Метрология, стандартизация и сертификация. Вариант №21

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 ;
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 e при заданной доверительной вероятности ;
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.

Дано:
i=10-15;55-62
l_д=278.1м
D=2.2
α=0.95
Числовые значения результатов однократных измерений (результатов наблюдений) приведены в таблице 1.

Таблица 1
i  li, м
 
10 275.30
11 276.86
12 274.95
13 275.73
14 274.91
15 277.92
55 273.86
56 275.66
57 273.83
58 277.08
59 276.20
60 274.63
61 275.30
62 275.23

Задача No 2
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 2.1).

В таблицах 2.1 и 2.2 указаны значения: показание вольтметра Uv; класс точности вольтметра; диапазон измерения вольтметра.

Таблица 2.1
M 2
Показание вольтметра Uv, В 11,52
Класс точности вольтметра % 1/0,5
Диапазон измерения, В 0 20

В таблице 2.2 приведены: метрологические характеристики измерительного генератора – числовое значение сопротивления Rг и его относительная погрешность dRг; сопротивления нагрузки – значения сопротивления Rн и его относительная погрешность dRн.

Таблица 2.2
N 1
Rг , Ом 135
Относительная погрешность, Rг, % 4,8
Rн, Ом 700
Относительная погрешность, Rн, % 2,0
Определить абсолютный уровень напряжения рUг
Определить абсолютный уровень мощности рн

Мощность в нагрузке измеряют с помощью либо вольтметра V.
Определить:
1. Абсолютный уровень падения напряжения на внутреннем сопротивлении генератора рUг.

2. Абсолютный уровень мощности, выделяемой на сопротивлении нагрузки рн.
3. Оценить границы абсолютной погрешности измерения абсолютных уровней напряжения и мощности.
4. Оформить результаты измерения абсолютных уровней напряжения и мощности в соответствии с нормативными документами.

Задача No 3
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 (U) 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 (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 g 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 1
Рис. 3.1. в
Т, мкс 75
τ, мкс 30
Класс точности  0,2
Найти показания вольтметров UV1 ПВ, З
 UV2 СВ, О
 UV3 КВ, З
 UV4 ПВ, О

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
M 2
Uк, В 10
Um, В 6
k 0,15

Задача No4
При измерении частоты генератора методом сравнения (рис. 4.1) 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 fобр определены с вероятностью P = 0.997.


Рисунок 4.1

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 1В/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 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 погрешности.




Исходные данные для решения приведены в таблицах 4.1 и 4.2.

Таблица 4.1
M Um обр , В ƒобр , Гц φ, рад δ fобр , %
2 2 4200 π 0,15

Таблица 4.2
N Т, с ψ, рад ƒиссл, Гц Um иссл , В
1 4 3π/2 2800 3

Оценка: Зачет
Дата оценки: 16.11.2021

Помогу с вашим вариантом, другой работой, дисциплиной или онлайн-тестом.
E-mail: sneroy20@gmail.com
E-mail: ego178@mail.ru