Контрольная работа по предмету: Метрология, стандартизация и сертификация в инфокоммуникациях. ВАРИАНТ №11. 3 курс, 6 семестр. Год сдачи 2021

Контрольная работа по предмету Метрология, стандартизация и сертификация в инфокоммуникациях.

ВАРИАНТ 11.

Исходные данные для варианта 11 см. в скриншотах (обведены черным контуром).

Работа получила положительную оценку после нескольких исправленных замечаний преподавателя Сметанин В.И. Данная работа полностью готова к проверке преподавателя и получению положительной оценки.


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 li 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 dмакс;
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 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 lд 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.

Методические указания к решению задачи
1. Исходные данные контрольного задания определяют в соответ-ствии с табл. 1.1, 1.2 и 1.3 по номеру варианта MN. Во второй строке табл. 1.1 и 1.2, обозначенной буквой i , указаны номера результатов однократных измерений (наблюдений) , которые входят в качестве исходных данных в соответствующий вариант контрольного задания. Таким образом, число единичных измерений и их числовые значе-ния определяются обеими цифрами пароля (MN).

Числовые значения и приведены соответственно в третьей строке табл. 1.1 и 1.2, коэффициент D приведен в четвертой строке табл. 1.1, а числовые значения результатов однократных измерений (результатов наблюдений) - в табл. 1.3.
2. Прежде чем приступить к решению задачи, необходимо изучить соответствующие разделы электронного конспекта, §§ 4.1-4.3 и 4.5 четвертой главы учебного пособия [I] "Погрешности и математическая обработка результатов измерений" и §§ 2.1-2.3 и 2.7 второй главы учебника [2] "Элементы теории погрешностей". Импульсный метод измерения линий связи рассмотрен в [1] c. 312-317;[2] c. 397- 403; [4] c. 219-292.
3. Решать задачу нужно в такой же последовательности, в какой приведены пункты контрольного задания.
4. Для удобства выполнения расчетов по п.п. 1, 2 и 3 задания, а так-же для сокращения времени на оформление работы необходимо со-ставить таблицу промежуточных вычислений по форме, соответству-ющей табл. 1.4.
Во второй и третий столбцы табл. 1.4 вписываются номера и число-вые значения результатов наблюдений (единичных измерений) рас-стояния , соответствующего варианта контрольного задания.




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 1
Оценка:Зачет
Дата оценки: 01.04.2021
Рецензия:Уважаемый..............,

Сметанин Владимир Иванович