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东 南 大 学 考 试 卷（A卷）答案

课程名称 智能仪器设计技术 考试学期

得分

适用专业 测控技术与仪器

考试形式

闭卷

考试时间长度 120分钟

1、对于被测信号频率范围为10kHz～10MHz，计数器最高计数频率为10MHz，若要求仅考虑“±1误差”时（相对）测量精度为1/1000，则可采用何种方法？给出该方法的原理图和一般最短的测频时间；若测量结果用LED数码显示器显示频率数值（分辨到1 Hz），则LED数码显示器至少几位？当要求尽量减少系 线统硬件开销时，应采用什么显示方式？并说明设计LED数码显示器时需要多少条I/O口线。

2、对一数字化测频装置进行原理设计，要求被测信号频率范围为1Hz～10M Hz，最慢1秒钟能得到一个测量结果，同时希望测量精度尽可能高，设测频装 封置所用计数器的最高计数频率为10M Hz。最后分析所设计装置的测量精度。

密

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1．答案要点： 测频法的原理图:

被测脉冲信号 被测电振动波形 ? 脉冲形成 电路 ? 整 形 f & t 时基信号 发生器 测频法的原理图 t 计数器 ? （正弦、三角、锯齿等）

测频法时的（相对）测量精度为1/tf，最大误差出现在f=10kHz“±1误差”引起的相对误差为1/10000t=1/1000，t＝100ms

LED数码显示器至少8位，宜采用动态显示方式，节省用于显示的I/O口线的数目 需要8+8条

2、答案要点：采用测频法与测周法相结合的测量方法，为保证最佳的测量精度，当使用测频法和测周法的?1误差的影响相等时，频率分界点—中界频率f0满足下述表达式 1/（f0t）=f0/f?

即f0=（f?/t）1/2 。可以计算得到f0=（10）1/2 kHz

使用测频法时，最大误差为?N/N=?1/(tf0)= ?0.0316％，

使用测周法时，最大误差为?N/N=?1/(Tf?)=?f/f?= ?0.0316％。

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