身份认证系统第⼀章绪论
1.测量:测量就是利⽤试验⼿段,借助各种测量仪器量具,获得未知量量值的过 程。
2.电⼦测量:电⼦测量泛指以电⼦技术为基本⼿段的⼀种测量技术。
3.智能仪器:⼈们习惯把内含微型计算机和GPIB接⼝的仪器称为智能仪器。
4.虚拟仪器:通常是指以计算机为核⼼的,由强⼤的测试应⽤软件⽀持的具有虚gff全贴合技术
拟仪器⾯板,⾜够的仪器硬件及通信功能的测量信息处理系统。
5.电⼦测量的特点:1测量频率范围宽,低⾄10-6Hz以下,⾼⾄1012Hz以上。2 仪器量程范围宽。3测量准确度⾼低相差悬殊。4测量速度快。5可以进⾏遥测。6显⽰⽅式清晰直观。7宜于实现测试智能化和测试⾃动化。8易于实现仪器⼩型化。9影响因素众多,误差处理复杂。 6.电⼦测量的⽅法:
按测量⼿段分类:1直接测量:直接从测量仪表的读书获取被测量量值的⽅法。2间接测量:它是利⽤直接测量量与被测量量之间的函数关系,间接得到被测量量值得⽅法。3组合测量:当某测量参数需⽤多个未知参数表⽰时,可通过改变测量条件进⾏多次测量,根据测量量与未知参数之间的函数关系列出⽅程组并求解,进⽽得到未知量,这种测量⽅法叫组合测量。
按测量⽅式分类:1偏差式测量法:⽤仪器仪表指针的位移表⽰被测量量⼤⼩的测量⽅法。2零⽰式测量法:⼜称平衡式测量法,测量时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,从⽽测得被测量。3微差式测量法:偏差式测量法与零⽰式测量法相结合。
按被测量性质分类:1时域测量:主要测量被测量随时间的变化规律。2频域测量:主要⽬的是获取待测量与频率之间的关系。3数据域测量:主要是⽤逻辑分析仪等设备对数字量,或逻辑电路的逻辑状态进⾏测量
7.智能仪器的特点:1是操作⾃动化2具有对外接⼝功能
8.智能仪器的组成:主要与⼀般计算机的区别:多⼀个专⽤的外围设备-----测试电路。
9.计量与测量的区别:计量是利⽤技术和法制⼿段实现单位统⼀和量值准确可靠地测量。计量室测量的基础和依据。
10.仪器和测试技术应⽤:智能仪器;GPIB总线为主的台式仪器;ISA/PCI总线为主的个⼈仪器;VXI总线为主的模块式仪器。
11. 计量:计量室利⽤技术和法制⼿段实现单位统⼀和量值准确可靠地测量。
对⽐: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。
检定: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,已达到全⾯评定被鉴定计量器具的计量性能是否合格的⽬的。
校准:指被校准的计量器具与⾼⼀等级的计量标准相⽐较,以确定被较计量器具的⽰值误差的全部⼯作。
12.如何进⾏量值正确传递:把⼀个物理量单位通过各级基准、标准及相应的辅助⼿段准确的传递到所使⽤的测量器具,以保证量值统⼀。
13.简述测量⽅法的选择原则,如何获得准确的测量结果。
原则:1被测量本⾝的性质2所要求的测量准确度3测量环境4现有测量设备。在此基础上,选择合适的
测量仪器和正确的测量⽅法,正确可靠的测量结果的获得,还要依据正确操作和测量数据的的正确处理。
14.简述直接测量,间接测量,组合测量的各⾃特点。
直接测量:不需要对被测量与其他实测的量值进⾏函数关系的辅助运算,因此测量过程简单迅速,是⼯程测量中⼴泛应⽤的测量⽅法。
间接测量:费时费事,常在直接测量不⽅便,或间接测量的结果较直接测量更为准确,或缺少直接测量仪器的情况下使⽤。
组合测量:当某测量参数需⽤多个未知参数表⽰时,可通过改变测量条件进⾏多次测量,根据测量量与未知参数之间的函数关系列出⽅程组并求解,进⽽得到未知量。
15.电⼦测量仪器的主要功能:变换功能,传输功能,显⽰功能。
电⼦测量仪器的主要技术指标:精度(精密度δ、正确度ε、准确度τ)、稳定性、输⼊阻抗、灵敏度、线性度、动态特性。
第⼆章测量误差及测量结果的处理
1. 测量的基本参数有哪些?
