Метрология, стандартизация и сертификация. Контрольная работа. Вариант 4.

Задача No 1

Для определения расстояния до места повреждения кабельной линии связи был использован импульсный рефлектометр. С его помощью получено n (результатов единичных измерений) расстояния до места повреждения.
Считая, что случайная составляющая погрешности рефлектометра распределена по нормальному закону, выполнить следующие задания.
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 погрешности (неопределенности) случайной составляющей погрешности результата наблюдений .
4. Оценку среднего квадратического отклонения погрешности случайной составляющей результата измерения (стандартную неопределенность результата измерения) .
5. Границы доверительного интервала погрешности (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 сделайте вывод.
8. Предложите способ уменьшения оценки СКО случайной составляющей погрешности результата измерения в D раз.

Исходные данные
Согласно таблицы 1.1 [3.С.18] i=1-5, =275,4 м, D=2,0.
Согласно таблицы 1.2 [3.С.18] i=70-77, =0,99.
Согласно таблицы 1.3 [3.С.19]

Таблица No1
i 1 2 3 4 5
,м
274,35 274,57 276,68 276,17 275,81

Продолжение таблицы No1
i 70 71 72 73 74 75 76 77
,м
274.56 277.37 275.25 276.89 274.90 275.89 276.40 276.08

Задача No 2

При определении вносимого ослабления четырехполюсника абсолютный уровень мощности рн, отдаваемой генератором с внутренним сопротивлением Rг, и ЭДС Е в сопротивление нагрузки Rн (рисунок 2.1). Мощность в нагрузке измеряют с помощью либо вольтметра V, либо амперметра А при нормальных условиях измерения.

Рисунок 2.1
В зависимости от варианта, определяемого последними двумя цифрами М и N, необходимо определить: М=0, N=4
1. Абсолютный уровень падения напряжения на внутреннем сопротивлении генератора рUг.
2. Абсолютный уровень мощности, выделяемой на внутреннем сопротивлении генератора рг.
3. Оценить границы абсолютной погрешности измерения абсолютных уровней напряжения и мощности, определенных в п.1 и п.2.
4.Оформить результаты измерения абсолютных уровней напряжения и мощности в соответствии с нормативными документами.

Исходные данные:
Согласно таблицы 2.1 [3.С.22]
Показание вольтметра UV=7.2, В
Класс точности вольтметра γ=2,5 %
Конечное значение шкалы вольтметра или диапазон измерения 0÷10, В
Rг=600, Ом
Относительная погрешность, δRг=6,3 %
Rн=1500, Ом
Относительная погрешность, δRн=1,5 %

Задача No 3

На рисунке 3.1 показана осциллограмма периодического сигнала, который наблюдали на выходе исследуемого устройства.

Рисунок 3.1
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. Коэффициент амплитуды Ка, формы Кф и усреднения Ку всего исследуемого сигнала и коэффициент амплитуды , формы и усреднения 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.
7. Оформить результаты измерений напряжения вольтметрами в соответствии с нормативными документами, если измерения проводились в нормальных условиях.

Исходные данные:
Согласно таблицы 3.1 [3.С.26]
Т=10, мкс
τ=5, мкс
Класс точности γ=0.15 %
Найти
показания
вольтметров: UV1: вольтметр с преобразователем среднеквадратических
значений с открытым входом;
UV2: вольтметр с преобразователем средневыпрямленных
значений с закрытым входом;
UV3: вольтметр с преобразователем средневыпрямленных
значений с открытым входом;
UV4: пиковый вольтметр с закрытым входом

Согласно таблицы 3.2 [3.С.27]
Uк=1, В
Um=0.75, В
k=0,25

Год сдачи: 2022
Учебное заведение: Сибирский Государственный Университет телекоммуникаций и информатики. Дистанционное обучение.
Преподаватель: Запасный Игорь Николаевич
Оценка: Зачет.