МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ В ИНФОКОММУНИКАЦИЯХ. контроьная. Контрольная работа по курсу метрология, стандартизация и сертификация в инфокоммуникациях факультет Группа

• Название: Контрольная работа по курсу метрология, стандартизация и сертификация в инфокоммуникациях факультет Группа
• Анкор: МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ В ИНФОКОММУНИКАЦИЯХ
• Дата: 31.10.2021
• Размер: 347.08 Kb.
• Имя файла: контроьная.docx
• Тип: Контрольная работа; #260000

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ

им. проф. М.А. БОНЧ-БРУЕВИЧА
ФАКУЛЬТЕТ ВЕЧЕРНЕГО И ЗАОЧНОГО ОБУЧЕНИЯ

Контрольная работа

по курсу

МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ В ИНФОКОММУНИКАЦИЯХ
Факультет _______

Группа _______

Студент ______________________

№ зач. кн. _______

Вариант 08

Проверил


г. Санкт-Петербург

2021 г.
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
Вариант 08
Задача 1. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ПОГРЕШНОСТЕЙ

[1, с. 6-15, 60-83]; [2, с. 5-13, 35-53]

По результатам многократных испытаний измерительного моста установлено, что его погрешность при измерении малых сопротивлений имеет случайный характер, причем 985 наблюдений из 1000 дали погрешность менее 0,035 Ом. Полагая, что погрешность распределена по нормальному закону, оцените среднюю квадратическую погрешность однократного измерения сопротивления с помощью этого моста. Сколько наблюдений потребуется, чтобы получить результат измерения сопротивления с погрешностью не более 0,004 Ом при доверительной вероятности 0,9?

Решение:

1. Определим доверительную вероятность эксперимента.



2. Средняя квадратическая погрешность результатов измерения среднего арифметического S(R) связана с доверительным интервалом соотношением:



N- число измерений, коэффициент Стьюдента, который зависит от количества измерений N и доверительной вероятности .

При количестве измерений больше 120 он практически не меняется, поэтому можно взять его значение при заданной доверительной вероятности и бесконечном количестве измерений:





Оценим среднюю квадратическую погрешность однократного измерения воспользовавшись формулой:



3. Определим, ссколько наблюдений потребуется, чтобы получить результат измерения сопротивления с погрешностью не более = 0,004 Ом при доверительной вероятности 0,9. Полагаем, что средняя квадратическая погрешность однократного измерения остается неизменной.



Запишем выражение для нового числа измерений:



Так как ожидается, что число N₁ будет велико, то


Число наблюдений необходимых для получения результата измерения сопротивления с погрешностью не более = 0,004 Ом при доверительной вероятности 0,9.



Задача 2. ИЗМЕРЕНИЕ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ

[1, с. 21-43, 85-110]; [2, с. 30-34, 47-48, 54-109]

Вольтметрами постоянного и переменного напряжения с преобразователем среднего квадратического значения с открытым входом измеряют напряжение сигнала, форма которого показана на рис. 8.



Т

Рис. 2.1 Форма исследуемого напряжения.

Определите показания приборов, абсолютную и относительную по- грешности измерения, если пределы нормируемых приведенных погрешностей приборов ± 2,5 %. Вольтметры имеет следующие поддиапазоны измерения: 0,5 , 1 , 3, и 10 В.

Решение:

Запишем аналитическое выражение сигнала в пределах одного периода.



Период сигнала: Т = 6 мс

Вольтметр постоянного тока покажет постоянную составляющую сигнала.

Найдем среднее значение напряжения, которое можно вычислить по формуле:



Подставляя аналитическое выражение данного сигнала, получаем:

Показание вольтметра постоянного напряжения:

U_пв = U₀ = 0,0 В

Найдем среднеквадратическое значение напряжения, которое можно вычислить по формуле:






Квадратичный вольтметр переменного напряжения с открытым входом (U_кво) покажет значение:

U_кво = U_ср.кв = 2,0 В

Оценим погрешности.

