ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.12.2023
Просмотров: 32
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича
ФАКУЛЬТЕТ ВЕЧЕРНЕГО И ЗАОЧНОГО ОБУЧЕНИЯ
Контрольная работа за 3 семестр
По дисциплине Метрология
Вариант 2
Фамилия: Паечкин
Имя: Михаил
Отчество: Владимирович
Курс: 2
Студ. билет №: 2010462
Группа №: АБ-03З
Дата сдачи работы: ______
Санкт-Петербург
2022
Контрольная работа № 1
вариант 2
Задача 1. Элементы теории погрешностей
Случайная погрешность прибора для измерения сопротивления изоляции имеет три независимые составляющие, средние квадратические значения которых равны 0,6МОм, 0,2МОм и 1,5МОм соответственно. Определите значение результирующей средней квадратической погрешности прибора и доверительный интервал для однократного измерения сопротивления изоляции при доверительной вероятности 0,95. Сколько наблюдений надо сделать, чтобы в три раза уменьшить погрешность измерения среднего значения сопротивления изоляции? Закон распределения случайной погрешности прибора принять нормальным.
Решение:
1. Результирующая средняя квадратическая погрешность прибора определяется:
2. Доверительный интервал для однократного измерения сопротивления изоляции при доверительной вероятности 0,95 при известной дисперсии и нормальном распределении определяется с помощью таблицы интеграла вероятностей как:
-
Т.к. средняя квадратическая погрешность среднего значения равна
то для уменьшения этого значения в 3 раза необходимо сделать 9 измерений.
Ответ:
; 
.Задача 2. Измерение тока и напряжения.
Электронным вольтметром постоянного напряжения, нормируемая относительная погрешность которого находится в пределах ± 2,0 % , измеряют сигнал, форма которого показана на рисунке 1.
Запишите результат измерения постоянной составляющей этого сигнала с оценкой абсолютной погрешности.
Изобразите на графике, как изменится этот сигнал при прохождении через RC – цепочку закрытого входа. Определите показания электронного вольтметра переменного напряжения с закрытым входом и выпрямительным преобразователем при измерении такого сигнала. Предел измерения этого вольтметра 2,5 В, а нормируемая относительная погрешность ± 1,5%.
Рисунок 1 – Форма и мгновенные значения напряжения
Решение:
-
Вольтметр постоянного напряжения с открытым входом покажет среднее значение напряжения за период (постоянная составляющая):
Результат измерения с учетом абсолютной погрешности:
-
При прохождении через RC-цепочку закрытого входа форма напряжения изменится:
Рисунок 2 – Форма и мгновенные значения напряжения при прохождении через RC-цепочку закрытого входа
-
Вольтметр с преобразованием средневыпрямленного значения с закрытым входом покажет:
Результат измерения с учетом абсолютной погрешности:
Задача 3. Применение электронно-лучевого осциллографа
На входы X и Y осциллографа поданы внешние развертывающие сигналы, форма которых показана на рисунке 3. Постройте изображение, которое получится на экране осциллографа.
Рисунок 3 – Форма внешних развертывающих сигналов
Решение:
Образование изображения на экране ЭЛТ при воздействии двух напряжений — развертки (uр) и сигнала (uс) — соответственно на пластинах X и Y показано на рисунке 4. Период, развертки условно разбит на шесть равных интервалов с границами, отмеченными через t0, t1, t2, t3, t4, t5, t6. В момент t0 uc = 0, а up = 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, k, l, m 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.
Рисунок 4 – Осциллограмма на экране осциллографа при подаче внешних развертывающих сигналов
Задача 4. Цифровые измерения частоты и интервалов времени
Оцените, с какой абсолютной погрешностью можно измерить период напряжения питающей сети, если отношение сигнал-шум в измеряемом сигнале не менее 40дБ. В распоряжении имеется цифровой частотомер со следующими характеристиками: относительная погрешность опорного кварцевого генератора находится в пределах
; частота меток времени, формируемых из сигнала опорного генератора, может быть установлена равной 0,1; 1 или 10МГц. Напишите формулу для суммарной абсолютной погрешности измерения периода, назовите составляющие суммарной погрешности, выберите частоту меток времени, оцените абсолютную погрешность измерения периода частоты сети, запишите в соответствии с правилами возможный результат измерения.Решение:
1. Абсолютную погрешность частотомера можно оценить по формуле [1, стр. 48]:
, где
- погрешность опорного генератора,
- абсолютная погрешность квантования,
- погрешность «уровня запуска».Выберем частоту меток 10МГц. Период меток определим по формуле:
Погрешность «уровня запуска» при измерении периода сигнала синусоидальной формы в относительной форме определяется выражением [1, стр. 50]:
При отношении сигнал/шум 40дБ:
Ответ: возможный результат измерения периода
Задача 5. Техническое регулирование, стандартизация и сертификация
Найдите в соответствующем законе указания на принципиальное различие требований, содержащихся в технических регламентах (с одной стороны) и в стандартах (с другой стороны).
