bsuir.info
БГУИР: Дистанционное и заочное обучение
(файловый архив)
Вход (быстрый)
Регистрация
Категории каталога
Другое [5]
Форма входа
Логин:
Пароль:
Поиск
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Файловый архив
Файлы » ПМС » Другое

ПМС (з.), МСиСвРЭ, Контрольная работа, вар.25, 2018
Подробности о скачивании 09.06.2018, 12:55
Министерство образования Республики Беларусь
Учреждение образования
«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ»
Институт информационных технологий

Специальность «Программируемые мобильные системы»
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
По курсу «Метрология, стандартизация и сертификация в радиоэлектронике»
Вариант № 25

Студент-заочник 1 курса
Группы №
ФИО
Адрес
Тел.

Минск 2018
Содержание

1 Теоретическая часть
1.1 Какие задачи решаются ТНиС для обеспечения специализации и кооперирования при производстве радиоэлектронных изделий? 3
1.2 Что такое сертификационные испытания, кем, каким образом и в соответствии с какими ТНПА они проводятся? 4
2 Практическая часть
Задача №5 7
Задача №11 8
Задача №13 15
Задача №18 19
Задача №28 21
Задача №34 24
Список использованных источников 26

1 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1ᅠКакие задачи решаются ТНиС для обеспечения специализации
и кооперирования при производстве радиоэлектронных изделий?

В настоящее время радиоэлектронные изделия находят все более широкое применение во всех сферах жизнедеятельности человека. От правильности их работы во многом зависят результаты труда и безопасность тысяч людей. В этой связи в последние годы во всем мире особое внимание уделяется стандартизации и процессов разработки радиоэлектронных изделий, прогнозированию, оценке и управлению качеством на протяжении всего их жизненного цикла.
Среди основных задач при производстве радиоэлектронных изделий по техническому нормированию и стандартизации следует выделить:
1ᅠПовышение качества разрабатываемых или покупных компонентов при их приобретении, разработке, эксплуатации и сопровождении;
2ᅠПоддержка функциональной интеграции в радиоэлектронной продукции задач, ранее решавшихся раздельно;
3ᅠУстановление оптимальных требований к качеству и номенклатуре продукции радиоэлектроники в интересах потребителя и государства;
4ᅠРазвитие унификации продукции.
Применение стандартов позволяет ориентироваться на построение систем из крупных функциональных узлов, отвечающих требованиям стандартов, применять отработанные и проверенные проектные решения. Стандарты определяют унифицированные интерфейсы и протоколы взаимодействия компонентов системы, облегчают повторное использование в новых системах готовых и проверенных прикладных программ. Таким образом, разработка радиоэлектронных изделий в значительной степени может сводиться к ее компоновке из стандартных узлов.

1.2ᅠЧто такое сертификационные испытания, кем, каким образом и в соответствии с какими ТНПА они проводятся?

