Контрольная Метрология (СибГУТИ, вариант 15)

Содержание

Задача 1

Задача 2

Задача 3

Задача 4

Список литературы

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  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 q, 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.

MN = 15

Таблица.1.1 Исходные данные

Таблица 1.2 Исходные данные

Таблица 1.3 Результаты однократных измерений.

Задача 2

При определении вносимого ослабления четырехполюсника необходимо измерить абсолютный уровень мощности р_н, отдаваемой генератором с внутренним сопротивлением R_г и ЭДС E в сопротивление нагрузки R_н (рисунок 2.1).

Мощность в нагрузке измеряют с помощью вольтметра V при нормальных условиях измерения. Показания прибора и его 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 R_г и его относительная погрешность δ R_г; сопротивления нагрузки – значения сопротивления R_н и его относительная погрешность δ R_н.

MN = 15

Таблица 2.1

Таблица 2.2

Необходимо определить:

1. Абсолютный уровень ЭДС генератора р_E

2. Абсолютный уровень мощности, выделяемой на внутреннем сопротивлении нагрузки р_H.

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 3

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

Требуется найти:

1. Аналитическое описание исследуемого сигнала.
2. Пиковое (U_m), среднее (U_ср ), средневыпрямленное (U_ср.в) и среднеквадратическое (U) значения напряжения выходного сигнала заданной 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  и конечное значение шкалы (предел измерения) U_к 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

Обозначения в таблице:

- 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

Рисунок 3.1

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:

Задание.

1. 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.

2. Построить фигуру Лиссажу, которую можно наблюдать на экране осциллографа при заданных значениях U_{m обр} , ƒ_обр , U_{m иссл} , ƒ_иссл , ψ и φ , считая коэффициенты отклонения каналов Y (k_o.в) и X (k_o.г) одинаковыми и равными 1 В/см.

3. Оценить абсолютную Δ_ƒcр и относительную δ_ƒcр 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 Δ_ƒиссл и относительной δ_ƒиссл погрешности измерения частоты исследуемого генератора, если известны границы относительной погрешности частоты образцового генератора δ_fобр .

5. Записать результат измерения частоты ƒ_иссл в соответствии с нормативными документами в двух вариантах: 1) с указанием границ абсолютной погрешности; 2) с указанием границ относительной погрешности.

Исходные данные для решения приведены в таблицах 4.1 и 4.2.

Таблица 4.1

Таблица 4.2

Новую работу можно заказать здесь.