【正文】 為 1:1時(shí)，精度不低于 106，且溫度和時(shí)間穩(wěn)定性高。 既要合理配置四個(gè)臂的阻抗性質(zhì)，也要合理選擇兩個(gè)獨(dú)立可調(diào)的參數(shù)才能使電橋平衡，并達(dá)到分別讀數(shù)的目的。 由于交流電橋平衡必須同時(shí)滿足兩個(gè)條件，所以至少有兩個(gè)可調(diào)元件。 2— 10．交流電橋與直流電橋的主要區(qū)別是什么？ 解 ：交流電橋雖然在形式上與直流電橋很相似，但由于采用的是交流電源，所以各個(gè)橋臂有可能全部表現(xiàn)為阻抗性質(zhì)。 解 ：單電橋也叫惠斯登電橋，電橋平衡時(shí)，對稱臂電阻乘積相等。 (二 )交流電位差計(jì)的應(yīng)用 測量電壓、測量電流、測量功率、測量阻抗。 (5)電源波形必須是純正弦波，具有恒定的己知頻率。 (3)準(zhǔn)確度不高，很少超過 ％，主要是受標(biāo)定的交流電流表和移相器準(zhǔn)確度所限。若以直流標(biāo)定，并且以直流供電，則交流電位差計(jì)就可以用來測量直流電壓。 (3)進(jìn)行讀數(shù)時(shí)，盡可能使有效位數(shù)多，一般要求必須用上電位差計(jì)的第一個(gè)讀數(shù)盤。 解 ： (1)測量前用其它方法預(yù)測一下被測電勢或電壓的大概數(shù)值，并確定出極性，然后才能允許用電位差計(jì)來測量。這種串聯(lián)式代換盤的缺點(diǎn)是：過渡電阻和熱電 勢均影響測量結(jié)果；元件的個(gè)數(shù)比電位器式多；補(bǔ)償回路的電阻改變影響檢流計(jì)的工作狀態(tài)和儀器的靈敏度；各補(bǔ)償盤均通過同一工作電流，則各盤電阻阻值就必須差一個(gè)數(shù)級(jí)，使電位差計(jì)中電阻品種和規(guī)格增加，給工藝帶來麻煩。 解 ： 題 2— 5 圖 題 2— 5 圖示出了它的結(jié)構(gòu) (進(jìn)位盤 Ⅲ )，它由兩個(gè)阻值相同、電刷聯(lián)動(dòng)的電阻組成，當(dāng)電刷移動(dòng)時(shí)，處于電路中的工作電阻在一個(gè)盤上相加，在另一盤上相減，總電阻值不變。在 I 確定后，就不允許再改變電位器 RP1，這時(shí)，將 S 合向 x 邊，然后移動(dòng)測量電位器 RP3 的滑動(dòng)觸點(diǎn)至 hR 處，再一次使檢流計(jì)指針指零，于是有 IRE hx? 由于式 (211)和式 (212)中 I 為同一值，因此有 nnhx ERRE ? 由于 IRE nn ?/ 是定值，所以 xE 與 hR 成正比，即 hR 可直接按電壓刻度讀出。由于 nE 和 nR 是確定的，故 I 可以很準(zhǔn)確地確定。此時(shí)說明標(biāo)準(zhǔn)電阻 nR 上的電壓降與標(biāo)準(zhǔn)電池的電勢 nE 相互補(bǔ)償，即有： nnnn REIEIR ?? 。 下面分析圖 24 所示線路，首先是調(diào)定工作電流。它由被測電動(dòng)勢 Ex、選擇開關(guān) S 、檢流計(jì) P 和部分測量電阻 hR 組成，利用補(bǔ)償平衡來測量未知電勢，故稱為測量回路或補(bǔ)償回路。它由標(biāo)準(zhǔn)電池 nE 、選擇開關(guān) S 、檢流計(jì) P 和部分校準(zhǔn)電阻 nR 組成，用來校準(zhǔn)工作電流，所以也叫工作電流校準(zhǔn)回路。由工作電源 E、電流調(diào)節(jié)電位器 RPI、電流校準(zhǔn)電位器 RP2 和測量電位器 RP3 組成，用來產(chǎn)生和調(diào)節(jié)工作電流 I 。 2— 4．試?yán)L圖說明直流電位差計(jì)的工作原理。 APEExR PRhUh 題 2— 3 圖 補(bǔ)償法測量的特點(diǎn)是測量準(zhǔn)確度不會(huì)高。 