真值A 0、指定值A s 、实际值、标称值、测量值(指⽰值)、测量误差。
2. 等精度测量: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
称为等精度测量。
⾮等精度测量:对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,
这样的测量称为⾮等精度测量。
3. 误差的两种表⽰⽅法:绝对误差(A x x -=?0)和相对误差。
4. 相对误差:实际值相对误差:%100)/(??=A x A γ
指⽰值相对误差:%100)/(??=x x x γ⼯程中常采⽤此法。
满度值相对误差:%100)/(??=m m m x x γ
分贝误差:1电压、电流等增益类的分贝误差:)1lg(20γγ+=A
2功率类参数的分贝误差:)1lg(10γγ+=A
5. 我国的电⼯仪表准确度等级的分级:准确度等级S 是按满刻度相对误差分级的,共分级,0.1 0.2 0.5 1.0 1.5 2.5 5.0级。例如S=0.5级的电表表⽰其满度相对误差为%5.0±。对于某⼀量程x m 是常数,m γ实际上表征的是某量程绝对误差最⼤值,即m m m x x γ=?(在此处会有求某个量程最⼤绝对误差的计算题,P20,例2.1-1)
例题某电压表精度s=0.5,是算出它在0V —100V 量程中的最⼤绝对误差。
解:在0V —100V 量程内上限值x m =100V ,则 )(5.0100100
5.0V x x m m m ±=?±==?γ
6. 测量误差的来源:仪器误差,仪器使⽤误差,操作者的⼈⾝误差,测量条件的影响误差,测量⽅法误差。
7. 仪器容许误差:⽤⼯作误差,固有误差,影响误差和稳定误差四项指标来描述
电⼦测量仪器的容许误差。
8. 误差的分类:系统误差,随机误差,粗⼤误差
系统误差:在测量条件不变或某些条件按⼀定条件变化时,多次等精度重复测量同
⼀量时,误差的绝对值和符号都保持不变,活在某⼀条件改变时,误差按某种规律变化,这种误差称为系统误差,简称系差,⽤ε表⽰。
随机误差:对同⼀物理量进⾏多次等精度测量时其绝对值和符号均以不可预订的⽅
式⽆规则变化的误差。
粗⼤误差:在⼀定测量条件下,测得值明显偏离实际值所形成的误差。
砂洗正确度反映了系统误差,精密度反映了随机误差。
9. 误差处理:先剔除粗⼤误差,再消除系统误差,然后在进⾏随机误差处理。绪论
10. 准确度:准确度是正确度和精密度的综合反映。
精密度:指仪表指⽰值的分散性,表⽰在同⼀测量条件下对同⼀被测量进⾏多次测
量时,得到的测量结果的分散程度。
正确度:指仪表指⽰值与真实值的接近程度。
11. 如何判断在系统中有变值系统误差?通过绘制剩余误差曲线进⾏观察。
12. 误差的合成(主要⽤在计算题)
绝对误差传递公式
++≈?2211x x f x x f y ……=+n n x x f i n i i x x f ∑=1i n i i x x y =∑=1
∑=±=?n i i i
x x y y 1 相对误差传递公式
++=?=y x x y y x x y y
y
y 2211γ……y
x x y y x x y i n i i n n =+∑=1 ∑=??±=n i i i y y x x y 1γ
和函数的合成误差:绝对误差21x x y ?±?=?
相对误差2
121x x x x y y
y ±?±?=?=γ积函数的合成误差:绝对误差2112x x x x y ?+?=?
