Контрольная работа по дисциплине: Метрология, стандартизация и сертификация. Вариант 23

Задача № 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.

Таблица.1.1 – Исходные данные
M: 2
i: 10-15
lд,м: 278,1
D: 2,2

Таблица 1.2 – Исходные данные
N: 3
i: 65-73
a: 0,95

Таблица 1.3 – Результаты однократных измерений
10 275,30
11 276,86
12 274,95
13 275,73
14 274,91
15 277,92
65 276,56
66 273,75
67 274,76
68 274,24
69 277,07
70 274,56
71 277,37
72 275,25
73 276,89


Задача № 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).

Рисунок 2.1

Мощность в нагрузке измеряют с помощью вольтметра V, либо амперметра А при нормальных условиях измерения. Показания приборов и их метрологические характеристики – условное обозначение класса точности и конечное значение шкалы прибора или диапазона измерения приведены в таблице 2.1. В таблице 2.2 приведены: метрологические характеристики измерительного генератора – числовое значение сопротивления Rг и его относительная погрешность бRг; сопротивления нагрузки – значения сопротивления Rн и его относительная погрешность бRн.

Таблица 2.1 – Исходные данные
M: 2
Показание вольтметра Uv, В: 11,52
Класс точности вольтметра %: 1/0,5
Конечное значение шкалы вольтметра или диапазон измерения, В: 0...20

Таблица 2.2 – Исходные данные
N: 3
Rг , Ом: 50
Относительная погрешность, бRг, %: 3,4
Rн, Ом: 300
Относительная погрешность, бRн, %: 4,2

Мощность в нагрузке измеряют с помощью вольтметра V при нормальных условиях измерения.
Определить:
1. Абсолютный уровень напряжения на сопротивлении нагрузки рUн
2. Абсолютный уровень суммарной мощности, выделяемой на внутреннем сопротивлении генератора и сопротивлении нагрузки рz
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 № 3
На рисунке 3.1 показана осциллограмма периодического сигнала, который 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 формы.
3. Пиковое (Um~), среднее (Uср~), средневыпрямленное (Uср.в~) и среднеквадратическое (U~) значения напряжения переменной составляющей заданного выходного сигнала.
4. Коэффициенты амплитуды (Ka, Ka~), формы (Kф, Kф~) и усреднения (Kу, Kу~) 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 y 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 – Исходные данные
N: 3
Рис. 3.1: ж
Т, мкс: 25
t, мкс: 15
Класс точности y: 0,6
Найти показания вольтметров:
Uv1: СВ, З
Uv2: ПВ, О
Uv3: КВ, О
Uv4: ПВ, З

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 – Исходные данные
M: 2
Uк, В: 10
Um, В: 6
k: 0,15



Задача № 4
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 w=2pif – круговая частота,
f – циклическая частота,
Y и Ф – начальные фазовые углы образцового и исследуемого сигналов соответственно.
Измерения проведены в нормальных условиях, границы относительной погрешности частоты образцового генератора бfобр определены с вероятностью P = 0.997.

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, fобр, Um иссл, fиссл, Y и Ф, считая коэффициенты отклонения каналов Y(ko.в) и X(ko.г) одинаковыми и равными 1 В/см.
3. Оценить абсолютную Dfcр и относительную бfcр 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 Dfиссл и относительной бfиссл погрешности измерения частоты исследуемого генератора, если известны границы относительной погрешности частоты образцового генератора бfобр.
5. Записать результат измерения частоты fиссл в соответствии с нормативными документами в двух вариантах: 1) с указанием границ абсолютной погрешности; 2) с указанием границ относительной погрешности.

Таблица 4.1 – Исходные данные
M: 2
Um обр , В: 2
fобр , Гц: 4200
Ф, рад: pi
б fобр, %: 0,15

Таблица 4.2 – Исходные данные
N: 3
Т, с: 9
Y, рад: pi
fиссл, Гц: 5600
Um иссл , В: 2

Зачет без замечаний!
Год сдачи: 2023 г.
Преподаватель: Гребцова Л.В.
Помогу с другим вариантом.

Выполняю работы на заказ по различным дисциплинам.
E-mail: LRV967@ya.ru