Контрольная работа. Метрология. Вариант №01

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.
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.

Рисунок 2.1
В зависимости от варианта, определяемого последними двумя цифрами М и N, необходимо определить: М=0, N=1
1. Абсолютный уровень падения напряжения на внутреннем сопротивлении генератора рUг.
2. Абсолютный уровень мощности, выделяемой на сопротивлении нагрузки рн.
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 No 3

На рисунке 3.1 показана осциллограмма периодического сигнала, который наблюдали на выходе исследуемого устройства.

Рисунок 3.1
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. 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.

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(wобрt+ψ),
а к входу канала вертикального отклонения (канала «Y» - гармонический сигнал исследуемого генератора:
UY иссл=Um исслsin(w исслt +φ),где
w=2πf – круговая частота,
f – циклическая 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.

Рисунок 4.1
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 вертикальной 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.

Уважаемый студент, дистанционного обучения,
Оценена Ваша работа по предмету: Метрология, стандартизация и сертификация в инфокоммуникациях
Вид работы: Контрольная работа 1
Оценка:Зачет
Дата оценки: 29.09.2017
Рецензия:Уважаемый

Сметанин Владимир Иванович