|
Содержание работы или список заданий
|
Задача № 1 .
Для определения расстояния до места повреждения кабельной линии связи был использован импульсный рефлектометр. С его помощью получено nрезультатоводнократных 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) S( );
5. Границы доверительного интервала (расширенную неопределенность) для результата измерения расстояния до места повреждения e при заданной доверительной вероятности a ;
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.
Исходные данные:
Таблица 1.1
M i lд,м D
0 1-5 275,4 2,0
Таблица 1.2
N i α
2 60-68 0,98
Таблица 1.3
i 1 2 3 4 5
li, м 274,35 274,57 276,68 276,17 275,81
i 60 61 62 63 64 65 66 67 68
li, м 274,63 275,30 275,23 275,52 276,03 276,56 273,75 274,76 274,24
Задача № 2
При определении вносимого ослабления четырехполюсника необходимо измерить абсолютный уровень мощности рн, отдаваемой генератором с внутренним сопротивлением Rг и ЭДС E в сопротивление нагрузки Rн(рисунок 2.1).
Мощность в нагрузке измеряют с помощью либо вольтметра V, либо амперметра А при нормальных условиях измерения. Показания этих приборов и их метрологические характеристики – условное обозначение класса точности и конечное значение шкалы прибора или диапазона измерения приведены в таблицах 1 и 2. В таблице 3 приведены: метрологические характеристики измерительного генератора – числовое значение сопротивления Rг и его относительная погрешность d Rг; сопротивления нагрузки – значения сопротивления Rни его относительная погрешность d Rн.
Исходные данные
Таблица 2.1
M 0
Показание вольтметра UV, В 7,2
Класс точности вольтметра % 2,5
Конечное значение шкалы вольтметра или диапазон измерения, В 0÷10
Таблица 2.3
N 2
Rг , Ом 75
Относительная погрешность, δRг, % 7,2
Rн, Ом 450
Относительная погрешность, δRн, % 3,5
Определить абсолютный уровень напряжения рЕ
Определить абсолютный уровень мощности р
Необходимо определить:
1.Абсолютный уровень напряжения на сопротивлении нагрузки рЕ
2.Абсолютный уровень суммарной мощности, выделяемой на внутреннем сопротивлении генератора и сопротивлении нагрузки р.
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 3.1 показаны осциллограммы периодических сигналов, которые наблюдали на выходе исследуемого устройства .
Требуется найти:
1. Аналитическое описание исследуемого сигнала.
2. Пиковое (Um), среднее (Uср ), средневыпрямленное (Uср.в) и среднеквадратическое (U) значения напряжения выходного сигнала заданной Вам формы.
3. Пиковое ( ), среднее ( ), средневыпрямленное ( ) и среднеквадратическое ( ) значения напряжения переменной составляющей заданного выходного сигнала.
4. Коэффициенты амплитуды (Ka, ), формы (Kф, ) и усреднения (Kу, ) 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 g и конечное значение шкалы (предел измерения) Uкуказанные 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
Рис. 3.1 Т, мкс τ, мкс Класс точности Найти показания вольтметров
д 30 15 2 UV1 UV2 UV3 UV4
СВ, О ПВ, З КВ, З КВ, О
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
Uк, В Um, В k
1 0,75 0,25
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:
,
а к входу канала вертикального отклонения (канала "Y") – гармонический сигнал исследуемого генератора:
где ω=2πƒ– круговая частота, ƒ– циклическая частота, ψи φ – начальные фазовые углы образцового и исследуемого сигналов соответственно.
Измерения проведены в нормальных условиях, границы относительной погрешности частоты образцового генератора δ f обр определены с вероятностью P = 0,997.
Рисунок 4.1
Задание
1. Определить по заданным значениям частот сигналов ожидаемое отношение числа точек пересечений фигуры Лиссажу с горизонтальной секущей nгк числу точек пересечений фигуры Лиссажу с вертикальной секущей nв.
2. Построить фигуру Лиссажу, которую можно наблюдать на экране осциллографа при заданных значениях Umобр, ƒобр , Umиссл, ƒиссл, ψ иφ , считая коэффициенты отклонения каналов Y (ko.в) и X (ko.г) одинаковыми и равными 1 В/см.
3. Оценить абсолютную Δƒcр и относительную δƒcр 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 Δƒиссл и относительной δƒиссл погрешности измерения частоты исследуемого генератора, если известны границы относительной погрешности частоты образцового генератора δfобр.
5. Записать результат измерения частоты ƒиссл 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 2.4 и 2.5.
Таблица 2.4
M Umобр, В ƒобр , Гц φ, рад δ fобр , %
0 3 1400 π/2 0,54
Таблица 2.5
N Т, с ψ, рад ƒиссл, Гц Umиссл, В
2 16 π/2 1400 1,5
Лабораторная работа №1.4
«Упрощенная процедура обработки результатов прямых измерений с многократными наблюдениями»
Лабораторная работа №2.2
«Поверка аналогового измерительного прибора»
Лабораторная работа №3.4 (LR3_4)
|