Контрольная работа по дисциплине: метрология, стандартизация и сертификация. Вариант 13. (сделана одна работа над ошибками)

Задача No1.
Для определения расстояния до места повреждения кабельной линии связи был использован импульсный рефлектометр. С его помощью получено n (результатов единичных измерений) расстояния li 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) S( ).
5.Границы доверительного интервала погрешности (расширенную не-определенность) 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 lд метров. Сравните ее с доверительным интервалом случайной составляющей погрешности результата измерения, и сделайте вывод.
8.Предложить способ уменьшения оценки СКО случайной составляющей погрешности результата измерения в D раз.

Таблица 1.1
M i lд ,м D
I 5-10 272,3 2,1

Таблица 1.2
N i α
3 65-73 0,95

Таблица 1.3
i 5 6 7 8 9 10   
li, м 275.81 273.50 276.65 275.81 273.28 275.30   
i 65 66 67 68 69 70 71 72 73
li, м 276.56 273.75 274.76 274.24 277.07 274.56 277.37 275.25 276.89

Задача No2.
При определении вносимого ослабления четырехполюсника необходимо измерить абсолютный уровень мощности рн, отдаваемой генератором с внутренним сопротивлением Rг и ЭДС E в сопротивление нагрузки Rн (рисунок 2.1).

Мощность в нагрузке измеряют с помощью амперметра А при нормальных условиях измерения. Показания прибора и его метрологические характеристики – условное обозначение класса точности и конечное значение шкалы прибора или диапазона измерения приведены в таблице 2.1. В таблице 2.2 приведены: метрологические характеристики измерительного генератора – числовое значение сопротивления Rг и его относительная погрешность d Rг; сопротивления нагрузки – значения сопротивления Rн и его относительная погрешность d Rн.
Таблица 2.1
M 1
Показание амперметра IА, мА 19
Класс точности амперметра % 2
Конечное значение шкалы амперметра или диапазон измерения, мА -50 ̧ 50

Таблица 2.2
N 3
Rг , Ом 50
Относительная погрешность, d Rг, % 3,4
Rн, Ом 300
Относительная погрешность, d Rн, % 4,2
Определить абсолютный уровень напряжения рUv
Определить абсолютный уровень мощности р

Необходимо определить:
1. Абсолютный уровень напряжения на сопротивлении нагрузки рUv
2. Уровень суммарной мощности, выделяемой на внутреннем сопротивлении генератора и сопротивлении нагрузки р.
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.

Задача No3.

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 Вам формы.
3. Пиковое ( ), среднее ( ), средневыпрямленное ( ) и среднеквадратическое ( ) значения напряжения переменной составляющей заданного выходного сигнала.
4. Коэффициенты амплитуды (Ka, ), формы (Kф, ) и усреднения (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 g 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.
Таблица 3.1
N Рис. 3.1 Т, мкс τ, мкс Класс
точности  Найти показания вольтметров
3 ж 25 15 0,6 UV1 UV2 UV3 UV4
     СВ, 3 ПВ, 0 КВ, О ПВ, З

Обозначения в таблице:
• ПВ – пиковый вольтметр;
• СВ – вольтметр с преобразователем средневыпрямленных значений;
• КВ – вольтметр с преобразователем среднеквадратических значений;
• О – вольтметр с открытым входом;
• З – вольтметр с закрытым входом.
Таблица 3.2
M Uк, В Um, В k
1 3 1,5 0,3


Рисунок 3.1
Задача No4.

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:

где ω=2πƒ – круговая частота, ƒ – циклическая частота, ψ и φ – начальные фазовые углы образцового и исследуемого сигналов соответственно.
Измерения проведены в нормальных условиях, границы относительной погрешности частоты образцового генератора d fобр определены с вероятностью P = 0.997.


Рисунок 4.1

Работа зачтена после работы над ошибками (сделана в самой работе, выделено другим цветом)

Уважаемый слушатель, дистанционного обучения,
Оценена Ваша работа по предмету: Метрология, стандартизация и сертификация
Вид работы: Контрольная работа
Оценка: Зачет
Дата оценки: 11.10.2016
Рецензия:Уважаемый С*
Сметанин В.И.