<n;I+) viI=DataI-ave; sumvi=sumvi+viI;s2=(sums2-n*ave*ave)/(float)(n-1);s=sqrts2;for(I=0;I<n;I+)ArI=fabs(viI);t=Ar0;j=0;for(I=0;I<n;I+) if(ArI>t)t=ArI;j=I; if(t-3*s)>=0)printf(“第%d个数据是坏值”,j+); printf(“坏值=%f”,DataI)for(k=j+1;k<n;k+) Dataj=Datak;n=n-1; fun( ); else printf(“平均值为:%f”,ave); printf(“样本方差为:%f”,s2); printf(“样本方差为:%f”,s)；/*函数名：deline( )函数功能：判断是否存在线性系统误差*/void deline( )int I;float P=0.0,Q=0.0,M;if (n%2=0)for (I=0;I<n/2;I+)P=P+viI;For (I=n/2;I<n;I+)Q=Q+viI;else for (I=0;I<(n-1)/2;I+)P=P+viI;for(I=(n-1)/2;I<n;I+)Q=Q+viI;M=P-Q;If(M=e-3)Printf(“不存在线形系统误差”);elseprintf(“/n存在线形系统误差” );n=1;/*函数名：delcyc( )函数功能：判断是否存在周期性系统误差*/void delcyc( )int I; float sum=0.0;for(I=0;I<n-1;I+)sum=sum+viI*viI+1;if(fabs(sum)>sqrt(n-1)*s2)printf(“存在周期误差”);h=1; 实验三 读出式示波器的应用一、实验目的1、完成对指定信号的幅值、频率、周期的测量；2、使用至少两种方法测量两个信号的相位差；3、测量RC网络的幅频特性；4、自行设计电路，应用读出式示波器测量二极管或三极管的伏安特性并绘制曲线。二、仪器设备1、读出式示波器SS-7802；2、信号发生器GFG-8219A；3、RC网络电路板。4、高稳定度直流稳压电源；三、实验步骤1、对指导老师指定的信号进行测量，读出信号的幅值、频率、周期并填写实验报告。2、测量两个同频信号的相位差（一路信号为基准信号，另一路信号为经过RC网络延迟的信号）。注意，设计两种方法进行测量并填写实验报告。3、设计实验方法测量RC网络的幅频特性，填写测量数据结果表并绘制幅频特性曲线。*4、自行设计并搭建电路，应用读出式示波器测量二极管或三极管的伏安特性并绘制曲线，填写实验报告。注：实验第四步为选作。四、实验报告 实验中幅频特性测量结果可以参考下面的表格填写表2 RC网络的幅频特性测量结果频率振幅幅频特性曲线Vf