Сертификационные испытания – контрольные испытания продукции с целью установления соответствия ее свойств требованиям технических регламентов, положениям стандартов.
Испытания в целях сертификации продукции проводятся на образцах или типовых образцах продукции, представленной на сертификацию, конструкция, состав и технология изготовления которых должны быть такими же, как у сертифицируемой продукции.
Предложение по выбору типового образца оформляется заявителем в произвольной форме и представляется в орган по сертификации.
Орган по сертификации или его представитель принимает и оформляет решение с обоснованием выбора типового образца для проведения его испытаний.
Отбор образцов производится в соответствии с ТНПА на продукцию в присутствии заявителя с оформлением акта отбора образцов.
Одновременно с отбором образцов проводится идентификация партии продукции. Идентификация продукции предусматривает проверку соответствия представленной на сертификацию продукции требованиям, предъявляемым к данному виду (типу) продукции:
1 Наименование и местонахождение изготовителя;
2 Наименование продукции;
3 Штриховой код;
4 Дата изготовления;
5 Срок годности (срок хранения);
6 Обозначение ТНПА на продукцию;
7 Объем представленной партии;
8 Вид упаковки, тары;
9 Тара;
10 Масса;
11 Иная информация, указанная в товаросопроводительных документах.
При отборе образцов и идентификации продукции проверяются также условия хранения продукции. Результаты идентификации партии продукции отражаются в акте отбора образцов. Результаты проверки условий хранения учитываются при принятии решения о выдаче сертификата соответствия.
При отсутствии на пищевой, сельскохозяйственной и парфюмерно-косметической продукции даты изготовления, срока годности и (или) срока хранения отбор образцов не производится, и продукция к сертификации не принимается. В этом случае орган по сертификации письменно уведомляет заявителя о прекращении (приостановлении) работ по сертификации.
Доставку образцов продукции в испытательную лабораторию (центр) для проведения испытаний осуществляет заявитель.
Испытания в целях сертификации проводятся в аккредитованных в Системе аккредитации Республики Беларусь испытательных лабораториях (центрах).
При сертификации продукции используются методы испытаний, приведенные в ТНПА на продукцию, или методики испытаний, аттестованные в установленном порядке.
Для проведения испытаний могут быть привлечены несколько испытательных лабораторий (центров) согласно их области аккредитации.
При отсутствии на момент сертификации аккредитованной испытательной лаборатории (центра) по данному виду продукции определяется возможность, а также место и условия испытаний, обеспечивающие объективность их результатов.
Испытания продукции проводятся на основании договоров.
При оформлении договора с испытательной лабораторией (центром) орган по сертификации должен включить в него вопросы конфиденциальности и разрешения конфликтных ситуаций.
Заявитель представляет в испытательную лабораторию (центр) отобранные в установленном порядке образцы (образец) продукции и техническую документацию на нее (при необходимости), акт отбора образцов.
В случае если на момент проведения испытаний сертифицируемой продукции введены новые ТНПА, орган по сертификации обязан включить в программу испытаний их требования.
Допускается совмещение сертификационных испытаний с квалификационными, приемочными, периодическими при соблюдении следующих условий:
1 Установочная серия или опытная партия должны быть изготовлены на технологическом оборудовании серийного производства;
2 Отбор образцов для испытаний должен быть проведен представителем органа по сертификации, которому поручен отбор образцов;
3 Квалификационные, приемочные или периодические испытания должны проводиться в аккредитованной испытательной лаборатории (центре). Если испытательная лаборатория (центр) аккредитована только на техническую компетентность, испытания проводятся с участием представителя органа по сертификации данной продукции, с которым согласовано проведение этой работы.
Протокол испытаний направляется органу по сертификации и заявителю независимо от результатов испытаний.
При отрицательных результатах испытаний работы по сертификации прекращаются. Заявителю направляется заключение с обоснованием отказа от дальнейшего проведения работ по сертификации продукции. Возможность возобновления работ и их объем определяется органом по сертификации в каждом конкретном случае.
Образцы продукции после проведения испытаний подлежат возврату заявителю, что должно быть оговорено в договоре на проведение испытаний (если они не подвергаются разрушению).
Сведения о возврате образцов заявителю указываются в акте сдачи-приемки работ или в акте отбора образцов, хранящемся в испытательной лаборатории (центре) и заверенным подписью заявителя.
Для продукции, подвергнутой разрушающему контролю, в том числе пищевой, списание образцов подтверждается актом на списание, утвержденным руководителем испытательной лаборатории (центра), проводившей испытания.

