Контрольная и Лабораторные работы №1,2,3 по дисциплине: Метрология, стандартизация и сертификация в инфокоммуникациях. Вариант №06

Контрольная работа
Задача No 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 l_i 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 Δ макс;
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 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 ɵ, если после обнаружения места повреждения было установлено, что действительное расстояние до него составляло l_Дметров. 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.
Таблица 1.1
M 0
i 1-5
l_Д,м 275,4
D 2,0
Таблица 1.2
N 6
i 80-89
α 0,98
Таблица 1.3
i l_i,м i l_i,м i l_i,м
1 274.35 80 274.33 85 273.43
2 274.57 81 277.78 86 274.60
3 276.68 82 273.91 87 274.60
4 276.17 83 275.75 88 272.71
5 275.81 84 276.48 89 274.94



Задача No 2

Рис. 1
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 1).
Мощность в нагрузке измеряют с помощью либо вольтметра V, либо амперметра А 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 Rг и его относительная погрешность δ Rг; сопротивления нагрузки – значения сопротивления Rн и его относительная погрешность δ Rн.
В таблицах 2.1 и 2.2 указаны значения: показание вольтметра Uv; класс точности вольтметра; конечное значение шкалы или диапазон измерения вольтметра. Для амперметра приведены: показания амперметра IА; класс точности; конечное значение шкалы или диапазон измерения амперметра.
Таблица 2.1
M 0
Показание вольтметра Uv, В 7,2
Класс точности вольтметра % 2,5
Конечное значение шкалы вольтметра или диапазон измерения, В 0 ÷ 10
Таблица 2.2
N 6
Rг , Ом 75
Относительная погрешность, d Rг, % 8,6
Rн, Ом 350
Относительная погрешность, d Rн, % 2,4
Определить абсолютный уровень напряжения рUv
Определить абсолютный уровень мощности рн
Необходимо определить:
1. Абсолютный уровень напряжения на сопротивлении нагрузки.
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 2 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 ( ), 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 q 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 6
Рис. 2 к
Т, мкс 100
τ, мкс 50
Класс точности g 1
Найти показания вольтметров UV1 ПВ, О
UV2 ПВ, З
UV3 СВ, З
UV4 КВ, О
Таблица 3.2
M 0
Uк, В 1
Um, В 0,75
k 0,25



Задача No4
При измерении частоты генератора методом сравнения (рис. 3) 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 δfобр определены с вероятностью P = 0.997.

Рисунок 3
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 , ƒобр , Um иссл , ƒиссл , ψ и φ , считая коэффициенты отклонения каналов Y (ko.в) и X (ko.г) одинаковыми и равными 1 В/см .
3. Оценить абсолютную Δƒcр и относительную δƒcр 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 Δƒиссл и относительной δƒиссл погрешности измерения частоты исследуемого генератора, если известны границы относительной погрешности частоты образцового генератора δfобр .
5. Записать результат измерения частоты ƒиссл в соответствии с нормативными документами в двух вариантах: 1) с указанием границ абсолютной погрешности; 2) с указанием границ относительной погрешности.
Исходные данные для решения приведены в таблицах 2.4 и 2.5.
Таблица 4.1
М 0
Um обр ,В 3
ƒобр ,Гц 1400
φ,
рад π/2
δfобр,
% 0,54
Таблица 4.2
N 6
Т,
с 12
ψ,
рад π/2
ƒиссл,
Гц 1400
Um иссл ,В 4




Лабораторная работа No1 (LR1_4)
«Упрощенная процедура обработки результатов прямых измерений с многократными наблюдениями»
1. Цель работы.
Ознакомление с упрощенной процедурой обработки результатов прямых измерений с многократными наблюдениями. Получение, применительно к упрощенной процедуре, навыков обработки результатов наблюдений, оценка погрешностей результатов измерений и планирование количества наблюдений.

2. Программа лабораторной работы.
3.1.Выполненить многократные независимые наблюдения в автоматическом режиме.
3.2.Произвести автоматизированную упрощенную процедуру обработки результатов многократных независимых наблюдений.
3.3.Оформить полученные результаты в отчете.
3.4.Провести анализ и сделать выводы по работе.

