Метрология РГЗ вариант 5. Метрология - РГЗ. Расчётнографическое задание
![]()
|
Министерство образования и науки Российской Федерации Новосибирский государственный технический университет Кафедра теоретических основ радиотехники (ТОР) Расчётно-графическое задание Вариант №5 По дисциплине: Метрология, стандартизация и сертификация в инфокоммуникациях
Новосибирск 2021 ЗАДАЧА № 1 В таблице приведены данные многократных измерений некоторых величин в соответствии с индивидуальным вариантом задания. Необходимо найти доверительный интервал, в котором находится результат измерений с вероятностью 0.95, и записать результат измерений в стандартной форме. В процессе нахождения доверительного интервала следует проверить ![]() Решение задачи Найдем среднее арифметическое результатов n многократных измерений ![]() Вычислим абсолютную погрешность каждого отдельного измерения
Найдём оценку СКО отдельных наблюдений: ![]() Вычислим оценку СКО оценки результата измерений относительно истинного значения ![]() Обнаружение и исключение промахов: Находим наблюдение, которое имеет максимальное отклонение по модулю от среднего значения ![]() Найдем нормированное максимальное отклонение: ![]() Определим критическое (пороговое) значение нормированного максимального отклонения ![]() ![]() ![]() ![]() Сравним ![]() ![]() ![]() Определим границы доверительного интервала: Коэффициент Стьюдента для 10 измерений и доверительной вероятности 0.95 равен: ![]() Интервал случайной погрешности: ![]() Результат измерений: ![]() ![]() ЗАДАЧА № 2 Собрана электрическая схема, которая состоит из двух последовательных сопротивлений R1, R2, подключенных к источнику напряжения u(t). Параллельно одному сопротивлению R2 подключен вольтметр, который имеет входное сопротивление Rv и емкость Сv. Выражение для u(t) и значения R1, R2, Rv, Сv приведены в таблице для индивидуальных вариантов задания. Требуется найти относительную погрешность измерения напряжения, обусловленную входными сопротивлением и емкостью вольтметра. ![]() Решение задачи Расчет цепи для идеального вольтметра: Посчитаем общее сопротивление цепи: Rобщ=3 Мом Посчитаем ток: ![]() Посчитаем напряжение на резисторе R2: UR2= ![]() ![]() Расчет цепи для реального вольтметра: Посчитаем общее сопротивление цепи: ![]() ![]() Посчитаем ток: ![]() Посчитаем напряжение на резисторе U2: UR2= ![]() Найдем абсолютную и относительную погрешность вольтметра: ![]() ![]() Ответ: ![]() ЗАДАЧА № 3 В таблице для каждого варианта задания приведены характеристики осциллографа и параметры измеряемого сигнала, который представляет собой последовательность прямоугольных импульсов. Требуется найти неизвестные характеристики, обозначенные символом «?», по известным характеристикам, для которых указаны конкретные значения. ![]() Решение задачи Найдем полосу пропускания канала: ![]() ![]() Время нарастания импульсного сигнала найдем по формуле: ![]() ![]() Найдем ![]() ![]() ![]() Найдем длительность фронта импульсного сигнала по формуле: ![]() ![]() ![]() Вывод: Неправильный выбор полосы пропускания осциллографа может привести к погрешности измерений более 100 %. А также табличные значения ![]() ЗАДАЧА № 4 В таблице для каждого варианта задания приведены параметры измеряемого сигнала – последовательности радиоимпульсов: соответственно длительность, частота повторения и несущая частота. Кроме того, для каждого варианта указано количество лепестков, которое должно быть отображено на экране. Для каждого из вариантов требуется найти параметры режима измерений для анализатора спектра: полосу обзора, полосу пропускания УПЧ, период развертки, центральную частоту ГКЧ для центральной частоты УПЧ 160 МГц ![]() Решение задания Выбор полосы обзора для АС зависит от числа лепестков спектра импульсного сигнала, которое должно одновременно наблюдаться на экране: ![]() ![]() Найдём полосу пропускания УПЧ. ![]() ![]() Найдём период развёртки Траз: ![]() Теперь найдём центральную частоту ГК: ![]() ЗАДАЧА № 5 В таблице для каждого варианта задания приведено значение частоты исследуемого сигнала, которую необходимо измерить с помощью электронно-счетного частотомера методом дискретного счета, нестабильность кварца, время измерений в режиме измерения частоты, частота счетных импульсов в режиме измерения периода. Требуется найти неизвестные параметры, обозначенные знаком «?», и сделать вывод о том, какой из двух режимов наиболее предпочтителен для измерения заданной частоты. ![]() Решение задачи Найдем ![]() ![]() ![]() Найдем ![]() ![]() ![]() Вывод: Высокие частоты следует измерять в режиме измерения частоты, а низкие частоты – в режиме измерения периода. В данном случае частоты низкие и лучше проводить измерения в режиме измерения периода. |