Контрольная работа по дисциплине: Метрология, стандартизация и сертификация в инфокоммуникациях. Вариант №4

Задача № 1
Для определения расстояния до места повреждения кабельной линии связи был использован импульсный рефлектометр. С его помощью получено n результатов однократных измерений (результатов наблюдений) расстояния li до места повреждения.
Считая, что случайная составляющая погрешности рефлектометра распределена по нормальному закону, определить:
1. Результат измерения с многократными наблюдениями расстояния до места повреждения кабеля l`.
2. Оценку среднего квадратического отклонения (СКО) погрешности результата наблюдений (стандартную неопределенность единичного измерения) S;
3. Границы максимальной неопределенность случайной составляющей погрешности результата наблюдений dмакс;
4. Оценку среднего квадратического отклонения погрешности случайной составляющей результата измерения (стандартную неопределенность результата измерения) S(l`);
5. Границы доверительного интервала (расширенную неопределенность) для результата измерения расстояния до места повреждения E при заданной доверительной вероятности a;
6. Записать результат измерения расстояния до места повреждения в соответствии с нормативными документами;
7. Систематическую составляющую погрешности измерения рефлектометра Q, если после обнаружения места повреждения было установлено, что действительное расстояние до него составляло lд метров. Сравните ее с доверительным интервалом случайной составляющей погрешности результата измерения, и сделать вывод;
8. Предложить способ уменьшения оценки СКО случайной составляющей погрешности результата измерения в D раз.
Исходные данные:
Номер варианта: 04
i: 1-5
lд=275,4 м
D=2,0
i: 70-77
a=0,95

Задача № 2
При определении вносимого ослабления четырехполюсника необходимо измерить абсолютный уровень мощности pн, отдаваемой генератором с внутренним сопротивлением Rг и ЭДС E в сопротивление нагрузки Rн (см. рисунок 2.1).
Мощность в нагрузке измеряют с помощью либо вольтметра V, либо амперметра A при нормальных условиях измерения.
Исходные данные:
Номер варианта: 04
Показание вольтметра Uv=7,2 В
Класс точности вольтметра: 2,5%
Конечное значение шкалы вольтметра или диапазон измерения: 0-10 В
Rг=600 Ом
Относительная погрешность qRг=6,3%
Rн=1500 Ом
Относительная погрешность qRн=1,5%
Определить:
1. Абсолютный уровень падения напряжения puг на внутреннем сопротивлении генератора.
2. Абсолютный уровень мощности, выделяемой на внутреннем сопротивлении генератора рг.
3. Оценить границы абсолютной погрешности измерения абсолютных уровней напряжения и мощности.
4. Оформить результаты измерения абсолютных уровней напряжения и мощности в соответствии с нормативными документами.

Задача № 3
На рисунке 3.1 показаны осциллограммы периодических сигналов, которые 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 Вам формы.
3. Пиковое (Um`), среднее (Uср`), средневыпрямленное (Uср.в`) и среднеквадратическое (U`) значения напряжения переменной составляющей заданного выходного сигнала.
4. Коэффициенты амплитуды (Kа, Kа`), формы (Kф, Kф`) и усреднения (Kу, Kу`) всего исследуемого сигнала и 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 y и конечное значение шкалы (предел измерения) Uк указанные в таблицах 3.1 и 3.2.
7. Оформить результаты измерений напряжения вольтметрами в соответствии с нормативными документами, если измерения проведены в нормальных условиях.
Исходные данные:
Номер варианта: 04
Рисунок 3.1(г)
Т=10 мкс
т=5 мкс
Класс точности y=0,15
Найти показания вольтметров
UV1 КВ, О
UV2 СВ, З
UV3 СВ, О
UV4 ПВ, З

Uк=1В; Um=0,75В; k=0,25.

Задача №4
При измерении частоты генератора методом сравнения (рис. 4.1) к входу канала горизонтального отклонения (канала "X") осциллографа приложен гармонический сигнал от генератора образцовой частоты.
а к входу канала вертикального отклонения (канала "Y") – гармонический сигнал исследуемого генератора.
Измерения проведены в нормальных условиях, границы относительной погрешности частоты образцового генератора определены с вероятностью Pдов=0,997.
Задание:
1. 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.
2. Построить фигуру Лиссажу, которую можно наблюдать на экране осциллографа при заданных значениях Um.обр, fобр, Um.иссл, fиссл, (кси) и (фи), считая коэффициенты отклонения каналов одинаковыми и равными 1 В/см.
3. Оценить абсолютную и относительную погрешности 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 и относительной погрешности измерения частоты исследуемого генератора, если известны границы относительной погрешности частоты образцового генератора.
5. Записать результат измерения частоты в соответствии с нормативными документами в двух вариантах: 1) с указанием границ абсолютной погрешности; 2) с указанием границ относительной погрешности.
Исходные данные:
Номер варианта: 04
Um.обр=3 В
fобр=1400 Гц
(фи)=[пи]/2 рад
qfобр=0,54%
Т=7 с
(кси)=[пи]/2 рад
fиссл=4200 Гц
Um.иссл=3,5 В

Работа зачтена без замечаний.
Преподаватель: Сметанин В.И.
Дата сдачи: апрель 2016 г.