第一章 检测与转换技术的理论基础
1—1．试把误差按表示方法、按出现的规律、按来源和按使用条件分类。
解： 误差按表示方法可分为：绝对误差、相对误差、容许误差。
误差按出现的规律可分为：系统误差（系差）、随机误差（随差）、粗大误差。
误差按来源可分为：工具误差、方法误差。 误差按使用条件可分为：基本误差、附加误差。
1—2．正态分布的随机误差有何特点？
解：正态分布随机误差除具有对称性、抵偿性、单峰性及有界性等特点外，还应注意以下几点：
（1）标准误差?越小，精密度指数h越大，正态分布曲线越陡，则小误差的概率密度越大；相对于大误差而言，小误差出现的概率也越大，这意味着测量值越集中，测量精密度越高。
（2）取df(?)/d??0，可得峰值点的坐标为：
??0?xi?x0?;f?0??fmax????1 ?2?（3）取d2f(?)/d?2?0可得到正太分布曲线上拐点的坐标fR为：
????;fg????f???????1 ?2?e（4） p?-?,?????-?f(?)d??1，说明随机误差在(-?,??)区间取值的概率为1。
1—3．测得某物质中铁的含量为： 1. 52，1. 46，1．61，1．54，1. 55．1.49，1.68．1. 46．1.83，1.50．1.56[单位略)。试用3?准则和格拉布斯准则检查测量列中有否坏值(取α＝0.05)。 解：作变换，令yi?xi?1.50，并列表计算如下：
题1—3表
i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 计算① 计算② Σ 0.37 Σ y① 1.52 1.46 1.61 1.54 1.55 1.49 1.68 1.46 1.83 1.50 1.56 0.70 0.064 0.0559 0.02 －0.04 0.11 0.04 0.05 —0.01 0.18 －0.04 0.33 0.00 0.06 0.0004 0.0016 0.0121 0.0016 0.0025 0.0001 0.0324 0.0016 0.1089 0.0000 0.0036 0.1648 －0.044 －0.104 0.046 －0.024 －0.014 —0.074 0.116 —0.104 0.266 0.064 －0.004 —0.2547 0 xi yi?xi?1.50 yi2 vi② －0.12 －0.29 0.38 －0.12 －0.65 0.13 －0.08 0.22 0.12 －0.23 y② 0.037
按照3?准则计算：
21?n21?n????据公式???yi???yi??得标准偏差：
n?1?n?i?1???i?1???1??n2n??y?1?y?i?1ini?1i?n?1??2?????2??0.1648?111?(0.70)???0.108
11?1?1?0.324，没有一个值首先按照拉依达准则判别。其鉴别值为3??1，即： 的残余误差超过3??1?0.324 vi?yi?y?yi?0.064?3?故初步检查这组测量数据没有粗差及坏值。 其次按格拉布斯准则复查。据书中表1-3查得格拉布斯的判别系数g(n,?)?2.23(α=0.05)，其鉴别值为g(n,?)??2.23?0.108?0.241，重点检查第9个测量值y9 (或x9)，有v9?y8?y①?0.266?0.241。
故知，v9为粗差，第9个测量值为坏值，应予舍弃。舍弃后应进一步进行检查计算
0.0559?1(0.37)210?2???0.21 9?2?0.63无一坏值。按拉依达准则复查: 按拉依达准则：??2?2.18?0.21?0.459。检g(n,?)?2.18(n?10,??0.05)，故鉴别值为g(n,?)?查各个测量值，所有残余误差均小于鉴别值，即vi?yi?y②
?0.459，故己无坏值。
至此，粗差判别结束，全部测量值中仅x9为坏值，应予舍弃。 1—4. 通过电阻R的电流I产生的热量Q?0.24I2Rt，式中t为通过电流
持续的时间。已知I与R测定的相对误差为1％，t测定的相对误差为5％，求Q的相对误差是多少? 解：Q的相对误差为
0.24(?I)2?R?T2?8?Q??Q/Q?100%??????5?10IRT0.24I2RT
第二章 电量和电路参数的测量
2—1．怎样减小用电流表直接测量电流和用电压表直接测量电压的方法误差? 解：由式γA=I?R/Rx-Ix=-A可知，如果电流表的内阻RA越是小于支路Ix1+RA/RRRVU?-U总电阻R，则方法误差愈小。由式γV=xx=可知，如果
RRUx1++RVR0-电压表的内阻RV越是大于支路总电阻R，则方法误差愈小。 2—2．某对称三相电源的线电压为380V，对称星形负载的备相阻抗为Z?10?30??，现有功率表电压量限为75v、150v、300v，电流量限为5A、10A，如用二表法测该三相负载的功率，问：(1)应选择什么规格的电压互感器和电流互感器，(2)功率表的量限如何选择？(3)画出接线图。(4)两只功率表的读数各为多少? 解：略。
2—3．什么是补偿法测量?试述其特点。 解：补偿的原理可用题2—3图来说明，如果调节电位器RP的触点，使检流计P指零，这说明Rh上的电流I产生压降Uh与被测电势Ex相等,即Rh补偿了Ex。测量过程中没有从被测量Ex中吸取能量，从而消除了方法误差，这种测量方法叫补偿测量法。
ARPERhUhPEx
题2—3图
补偿法测量的特点是测量准确度不会高。这是因为电位器RP虽
然可以做得很准确，但工作电流还必须通过指示仪表来测量，因此要提高测量的准确度，就必须校准工作电流I。
2—4．试绘图说明直流电位差计的工作原理。 解：
EnnsxExRnRP2PRhkRP3RP1E
题2—4图
题2—4图所示是目前经常采用的一种电位差计的电路，它包括三个回路：
(1)工作电流回路。由工作电源E、电流调节电位器RPI、电流校准电位器RP2和测量电位器RP3组成，用来产生和调节工作电流I。
(2)标准回路。它由标准电池En、选择开关S、检流计P和部分校准电阻Rn组成，用来校准工作电流，所以也叫工作电流校准回路。
(3)测量回路。它由被测电动势Ex、选择开关S、检流计P和部分测量电阻Rh组成，利用补偿平衡来测量未知电势，故称为测量回路或补偿回路。
实际上，任何电位差计，不论其结构复杂或简单，都可划分为这三个基本回路。
下面分析图2-4所示线路，首先是调定工作电流。将S合在n边，调节电位器RPl(Rn不动)使检流计读数为零。此时说明标准电阻Rn上的电压降与标准电池的电势En相互补偿，即有：
RnI?En;I?En Rn
《检测与转换技术》常健生石要武部分习题解答作者团队提供