Таблица 1. Исходные данные к задаче лабораторной работы 1.4
Предпоследняя цифра пароля: 0
i, номера наблюдений: 10 - 14
Последняя цифра пароля: 6
Р - доверительная вероятность: 0,980
Класс точности СИ, Y %: 0,06
i, No наблюдений f, Гц
10 114,27
11 114,24
12 114,26
13 114,23
14 114,28
Практическая часть.
Исходные данные:
No варианта: 06
Число наблюдений:
n1=9, n2=20, n3=25
U=35 мВ
Pдов = 0,900


Лабораторная работа No2 (LR2_2)
«Поверка аналогового измерительного прибора»
1.ЦЕЛЬ РАБОТЫ.
1.1. Изучить методы поддержания единства измерений.
1.2. Изучить способы нормирования погрешностей средств измерений.
1.3. Изучить методику обработки результатов измерений с многократными наблюдениями.
1.4. Приобрести практические навыки измерения напряжения аналоговыми вольтметрами.
1.5. Освоить методику оценки случайной составляющей погрешности (неопределенности) средств измерений.
1.6. Приобрести навыки оценки погрешности средств измерений по метрологическим характеристикам.

2. ПРОГРАММА ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ
2.1. Провести многократные наблюдения напряжения аналоговыми вольтметрами для определения зависимости погрешности (неопределенности) вольтметра от его показаний.
2.2. Оценить случайную и систематическую составляющие погрешности единичных измерений аналоговым вольтметром путем обработки полученных результатов наблюдений.
2.3. Найти границы суммарной погрешности единичных измерений аналоговым вольтметром и отобразить их графически в зависимости от показания вольтметра.
2.4. Вычислить пределы основных допускаемых абсолютных погрешностей вольтметра, отобразить их на графике фактических границ суммарной погрешности аналогового вольтметра.
2.5. Произвести сравнение результатов экспериментальных исследований погрешности аналогового вольтметра с метрологическими характеристиками прибора. Сделать вывод о пригодности вольтметра к применению.

U1 = 2 В; U2 = 6 В; U3 = 9 В;
Частота: f = 40 Гц;
Число наблюдений: n = 7;
Вероятность Рдов=0,95.


Лабораторная работа No3 (LR3_4)
«Измерение напряжения электрических сигналов»
1. Цель работы
1.1. Изучить:
1.1.1 Параметры переменных напряжений и токов;
1.1.2 Методы измерения параметров переменных напряжений и токов;
1.1.3 Принцип действия, устройство и метрологические характеристики электронных вольтметров;
1.1.4 Особенности измерения напряжения электронными вольтметрами переменного тока;
1.1.5 Источники погрешности при измерении электронными вольтметрами.
1.2. Получить навыки работы с измерительными приборами.
1.3.Приобрести умение обрабатывать и оформлять результаты измерений, выполненных с помощью электронных вольтметров.

2. Программа лабораторной работы
2.1. Изучение основных метрологических характеристик электронных вольтметров.
2.2. Исследование частотных характеристик вольтметров переменного тока
2.3. Измерение параметров напряжения сигнала произвольной формы:
• среднеквадратическое значение;
• средневыпрямленное значение;
• пиковое значение;
2.4. Измерение значений коэффициентов амплитуды, формы и усреднения сигналов различной формы.


Вариант 06
Показание электродинамического вольтметра (для п. 5.5): 2,0 В
Тип образцового электронного милливольтметра (для п. 5.5): Электронный милливольтметр средневыпрямленного значения
Частота (для п. 5.6): 90 Гц
Показание электронного пикового вольтметра (для п. 5.6): 1,5 В
Форма сигнала (для п. 5.6): Син Пил
Коэффициент, форма сигнала (для п. 5.7): Ку Син

Уважаемый студент, дистанционного обучения,
Оценена Ваша работа по предмету: Метрология, стандартизация и сертификация в инфокоммуникациях
Вид работы: Контрольная работа
Оценка:Зачет
Дата оценки: 11.10.2019
Рецензия:Уважаемый,

Уважаемый студент, дистанционного обучения,
Оценена Ваша работа по предмету: Метрология, стандартизация и сертификация в инфокоммуникациях
Вид работы: Лабораторная работа 1-3
Оценка:Зачет
Дата оценки: 05.10.2019
Рецензия:Уважаемый,

Сметанин Владимир Иванович

Помогу с вашим вариантом, другой работой или дисциплиной.
E-mail: sneroy20@gmail.com