Метрология, стандартизация и сертификация. Вариант №53

Задача 1
Для определение расстояния до места повреждения кабельной линии связи был использован импульсный рефлектометр. С его помощью получено n результатов однократных измерений (наблюдений) расстояния l до места повреждения.
Считая, что случайная составляющая погрешности рефлектометра распределена по нормальному закону, определить:
 Результат измерения с многократными наблюдениями расстояния до места повреждения кабеля l ̅.
 Оценку среднего квадратического отклонения (СКО) погрешности результата наблюдений (стандартную неопределённость единичного измерения).
 Границы максимальной погрешности (неопределённости) результата наблюдений Δ_макс
 Оценку среднего квадратического отклонения погрешности случайной составляющей результата измерения (стандартную неопределённость результата измерения) S(l ̅).
 Границы доверительного интервала погрешности (расширенную неопределённость) для результата измерения расстояния до места повреждения ε при заданной доверительной вероятности α.
 Записать результат измерения расстояния до места повреждения в соответствии с нормативными документами.
 Систематическую составляющую погрешности измерения рефлектометра θ, если после обнаружения места повреждения было установлено, что действительное расстояние до него составляло l_д метров. Сравните её с доверительным интервалом случайной погрешности результата измерений и сделайте вывод.
 Предложить способ уменьшения оценки СКО случайной составляющей погрешности результата измерений в D раз.
Исходные данные:
M=5; i=25-30; ld=272,7 м; D=2,5
N=3; i=65-73; α=0,95
Для определения среднего значения и среднего квадратического отклонения используются значения, вычисленные в таблице 1.

Таблица 1 - Промежуточные расчёты
No наблюдения i Noп/п l_i (l_i-l ̅) (l_i-l ̅)^2
25 1 278,03 2,137333 4,568194
26 2 274,72 -1,17267 1,375147
27 3 276,87 0,977333 0,95518
28 4 277,00 1,107333 1,226187
29 5 275,34 -0,55267 0,30544
30 6 275,98 0,087333 0,007627
65 7 276,56 0,667333 0,445334
66 8 273,75 -2,14267 4,59102
67 9 274,76 -1,13267 1,282934
68 10 274,24 -1,65267 2,731307
69 11 277,07 1,177333 1,386114
70 12 274,56 -1,33267 1,776
71 13 277,37 1,477333 2,182514
72 14 275,25 -0,64267 0,41302
73 15 276,89 0,997333 0,994674
Сумма: 4138,39 0 24,24069

Задача 2
При определении вносимого ослабления четырёхполюсника необходимо измерить абсолютный уровень мощности p_н, отдаваемой генератором с внутренним сопротивлением R_г и ЭДС E в сопротивлении нагрузки R_н (рис. 1). Мощность в нагрузке измеряют с помощью амперметра А при нормальных условиях измерения.

Рисунок 1 - Схема измерения
Исходные данные
M=5; IA=33,2 мА; класс точности амперметра 0,5/0,2; шкала 0-100 мА
N=3; Rг=50 Ом; относительная погрешность δRг=3,4%;
Rн=300 Ом; относительная погрешность δRн=4,2%;
Определить абсолютный уровень напряжения p_Uн
Определить абсолютный уровень мощности p_Σ
Требуется:
 Определить абсолютный уровень напряжения p_Uн
 Определить абсолютный уровень мощности (pΣ)
 Оценить границы абсолютной погрешности измерения абсолютных уровней напряжения и мощности.
 Оформить результаты измерения абсолютных уровней напряжения и мощности в соответствии с нормативными документами.


Задача 3
На рис. 2 показана осциллограмма периодического сигнала, который наблюдали на выходе исследуемого устройства.
Требуется найти:
 Аналитическое описание исследуемого сигнала.
 Пиковое U_m, среднее U_ср, средневыпрямленное U_(ср.в.) и среднеквадратическое U значения напряжения заданной формы. П
 Пиковое U_m^∼, среднее U_ср^∼, средневыпрямленное U_(ср.в.)^∼ и среднеквадратическое U^∼ значения напряжения переменной составляющей заданного выходного сигнала.
 Коэффициент амплитуды K_a, формы K_ф и усреднения K_у всего исследуемого сигнала и коэффициенты aмплитуды K_a^∼, формы K_ф^∼ и усреднения K_у^∼ его переменной составляющей.
 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.
 Оценить предел допускаемой относительной погрешности (расширенной неопределённости) показаний вольтметров, определённых в пункте 5 задания, если используемые измерительные приборы имеют класс точности γ и конечное значение шкалы (предел измерения) U_к.
 Оформить результаты измерений напряжения вольтметрами в соответствии с нормативными документами, если измерения проведены в нормальных условиях.



Рисунок 2 - Осциллограмма сигнала

Исходные данные
N=3; рис. ж); T=25 мкс; τ =15 мкс; класс точности 0,6; найти СВ-З, ПВ-О, КВ-О, ПВ-З
M=5; Uк=20 В; Um=15 B; k=0,18;
(Uк – конечное значение шкалы измерительного прибора)

Задача 4
При измерении частоты генератора методом сравнения ко входу канала горизонтального отклонения (канала "X") осциллографа приложен гармонический сигнал от генератора образцовой частоты:
 U_(X обр)=U_(m обр) sin(ω_обр t+ψ)
а ко входу канала вертикального отклонения (канал "Y") - гармонический сигнал исследуемого генератора:
 U_(X иссл)=U_(m иссл) sin(ω_иссл t+φ)

Рисунок 3 - Схема измерения
Измерения проведены в нормальных условиях, границы относительной погрешности частоты образцового генератора δ_(f обр) определены c вероятностью P=0,997.
Задание.
 Построить фигуру Лиссажу, которую можно наблюдать на экране осциллографа при заданных значениях U_mобр, f_обр, ψ, f_иссл, φ, считая коэффициенты отклонения каналов Y(k_(о.в.)) и X(k_(о.в.)) одинаковыми и равными 1 В/см.
 Определить по заданным значениям частот сигналов ожидаемое отношение числа точек пересечений фигуры Лиссажу с горизонтальной секущей n_г к числу точек пересечений фигуры Лиссажу с вертикальной секущей n_в. Убедиться, что отношение n_г/n_в, определённое по фигуре, соответствует ожидаемому.
 Оценить абсолютную погрешность Δ_(f ср) и относительную δ_(f ср) погрешности (неопределённости) сравнения частот исследуемого и образцового генераторов, вызванную изменением фигуры Лиссажу, если за время, равное T секунд она повторно воспроизводилась 5 раз.
 Оценить границы абсолютной Δ_(f иссл) и относительной δ_(f иссл) погрешности (расширенной неопределённости) измерения частоты исследуемого генератора, если известны границы относительной погрешности (расширенной неопределённости) частоты образцового генератора δ_(f обр).
 Записать результат измерения частоты f_иссл в соответствии с нормативными документами в двух вариантах: 1) с указанием границ абсолютной погрешности (расширенной неопределённости); 2) с указанием границ относительной погрешности.
Исходные данные:
M=5; Uобр=3,5 В; fобр=2800 Гц; φ=π; δ_fобр=0,13%
N=3; T=9 c; ψ=π ; f_иссл=5600 Гц; U_(m иссл)=2 В

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