Для постоянного вольтметра выбираем поддиапазон U_N = 0,5 В

Относительная погрешность:



Абсолютная погрешность:



Для переменнного вольтметра выбираем поддиапазон U_N = 3 В

Относительная погрешность:



Абсолютная погрешность:



Задача 3. ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОГО ОСЦИЛЛОГРАФА

[1, с. 166-192, 203-205]; [2, с. 171-204]

Нарисуйте в одинаковом временном масштабе сигналы, которые надо подать на отклоняющие пластины Х и Y электронно-лучевой трубки осциллографа, чтобы на экране получилось изображение в форме прямоугольника.

Решение:

Образование изображения на экране ЭЛТ при воздействии двух напряжений — развертки (u_p =u_y) и сигнала (u_c = u_x) — соответственно на пластинах X и Y показано на рис. 3. Период, развертки условно разбит на пять равных интервалов с грани­цами, отмеченными на рис. 3 через t₀,t₁,t₂,t₃,t₄,t₅,. В момент t₀ u_y = 0, а u_x имеет положительное максимальное значение, и световое пятно находится в точке 1. В момент t₂ напряжение сигнала также имеет положительное максимальное значение, а u_y = U_max и пятно находится в точке 2. Аналогичным путем можно найти положе­ние точек 2, 3, 4, 5, на экране ЭЛТ. В последующие циклы развертки образование осциллограммы будет происходить так же, причем все ее точки совпадут с аналогичными точками осциллограммы, изо­браженной на рис. 3. Таким образом, наблюдатель видит изображение, образован­ное наложением на одни и те же места экрана целой серии осциллограмм. Число таких первичных изображений, зафиксированных в зрительном образе, зависит от периода развертки, длительности послесвечения люминофора и зрительной памяти человека.

На вертикальные пластины подано прямоугольное напряжение разнополярной формы. На горизонтальные пластины – пилообразное.

Прямоугольный импульс благодаря развертке пилообразного напряжения отобразится как прямоугольник без дна. Обычно, когда напряжение пилообразной развертки достигает точки 3, то напряжение снимаемое с генератора развертки выключается, т.е. происходит гашение обратного хода луча. Для того, чтобы нарисовать дно, необходимо позволить напряжению развертки прорисовать линию 3-4-5, которая завершит фигуру прямоугольника.



Рис 3. Изображение на экране осциллографа.

Задача 4. ЦИФРОВЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ И ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕНИ

[1, с. 213-221]; [2, с. 252-255, 273-276]

Серийный электронно-счетный частотомер имеют относительную по- грешность частоты внутреннего опорного кварцевого генератора порядка ± 2·10^–7, максимальную частоту сигнала меток времени (в режиме измерения периода) 100 МГц, обеспечивает максимальное время счета в режиме измерения частоты 10 с. Постройте график относительной погрешности измерения частоты импульсного сигнала с помощью данного прибора как в режиме измерения частоты, так и в режиме измерения периода. Диапазон частот измеряемого сигнала принять равным 10 Гц - 10 МГц. При построении графика используйте логарифмический масштаб. Предварительно напишите соответствующие формулы для относительной погрешности в одном и другом режиме, поясните все обозначения, назовите источники погрешностей. Используя построенный график, оцените диапазоны частот, в которых целесообразно использовать тот или иной режим работы цифрового частотомера.

Решение:

1. Результирующая (суммарная) предельная относительная погрешность измерения периода определяется тремя составляющими.
[2, форм. 4.5]
где  предельная погрешность опорного генератора.
предельная погрешность квантования (дискретности)

погрешность уровня запуска.

Погрешность уровня запуска в свою очередь складывается из нескольких составляющих: погрешности срабатывания формирующих устройств прибора, погрешности вследствие наличия шумов в измеряемом сигнале и т.п. При измерении периода синусоидального с амплитудой U_c при наличии шума с пиковым значением U_ш максимальная относительная погрешность уровня запуска может быть оценена по формуле:



При измерении периода импульсного сигнала с крутыми фронтами (длительностью менее периода используемых меток времени Т₀) погрешностью уровня запуска можно пренебречь по сравнению с погрешностью квантования.

Собираем все составляющие погрешности в одну формулу с учетом того, что входной сигнал - импульс.



Результирующая (суммарная) предельная относительная погрешность измерения частоты определяется двумя составляющими.

