Файл: Контрольная работа По дисциплине Электротехника и электроника Оглавление Контрольная работа 1 (индивидуальная) 3 Задание 5 3.docx

• неправильный отсчет по шкале измерительного прибора, происходящий из-за неверного учета цены малых делений шкалы;

• неправильная запись результата наблюдений, значений отдельных мер использованного набора, например гирь;

• хаотические изменения параметров питающего СИ напряжения, например его амплитуды или частоты.

Грубые погрешности, как правило, возникают при однократных измерениях и обычно устраняются путем повторных измерений. Их причинами могут быть внезапные и кратковременные изменения условий измерения или оставшиеся незамеченными неисправности в аппаратуре. Грубая погрешность значительно превышает ожидаемую погрешность измерения (ПИ). Иногда грубую ПИ называют промахом.

2. Изменение показаний измерительного прибора под действием влияющей величины – это изменение погрешности измерительного прибора, вызванное отклонением одной из влияющих величин от нормального значения или выходом её за пределы нормальной области значений.

3. Относительная погрешность измерительного прибора — отношение абсолютной погрешности прибора к действительному значению величины, выраженное в процентах. Значение относительной погрешности зависит от значения измеряемой величины, и максимальная точность измерений обеспечивается, если показание прибора находится во второй половине диапазона измерений. Относительная погрешность увеличивается к началу шкалы и уменьшается к концу шкалы прибора.

Вывод:

В данной контрольной работе были рассмотрены и описаны следующие вопросы:

1. Дано определение грубых погрешностей;

2. Дано определение изменения показаний измерительного прибора под действием влияющей величины;

3. Дан ответ на вопрос: какой является относительная погрешность прибора в разных частях шкалы при неравномерной шкале?

Контрольная работа №3 (индивидуальная)

Задание №5:

1. Опишите способ устранения причин систематической погрешности;

2. Дайте определение коэффициента вариации?

3. В чем выражаются пределы допускаемых погрешностей средств измерений?

Решение:

1. Для устранения причин систематической погрешности

применяют следующие методы:

Первый метод замещения (корда сравнение осуществляется заменой измеряемой величины известной величиной так, что в состоянии и действии всех используемых средств измерений не происходит изменений. Взвешивание по методу Борда позволяет исключить из метода систематическую погрешность из-за неравноплечести весов. Эксперимент заключается в следующем: на одну чашу помещают определенную массу, весы уравновешивают наложением на другую чашу негигроскопического, неиспаряющегося груза, определяемую массу снимают, на ее место ставят гири до достижения равновесия. Суммарная масса гирь для восстановления равновесия соответствует значению определяемой массы.
Второй метод противопоставления (измерения повторяться дважды и проводиться так, чтобы причина посторонней систематической погрешности оказывала противоположное воздействие на результат).
Третий метод компенсации погрешности по знаку (предусматривают 2 измерения, выполненных так, чтобы постоянная систематическая погрешность входила в результаты с противоположными знаками. Пример: для устранения влияния на результаты измерения магнитного поля Земли первое измерение производят при произвольном расположении прибора, второе - развернув его на 180 градусов.
Четвёртый метод рандомизации наиболее универсальный способ, состоящий в том, что одна и та же величина измеряется разными методами, приборами, систематические погрешности каждого из них для всей совокупности разные. Поэтому при увеличении числа используемых методов, приборов систематической погрешности взаимокомпенсируется при усреднении результатов.

2. Коэффициент вариации – также известный как относительное стандартное отклонение, — это стандартная мера дисперсии распределения вероятностей или частотного распределения. Она часто выражается в процентах и определяется как отношение стандартного отклонения σ к среднему μ.

также известный как относительное стандартное отклонение, — это стандартная мера дисперсии распределения вероятностей или частотного распределения. Она часто выражается в процентах и определяется как отношение стандартного отклонения σ к среднему μ.

3. Пределы допускаемых погрешностей выражают в зависимости от характера изменения (в пределах диапазона изменений входного (выходного) сигнала) границ абсолютных погрешностей средств измерений конкретного вида, которые оценивают на основании принципа действия,

свойств средств измерений, а также их назначения:

в форме приведенных погрешностей – если указанные границы можно полагать практически неизменными. Например, пределы допускаемых погрешностей показывающих амперметров выражают в форме приведенных погрешностей, так как границы погрешностей средств измерений данного вида практически неизменны в пределах диапазона измерений;
в форме относительных погрешностей – если указанные границы нельзя полагать постоянными.

Вывод:

В данной контрольной работе были рассмотрены и описаны следующие вопросы:

1. Описан способ устранения причин систематической погрешности;

2. Дано определение коэффициента вариации?

3. Дан ответ на вопрос: в чем выражаются пределы допускаемых погрешностей средств измерений?

Контрольная работа №4

(«Вариант 02 КР №1»)

Задание №1:

1. Дайте определение и описание высокочастотного генератора синусоидальных сигналов;

2. Дайте определение понятию «Физическая величина»;

3. Дайте определение и описание понятия измерительной шкалы;

4. Опишите процесс частоты биений как результат сложения двух гармонических колебаний;

5. Дайте определение и описание измерительных генераторов: общие сведения о генераторах, классификацию, принципы измерения параметров сигналов с помощью генераторов.

Решение:

1. Высокочастотный генератор – это преобразователь тока промышленной (низкой) частоты в ток высокой частоты, состоящий из выпрямителя, осциллятора, цепей управления и защиты.

