Метрологии и стандартизация. Контрольная работа. Вариант 05.

Задача No1
Для определения расстояния до места повреждения кабельной линии связи был использован импульсный рефлектометр. С его помощью получено n (результатов единичных измерений) расстояния li 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) S( ).
5.Границы доверительного интервала погрешности (расширенную не-определенность) 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 рефлек-тометра θ, 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 сделайте вывод.
8.Предложить способ уменьшения оценки СКО случайной составляющей погрешности результата измерения в D раз.
Задача No2
При определении вносимого ослабления четырехполюсника абсолютный уровень мощности рн, отдаваемой генератором с внутренним сопротивлением Rг и ЭДС Е в сопротивление нагрузки RH (рисунок 2.1). Мощность в нагрузке измеряют с помощью либо вольтметра V, либо амперметра А при нормальных условиях измерения. Определить:
1. Абсолютный уровень падения напряжения рUн на внутреннем сопротивлении генератора.
2. Абсолютный уровень мощности рг, выделяемой на сопротивлении нагрузки.
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.
Задача No3
Показана осциллограмма периодического сигнала, которую наблюдали на выходе исследуемого устройства.
Требуется найти:
1. Аналитическое описание исследуемого сигнала.
2.Пиковое Um, среднее Ucp, средневыпрямленное Uср.в и среднеквадратическое U значения напряжения выходного сигнала заданной 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 (3) 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) Uk.
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 (рис. 4.1) ко входу канала горизонтального отклонения (канала "X") осциллографа приложен гармонический сигнал от генератора образцовой частоты:
Задание.
1.Построить фигуру Лиссажу, которую можно наблюдать на экране осциллографа при заданных значениях Um обр, fобр, ψ и Um иссл, φ, считая коэффициенты отклонения каналов Y (kо.в) и X (kо.г) одинаковыми и равными 1 В/см .
2.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. Убедиться, что отношение nг/ nв, определенное по фигуре, соответствует ожидаемому.
3.Оценить абсолютную Δfср и относительную δfср погрешности (неопределенности) 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 Δfиссл и относительной δfиссл погрешности (расширенной неопределенности) измерения частоты исследуемого генератора, если известны границы относительной погрешности (расширенной неопределенности) частоты образцового генератора δfобр.
5. Записать результат измерения частоты fиссл в соответствии с нормативными документами в двух вариантах: 1) с указанием границ абсолютной погрешности (расширенной неопределенности); 2) с указанием границ относительной погрешности.

2010 год, зачет.