Метрология, стандартизация и сертификация Вариант 16

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 .
2. Оценку среднего квадратического отклонения (СКО) погрешности результата наблюдений (стандартную неопределенность единичного измерения) S;
3. Границы максимальной неопределенность случайной составляющей погрешности результата наблюдений Δ макс;
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 ε при заданной доверительной вероятности α ;
6. Записать результат измерения расстояния до места повреждения в соответствии с нормативными документами.
7. Систематическую составляющую погрешности измерения рефлектометра θ, 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.
Таблица 1.1
M 1
i 5-10
, м
272,3
D 2,1

Таблица 1.2
N 6
i 80-89
α 0,98

Таблица 1.3
i li , м i li , м i li , м
5 275,81 80 274,33 85 273,43
6 273,50 81 277,78 86 274,60
7 276,65 82 273,91 87 274,60
8 275,81 83 275,75 88 272,71
9 273,28 84 276,48 89 274,94
10 275,30    
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 1). Мощность в нагрузке измеряют с помощью либо вольтметра V, либо амперметра А при нормальных условиях измерения. Показания этих приборов и их метрологические характеристики – условное обозначение класса точности и конечное значение шкалы прибора или диапазона измерения приведены в таблицах 1 и 2. В таблице 3 приведены: метрологические характеристики измерительного генератора – числовое значение сопротивления Rг и его относительная погрешность δ Rг; сопротивления нагрузки – значения сопротивления Rн и его относительная погрешность δ Rн.
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 амперметра IА; класс точности; конечное значение шкалы или диапазон измерения амперметра.
Таблица 2.1
M 1
Показание амперметра IА, мА 19
Класс точности амперметра % 2
Конечное значение шкалы амперметра или диапазон измерения, мА –50, 50

Таблица 2.2
N 6
Rг , Ом 75
Относительная погрешность, δ Rг, % 8,6
Rн, Ом 350
Относительная погрешность, δ Rн, % 2,4
Определить абсолютный уровень напряжения рUv
Определить абсолютный уровень мощности рн
Задача No 3
На рисунке 2 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 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 γ и конечное значение шкалы (предел измерения) Uк указанные в таблице 4.
7. Оформить результаты измерений напряжения вольтметрами в соответствии с нормативными документами, если измерения проведены в нормальных условиях.

Задача No4
При измерении частоты генератора методом сравнения (рисунок 4.) к входу канала горизонтального отклонения (канала "X") осциллографа приложен гармонический сигнал от генератора образцовой частоты:
Таблица 4.1
М 1
Um обр ,В 1,5
ƒобр ,Гц 2800
φ, рад 0
δfобр, % 0,25
Таблица 4.2
N 6
Т, с 12
ψ, рад π/2
ƒиссл, Гц 1400
Um иссл , В 4