第2卷 测量误差与数据处理 山东省（春季高考）《电气测量技术》（高教版·第4版） 单元过关卷

山东省（春季高考）考纲百套卷 第2卷 测量误差与数据处理 单元过关卷《电气测量技术》电气技术类 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 测量误差通常是指测量值与被测量真值之间的（ ） A. 代数差 B. 比值关系 C. 乘积关系 D. 平均关系 【答案】A 【解析】测量误差是测量值与被测量真值之间的代数差，用于表示测量结果偏离真值的程度。 2. 某仪表准确度等级为1.5级，表示其最大引用误差（ ） A. ≤1.5% B. ≥1.5% C. ＜1.5 D. ＞1.5 【答案】A 【解析】仪表准确度等级即最大引用误差的百分数上限，1.5级表示误差不超过±1.5%。 3. 测量方法分类中，直接测量、间接测量的主要区别在于（ ） A. 是否通过公式计算得到被测量 B. 测量仪表不同 C. 测量的电量种类不同 D. 测量的难度不同 【答案】A 【解析】直接测量无需计算，仪表直接读值；间接测量需测其他量，代入公式计算得被测量，A 仪表不是主要区别，C 与电量种类无关，D 难度不是本质区别，所以选 B。 4. 消除粗大误差的方法主要是（ ） A. 多次测量取平均值 B. 改进测量方法 C. 提高仪表准确度 D. 加强测量人员培训 【答案】D 【解析】粗大误差主要是由于测量人员的疏忽、错误操作等引起，加强测量人员培训，规范操作可消除粗大误差，选D。多次测量取平均值可减小偶然误差；改进测量方法、提高仪表准确度对消除粗大误差作用不大。 5. 关于消除测量误差的方法，下列说法正确的是（ ） A. 采用替代法可以消除偶然误差 B. 多次重复测量可以消除偶然误差 C. 对仪表进行校正可以消除疏失误差 D. 采用正负误差补偿法可以消除疏失误差 【答案】B 【解析】多次测量取平均值可减小偶然误差，但无法消除系统误差或疏失误差。 6. 用甲电压表测量20V电压时，绝对误差为0.4V；用乙电压表测量100V电压时，绝对误差为1V。下列说法正确的是（ ） A. 甲表测量准确度高 B. 两表测量准确度相同 C. 乙表测量准确度高 D. 无法比较 【答案】C 【解析】甲电压表的相对误差为2%，乙电压表的相对误差为=1%。相对误差越小，测量准确度越高，所以乙表测量准确度更高。 7. 下列准确度等级的仪表中，精度最低的是（ ） A. 0.5级 B. 1.5级 C. 2.5级 D. 5.0级 【答案】D 【解析】电工仪表的准确度等级数值越大，精度越低。5.0级的数值最大，因此精度最低。 8. 下列关于疏失误差的描述，错误的是（ ） A. 疏失误差会严重歪曲测量结果 B. 只要规范操作就能完全避免疏失误差 C. 疏失误差的大小和方向具有随机性 D. 发现疏失误差应立即剔除该测量结果 【答案】C 【解析】疏失误差是由人为粗心造成，不是随机产生，其大小和方向不具有随机性；疏失误差会歪曲结果，规范操作可避免，发现应剔除 。 9. 测量误差按性质分类不包括（ ） A. 系统误差 B. 疏失误差 C. 偶然误差 D. 动态误差 【答案】D 【解析】测量误差按性质分为系统误差、偶然误差、疏失误差，动态误差属于按误差随时间变化的分类。 10. 以下哪种测量属于间接测量（ ） A. 用电压表测电压 B. 通过测量电阻两端电压和流过电阻的电流，然后根据欧姆定律计算电阻值 C. 用功率表测功率 D. 用兆欧表测绝缘电阻 【答案】B 【解析】间接测量是通过测量与被测量有函数关系的其他量，再计算得到被测量，B 选项中通过电压和电流计算电阻是间接测量。 11. 感应式功率表的测量误差可能来源于以下哪项因素？（ ） A. 负载的功率因数 B. 电源电压的频率 C. 