解 ：補(bǔ)償?shù)脑砜捎妙} 2— 3 圖來說明，如果調(diào)節(jié)電位器 RP 的觸點(diǎn)，使檢流計(jì) P 指零，這說明 hR 上的電流 I 產(chǎn)生壓降 hU 與被測電勢 xE 相等 ,即 hR 補(bǔ)償了 xE 。 (4)兩只功率表的讀數(shù)各為多少 ? 解： 略。由式 VxxVxV0RRU Uγ ==RRU 1 + +RR? 可知，如果電壓表的內(nèi)阻 VR 越 是 大于支路總電阻 R ，則方法誤差愈小。 1— 4. 通過電阻 R 的電流 I 產(chǎn)生的熱量 RtIQ ? ，式中 t 為通過電流持續(xù)的時(shí)間。檢查各個(gè)測量值，所有殘余誤差均小于鑒別值，即 yy ?? iiv ②? ，故己無壞值。舍棄后應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行檢查計(jì)算 2210 .0 5 5 9 ( 0 .3 7 )10? 9???? 按拉依達(dá)準(zhǔn)則： 2? ?? 無一壞值。據(jù)書中表 13 查得格拉布斯的判別系數(shù) g( , ) ? ? (α =)，其鑒別值為 g ( , ) 2. 23 0. 10 8 0. 24 1n ?? ? ? ?，重點(diǎn)檢查第 9 個(gè)測量值 9y (或 9x )，有 98v y y??① ??。其鑒別值為 1?3 ? ? ，沒有一個(gè)值的殘余誤差超過 1?3? ，即： 1?0. 06 4 3 0. 32 4i i iv y y y ?? ? ? ? ? ? 故初步檢查這組測量數(shù)據(jù)沒有粗差及壞值。試用 ?3 準(zhǔn)則和格拉布斯準(zhǔn)則檢查測量列中有否壞值 (取α＝ )。 ????? （ 4） ? ? 1)(,p ????? ???? ?? df，說明隨機(jī)誤差在 ),( ??? 區(qū)間取值的概率為 1。 （ 2） 取 0/)(d ??? df ，可得峰值點(diǎn)的坐標(biāo)為： ? ? ? ? ? ? ???? 210。 誤差按使用條件可分為：基本誤差、附加誤差。 誤差按出現(xiàn)的規(guī)律可分為：系統(tǒng)誤差（系差）、隨機(jī)誤差（隨差）、粗大誤差。第一章 檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)的理論基礎(chǔ) 1— 1．試把誤差按表示方法、按出現(xiàn)的規(guī)律、按來源和按使用條件分類。 解 ： 誤差按表示方法可分為：絕對誤差、相對誤差、容許誤差。 誤差按來源可分為：工具誤差、方法誤差。 1— 2．正態(tài)分布的隨機(jī)誤差有何特點(diǎn)？ 解 ：正態(tài)分布隨機(jī)誤差除具有對稱性、抵償性、單峰性及有界性等特點(diǎn)外，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： （ 1） 標(biāo)準(zhǔn)誤差 ? 越小，精密度指數(shù) h 越大，正態(tài)分布曲線越陡，則小誤差的概率密度越大；相對于大誤差而言，小誤差出現(xiàn)的概率也越大，這意味著測量值越集中，測量精密度越高。0 m a x0 ???? ffxx i （ 3） 取 0/)(d 22 ??? df 可得到正太分布曲線上拐點(diǎn)的坐標(biāo) fR 為： ? ? ? ? eff g ?????? 21。 1— 3．測得某物質(zhì)中鐵的含量為： 1. 52， 1. 46， 1． 61， 1． 54， 1. 55． ， ． 1. 46． ， ． [單位略 )。 解 ：作變換，令 iiy ?? ，并列表計(jì)算如下： 題 1— 3 表 i ix iiy x ?? 