Метрология, стандартизация и сертификация в инфокоммуникациях. Контрольная работа. Вариант №14. 2020 год.

Метрология, стандартизация и сертификация в инфокоммуникациях. Контрольная работа. Вариант No14

6. Контрольное задание

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 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) 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();
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 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.

Задача No 2

При определении вносимого ослабления четырехполюсника необходимо измерить абсолютный уровень мощности рн, отдаваемой генератором с внутренним сопротивлением Rг и ЭДС E в сопротивле-ние нагрузки Rн (рисунок 2.1). Мощность в нагрузке измеряют с по-мощью либо вольтметра V, либо амперметра А при нормальных усло-виях измерения. Показания этих приборов и их метрологические ха-рактеристики – условное обозначение класса точности и конечное значение шкалы прибора или диапазона измерения приведены в таб-лицах 1 и 2. В таблице 3 приведены: метрологические характеристики измерительного генератора – числовое значение сопротивления Rг и его относительная погрешность dRг; сопротивления нагрузки – зна-чения сопротивления Rн и его относительная погрешность dRн.
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 ам-перметра IА; класс точности; конечное значение шкалы или диапазон измерения амперметра.
В зависимости от пароля, определяемого последними двумя цифрами M и N, необходимо определить в соответствии с таблицей 2.2:
1. Абсолютный уровень напряжения на сопротивлении нагрузки рUv или абсолютный уровень падения напряжения на внутреннем сопро-тивлении генератора рUг, или абсолютный уровень ЭДС генератора рЕ.
2. Абсолютный уровень мощности, выделяемой на внутреннем со-противлении генератора рг, или абсолютный уровень мощности, вы-деляемой на сопротивлении нагрузки рн, или абсолютный уровень суммарной мощности, выделяемой на внутреннем сопротивлении генератора и сопротивлении нагрузки р.
3. Оценить границы абсолютной погрешности измерения абсолют-ных уровней напряжения и мощности, определенных в п.1 и п.2.
4. Оформить результаты измерения абсолютных уровней напря-жения и мощности в соответствии с нормативными документами.

ЗАДАЧА No 3

На рисунке 3.1 показаны осциллограммы периодических сигна-лов, 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 перемен-ной составляющей заданного выходного сигнала.
4. Коэффициенты амплитуды (Ka, ), формы (Kф, ) и усред-нения (Kу, ) всего исследуемого сигнала и его переменной составляющей.
5. Показания вольтметров с различными типами преобразова-телей с закрытым (З) или открытым (О) входом в соответ-ствии с заданием, если вольтметры проградуированы в сред-неквадратических значениях для гармонического сигнала.
6. Оценить предел допускаемой относительной погрешности (расширенной неопределенности) показаний вольтметров, определенных в 5 пункте задания, если используемые изме-рительные приборы имеют класс точности и конечное зна-чение шкалы (предел измерения) Uк указанные в таблицах 3.1 и 3.2.
7. Оформить результаты измерений напряжения вольтметрами в соответствии с нормативными документами, если измере-ния проведены в нормальных условиях.

ЗАДАЧА No4

При измерении частоты генератора методом сравнения (рис. 4.1) к входу канала горизонтального отклонения (канала "X") осцилло-графа приложен гармонический сигнал от генератора образцовой ча-стоты:
UXoбр= Um обр sin(ωобр t + ψ),
а к входу канала вертикального отклонения (канала "Y") – гармо-нический сигнал исследуемого генератора:
UYиссл= Um иссл sin(ωиссл t + φ), где
ω=2πƒ – круговая частота,
ƒ – циклическая частота,
ψ и φ – начальные фазовые углы образцового и исследуемого сигналов соответственно. Измерения проведены в нормальных усло-виях, границы относительной погрешности частоты образцового ге-нератора fобр определены с вероятностью P = 0.997.

Задание.
1. Определить по заданным значениям частот сигналов ожидае-мое отношение числа точек пересечений фигуры Лиссажу с горизон-тальной 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 Δƒср и относительную δƒср погрешности сравнения частот исследуемого и образцового генераторов, вызван-ную 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 из-вестны границы относительной погрешности частоты образцового ге-нератора fобр .
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 по-грешности.
Исходные данные для решения приведены в таблицах 4.1 и 4.2.

Уважаемый студент дистанционного обучения,
Оценена Ваша работа по предмету: Метрология, стандартизация и сертификация в инфокоммуникациях
Вид работы: Контрольная работа
Оценка: Зачет
Дата оценки: 22.02.2020
Рецензия: Уважаемый .......................................,

Сметанин Владимир Иванович