电流线圈的电阻 D. 以上都是 【答案】D 【解析】感应式功率表的测量误差可能受多种因素影响，包括负载的功率因数、电源电压的频率以及电流线圈的电阻等。 12. 在相同测量条件下，对同一被测量重复测量时，误差的大小和符号保持相对稳定，这类误差属于（ ） A. 随机误差 B. 系统误差 C. 引用误差 D. 粗大误差 【答案】B 【解析】系统误差在相同测量条件下具有一定的稳定性，误差大小和符号通常保持不变或按确定规律变化。随机误差则表现为大小和符号的无规律变化。 13. 标准表的精度等级应至少比被校表高（ ） A. 1级 B. 半级 C. 2级 D. 3级 【答案】A 【解析】为保证校验准确性，标准表精度需至少比被校表高1个等级。 14. 消除疏失误差的最有效方法是（ ） A. 多次测量取平均 B. 校正仪表 C. 严格规范操作流程 D. 引入修正值 【答案】C 【解析】疏失误差由操作不当引起，需通过规范操作、复核数据避免；A用于消除偶然误差，B、D用于消除系统误差。 15. 多次测量取平均值可以有效减小（ ） A. 系统误差 B. 基本误差 C. 疏失误差 D. 偶然误差 【答案】D 【解析】偶然误差大小方向随机，多次测量取平均可相互抵消；系统误差需校正仪表，疏失误差需剔除错误数据。 16. 测量单位制的统一，对职高电气专业学生未来就业（如电工岗位 ）的意义是（ ） A. 让工作更复杂，增加难度 B. 便于与同事、行业交流，准确理解设备参数，保障工作规范与安全 C. 限制个人技术发挥 D. 没有实际意义 【答案】B 【解析】统一单位制使电工在读取设备参数、交流故障维修等时，有统一标准，避免因单位混淆出错，保障工作安全规范；A 不是增加复杂难度，C 不限制技术，D 有重要意义，所以选 B。 17. 仪表的准确度等级越高，表示（ ） A. 绝对误差越小 B. 相对误差越小 C. 引用误差越小 D. 偶然误差越小 【答案】C 【解析】仪表准确度等级是根据最大引用误差划分的，准确度等级越高，最大引用误差越小，选C。准确度等级与绝对误差、相对误差、偶然误差没有直接对应关系。 18. 绝对误差的单位是（ ） A. 与被测量单位相同 B. 无单位 C. 百分比 D. 伏特 【答案】A 【解析】绝对误差=测量值-实际值，单位与被测量一致；百分比对应相对误差。 19. 电工仪表校验的基本方法不包括以下哪种（ ） A. 直接比较法 B. 间接测量法 C. 标准表法 D. 替代法 【答案】B 【解析】电工仪表校验的基本方法主要有直接比较法、标准表法、替代法等，间接测量法一般不是用于仪表校验的基本方法。直接比较法是将被校仪表与标准仪表直接比较；标准表法是利用标准仪表作为基准来校验被校仪表；替代法是用标准量替代被测量来进行校验。 20. 校验时记录的数据不包括（ ） A. 标准表示值 B. 被校表示值 C. 环境湿度 D. 调节参数 【答案】C 【解析】校验数据主要记录测量值和调节参数，环境湿度非必记项。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 电动系仪表准确度等级最高可达0.1级。（ ） 【答案】正确 【解析】无铁磁材料干扰，精度可达0.1~0.5级。 22. 绝对误差有正负之分，正误差说明测量值比真实值大，负误差说明测量值比真实值小。（ ） 【答案】正确 【解析】绝对误差定义为测量值与真实值的差值，正误差表示测量值大于真实值，负误差反之。 23. 只要电工仪表能正常显示数据，就不需要进行校验。（ ） 【答案】错误 【解析】仪表在使用过程中，内部元件会因老化、环境影响等因素导致精度下降，即使能正常显示，也需定期校验以保证测量准确性。 24. 伏安法测电阻属于间接测量，因为要通过R = U/I计算。