ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.12.2023
Просмотров: 94
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙУНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ им. проф. М.А. Бонч-БруевичаФАКУЛЬТЕТ ВЕЧЕРНЕГО И ЗАОЧНОГО ОБУЧЕНИЯКонтрольная работа за 3 семестрПо дисциплине МетрологияВариант 2Фамилия: ПаечкинИмя: МихаилОтчество: ВладимировичКурс: 2Студ. билет №: 2010462Группа №: АБ-03ЗДата сдачи работы: ______Санкт-Петербург2022Контрольная работа № 1вариант 2Задача 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:
; .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 напряженияРешение:
Рисунок 4 – Осциллограмма на экране осциллографа при подаче внешних развертывающих сигналовЗадача 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 сертификацияНайдите 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.
-
Т.к. средняя квадратическая погрешность среднего значения равна
; .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 напряженияРешение:
-
Вольтметр постоянного напряжения с открытым входом покажет среднее значение напряжения за период (постоянная составляющая):
-
При прохождении через RC-цепочку закрытого входа форма напряжения изменится:
-
Вольтметр с преобразованием средневыпрямленного значения с закрытым входом покажет:
Рисунок 4 – Осциллограмма на экране осциллографа при подаче внешних развертывающих сигналовЗадача 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 сертификацияНайдите 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.