2 ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Задача №5

Оценить инструментальные погрешности измерения тока двумя магнитоэлектрическими амперметрами с классами точности γ_1=0,5 и γ_2=1,0 и указать, какой из результатов получен с большей точностью, а также могут ли показания I_1=19 мА и I_2=18,2 мА исправных приборов отличаться так, как задано в условии. Приборы имеют нули в начале шкалы и пределы измерения A_1=50 мА и A_2=20 мА.
Решение
1 Найдём значения абсолютных погрешностей для двух приборов.
X_N1=50 мА – нормирующее значение для первого амперметра;
X_N2=20 мА – нормирующее значение для второго амперметра;
Значение абсолютной погрешности будет равно:

γ=∆/X_N ⋅100%; (5.1)

∆_1=(X_N1⋅γ_1)/(100%)=(50⋅0,5)/100=0,25 мА; (5.2)

∆_2=(X_N2⋅γ_2)/(100%)=(20⋅1,0)/100=0,2 мА; (5.3)

где γ - приведённая погрешность (класс точность прибора);
∆ - абсолютная погрешность.
2 Значение относительных погрешностей двух амперметров будет равно:

δ_1=∆_1/X_1 ⋅100%=0,25/19⋅100=1,32%; (5.4)

δ_2=∆_2/X_2 ⋅100%=0,2/18,2⋅100=1,10%; (5.5)

Вывод: результат, измеренный с помощью второго амперметра, получен с большей точностью. Показания исправных приборов не могут так отличаться, т.к. в первом случае минимальное значение тока может быть равно I_1-∆_1=18,75 мА, а во втором случае максимальное значение тока может быть равно I_2+∆_2=18,4. Из этого следует, что доверительные интервалы измеренных значений не пересекаются.

Задача №11

Обработать ряд наблюдений, полученный в процессе многократных прямых измерений физической величины (ФВ), и оценить случайную погрешность измерений, считая результаты исправленными и равноточными. Результат измерения представить по одной из форм МИ 1317-86 или ГОСТ 8.207-76. Вид ФВ – f, Размерность – кГц, число наблюдений – N=30. Результаты наблюдения:
Таблица 1
I 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Xi 12,7133 12,9213 12,7064 12,7432 12,7428 13,5213 12,8330 12,8214 13,3946

Продолжение таблицы 1
I 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Xi 13,4483 12,5995 12,8412 12,8082 13,2607 12,8592 13,4198 12,7251 12,8300

Продолжение таблицы 1
I 19 20 21 22 23 24 25 26 27
Xi 14,4618 14,5839 13,4515 13,2268 12,5570 12,7186 13,3361 13,2431 13,3585

Продолжение таблицы 1
I 28 29 30
Xi 13,2472 13,5172 13,2472

Доверительная вероятноcть P_д=0,99.
Решение
1 Так как в условии задачи указано, что результаты измерения являются исправленными и равноточными, то производить исключение систематических погрешностей нет необходимости.
2 Вычисляем среднее арифметическое результатов наблюдений:



3 Определяем случайные отклонения Vi результатов отдельных наблюдений по формуле
Vi = Xi  (11.2)
Результаты промежуточных расчетов заносим в таблицу 2.
Таблица 2
L 1 2 3 4 5
Vi -0,4246 -0,2166 -0,4315 -0,3947 -0,3951
V2i 0,1803 0,0469 0,1862 0,1558 0,1561
Продолжение таблицы 2
L 6 7 8 9 10
Vi 0,3834 -0,3049 -0,3165 0,2567 0,3104
V2i 0,1470 0,0930 0,1002 0,0659 0,0963

Продолжение таблицы 2
L 11 12 13 14 15
Vi -0,5384 -0,2967 -0,3297 0,1228 -0,2787
V2i 0,2899 0,0881 0,1087 0,0151 0,0777

Продолжение таблицы 2
L 16 17 18 19 20
Vi 0,2819 -0,4128 -0,3079 1,3239 1,4460
V2i 0,0794 0,1704 0,0948 1,7526 2,0908

Продолжение таблицы 2
L 21 22 23 24 25
Vi 0,3136 0,0889 -0,5809 -0,4193 0,1982
V2i 0,0983 0,0079 0,3375 0,1758 0,0393

Продолжение таблицы 2
L 26 27 28 29 30
Vi 0,1052 0,2206 0,1093 0,3793 0,1093
V2i 0,0111 0,0486 0,0119 0,1438 0,0119

4 Вычисляем оценку среднего квадратического отклонения результатов наблюдений :
(11.3)