1. Технические регламенты, документы национальной системы стандартизации, международные стандарты, правила стандартизации, нормы стандартизации и рекомендации по стандартизации, национальные стандарты других государств и информация о международных договорах в области стандартизации и подтверждения соответствия и о правилах их применения составляют Федеральный информационный фонд технических регламентов и стандартов.
Федеральный информационный фонд технических регламентов и стандартов является государственным информационным ресурсом.
Порядок создания и ведения Федерального информационного фонда технических регламентов и стандартов, а также правила пользования этим фондом устанавливаются Правительством Российской Федерации.
2. В Российской Федерации в порядке и на условиях, которые установлены Правительством Российской Федерации, создается и функционирует единая информационная система, предназначенная для обеспечения заинтересованных лиц информацией о документах, входящих в состав Федерального информационного фонда технических регламентов и стандартов.
Заинтересованным лицам обеспечивается свободный доступ к создаваемым информационным ресурсам, за исключением случаев, если в интересах сохранения государственной, служебной или коммерческой тайны такой доступ должен быть ограничен.
3. Международные стандарты, региональные стандарты, региональные своды правил, стандарты иностранных государств и своды правил иностранных государств, в результате применения которых на добровольной основе обеспечивается соблюдение требований принятого технического регламента или которые содержат правила и методы исследований (испытаний) и измерений, в том числе правила отбора образцов, необходимые для применения и исполнения принятого технического регламента и осуществления оценки соответствия, подлежат регистрации в Федеральном информационном фонде технических регламентов и стандартов. (п. 3 введен Федеральным законом от 30.12.2009 N 385-ФЗ)
4. Для осуществления регистрации стандартов и сводов правил, указанных в пункте 3 настоящей статьи, в Федеральном информационном фонде технических регламентов и стандартов заинтересованное лицо представляет в национальный орган по стандартизации заявление о регистрации соответствующего стандарта или свода правил с приложением копии такого документа и его надлежащим образом заверенного перевода на русский язык.
Вместе с документами, необходимыми для регистрации стандарта или свода правил, в национальный орган по стандартизации также могут быть представлены заключения общероссийских общественных организаций предпринимателей, Торгово-промышленной палаты Российской Федерации. В этих заключениях могут содержаться рекомендации о применении международного стандарта, регионального стандарта, регионального свода правил, стандарта иностранного государства и свода правил иностранного государства для обеспечения соблюдения на добровольной основе требований принятого технического регламента или для проведения исследований (испытаний) и измерений, отбора образцов, необходимых для применения и исполнения принятого технического регламента и осуществления оценки соответствия.
В течение пяти дней со дня получения заявления о регистрации стандарта или свода правил национальный орган по стандартизации направляет представленный на регистрацию стандарт или свод правил вместе с его надлежащим образом заверенным переводом на русский язык в соответствующий технический комитет (технические комитеты) по стандартизации для заключения. В случае, если в заявлении о регистрации стандарта или свода правил предлагается включить такой стандарт или свод правил в соответствующий перечень документов в области стандартизации, в результате применения которых на добровольной основе обеспечивается соблюдение требований принятого технического регламента или которые содержат правила и методы исследований (испытаний) и измерений, в том числе правила отбора образцов, необходимые для применения и исполнения принятого технического регламента и осуществления оценки соответствия, технический комитет (технические комитеты) по стандартизации дает заключение о возможности применения стандарта или свода правил для обеспечения соблюдения на добровольной основе требований принятого технического регламента или для проведения исследований (испытаний) и измерений, отбора образцов, необходимых для применения и исполнения принятого технического регламента и осуществления оценки соответствия.