[2, форм. 5.5]
где  предельная погрешность опорного генератора.
предельная погрешность квантования (дискретности)

N  Количество импульсов, которое фиксирует счётчик частотомера за время счёта Δt₀ = 10 c.

Учтем, что



получим формулы для расчета погрешности частотомера





Рассчитаем в зависимости от в диапазоне 10 Гц до 10 МГц с, результаты расчёта сведём в Таблицу №1:

Таблица №1

fх , Гц
	3∙10-7	1,2∙10-6	1,02∙10-5	0,0001	0,001	0,01	0,1
	0,01	0,001	0,0001	1,02∙10-5	1,2∙10-6	3∙10-7	2,1∙10-7

Построим график зависимости суммарной относительной погрешности элек­тронно-счетного (цифрового) прибора от частоты измеряемого сигнала.


f, с^-1

δ_Т, δ_f %


Рис. 4.1. График зависимости суммарной относительной погрешности элек­тронно-счетного (цифрового) прибора от частоты измеряемого сигнала: а) в режиме измерения периода, б) в режиме измерения частоты.

В диапазоне частот от 10 до 100 Гц частотомер желательно использовать только как измеритель частоты.

В диапазоне частот от 100 до 1 МГц частотомер можно использовать как измеритель частоты, так и измеритель периода.

В диапазоне частот от 1 МГц и выше частотомер желательно использовать как измеритель периода.
Задача 5. ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ, СЕРТИФИКАЦИЯ
Что представляет собой документ «Сертификат соответствия ГОСТ Р»
Сертификат соответствия ГОСТ Р — официальный документ, который подтверждает соответствие качества продукции требованиям, установленным стандартами и правилами в системе сертификации ГОСТ Р.
Данный сертификат подтверждает то, что продукция, прошедшая испытания, максимально безопасная для использования или употребления. Импортная продукция наравне с продукцией, произведенной в стране, также подвергается всем сертификационным испытаниям. Для получения сертификата соответствия необходимо предоставить вместе с образцами продукции дополнительные документы исходя из специфики продукции, например санитарно-эпидемиологическое (гигиеническое) заключение, сертификат пожарной безопасности, ветеринарное свидетельство или другие документы.  Причем импортная продукция сертифицируется по таким же правилам, что и российская. Если товар не подлежит обязательной сертификации, то фирма-импортер предоставляет специальный документ (отказное письмо), в котором указано, что данная продукция не нуждается в обязательных сертификационных испытаниях.
Сертификат соответствия ГОСТ Р содержит следующие разделы:
      - № сертификата соответствия

      - Срок действия

      - Орган по сертификации

      - Продукция

      - Код ОК 005 (ОКП)

      - Код ТН ВЭД

      - Соответствует требованиям нормативных документов

      - Изготовитель

      - Сертификат выдан

      - На основании

      - Дополнительные сведения
15 марта 2015 года закончился переходный период, в течение которого допускалось применение национальных разрешительных документов (сертификатов и деклараций ГОСТ Р и ТР РФ), выданных до вступления в силу следующих Технических регламентов Таможенного Союза. Поэтому, с 15 марта 2015 года сертификаты и декларации ГОСТ Р и ТР РФ более не действительны.


Литература:

1. «Метрология, стандартизация и измерения в технике связи» Под редакцией В.П. Хромого. – М.: Радио и связь, 1986 г.

2. Мирский Г.Я. «Электронные измерения» - М.: Радио и связь, 1986 г.

3. Атамалян Э.Г. «Приборы и методы измерения электрических величин» М.: “Высшая школа”, 1989 г.

4. В.Л. Ленцман, И.П. Харченко, Н.В. Румянцев «Метрология, стандартизация и управление качеством» Контрольное задание и методические указания С.Пб 2000 г.

5. О техническом регулировании [Электронный ресурс]: федер. закон от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ (с последними обновлениями). Доступ из справ.-правовой системы «Консультант плюс».

6. Об обеспечении единства измерений [Электронный ресурс]: федер. закон от 26 июня 2008 г. № 102-ФЗ (с последними обновлениями). Доступ из справ.-правовой системы «Консультант плюс».