5 С помощью критерия грубых погрешностей (критерий «трёх сигм») проверяем наличие грубых погрешностей. В соответствии с этим критерием, если , то такое наблюдение содержит грубую погрешность. В случае обнаружения грубой погрешности в i-м наблюдении необходимо это наблюдение исключить из результатов наблюдений и повторить вычисления для меньшего числа n.
〖3⋅σ ̂〗_x=1,4614 кГц.
Грубые погрешности присутствуют. Это значения 14,4618, 14,5839. Произведем расчёты без них.
6 Вычисляем среднее арифметическое результатов наблюдений:




7 Определяем случайные отклонения Vi результатов отдельных наблюдений по формуле
Vi = Xi  (11.5)
Результаты промежуточных расчетов заносим в таблицу 3.
Таблица 3
L 1 2 3 4 5
Vi -0,3257 -0,1177 -0,3326 -0,2958 -0,2962
V2i 0,1061 0,0139 0,1106 0,0875 0,0877

Продолжение таблицы 3
L 6 7 8 9 10
Vi 0,4823 -0,2060 -0,2176 0,3556 0,4093
V2i 0,2326 0,0424 0,0474 0,1264 0,1675

Продолжение таблицы 3
L 11 12 13 14 15
Vi -0,4395 -0,1978 -0,2308 0,2217 -0,1798
V2i 0,1932 0,0391 0,0533 0,0491 0,0323

Продолжение таблицы 3
L 16 17 18 19 20
Vi 0,3808 -0,3139 -0,2090 - -
V2i 0,1450 0,0985 0,0437 - -

Продолжение таблицы 3
L 21 22 23 24 25
Vi 0,4125 0,1878 -0,4820 -0,3204 0,2971
V2i 0,1701 0,0353 0,2323 0,1027 0,0883

Продолжение таблицы 3
L 26 27 28 29 30
Vi 0,2041 0,3195 0,2082 0,4782 0,2082
V2i 0,0416 0,1021 0,0433 0,2287 0,0433

8 Вычисляем оценку среднего квадратического отклонения результатов наблюдений :


9 С помощью критерия грубых погрешностей (критерий «трёх сигм») проверяем наличие грубых погрешностей.
〖3⋅σ ̂〗_x=0,9600 кГц.
Грубые погрешности отсутствуют.
10 Определяем оценку среднего квадратического отклонения результата измерения из выражения:


11 Выдвигаем гипотезу о принадлежности результатов наблюдений нормальному распределению и проверяем эту гипотезу.
В решаемой задаче n = 28. Поэтому принадлежность результатов наблюдений к нормальному распределению проверяем по составному критерию.
Критерий 1. Вычисляем смещённую оценку среднего квадратического отклонения по формуле:

(11.8)

Вычисляем параметр
(11.9)
Результаты наблюдений можно считать распределенными нормально, если
, где и - квантили распределения, причем
q1 - заранее выбранный уровень значимости критерия. Выбираем уровень значимости q равным 5 %. Находим = 0,8686, = 0,7360. Сравнивая полученное значение с этими величинами, делаем вывод о том, что по критерию 1 результаты наблюдений распределены по нормальному закону.
Критерий 2. Этот критерий используется дополнительно для проверки «концов» распределений.
Гипотеза о нормальности по критерию 2 не отвергается, если не более m разностей Vi превзошли значение , где верная квантиль распределения нормированной функции Лапласа отвечает вероятности P/2.
Для решаемой задачи выбираем уровень значимости q2 = 5% и для n = 28 находим P = 0,99 и m = 2. Тогда, обращаясь к таблице значений нормированной функции Лапласа ф(z), находим ZP/2 = 2,17. Отсюда = 0,6943 кГц.
Согласно критерию 2 не более двух (m = 2) разностей Vi могут превзойти значение 0,6943 кГц.
По данным, приведенным в таблице 3, видим, что ни одно V не превышает критическое значение. Следовательно, критерий 2 выполняется.
Таким образом, с уровнем значимости q  q1+ q2 = 0,1 гипотеза о нормальности полученных данных согласуется с данными наблюдений.
12 По заданной доверительной вероятности Pд и числу степеней свободы (n1) распределения Стьюдента определим коэффициент t.
Для нашей задачи (P = 0,99 и n-1 = 27) значение t = 2,771.
Рассчитываем доверительные границы случайной погрешности результата измерения
2,7710,0605 = 0,1676 кГц (11.10)

