Лабораторные работы №1,2,3 по дисциплине: Метрология, стандартизация и сертификация в инфокоммуникациях. Вариант №19

Лабораторная работа No1 «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
2.1. Решить контрольную задачу, в соответствии со своим вариантом.
2.2.Выполненить многократные независимые наблюдения в автоматическом режиме.
2.3.Произвести автоматизированную упрощенную процедуру обработки результатов многократных независимых наблюдений.
2.4.Оформить полученные результаты в отчете.
2.5.Провести анализ и сделать выводы по работе.

 3. Теоретическая часть
Для обработки результатов многократных наблюдений могут быть использованы различные процедуры. Стандартная методика весьма трудоемка, причем, далеко не всегда можно выполнить серию наблюдений, объем которой достаточен для выявления закона распределения случайной составляющей погрешности и применения стандартной методики. Кроме того, если неисключенный остаток систематической погрешности сравнительно велик, выполнение длинной серии наблюдений для максимального уменьшения влияния случайной составляющей погрешности теряет смысл.
Упрощенная процедура обработки результатов прямых измерений с многократными наблюдениями применяется, если число наблюдений n ≤ 30. При использовании этой процедуры за результат измерения также как и всегда принимают среднее арифметическое значение результатов исправленного ряда наблюдений, которое вычисляют по формуле:
Предпоследняя цифра пароля i, номера наблюдений Последняя цифра пароля Р - доверительная вероятность Класс точности СИ, γ %
1 1 - 5 9 0,900 0,04
i, No наблюдений 1 2 3 4 5
f, Гц 114,40 114,34 114,38 114,33 114,29


Лабораторная работа No2
«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.


3. Состав лабораторной установки
При выполнении лабораторной работы используется компьютерная модель лабораторного стенда, которая включает в себя:
1. Аналоговый вольтметр.
2. Образцовой вольтметр.
3. Регулируемый источник напряжения.
Тип вольтметра  аналоговый электронный
Тип преобразователя пиковый
Вид градуировки среднеквадр. синусоид.
Нормальные условия эксплуатации +205С; 75030мм рт. ст.
Диапазон частот 20 Гц − 100 кГц
Пределы измерения напряжения, В 0,1; 0,3; 1; 3; 10; 30; 100; 300В
Входное сопротивление, Ом 1 МОм
Входная емкость, пФ 10 пФ
Пределы допускаемой основной погрешности
измерения либо класс точности 
γ=2,5
Пределы допускаемых дополнительных
погрешностей 
−
Тип вольтметра  электромагнитный
Тип преобразователя среднеквадратический
Вид градуировки среднеквадратич. значения
Нормальные условия эксплуатации +205С; 75030мм рт. ст.
Диапазон частот 20 Гц − 1 кГц
Пределы измерения напряжения, В 0,3; 1; 3; 15 В
Входное сопротивление, Ом 10 кОм (15 В)
Входная емкость, пФ 100 пФ
Пределы допускаемой основной погрешности
измерения либо класс точности 
γ=0,5
Пределы допускаемых дополнительных
погрешностей 
−


Лабораторная работа No3
«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.


3. Перечень лабораторного оборудования.
3.1. Основное оборудование.
Аналоговые электронные вольтметры переменного тока:
3.1.1 средневыпрямленного значения;
3.1.2 пикового значения;
3.1.3 среднеквадратического значения;
3.2. Вспомогательные приборы.
3.2.1 Генератор сигналов специальной формы (функциональный генератор)
3.2.2 Электронно-лучевой осциллограф.
Тип вольтметра Электронный аналоговый милливольтметр
средневыпрямленного значения
Тип преобразователя средневыпрямленных значений
Вид градуировки в среднеквадратических значениях гармонического сигнала
Нормальные условия эксплуатации +20±5oС, 750±30 мм рт. ст., отн. влажность не более 90%
Диапазон частот 10 Гц ÷ 10 МГц
Пределы измерения напряжения 1,0 мВ ÷ 300 В
Предел допускаемой приведённой основной погрешности измерения в области частот
50 Гц ÷ 100 кГц 

Тип вольтметра аналоговый электронный переменного тока
Тип преобразователя пиковый
Вид градуировки в средневыпрямленных значениях гармонического сигнала
Нормальные условия эксплуатации +20±5oС, 750±30 мм рт. ст., отн. влажность не более 90%
Диапазон частот 20 Гц ÷ 100 кГц
Пределы измерения напряжения, В 0,1; 0,3; 1; 3; 10; 30; 100; 300
Входное сопротивление, МОм > 1
Входная ёмкость, пФ < 10
Предел допускаемой приведённой основной погрешности измерения

Зачет без замечаний 03.06.2020