МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ. Контрольная работа. Вариант №18. Семестр №4

ЗАДАЧА 18.1
Для определения расстояния до места повреждения кабельной линии связи был использован импульсный рефлектометр. С его помощью получено n (результатов единичных измерений) расстояния до места повреждения.
Считая, что случайная составляющая погрешности рефлектометра распределена по нормальному закону, выполнить следующие задания.
1. Результат измерения с многократными наблюдениями расстояния до места повреждения кабеля .
2. Оценку среднего квадратического отклонения (СКО) погрешности ре-зультата наблюдений (стандартную неопределённость единичного измерения) S(l).
3. Границы максимальной погрешности (неопределённости) случайной составляющей погрешности результата наблюдений a.
4. Оценку среднего квадратического отклонения погрешности случайной составляющей результата измерения (стандартную неопределённость результата измерения) .
5. Границы доверительного интервала погрешности (расширенную не-определённость) для результата измерения расстояния до места повреждения при заданной доверительной вероятности Д max.
6. Записать результат измерения расстояния до места повреждения в соответствии с нормативными документами.
7. Систематическую составляющую погрешности измерения рефлектометра , если после обнаружения места повреждения было установлено, что действительное расстояние до него составляло Lq метров. Сравните её с доверительным интервалом случайной составляющей погрешности результата измерения, и сделайте вывод.
8. Предложите способ уменьшения оценки СКО случайной составляющей погрешности результата измерения в D раз.
Согласно таблице 1.1 условия ([1], Контрольные работы, Тема 6. Контрольное задание, Задача № 1, Методические указания к решению задачи): i=5-10; Lq=272.3m; D=2.1
Согласно таблице 1.2 условия: i=90-96; a=0.99
Согласно таблице 1.3 условия (см.вложение)

ЗАДАЧА 18.2

При определении вносимого ослабления четырёхполюсника абсолютный уровень мощности , отдаваемой генератором с внутренним сопротивлением , и ЭДС в сопротивление нагрузки (рисунок 2.1 - см.вложение).

Мощность в нагрузке измеряют с помощью либо вольтметра , либо амперметра при нормальных условиях измерения. Для варианта 18 необходимо определить:
1. Абсолютный уровень ЭДС генератора Pe.
2. Абсолютный уровень мощности, выделяемой на внутреннем сопротивлении генератора .
3. Оценить границы абсолютной погрешности измерения абсолютных уровней напряжения и мощности, определённых в п. 1 и п. 2.
4. Оформить результаты измерения абсолютных уровней напряжения и мощности в соответствии с нормативными документами.
Согласно таблице 2.1 условия ([1], Контрольные работы, Тема 6. Контрольное задание, Задача № 2):
- показание амперметра Ia=19mA
- класс точности амперметра 2%
- конечное значение шкалы амперметра или диапазон измерения -50 ...50mA
Согласно таблице 2.3 условия:
- Rr = 600Ом
- относительная погрешность DRr 2.5%
- Rн =1700 Ом
- относительная погрешность DRн = 2.0%

ЗАДАЧА 18.3
На рисунке 3.1 показана осциллограмма периодического сигнала, который наблюдали на выходе исследуемого устройства.
Требуется найти:
1. Аналитическое описание исследуемого сигнала.
2. Пиковое Um , среднее Uср, средневыпрямленное Ucр.в и среднеквадратическое U значения напряжения выходного сигнала заданной формы.
3. Пиковое Um , среднее Uср , средневыпрямленное Ucр.в и среднеквадратическое U значения напряжения переменной составляющей заданного выходного сигнала.
4. Коэффициенты амплитуды Ka, Ka формы Kф, Кф и усреднения Ку, Ку всего исследуемого сигнала и его переменной составляющей.
5. Показания вольтметров с различными типами преобразователей с за-крытым (З) или открытым (О) входом в соответствии с заданием, если вольтметры проградуированы в среднеквадратических значениях для гармонического сигнала.
6. Оценить предел допускаемой относительной погрешности (расширен-ной неопределённости) показаний вольтметров, определённых в 5 пункте задания, если используемые измерительные приборы имеют класс точности y и конечное значение шкалы (предел измерения) Uк .
7. Оформить результаты измерений напряжения вольтметрами в соответствии с нормативными документами, если измерения проводились в нормальных условиях.
Согласно таблице 3.1 условия ([1], Контрольные работы, Тема 6. Контрольное задание, Задача № 3):
T=90Мкс; t=60мкс; класс точности y=0.4%
Найти показания вольтметров:
- Uv1 вольтметр CB, O - вольтметр с преобразователем средневыпрямленных значений с открытым входом;
- Uv2 вольтметр ПB, З - пиковый вольтметр с закрытым входом;
- Uv3 вольтметр KB, З - вольтметр с преобразователем среднеквадратических значений с закрытым входом;
- Uv4 вольтметр KB, O - вольтметр с преобразователем среднеквадратических значений с открытым входом.
Согласно таблице 3.2 условия: Uк = 3В; Um=1.5B; k=0.3

ЗАДАЧА 18.4
При измерении частоты генератора методом сравнения (рисунок 4.1) к входу горизонтального отклонения (канала «X») осциллографа приложен гармонический сигнал от генератора образцовой частоты:
Ux обр = Um обр SIN(Wобр t +F)
а к входу канала вертикального отклонения (канала «Y») - гармонический сигнал исследуемого генератора:
Uy иссл = Um обр SIN(Wобр t +s)
где W=2Пf - круговая частота, f - циклическая частота, и F и s - начальные фазовые углы образцового и исследуемого сигналов соответственно.
Измерения проведены в нормальных условиях, границы относительной погрешности частоты образцового генератора Dfобр определены с вероятностью Р=0,997

1. Определить по заданным значениям частот сигналов ожидаемое отношение числа точек пересечений фигуры Лиссажу с горизонтальной секущей nr к числу точек пересечений фигуры Лиссажу с вертикальной секущей nb.
2. Построить фигуру Лиссажу, которую можно наблюдать на экране осциллографа при заданных значениях Um обр, f обр, F и Um иссл, f иссл, s, считая коэффициенты отклонения каналов Y(k о.в.) и X(k o.r) одинаковыми и равными 1 B/cm.
3. Оценить абсолютную Дf ср и относительную df ср погрешности (неопределённости) сравнения частот исследуемого и образцового генераторов, вызванную изменением фигуры Лиссажу, если за время, равное Т секунд, она повторно воспроизводилась 5 раз.
4. Оценить границы абсолютной Дf иссл и относительной df иссл погрешности (расширенной неопределённости) измерения частоты исследуемого генератора, если известны границы относительной погрешности (расширенной неопределённости) частоты образцового генератора df обр.
5. Записать результат измерения частоты f иссл в соответствии с нормативнормативными документами в двух вариантах:
1) с указанием границ абсолютной погрешности (расширенной не-определённости);
2) с указанием границ относительной погрешности.
Согласно таблице 4.1 условия ([1], Контрольные работы, Тема 6. Контрольное задание, Задача № 4): Um обр = 1,5В; fобр = 2800Гц; s=0 рад; df обр=0,25%
Согласно таблице 4.2 условия: Т=5с; F=П рад; f иссл = 2800Гц; Um иссл = 2,5В

Работа была зачтена с первого раза и без замечаний в 2013г.
Преподаватель: Запасный И.Н.