13 Записываем результат измерения.
При симметричной доверительной погрешности результаты измерений представляют в виде  , Pд.
При этом значащих цифр в должно быть не более двух , а числовое значение результата измерения должно оканчиваться цифрой того же разряда, что и значение погрешности .
Результат измерения записываем в следующем виде:
f = (13,04  0,17) кГц; Pд = 0,99 (11.11)

Ответ: f = (13,04  0,17) кГц; Pд = 0,99. [1]

Задача №13

В процессе обработки результатов прямых измерений силы тока определено: среднее арифметическое значение этой силы тока X ̅=4,38 мА, среднее квадратическое отклонение результата отклонения σ_x=0,6 мА, границы неисключенных остатков трёх составляющих систематической погрешности ∆_c1=0,14 мА, ∆_c2=0,48 мА, ∆_c3=0,12 мА. Требуется определить доверительные границы суммарной погрешности результата измерения и записать его в соответствии МИ 1317-86 или ГОСТ 8.207-76. Значение доверительной вероятности принять P_д=0,99. При расчётах полагать, что случайная погрешность пренебрежительно мала, а число наблюдений существенно больше 30.

Решение
1 Доверительные границы случайной составляющей:

∆=t⋅σ ̂_x=2,576⋅0,6=1,546 мА (13.1)

Где t=2,576 - коэффициент Стьюдента при количестве измерений N>30.[1]
2 Определяем доверительные границы неисключенной систематической погрешности результата измерения
(13.2)
где m - число суммируемых погрешностей;
- граница i-й неисключенной систематической погрешности;
k - коэффициент, определяемый принятой доверительной вероятностью.
При доверительной вероятности Рд = 0,99 коэффициент k принимают равным 1,4, если число суммируемых неисключенных систематических погрешностей более четырёх (m >4). Если число суммируемых погрешностей m4, то коэффициент k определяют по графику зависимости (рисунок) k = f(m, l), где m - число суммируемых погрешностей; ; кривая 1 - для m =2; кривая 2 - для m = 3; кривая 3 - для m = 4.


Рисунок 1 - График зависимости k = f(m, l).

При трёх или четырёх составляющих в качестве принимают составляющую, по числовому значению наиболее отличающуюся от других. В качестве следует принять ближайшую к составляющую.
Для нашей задачи l=Δ_(c_2 )/Δ_(c_1 ) =0,48/0,14=3,43.
Используя вторую кривую графика, находим k = 1,22.
Тогда:

Δ_с=k·√(Δ_(c_1)^2+Δ_(c_2)^2+Δ_(c_3)^2 )=1,22·√(〖0,14〗_^2+〖0,48〗_^2+〖0,12〗_^2 )=0,627 мА (13.3)

〖Δ_с〗^'=Δ_(c_1 )+Δ_(c_2 )+Δ_3=0,14+0,48+0,12=0,74 мА

За доверительные границы неисключенной систематической погрешности результата измерения примем наименьшее из Δ_с и Δ_с^':

Δ_с=0,627 мА

3 Определим границы суммарной погрешности результата измерения.
а) Находим отношение:

(13.4)