（ ） 【答案】正确 【解析】伏安法先测电压、电流，再代入公式算电阻，符合间接测量定义，所以正确。 25. 数字式仪表的准确度等级一定高于指针式仪表。（ ） 【答案】错误 【解析】指针式仪表（如 0.1 级电动式）的精度可高于普通数字式仪表（如 1.0 级），准确度等级与仪表类型无必然关联。 26. 疏失误差是测量中不可避免的。（ ） 【答案】错误 【解析】疏失误差可通过规范操作避免。 27. 对同一被测量进行多次重复测量并取平均值，通常能够减小随机误差对测量结果的影响。（ ） 【答案】正确 【解析】随机误差具有正负和大小的随机性，多次重复测量取平均值可以使部分随机误差相互抵消，从而提高测量结果的稳定性。 28. 相对误差通常用绝对误差与被测量真值的比值表示，用百分数表示时还应将该比值乘以百分之百。（ ） 【答案】正确 【解析】相对误差反映绝对误差相对于被测量真值的大小，通常以绝对误差与真值的比值表示，换算为百分数时应乘以百分之百。 29. 环境温度对磁电系测量机构的测量结果没有影响。（ ） 【答案】错误 【解析】环境温度升高会使线圈电阻变化、游丝弹性改变，从而导致测量误差增大，所以温度对测量结果有影响，该说法错误。 30. 校验过程中发现仪表误差超差，应直接调整仪表内部元件。（ ） 【答案】错误 【解析】发现仪表误差超差时，应首先检查接线是否正确、操作是否规范、环境条件是否符合要求等外部因素，排除这些问题后，再考虑仪表内部故障并进行相应处理。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 直接比较法 【答案】一种常用的仪表校验方法，将被校仪表与精度更高的标准仪表同时测量同一被测量（如电流、电压、电阻等），通过对比两表的读数，计算出被校仪表的误差，从而判断其是否合格。该方法操作简便，适用于中低精度电工仪表的日常校验。 【解析】直接比较法是将被校仪表与准确度等级更高、量程和测量性质相适合的标准仪表同时接入同一测量回路，测量同一被测量。分别读取两台仪表的示值，以标准仪表的示值作为参考，计算被校仪表的绝对误差、相对误差或引用误差，并将计算结果与仪表允许误差限进行比较，从而判断被校仪表是否合格。该方法操作直观、使用方便，但校验结果会受到标准仪表误差、接线方式、负载效应和环境条件等因素影响，通常适用于中低准确度仪表的校验。 32. 在三相交流电路中，如何确定交流电流表的测量结果是否准确？ 【答案】应将被测交流电流表与准确度等级更高、量程和测量方式相适合的标准交流电流表进行比较。在相同的三相电路工况下，分别测量各相电流，记录被测表和标准表的示值，计算各相的绝对误差或相对误差，并将其与电流表规定的最大允许误差进行比较；若各相误差均不超过允许误差限，则可认为测量结果准确。测量时还应确认电流表量程、接线方式、频率范围及交流有效值测量方式符合要求。三相电流平衡性只能作为检查电路运行状态的参考，不能单独作为判断电流表准确性的依据。 【解析】判断仪表测量结果是否准确，不能仅依据三相电流是否平衡，因为三相负载不平衡时各相电流本来就可能不同。正确方法是采用准确度更高且经过校准的标准交流电流表，在相同工况下与被测表进行比对。对每一相分别记录被测表读数 I 和标准表读数 Is，计算绝对误差 ΔI=I-Is，必要时计算相对误差 δ=|ΔI|/Is×100%。再将计算得到的误差与被测电流表规定的最大允许误差进行比较，若各相误差均在允许范围内，且量程、接线、频率和有效值测量方式均符合要求，才能判定测量结果准确。 33. 在实验中，如何通过交换法消除系统误差？ 【答案】当电桥灵敏度较高时，可以通过交换法消除由于比例臂电阻数值不准而带来的系统误差。具体操作为，在电桥平衡后，保持比例臂电阻不变，将比较臂电阻与待测电阻的位置交换，再调节比较臂电阻使电桥重新平衡。