Метрология, стандартизация и сертификация. Контрольная работа. Вариант № 19

Задача No 1
Для определения расстояния до места повреждения кабельной линии связи был использован импульсный рефлектометр. С его помощью получено результатов однократных измерений (результатов наблюдений) расстояния 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 .
2. Оценку среднего квадратического отклонения (СКО) погрешности результата наблюдений (стандартную неопределенность единичного измерения) ;
3. Границы максимальной неопределенность случайной составляющей погрешности результата наблюдений ;
4. Оценку среднего квадратического отклонения погрешности случайной составляющей результата измерения (стандартную неопределенность результата измерения) ;
5. Границы доверительного интервала (расширенную неопределенность) для результата измерения расстояния до места повреждения при заданной доверительной вероятности ;
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 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 раз.

Исходные данные (Вариант 19).
Таблица 1.1
M i  , м


1 5-10 272,3 2,1

Таблица 1.2
N i 

9 92-99 0.95

Таблица 1.3 Результаты однократных измерений
No Измерения i  , м

5 275,81
6 273,50
7 276,65
8 275,81
9 273,28
10 275,30
92 271,99
93 274,09
94 273,24
95 276,75
96 274,73
97 274,69
98 274,92
99 275,08

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

Рисунок 2.1
Мощность в нагрузке измеряют с помощью либо вольтметра , либо амперметра при нормальных условиях измерения. Показания этих приборов и их метрологические характеристики – условное обозначение класса точности и конечное значение шкалы прибора или диапазона измерения приведены в таблицах 1 и 2. В таблице 3 приведены: метрологические характеристики измерительного генератора – числовое значение сопротивления и его относительная погрешность ; сопротивления нагрузки – значения сопротивления и его относительная погрешность .
В таблицах 2.1 и 2.2 указаны значения: показание вольтметра ; класс точности вольтметра; конечное значение шкалы или диапазон измерения вольтметра. Для амперметра приведены: показания амперметра ; класс точности; конечное значение шкалы или диапазон измерения амперметра.
Таблица 2.1
M 1
Показание амперметра , мА
19
Класс точности амперметра % 2
Конечное значение шкалы амперметра или диапазон измерения, мА -50, 50

Таблица 2.2
N 9
, Ом
135
Относительная погрешность, , %
4.3
, Ом
1200
Относительная погрешность, , %
1.8
Определить абсолютный уровень напряжения 

Определить абсолютный уровень мощности 


Необходимо определить:
1. Абсолютный уровень падения напряжения на внутреннем сопротивлении генератора .
2. Абсолютный уровень мощности, выделяемой на сопротивлении нагрузки .
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.

На рисунке 3.1 показаны осциллограммы периодических сигналов, которые наблюдали на выходе исследуемого устройства .
Требуется найти:
1. Аналитическое описание исследуемого сигнала.
2. Пиковое ( ), среднее ( ), средневыпрямленное ( ) и среднеквадратическое ( ) значения напряжения выходного сигнала заданной Вам формы.
3. Пиковое ( ), среднее ( ), средневыпрямленное ( ) и среднеквадратическое ( ) значения напряжения переменной составляющей заданного выходного сигнала.
4. Коэффициенты амплитуды ( ), формы ( ) и усреднения ( ) всего исследуемого сигнала и его переменной составляющей.
5. Показания вольтметров с различными типами преобразователей с закрытым ( ) или открытым ( ) 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) 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 g Найти показания вольтметров
9 e 80 20 0,25 




     СВ, З СВ, О 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

, В
, В


1 3 1,5 0,3


Рисунок 3.1

При измерении частоты генератора методом сравнения (рис. 4.1) к входу канала горизонтального отклонения (канала " ") осциллографа приложен гармонический сигнал от генератора образцовой частоты:
,
а к входу канала вертикального отклонения (канала " ") – гармонический сигнал исследуемого генератора:
,
где – круговая частота,
– циклическая частота,
и – начальные фазовые углы образцового и исследуемого сигналов соответственно.
Измерения проведены в нормальных условиях, границы относительной погрешности частоты образцового генератора определены с вероятностью .

Рисунок 4.1

Уважаемый студент, дистанционного обучения,
Оценена Ваша работа по предмету: Метрология, стандартизация и сертификация
Вид работы: Контрольная работа 1
Оценка:Зачет
Дата оценки: 10.02.2018
Рецензия:Уважаемый ,
ЗАЧЕТ
Работа выполнена, верно.

Запасный Игорь Николаевич