Основные требования, предъявляемые к ГСС: высокие стабильность частоты и амплитуды выходного сигнала, малый коэффициент нелинейных искажений. В генераторах стандартных сигналов предусматривают возможность получения амплитудной модуляции за счет использования как внешнего, так и внутреннего источников напряжения. Внутренняя модуляция обычно действует на частотах 400 и 1000 Гц.

Генераторы сверхвысоких частот (СВЧ-генераторы) работают в диапазоне частот 1...40 ГГц. По типу выходного соединителя с исследуемой схемой они делятся на коаксиальные и волноводные, причем последние более высокочастотные. Для СВЧ-генераторов характерно однодиапазонное построение, с небольшим перекрытием по частоте (около октавы — 2 раза). Некалиброванная выходная мощность измерительного СВЧ-генератора достигает десяти ватт, а калиброванная составляет нескольких микроватт. Шкалы калиброванных аттенюаторов СВЧ-генераторов градуируют в дБ, а ГСС — в децибелах и микроваттах.

Генераторы сверхвысоких частот используют для настройки радиоприемных устройств радиолокационных и радионавигационных станций, систем космической связи и спутникового вещания, измерения параметров различных антенн и т.д. Структурная схема СВЧ-генератора показана на рисунке 1. Особенностями измерительных генераторов этого вида являются относительная простота электронной части схемы и сложность механических узлов приборов.

Рисунок 3 СВЧ-генератор

Структурная схема СВЧ-генератора: импульсный модулятор, измеритель малой мощности, частотомер и калиброванный аттенюатор. Все высокочастотные узлы генератора соединяют волноводами.

Задающие СВЧ-генераторы измерительных приборов выполняют на отражательных клистронах, диодах Ганна, магнетронах, лавинно-пролетных диодах (ЛПД), лампах бегущей (ЛБВ) и обратной волны (ЛОВ) и т.д.

В измерительных СВЧ-генераторах необходима тщательная экранировка, так как утечка мощности с ростом частоты возрастает. Провода питания выполняют в виде коаксиальных кабелей со специальным наполнением, хорошо поглощающим энергию СВЧ-колебаний. Повышенные требования предъявляют и к источникам питания, так как активные элементы СВЧ-диапазона чувствительны к нестабильности питающих напряжений.

2. Физическая величина – это физическое свойство материала или системы, которое может быть количественно определено путем измерения.

3. Шкала (измерительная шкала) — это знаковая система, для которой задано отображение (операция измерения), ставящее в соответствие реальным объектам, ситуациям, событиям или процессам тот или иной элемент (значение) шкалы.

4. Явление биений (и частоты биений) возникает в результате интерференции.

Если две звуковые волны разных частот интерферируют, то результатом является изменение громкости звука (амплитуды), известное как биения (рис. 4).

Рисунок 4

Биения возникают при сложении колебаний, отличающихся по частоте на небольшую величину, и проявляются в появлении более низкочастотных изменений амплитуды суммарного сигнала, по сравнению с исходными частотами. Амплитуда колебаний при этом меняется от минимального значения равного разности исходных амплитуд до максимального значения, равного сумме амплитуд исходных колебаний, и вновь до минимального значения. Периодом биений является время повторения этого процесса.

5. Данный вопрос рассмотрен в Контрольной работе №1 (индивидуальная), а именно задание №5 вопрос №1.

Вывод:

В данной контрольной работе были рассмотрены и описаны следующие вопросы:

1. Дано определение и описание высокочастотного генератора синусоидальных сигналов;

2. Дано определение понятию «Физическая величина»;

3. Дано определение и описание понятия измерительной шкалы;

4. Описан процесс частоты биений как результат сложения двух гармонических колебаний;

5. Дано определение и описание измерительных генераторов: общие сведения о генераторах, классификацию, принципы измерения параметров сигналов с помощью генераторов.

Контрольная работа №5

(«Вариант 02 КР №2»)

Задание №1:

1. Дайте определение и описание измерительных генераторов: общие сведения о генераторах, классификация, принципы измерения параметров сигналов с помощью генераторов.

2. Дайте определение и описание анализа спектра сигналов: общие сведения об измерениях, принцип измерения спектра сигналов.

3. Дайте определение и описание осциллографа. Опишите процесс измерения фазового сдвига между сигналами при помощи осциллографа.

Решение:

1. Данный вопрос рассмотрен в Контрольной работе №1 (индивидуальная), а именно задание №5 вопрос №1.

2. Данный вопрос рассмотрен в Контрольной работе №1 (индивидуальная), а именно задание №5 вопрос №2.

3. Данный вопрос рассмотрен в Контрольной работе №1 (индивидуальная), а именно задание №5 вопрос №3.

Вывод:

В данной контрольной даны ссылки на Контрольную работу №1 (индивидуальная), в которой рассмотрены и описаны следующие вопросы:

1. Дано определение и описание измерительных генераторов: общие сведения о генераторах, классификация, принципы измерения параметров сигналов с помощью генераторов.

2. Дано определение и описание анализа спектра сигналов: общие сведения об измерениях, принцип измерения спектра сигналов.

3. Дано определение и описание осциллографа. Описан процесс измерения фазового сдвига между сигналами при помощи осциллографа.

Санкт – Петербург 2023 г.