这样可以得到一个与比例臂电阻无关的待测电阻值，从而消除系统误差。 【解析】设比例臂两电阻的实际比值为 k，第一次接线时，待测电阻 Rx 与比较臂标准电阻 R 分别位于电桥的两个相应桥臂，平衡时有 Rx=kR。随后保持比例臂不变，交换 Rx 与 R 的位置，并调节比较臂电阻为 R' 使电桥再次平衡，此时有 R'=kRx。两式相乘可得 Rx²=RR'，因此待测电阻为 Rx=√(RR')。比例臂的实际比值 k 在两次测量中以相同因素出现，经过开平方运算后被消除，所以交换法能够减小或消除比例臂电阻数值不准造成的系统误差。实际操作中还应保持电源、检流计和接线状态基本不变，并在两次平衡时正确记录比较臂电阻值。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 用 DT - 830 型数字万用表的直流电流 200mA 量程档测量电路电流，该量程的分辨率为 0.1mA。测量时，显示屏显示值在 156.3mA - 156.5mA 之间波动。求：（1）此次测量的分辨率误差最大为多少？（2）该电路电流的实际值范围估计是多少？ 【答案】（1）因为分辨率为 0.1mA，所以分辨率误差最大为 ±0.05mA（在最小显示单位的一半范围内波动） （2）电路电流实际值最小值为 156.3 - 0.05 = 156.25mA电路电流实际值最大值为 156.5 + 0.05 = 156.55mA所以该电路电流的实际值范围估计是 156.25mA - 156.55mA 。 【解析】该量程的分辨率为 0.1mA，若只考虑数字显示量化造成的分辨率误差，则最大分辨率误差为最小显示步长的一半，即 ±0.05mA。显示值在156.3mA至156.5mA之间波动时，对每个显示值都应考虑这一误差范围，因此实际电流的估计下限为156.3-0.05=156.25mA，估计上限为156.5+0.05=156.55mA。所以在忽略仪表准确度误差、温漂及其他误差的条件下，电路电流的实际值范围估计为156.25mA至156.55mA。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 山东省（春季高考）考纲百套卷 第2卷 测量误差与数据处理 单元过关卷《电气测量技术》电气技术类 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 测量误差通常是指测量值与被测量真值之间的（ ） A. 代数差 B. 比值关系 C. 乘积关系 D. 平均关系 2. 某仪表准确度等级为1.5级，表示其最大引用误差（ ） A. ≤1.5% B. ≥1.5% C. ＜1.5 D. ＞1.5 3. 测量方法分类中，直接测量、间接测量的主要区别在于（ ） A. 是否通过公式计算得到被测量 B. 测量仪表不同 C. 测量的电量种类不同 D. 测量的难度不同 4. 消除粗大误差的方法主要是（ ） A. 多次测量取平均值 B. 改进测量方法 C. 提高仪表准确度 D. 加强测量人员培训 5. 关于消除测量误差的方法，下列说法正确的是（ ） A. 采用替代法可以消除偶然误差 B. 多次重复测量可以消除偶然误差 C. 对仪表进行校正可以消除疏失误差 D. 采用正负误差补偿法可以消除疏失误差 6. 用甲电压表测量20V电压时，绝对误差为0.4V；用乙电压表测量100V电压时，绝对误差为1V。下列说法正确的是（ ） A. 甲表测量准确度高 B. 两表测量准确度相同 C. 乙表测量准确度高 D. 无法比较 7. 下列准确度等级的仪表中，精度最低的是（ ） A. 0.5级 B. 1.5级 C. 2.5级 D. 5.0级 8. 下列关于疏失误差的描述，错误的是（ ） A. 疏失误差会严重歪曲测量结果 B. 