РГЗ по МСиС. Задание 2 (2, С. 11) По выходным осциллограммам периодических сигналов, наблюдаемых на выходе исследуемого устройства, требуется выполнить следующие задания
![]()
|
Задание №2 ([2], С.11) По выходным осциллограммам периодических сигналов, наблюдаемых на выходе исследуемого устройства, требуется выполнить следующие задания: Построить в соответствии с исходными данными в линейном масштабе график исследуемого сигнала и произвести его аналитическое описание. Найти пиковое Um, среднее Uср, средневыпрямленное Uср.в и среднеквадратическое U значение напряжения наблюдаемого сигнала. Провести аналитическое описание переменной составляющей сигнала и построить ее график в том же масштабе, что и график исходного сигнала, и сравнить их. Найти пиковое ![]() ![]() ![]() ![]() Определить коэффициенты амплитуды Ka, формы Kф и усреднения Ky всего исследуемого сигнала и коэффициента амплитуды Ka, формы Kф и усреднения Ky его переменной составляющей. Найти 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. Оценить пределы допускаемых абсолютной и относительной погрешностей показаний вольтметров, определенных в п.6 задания, если используемые измерительные приборы имеют класс точности ![]() Оформить результаты измерений напряжений вольтметрами в соответствии с нормативными документами в двух вариантах: 1) с указанием границ абсолютной погрешности (расширенной неопределенности); 2) с указанием границ относительной погрешности, если измерения проведены в нормальных условиях. Исходные данные: (М = ![]() ![]() Таблица 1.1 – Исходные данные
Сигнал: ![]() Решение: 1. Цель: построить в соответствии с исходными данными в линейном масштабе график исследуемого сигнала и произвести его аналитическое описание. ![]() Рисунок 1.1. График исследуемого сигнала Сигнал, представленный на рисунке 1.1 можно описать следующим образом: ![]() 2. Цель: найти пиковое ![]() ![]() ![]() ![]() Пиковое значение – наибольшее или наименьшее значение сигнала за время измерения: ![]() Где ![]() ![]() Согласно варианту задания, за период Т= ![]() ![]() ![]() Среднее за время измерения T значение определяется выражением: ![]() ![]() ![]() ![]() Рисунок 1.2. График модуля исследуемого сигнала за время измерения Средневыпрямленное за время измерения значение определяется выражением: ![]() ![]() ![]() Среднеквадратическое за время измерения значение определяется выражением: ![]() ![]() ![]() 3. Цель: произвести аналитическое описание переменой составляющей сигнала и построить ее график в том же масштабе, что и график исходного сигнала, и сравнить их. Для того, чтобы вычислить переменную составляющую сигнала ![]() ![]() ![]() ![]() Таким образом, получим аналитическое описание переменной составляющей выходного сигнала: ![]() ![]() Рисунок 1.3. График переменной составляющей сигнала График переменной составляющей сигнала (Рисунок 1.3) смещается по оси напряжения вниз на размер среднего значения напряжения ![]() 4. Цель: найти пиковое ![]() ![]() ![]() ![]() Пиковое значение напряжения переменной составляющей заданного выходного сигнала: ![]() Среднее значение напряжения переменной составляющей заданного выходного сигнала ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Рисунок 1.4. График модуля переменной составляющей исследуемого сигнала за время измерения Средневыпрямленное значение напряжения переменной составляющей заданного выходного сигнала ![]() ![]() ![]() ![]() Среднеквадратическое значение напряжения переменной составляющей заданного выходного сигнала ![]() ![]() ![]() 5. Цель: определить коэффициенты амплитуды ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Коэффициент амплитуды исследуемого сигнала определяется выражением: ![]() Где ![]() ![]() ![]() Коэффициент формы исследуемого сигнала определяется выражением: ![]() Где ![]() ![]() ![]() Коэффициент усреднения исследуемого сигнала определяется выражением: ![]() Где ![]() ![]() ![]() Для этих коэффициентов справедливо неравенство: ![]() ![]() Коэффициент амплитуды переменной составляющей исследуемого сигнала определяется выражением: ![]() Где ![]() ![]() ![]() Коэффициент формы переменной составляющей исследуемого сигнала определяется выражением: ![]() Где ![]() ![]() ![]() Коэффициент усреднения переменной составляющей исследуемого сигнала определяется выражением: ![]() Где ![]() ![]() ![]() Для этих коэффициентов справедливо неравенство: ![]() ![]() 6. Цель: найти показания вольтметров с различными типами преобразователей с закрытым или открытым входом в соответствии с заданием, если вольтметры проградуированы в среднеквадратических значениях для гармонического сигнала. Показания пикового вольтметра с закрытым входом При закрытом входе вольтметр измеряет только переменную составляющую сигнала. ![]() Где ![]() ![]() ![]() ![]() Показания вольтметра с преобразователем среднеквадратического значения с открытым входом Показания вольтметра определяются формулой: ![]() Где ![]() ![]() ![]() Показания вольтметра с преобразователем средневыпрямленных значений с открытым входом ![]() Где ![]() ![]() ![]() Показания вольтметра с преобразователем среднеквадратического значения с закрытым входом Показания вольтметра определяются формулой: ![]() Где ![]() ![]() ![]() 7. Цель: оценить пределы допускаемых абсолютной и относительной погрешностей (расширенных неопределенностей) показаний вольтметров, определенных в пункте 6 задания, если используемые измерительные приборы имеют класс точности ![]() ![]() Исходные данные: ![]() ![]() Предел допускаемой абсолютной погрешности показаний вольтметров: ![]() ![]() Предел допускаемой относительной погрешности показания вольтметра Uv1: ![]() ![]() Погрешность округления составляет: ![]() Погрешность округления не превышает 5%. Предел допускаемой относительной погрешности показания вольтметра Uv2: ![]() Погрешность округления составляет: ![]() Погрешность округления не превышает 5%. Предел допускаемой относительной погрешности показания вольтметра Uv3: ![]() Погрешность округления составляет: ![]() Погрешность округления не превышает 5%. Предел допускаемой относительной погрешности показания вольтметра Uv4: ![]() Погрешность округления составляет: ![]() Погрешность округления не превышает 5%. 8. Цель: оформить результаты измерений напряжения вольтметрами в соответствии с нормативными документами в двух вариантах: 1) с указанием границ абсолютной погрешности (расширенной неопределенности); 2) с указанием границ относительной погрешности, если измерения проведены в нормальных условиях. ![]() ![]() P=0,997; условия измерения нормальные; ![]() ![]() P=0,997; условия измерения нормальные; ![]() ![]() P=0,997; условия измерения нормальные; ![]() ![]() P=0,997; условия измерения нормальные; Список использованной литературы. Метрология, стандартизация и измерения в технике связи. Под редакцией Б.Г. Хромого, М., Радио и Связь, 1986г. Методические указания по выполнению индивидуального задания по курсам: метрология, стандартизация и сертификация; метрология и электрорадио измерения в телекоммуникационных системах; метрология и радиоизмерения; метрология, стандартизация и технические измерения. И.Н. Запасный, В.И. Сметанин, Новосибирск, 2012г Оценка инструментальных погрешностей при экспериментальных исследованиях. Методическое пособие под редакцией Н.И. Горлова, И.Н. Запасного, В.И. Сметанина, Новосибирск, 2015г. |