Контрольная работа

по предмету

«Метрология и техническое регулирование»

Вариант 3

ФИО: Яковлев Глеб Александрович Факультет: Институт непрерывного образования

Специальность: 11.03.02 Инфокоммуникационные системы и технологии Курс: 3

Группа: АБ-62з

№ зачетной книжки: 1405273

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. 
   Определим среднее значение измеряемого затухания [1, стр. 22]:
   

n

A_срдБ

= 1

Где n - 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
Ai, дБ.	20,41	20,13	20,93	20,32	20,09	20,89	20,01
Ai−Aср, дБ	0,01	-0,27	0,53	-0,08	-0,31	0,49	-0,39
¿ дБ	0,0001	0,0729	0,2809	0,0064	0,0961	0,2401	0,1521

---

1 ⁿ ₂ 1 ⁶ ₂ 0,0001+0,0729+0,2809+0,0064+0,0961+0,2401+0,1521

S=⋅^∑= ( An−A ) =√₇₋₁ ^∑i=1 ( An−A ) =√ _{6 n−1} i 1

2. 
   Определим среднюю квадратическую погрешность результата измерения: согласно формуле [1, стр. 22]:
   

S ₍A)= ( A_n A) дБ n(n−1) √7 √7

3. 
   По формуле [1, стр. 22] определим доверительный интервал погрешности результата измерения при доверительной вероятности 0,95.
   

ε=t_α (n )⋅S(A)=2,45⋅0,14=0,35дБ

Где t_α (n) - коэффициент Стьюдента, согласно таблице 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 A_ном=20,00дБ
   

△ A=A−A_ном

△ A=20,4−20,00=0,4дБ

Ответ: S=0,4дБ, S(A)=0,14дБ, ε=0,35дБ, △ A=0,4 дБ (0,95)

Задание 2. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ПОГРЕШНОСТЕЙ

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



Определите показания вольтметров среднеквадратического значения с открытым и закрытым входами на пределе 2,5 В. Оцените абсолютные погрешности этих измерений, если нормируемая относительная погрешность вольтметра с открытым входом составляет ± 1,5%, а вольтметра с закрытым входом ± 2,5%. Частотными погрешностями вольтметров пренебречь.

Решение:

1. Уравнение преобразования для электронного вольтметра среднего квадратического отклонения с открытым входом [1, стр. 65, табл. 6.1]:



импульсного сигнала его постоянную составляющую.

Уравнение преобразования для электронного вольтметра среднего квадратического отклонения с закрытым входом [1, стр. 65, табл. 6.1]:

U_шк dt

U_шк

---

В

3. Нормируемую относительную погрешность обычно выражают в процентах [1, стр.

18]

100% A _x

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

В

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

В

Ответ: С открытым входом: U_шк=(1,871±0,028)В; с закрытым входом: U_шк=(1,118±0,028)В.

Задание 3. ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОГО ОСЦИЛЛОГРАФА

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 (U_С) — соответственно на пластинах X и Y показано на рисунке. Период, развертки условно разбит на восемь равных интервалов с границами, отмеченными через t₀, t₁, t₂, t₃, t₄, t₅, t₆, t₇, t₈. В момент t₀ U_С = 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

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. 
   Суммарную предельно допускаемую абсолютную погрешность частотомера в режиме измерения частоты можно оценить по формуле [1, стр. 46]:
   

Δf ,

Где δ₀−относительнаяпогрешностьопорногогенератора, f _x - частота измеряемого сигнала, Δt₀ - время измерения.

Получаем:

Δf Гц

2. 
   Построим график изменения суммарной абсолютной погрешности вдиапазоне 10Гц-10МГц (рисунок 4):
   

Δf =± (2⋅10⁻⁶⋅10+10) = ±10,00002 Гц=10Гц

Δf =± (2⋅10⁻⁶⋅100+10) = ±10,0002Гц=10Гц

Δf =± (2⋅10⁻⁶⋅10⋅10²+10) = ±10,002Гц=10Гц

Δf =± (2⋅10⁻⁶⋅10⋅10³+10) = ±10,02Гц=10Гц

Δf =± (2⋅10⁻⁶⋅10⋅10⁴+10) = ±10,2Гц=10 Гц

Δf =± (2⋅10⁻⁶⋅10⋅10⁵+10) = ±12Гц

Δf =± (2⋅10⁻⁶⋅10⋅10⁶+10) = ±30Гц

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

Δf

---

12, 47 Гц

Ответ: f _x=(1234567,89±12,47)Гц

Задание 5. ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ

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 контроля за деятельностью аккредитованных лиц, с полномочиями по аккредитации или сертификации; - недопустимости совмещения одним органом полномочий по аккредитации и сертификации;
  
• 
  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
  

Литература

1. Ленцман В.Л. Метрология, техническое регулирование и радиоизмерения. Учебное пособие. СПбГУТ, 2010.

---

Смотрите также файлы

• Задача 2 (7.docx

• Реферат пневмония.docx

• Контрольная работа по истории Тема 14. " Россия на изломе мировой истории. 1917 1922гг." студент гр. 171 Озеров К. Н.docx

• Исправьте предложения, устранив неясность высказывания, неуместный комизм, искажение смысла, каламбур.docx

• Описание работы Выполнить выделенное цветом. Две контрольные.doc