只要规范操作就能完全避免疏失误差 C. 疏失误差的大小和方向具有随机性 D. 发现疏失误差应立即剔除该测量结果 9. 测量误差按性质分类不包括（ ） A. 系统误差 B. 疏失误差 C. 偶然误差 D. 动态误差 10. 以下哪种测量属于间接测量（ ） A. 用电压表测电压 B. 通过测量电阻两端电压和流过电阻的电流，然后根据欧姆定律计算电阻值 C. 用功率表测功率 D. 用兆欧表测绝缘电阻 11. 感应式功率表的测量误差可能来源于以下哪项因素？（ ） A. 负载的功率因数 B. 电源电压的频率 C. 电流线圈的电阻 D. 以上都是 12. 在相同测量条件下，对同一被测量重复测量时，误差的大小和符号保持相对稳定，这类误差属于（ ） A. 随机误差 B. 系统误差 C. 引用误差 D. 粗大误差 13. 标准表的精度等级应至少比被校表高（ ） A. 1级 B. 半级 C. 2级 D. 3级 14. 消除疏失误差的最有效方法是（ ） A. 多次测量取平均 B. 校正仪表 C. 严格规范操作流程 D. 引入修正值 15. 多次测量取平均值可以有效减小（ ） A. 系统误差 B. 基本误差 C. 疏失误差 D. 偶然误差 16. 测量单位制的统一，对职高电气专业学生未来就业（如电工岗位 ）的意义是（ ） A. 让工作更复杂，增加难度 B. 便于与同事、行业交流，准确理解设备参数，保障工作规范与安全 C. 限制个人技术发挥 D. 没有实际意义 17. 仪表的准确度等级越高，表示（ ） A. 绝对误差越小 B. 相对误差越小 C. 引用误差越小 D. 偶然误差越小 18. 绝对误差的单位是（ ） A. 与被测量单位相同 B. 无单位 C. 百分比 D. 伏特 19. 电工仪表校验的基本方法不包括以下哪种（ ） A. 直接比较法 B. 间接测量法 C. 标准表法 D. 替代法 20. 校验时记录的数据不包括（ ） A. 标准表示值 B. 被校表示值 C. 环境湿度 D. 调节参数 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 电动系仪表准确度等级最高可达0.1级。（ ） 22. 绝对误差有正负之分，正误差说明测量值比真实值大，负误差说明测量值比真实值小。（ ） 23. 只要电工仪表能正常显示数据，就不需要进行校验。（ ） 24. 伏安法测电阻属于间接测量，因为要通过R = U/I计算。（ ） 25. 数字式仪表的准确度等级一定高于指针式仪表。（ ） 26. 疏失误差是测量中不可避免的。（ ） 27. 对同一被测量进行多次重复测量并取平均值，通常能够减小随机误差对测量结果的影响。（ ） 28. 相对误差通常用绝对误差与被测量真值的比值表示，用百分数表示时还应将该比值乘以百分之百。（ ） 29. 环境温度对磁电系测量机构的测量结果没有影响。（ ） 30. 校验过程中发现仪表误差超差，应直接调整仪表内部元件。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 直接比较法 32. 在三相交流电路中，如何确定交流电流表的测量结果是否准确？ 33. 在实验中，如何通过交换法消除系统误差？ 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 用 DT - 830 型数字万用表的直流电流 200mA 量程档测量电路电流，该量程的分辨率为 0.1mA。测量时，显示屏显示值在 156.3mA - 156.5mA 之间波动。求：（1）此次测量的分辨率误差最大为多少？（2）该电路电流的实际值范围估计是多少？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $