вар3 метрология. Варианта по последней цифре 3

• Название: Варианта по последней цифре 3
• Дата: 03.04.2023
• Размер: 180.72 Kb.
• Имя файла: вар3 метрология.docx
• Тип: Документы; #1033486

Номер варианта по последней цифре - 3

Задание 1. Элементы теории погрешностей

При измерении в неизменных условиях затухания кабеля (А), номинальное значение которого 20,00 дБ, получен ряд измерений.

№	1	2	3	4	5	6	7
А, дБ	20,41	20,13	20,93	20,32	20,09	20,89	20,01

Считая, что погрешность измерения затухания имеет нормальный закон распределения, определите:

• 
  среднюю квадратическую погрешность однократного измерения;
  
• 
  результат измерения затухания и его среднюю квадратическую погрешность;
  
• 
  доверительный интервал погрешности результата измерения при доверительной вероятности 0,95,
  
• 
  систематическую погрешность определения затухания.
  

Можно ли считать доказанным наличие систематического отклонения затухания от номинального значения?

Решение:

1. 
   Найдем среднее значение затухания
   

¹

Где - среднее арифметическое ряда независимых измерений напряжения.

- количество проведенных измерений величины A

Оценим среднюю квадратическую погрешность однократного измерения, результаты вычислений сведём в Таблицу №1:

N	1	2	3	4	5	6	7
A, дБ	20,41	20,13	20,93	20,32	20,09	20,89	20,01
, дБ	0,01	-0,27	0,53	-0,08	-0,31	0,49	-0,39
дБ	1,7*10^(-4)	0,07	0,28	6,00*10^(-3)	0,09	0,24	0,15

0,376

2. 
   Определим среднюю квадратическую погрешность результата измерения:
   

Согласно формуле ([1] 4.30 с. 72)



дБ

3. 
   По формуле ([1] 4.28) определим доверительный интервал погрешности результата измерения при доверительной вероятности 0,95.
   

Где коэффициент Стьюдента, согласно ([1] Приложение II) равен 2,45.

4. 
   Систематическая погрешность определения затухания.
   

Систематическая погрешность найдем как отклонение результата измерения (т.е. среднего арифметического) от действительного значения измеряемой величины затухания

А_ном=20,00 дБ,

т.е. , где A – действительное значение

дБ

Задача 2. ИЗМЕРЕНИЕ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ

Указание: Задания этого раздела предполагают, что измеряемые сигналы -периодические. Для получения правильного результата следует по соответствующему рисунку определить период измеряемого сигнала. Вспомните или найдите в учебнике определение термина «период сигнала».

Форма кривой измеряемого периодического сигнала и его мгновенные значения показаны на рис.3.



Определите показания вольтметра с термоэлектрическим преобразователем на пределе 2,5 В. Оцените абсолютную и относительную погрешности измерения, если нормируемая относительная погрешность вольтметра с открытым входом составляет , а вольтметра с закрытым входом . Частотными погрешностями вольтметров пренебречь.

Решение:

1. Уравнение преобразования для электронного вольтметра среднего

квадратического отклонения с открытым входом:



=1,871 В

2. У электронных вольтметров с закрытым входом разделительная RC-цепь удалит из импульсного сигнала его постоянную составляющую. Уравнение преобразования для электронного вольтметра среднего квадратического отклонения с закрытым входом [2, стр. 65, табл. 6.1]:



=1,118 В

3. Нормируемую относительную погрешность обычно выражают в процентах [2, стр. 18]



Определим абсолютную погрешность результата измерения вольтметра среднего квадратического отклонения с открытым входом:

где  абсолютная погрешность

- класс точности прибора (класс точности прибора численно равен наибольшей допустимой приведенной погрешности 2,5 %)

x_{норм. -} значение предела вольтметра, равного 2,5В.

Подставляя известные величины в данное равенство:



Определим абсолютную погрешность результата измерения вольтметра среднего квадратического отклонения с закрытым входом:



Ответ: С открытым входом: U =(1,871 ± 0,028)В;

с закрытым входом: U=(1,118±0,028)В

Задание 3. ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОГО ОСЦИЛЛОГРАФА [1, c. 75-85 ]

Вариант 3

На входы X и Y. осциллографа поданы внешние развертывающие сигналы, форма которых показана на рис. 13. Постройте изображение, которое получится на экране осциллографа.



Решение: Образование изображения на экране ЭЛТ при воздействии двух напряжений — развертки (U Р) и сигнала (UС) — соответственно на пластинах X и Y показано на рисунке. Период, развертки условно разбит на восемь равных интервалов с границами, отмеченными через t 0, t 1, t 2, t 3, t 4, t 5, t 6, t 7, t 8. В момент t 0 UС = 0, а U Р = 0, и световое пятно находится в точке а. В момент t1 пятно находится в точке b. Аналогичным путем можно найти положение точек с, d, е, f, g, h, I, j на экране ЭЛТ. В последующие циклы развертки образование осциллограммы будет происходить так же, причем все ее точки совпадут с аналогичными точками осциллограммы. 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.



Осциллограмма на экране осциллографа при подаче внешних развертывающих сигналов

Задание 4. ЦИФРОВЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ И ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕНИ [1, c. 31-52]

Вариант 3 Постройте график зависимости суммарной абсолютной погрешности электронно-счетного частотомера в режиме измерения частоты от частоты измеряемого сигнала в диапазоне 10 Гц - 10 МГц. Напишите соответствующую формулу и назовите составлявшие суммарной погрешности. Время счета, которое можно установить на частотомере с помощью переключателя, примите равным 0,1 с. Значение относительной погрешности опорного кварцевого генератора частотомера примите равным ±2·10–6 . При построении графика используйте логарифмический масштаб по осям координат. С какой абсолютной погрешностью можно измерить таким прибором частоту сигнала 1234567,89 Гц. Запишите в соответствии с правилами возможный результат измерения.

Решение:

1. 
   Зная, что результирующая (суммарная) предельная относительная погрешность измерения частоты определяется двумя составляющими.
   

²

Где предельная погрешность опорного генератора и равна

предельная погрешность квантования (дискретности)

Количество импульсов, которое фиксирует счётчик частотомера за время счёта с.

Учитывая, что рассчитаем в зависимости от частоты в диапазоне 10Гц.10мГц., результаты расчёта сведём в Таблицу №2:

Таблица 2

Гц.
	10,00	10,00	10,00	10,02	10,20	12,00	30,00

Построим график зависимости суммарной абсолютной погрешности электронно-счетного частотомера в режиме измерения частоты от частоты измеряемого сигнала.



Рисунок 1 график зависимости суммарной абсолютной погрешности в диапазоне 10Гц-10МГц

3. Оценим абсолютную погрешность измерения частоты 1234567,89 Гц.



12,47 Гц

Ответ: f_x=(1234567,89±12 , 47)Гц

Задание 5. ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ

Для выполнения этого задания Вам потребуется иметь под рукой основополагающие отечественные нормативные документы : Федеральные законы

1. «Об обеспечении единства измерений» , текст которого можно найти в Интернете по ссылке http://www.rsk-k.ru/zak.html и

2. «О техническом регулировании» (http://www.consultant.ru/popular/techreg/) . Указание:

Засчитываются только формулировки, строго соответствующие определениям терминов, содержащихся в вышеперечисленных федеральных законах! Определения терминов, приводимых в некоторых учебниках, не принимаются

Вариант 3

Найдите в тексте закона и перечислите принципы технического регулирования.

Ответ:

Техническое регулирование осуществляется в соответствии с принципами:

• 
  применения единых правил установления требований к продукции или к продукции и связанным с требованиями к продукции процессам проектирования (включая изыскания), производства, строительства, монтажа, наладки, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, выполнению работ или оказанию услуг;
  
• 
  соответствия технического регулирования уровню развития национальной экономики, развития материально-технической базы, а также уровню научно-технического развития;
  
• 
  независимости органов по аккредитации, органов по сертификации от изготовителей, продавцов, исполнителей и приобретателей, в том числе потребителей;
  
• 
  единой системы и правил аккредитации;
  
• 
  единства правил и методов исследований (испытаний) и измерений при проведении процедур обязательной оценки соответствия;
  
• 
  единства применения требований технических регламентов независимо от видов или особенностей сделок;
  
• 
  недопустимости ограничения конкуренции при осуществлении аккредитации и сертификации;
  
• 
  недопустимости совмещения одним органом полномочий по государственному контролю (надзору), за исключением осуществления федерального государственного контроля (надзора) за деятельностью аккредитованных лиц, с полномочиями по аккредитации или подтверждению соответствия;
  
• 
  недопустимости совмещения одним органом полномочий по аккредитации и подтверждению соответствия;
  
• 
  недопустимости внебюджетного финансирования государственного контроля (надзора) за соблюдением требований технических регламентов;
  
• 
  недопустимости одновременного возложения одних и тех же полномочий на два и более органа государственного контроля (надзора).
  

Литература

1. 
   «Метрология, стандартизация и измерения в технике связи» Под редакцией В.П. Хромого. – М.: Радио и связь, 1986 г. С.67
   
2. 
   Ленцман В.Л. Метрология, техническое регулирование и радиоизмерения. Учебное пособие. СПбГУТ, 2010 стр. 65, табл. 6.1
   
3. 
   Мирский Г.Я. «Электронные измерения» - М.: Радио и связь, 1986 г. форм.5-5
   

1^ «Метрология, стандартизация и измерения в технике связи» Под редакцией В.П. Хромого. – М.: Радио и связь, 1986 г. С.67

2^ Мирский Г.Я. «Электронные измерения» - М.: Радио и связь, 1986 г. форм.5-5