相对误差21x x y γγγ+= 商函数的合成误差:绝对误差2221121
x x x x x y ????? ??-+?=
相对误差21x x y γγγ-= 13. 误差等作⽤分配:指分配给各项的误差虽然数值不⼀定相等,但各分项误
差对总测量结果的影响程度相等。
dm134系统误差i
y i x y n ??=εε随机误差⽅均根i y i x y n ??=σσ误差等精度分配:指给各项分配的误差值相等系统误差∑=??=n i i y i x y 1εε随机误差⽅均根∑=???? ????=
n i i y i x y 12σσ
14. ⾮等精度测量数据常⽤的处理⽅法的处理原则:加权处理 15. 误差分配:按照给定的总误差,确定各分项的误差⼤⼩,主要⽤于总体设计和测量⽅案的制定。第三章信号发⽣器 1. 信号发⽣器:提供测试⽤电信号的的装置,统称为信号发⽣器,⽤在电⼦测量领域,也称为测试信号发⽣器。 2. 信号发⽣器的原理框图 3.
信号发⽣器的三个性能指标:频率特性,输出特性,调制特性。
4.差频式振荡器的框图及其优缺点。
优点:容易做到在整个低频段内频率可连续调节⽽不⽤更换频段,输出电平也较均匀,所以常⽤语扫频振荡器中。
缺点:电路复杂,频率准确度、稳定度较差,波形失真较⼤。
投票箱制作5.射频信号发⽣器(⾼频信号发⽣器)分类:调谐信号发⽣器,锁相信号发⽣器,合成信号发⽣器(频率合成的⽅法分为直接合成法和间接合成法)。
6.锁相信号发⽣器的原理图P64,其中鉴相器的作⽤是输出端电压随其两个输⼊信号的相位差改变。
7.间接合成法⼯作原理:即锁相环路法,压控正当其输出频率经分频后得到f/n1频率的信号送往鉴相器,与来⾃晶振输出经n2次分频的频率为f0/n2的信号进⾏⾹味⽐较,当f/n1=f0/n2即f=(n2/n1)f0时,相位锁定,输出信号按上式的频率输出,并且具有与晶振信号f0同样的稳定度。
8.扫频信号发⽣器的⽤途:扫频信号发⽣器(扫频振荡器)是⼀种输出信号的频率随时间在⼀定范围内反复变化的正弦信号发⽣器,它是频率特性测试仪的核⼼,主要⽤于扫频信号源和直接测量各种⽹络的频率响应特性。
第四章⽰波器及⽰波测量
1.⽰波器:是⼀种⽤荧光屏显⽰电量随时间变化过程的电⼦测量仪器。
2.关于⽰波器探头的说明:1探头⾥有⼀可调⼩电容C(补偿电路),可调C来观察⾼频电路成窄脉冲。
2每个探头对应⼀个⽰波器,所以探头不能互换。3有源探头是探头内有⼀个场效应源极跟随器,同时具有⾼输⼊阻抗和屏蔽性。
3.延迟线的作⽤:使通过Y通道的信号延时,以便使X通道的扫描信号同步,从⽽能显⽰完整信号的起始部分波形(对延迟线准确性要求不⾼,但延迟应稳定。)。
4.⽰波器扫描类型:线性时基扫描分为连续扫描⽅式和触发扫描两类。
对⽰波器的瞬态响应的说明:
5.瞬态响应指标在相当⼤的程度上决定了⽰波器所能观测到的脉冲信号的最⼩宽度。通常可⽤t r f B≈350公式估算,其中t r (ns)为上升时间;f B (MHZ)⽰波器带宽。
6.段续:当输⼊信号频率较低时,交替显⽰会发⽣明显的闪烁。
“段续”⼯作状态更适合输⼊信号频率较低时使⽤。
7.取样⽰波器常⽤于显⽰1GHz以上的⾼频周期信号。
8.⾼速⽰波器的⼏个关键部件:⾼速⽰波管,Y轴宽带放⼤器,⾼速时基发⽣器。
9.⽰波器中Z轴电路的作⽤:Z轴电路在时基发⽣器输出的正程时间内产⽣加亮(增辉)信号加到⽰波器控制栅极上,使得⽰波管在扫描正程加亮光迹,在扫描回程使光迹消隐。
10. 连续扫描和触发扫描的区别?哪种更适合观测脉冲波形?
