Контрольная работа по дисциплине: «Метрология, стандартизация, сертификация». Вариант 07

Задача No 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 результата наблюдений (стандартную неопределенность единичного измерения) S.
3. Границы максимальной погрешности (неопределенности) случайной составляющей погрешности результата наблюдений .
4. Оценку среднего квадратического отклонения погрешности случайной составляющей результата измерения (стандартную неопределенность результата измерения) .
5. Границы доверительного интервала погрешности (расширенную неопределенность) для результата измерения расстояния до места повреждения ε при заданной доверительной вероятности α.
6. Записать результат измерения расстояния до места повреждения в соответствии с нормативными документами.
7. Систематическую составляющую погрешности измерения рефлектометра θ, если после обнаружения места повреждения было установлено, что действительное расстояние до него составляло метров. Сравните ее 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.

Исходные данные
Согласно таблицы 1.1 [1] i = 1-5, =275,4 м, D=2,0.
Согласно таблицы 1.2 [1] i = 85-94, =0,90.
Согласно таблицы 1.3 [1]
Таблица No1
i 1 2 3 4 5 85 86
,м
274,35 274,57 276,68 276,17 275,81 273,43 274,60
I 87 88 89 90 91 92 93 94
,м
273,03 273,03 273,03 273,03 273,03 273,03 273,03 273,03

Задача No 2
При определении вносимого ослабления четырехполюсника абсолютный уровень мощности рн, отдаваемой генератором с внутренним сопротивлением Rг, и ЭДС Е в сопротивление нагрузки Rн (рисунок 2.1). Мощность в нагрузке измеряют с помощью либо вольтметра V, либо амперметра А при нормальных условиях измерения.
Необходимо определить: (М=0, N=7)
1. Абсолютный уровень ЭДС генератора рE.
2. Абсолютный уровень мощности рГ, выделяемой на внутреннем сопротивлении генератора.
3. Оценить границы абсолютной погрешности измерения абсолютных уровней напряжения и мощности, определенных в п.1 и п.2.
4. Оформить результаты измерения абсолютных уровней напряжения и мощности в соответствии с нормативными документами.
Исходные данные:
Согласно таблицы 2.1 [1]
Показание вольтметра UV=7,2, В
Класс точности вольтметра γ=2,5 %
Диапазон измерения 0÷10, В
Сопротивление генератора Rг=50, Ом
Относительная погрешность, δRг=4,1 %
Сопротивление нагрузки Rн=550, Ом
Относительная погрешность, δRн=4,6 %

Задача No 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 Uср.в и среднеквадратическое U значения напряжения выходного сигнала заданной формы.
3. Пиковое , среднее , средневыпрямленное и среднеквадратическое значения напряжения переменной составляющей заданного выходного сигнала.
4. Коэффициент амплитуды Ка, формы Кф и усреднения Ку всего исследуемого сигнала и коэффициент амплитуды , формы и усреднения его переменной составляющей.
5. Показания вольтметров с различными типами преобразователей с закрытым (З) или открытым (О) входом в соответствии с заданием, если вольтметры проградуированы в среднеквадратических значениях для гармонического сигнала.
6. Оценить предел допускаемой относительной погрешности (расширенной неопределенности) показаний вольтметров, определенных в 5 пункте задания, если используемые измерительные приборы имеют класс точности γ и конечное значение шкалы (предел измерения) Uк.
7. Оформить результаты измерений напряжения вольтметрами в соответствии с нормативными документами, если измерения проводились в нормальных условиях.
Исходные данные:
Согласно таблицы 3.1 [1]
Т =18, мкс; τ = 9, мкс;
Класс точности γ =1,5.
Найти показания вольтметров:
UV1: пиковый вольтметр с закрытым входом
UV2: вольтметр с преобразователем среднеквадратических
значений с открытым входом;
UV3: вольтметр с преобразователем средневыпрямленных
значений с открытым входом;
UV4: вольтметр с преобразователем среднеквадратических
значений с закрытым входом;
Согласно таблицы 3.2 [1]
Uк = 1 В;
Um = 0,75 В;
k = 0,25.

Задача No 4
При измерении частоты генератора методом сравнения (рисунок 4.1) к входу горизонтального отклонения (канала «Х») осциллографа приложен гармонический сигнал от генератора образцовой частоты:
UXобр=Umобрsin(ωобрt+ψ),
а к входу канала вертикального отклонения (канала «Y» - гармонический сигнал исследуемого генератора:
UY иссл=Um исслsin(ω исслt +φ),
где
ω=2πf – круговая частота, f – частота,
ψ и φ – начальные фазовые углы образцового и исследуемого сигналов
соответственно.
Измерения проведены в нормальных условиях, границы относительной погрешности частоты образцового генератора δfобр определены с вероятностью Р=0,997.
Задание.
1. Построить фигуру Лиссажу, которую можно наблюдать на экране осциллографа при заданных значениях Umобр , fобр , ψ и Um иссл , fиссл , φ, считая коэффициенты отклонения каналов Y (kо.в.) и Х(kо.г) одинаковыми и равными 1 В/см.
2. Определить по заданным значениям частот сигналов ожидаемое отношение числа точек пересечений фигуры Лиссажу с горизонтальной секущей nг к числу точек пересечений фигуры Лиссажу с вертикальной секущей nв. Убедиться, что отношение nг/ nв, определенное по фигуре, соответствует ожидаемому.
3. Оценить абсолютную Δfср и относительную δfср погрешности (неопределенности) 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 Δfиссл и относительной δfиссл погрешности (расширенной неопределенности) измерения частоты исследуемого генератора, если известны границы относительной погрешности (расширенной неопределенности) частоты образцового генератора δfобр.
5. Записать результат измерения частоты fиссл в соответствии с нормативными документами в двух вариантах: 1) с указанием границ абсолютной погрешности (расширенной неопределенности); 2) с указанием границ относительной погрешности.

Исходные данные:
Согласно таблицы 4.1 [1]
Umобр=3 В; fобр=1400 Гц; φ = π/2; δfобр=0,54 %.
Согласно таблицы 4.2 [1]
Т=15 с; ψ = 3π/2 рад; fиссл=5600 Гц; Um иссл=3,2 В.

Список литературы

1. Запасный И. Н., Сметанин В. И. Метрология, стандартизация и сертификация. Контрольное задание и методические указания. – Н.: 2004. – 36 с.
2. Кушнир Ф. В., Савенко В. Г., Верник С. М. Измерения в технике связи. – М.: Связь, 1976. – 432 с.
3. Метрология, стандартизация и измерения в технике связи/ Под ред. Б. П. Хромого. – М.: Радио и связь, 1986. – 418 с.

Работа успешно зачтена (замечаний нет).
Могу помочь с другими вариантами.

Выполняю работы на заказ по различным дисциплинам.
E-mail: LRV967@ya.ru