2iy iv ② 1 － － 2 － － － 3 4 － － 5 － － 6 — — 7 － 8 － — 9 10 11 － － 計(jì)算① Σ y ① — 0 計(jì)算② Σ y ② 按照 ?3 準(zhǔn)則計(jì)算： 據(jù)公式???????? ????????? ?? ??2112 111? ni ini i yy nn? 得標(biāo)準(zhǔn)偏差： ? ? 22 21110 .1 6 4 8 1 1 1 ( 0 .7 0 )1 0 .1 0 81 1 1 1?niinin iny y? ?????? ??????? ? ? ?? ? ???? 首先按照拉依達(dá)準(zhǔn)則判別。 其次按格拉布斯準(zhǔn)則復(fù)查。 故知， 9v 為粗差，第 9 個(gè)測量 值為壞值，應(yīng)予舍棄。按拉依達(dá)準(zhǔn)則復(fù)查 : g ( , ) 2. 18 ( 10 , 0. 05 )nn??? ? ?，故鑒別值為 2?g ( , ) 2 .1 8 0 .2 1 0 .4 5 9n ?? ? ? ?。 至此，粗差判別結(jié)束，全部測量值中僅 9x 為壞值，應(yīng)予舍棄。已知 I 與 R 測定的相對誤差為 1％， t 測定的相對誤差為 5％，求 Q 的相對誤差是多少 ? 解 ： Q 的相對誤差為 2 2820 . 2 4 ( )/ 1 0 0 % 5 1 00 . 2 4Q I R TI R T I R T? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? 第二章 電量和電路參數(shù)的測量 2— 1．怎樣減小用電流表直接測量電流和用電壓表直接測量電壓的方法誤差 ? 解 ：由式 x x AA xAI I R /Rγ = = I 1 + R /R?可知，如果電流表的內(nèi) 阻 AR 越 是 小于支路總電阻 R ，則方法誤差愈小。 2— 2．某對稱三相電源的線電壓為 380V，對稱星形負(fù)載的備相阻抗為 10 30Z ? ? ?? ，現(xiàn)有功率表電壓量限為 75v、 150v、 300v，電流量限為 5A、 10A， 如用二表法測該三相負(fù)載的功率，問： (1)應(yīng)選擇什么規(guī)格的電壓互感器和電流互感器， (2)功率表的量限如何選擇？ (3)畫出接線圖。 2— 3．什么是補(bǔ)償法測量 ?試述其特點(diǎn)。測量過程中沒有從被測量 xE 中吸取能量，從而消除了方法誤差，這種測量方法叫補(bǔ)償測量法。這是因?yàn)殡娢黄?RP 雖然可以做得很準(zhǔn)確， 但工作電流還必須通過指示儀表來測量，因此要提高測量的準(zhǔn)確度，就必須校準(zhǔn)工作電流 I 。 解 ： EnExER P1R P3R P2Pn xsRnRhk 題 2— 4 圖 題 2— 4 圖所示是目前經(jīng)常采用的一種電位差計(jì)的電路，它包括三個(gè)回路： (1)工作電流回路。 (2)標(biāo)準(zhǔn)回路。 (3)測量回路。 實(shí)際上，任何電位差計(jì)，不論其結(jié)構(gòu)復(fù)雜或簡單，都可劃分為這三個(gè)基本回路。將 S 合在 n 邊，調(diào)節(jié)電位器 RPl(Rn 不動(dòng) )使檢流計(jì)讀數(shù)為零。 式中， I 為工作電流。 其次是測量。 2— 5． 試述串聯(lián)代換盤的原理和主要特點(diǎn)。因而在調(diào)節(jié)電壓的同時(shí)，保證了工作電流 I 的穩(wěn)定性。 2— 6．電位差計(jì)是如何測量電壓的。 (2)校準(zhǔn)工作電流時(shí)，只能用手指輕輕按下串有大電阻的粗調(diào)按鈕，若發(fā)現(xiàn)檢流計(jì)偏轉(zhuǎn)很大時(shí)，應(yīng)設(shè)法判斷是增大還是減小工作電