连续扫描是在扫描电压的作⽤下,⽰波管光点在屏幕上作连续重复周期的扫描,且屏幕上不管有⽆Y通道都有⼀条时间基线。
触发扫描是扫描发⽣器平时处于等待⼯作状态,只有送⼊触发脉冲是才产⽣⼀次扫描电压,在屏幕上扫出⼀个展宽的脉冲波形,⽽不显⽰出时间基线。
⽤触发扫描更适合观测脉冲波形。
11. 双踪⽰波器与双线⽰波器有何不同?
双踪⽰波器的输出信号在电⼦开关的控制下,交替通过Y通道加于⽰波管的同⼀对垂直偏转板,当⼯作在交替⽅式时,需两次扫描才能显⽰两个波形。⽽双线⽰波器的两个通道是完全独⽴的,并且两个偏转系统可以⽤不同的时基发⽣器。
12. 数字存储⽰波器的采样频率如何确定:在DSO 中采样速率可以根据⽰波器的
基因数D x (t/div )进⾏选择,,当t/div 确定后,采样速率f s =n/t 其中n 为梅格(div )的采样点数。
13. 数字存储⽰波器的主要部件:
新功率
第五章时间,频率的测量
1. 电⼦计数法测量频率
原理:1闸门时间T 产⽣电路:这部分的作⽤就是提供准确的计数时间T 。2
计数脉冲形成电路:将被测的周期信号转换为可计数的窄脉冲。3计数显⽰电路:对T 时间内的被测信号重复次数计数并显⽰被测信号的频率。
误差:1脉冲计数误差:最⼤绝对误差1±=?N 最⼤相对误差T f N N N
x 1
1
±=±=?
f x 为被测信号频率,T 为闸门时间
2闸门时间误差:闸门时间相对误差在树枝上等于晶振频率的相对误差:
+±=c c x x x
f f T f f f 1其中闸门信号T 是由频率为f c 晶振信号m 分频⽽得的。
2. 电⼦计数法测量周期
原理:被测信号经放⼤整形后,形成控制闸门脉冲信号,其宽度等于被测信号的周
期T x ,晶体振荡器的输出经倍频后得到频率为f c 的标准信号,其周期为T c ,加于主门输⼊端,在闸门时间T x 内,标准频率脉冲信号通过闸门形成计数脉冲,送⾄计数器计数,经译码显⽰计数值N 。T x =NT c =N/f c
误差:量化误差(脉冲计数误差)、标准频率误差(闸门时间误差)、触发误差。
3. 中介频率:使⽤计数法测频与计数法测周期测量同⼀个信号时,两种⽅法引起
的测量误差相等时的被测信号频率,记为f 0.(关于中界频率的计算见书P119)。若被测信号的频率低于f 0时,⽤测周期的⽅法,精度⾼;被测信号的频率⾼于f 0时,⽤测频率的⽅法精度⾼。
4. 其他测量频率的⽅法
直读法测频:电桥法测频;谐振法测频;频率—电压转换法测频;
⽐较法测频:拍频法测频;差额法测频;⽤⽰波器测量频率和时间间隔.
第六章相位差测量
第七章电压测量
1. 电压测量:电压测量是电⼦测量的基础,在电⼦电路和设备的测量调试中,电压测
量是最基本的测量.
2. 电压测量仪器的分类
按显⽰⽅式分:模拟电压表和数字电压表.
数字电压表按功能分:直流数字电压表和交流数字电压表.
交流数字电压表(按AC/DC 变换原理分):峰值交流数字电压表,平均值交流数字电压表和有效值数字电压表.
3. 电⼦电压表