б) В случае если  < 0,8, то неисключенными систематическими погрешностями по сравнению со случайными пренебрегают и принимают, что граница . Если  > 8, то пренебрегают случайной погрешностью по сравнению с систематическими и принимают, что граница погрешности результата  = с.
Погрешность, возникающая из-за пренебрежения одной из составляющих погрешности результата измерения при выполнении указанныx неравенств, не превышает 15 %.
в) В случае, если неравенства п. б) не выполняются (0,8    8), то границу погрешности результата измерения находят путём построения композиции распределений случайных и неисключенных систематических погрешностей, рассматриваемых как случайные величины.
4 Определим границы суммарной погрешности результата измерения.
Границы погрешности результата измерения  (без учета знака) вычисляют по формуле
(13.5)
где К - коэффициент, зависящий от соотношения случайной и неисключенной систематической погрешностей;
- оценка суммарного среднего квадратического отклонения результата измерения.
Значение вычисляют по формуле
σ ̂_сумм=√(1/3 (Δ_(c_1)^2+Δ_(c_2)^2+Δ_(c_3)^2 )+〖σ ̂_X ̅ 〗^2 )=√(1/3 (〖0,14〗_^2+〖0,48〗_^2+〖0,12〗_^2 )+〖0,6〗_^2 )=0,67 (13.6)
Коэффициент К вычисляют по эмпирической формуле

〖 K〗_сумм=(Δ ̇+Δ_c)/(σ ̂_X ̅ +√(1/3 (Δ_(c_1)^2+Δ_(c_2)^2+Δ_(c_3)^2 ) ))=(1,546+0,627)/(0,6+√(1/3 (〖0,14〗_^2+〖0,48〗_^2+〖0,12〗_^2 ) ))=2,423 (13.7)
Определяем доверительные границы суммарной погрешности результата измерения

Δ=K_∑ σ ̂_∑=2,423·0,67=1,622 мА Δ(13.8)

5 Записываем результат измерения. Так как погрешность симметрична относительно результата измерения, то

I = (4,4  1,7) мА, Рд = 0,99 (13.9)

Ответ: I = (4,4  1,7) мА, Рд = 0,99. [1]

Задача №18

Напряжение в электрической цепи определялось косвенным методом путём многократных измерений (n=32) напряжений U_1=25,20 B, U_2=2,837 B и U_3=1,80 B с последующим расчётом U=U_1+U_2+U_3. Оценки средних квадратических отклонений среднего арифметического σ ̂_(U_1 )=0,38 В, σ ̂_(U_2 )=0,028 В, σ ̂_(U_3 )=0,010 В, оценка коэффициента корреляции между погрешностями измерений R ̂_(U_1 U_2 )=0,75, R ̂_(U_1 U_3 )=0,85, R ̂_(U_2 U_3 )=0,63.
Определить случайную погрешность результата косвенного измерения с доверительной вероятностью Рд = 0,99 и записать результат по одной из установленных форм.
Решение
1 Находим значение результата косвенного измерения напряжения

U = U1 + U2 + U3 =29,84 В (18.1)

2 Определяем частные случайные погрешности косвенного измерения

E_(U_1 )=∂U/(∂U_1 ) σ_(U_1 )=σ_(U_1 )=0,38 В; (18.2)

E_(U_2 )=∂U/(∂U_2 ) σ_(U_2 )=σ_(U_2 )=0,028 В; (18.3)

E_(U_3 )=∂U/(∂U_3 ) σ_(U_3 )=σ_(U_3 )=0,01 В; (18.4)

3 Вычисляем оценку среднего квадратического отклонения результата косвенного измерения:

σ ̂_U ̅ =√(E_U1^2+E_U2^2+E_U3^2+2E_U1 E_U2 R_U1U2+2E_U1 E_U3 R_U1U3+2E_U2 E_U3 R_U2U3 )=

=√(█(〖0,38〗_^2+〖0,028〗_^2+〖0,01〗_^2+2⋅0,38⋅0,028⋅0,75@+2⋅0,38⋅0,01⋅0,85+2⋅0,028⋅0,01⋅0,63))

=0,410 В (18.5)

4 Определяем значение коэффициента Стьюдента t для заданной до-верительной вероятности Рд и числа наблюдений n.
При n > 30 значение коэффициента Стьюдента t = 2,576.
5 Вычисляем доверительные границы случайной погрешности результата косвенного измерения:

∆ ̇=t⋅σ ̂_x ̅ =2,576⋅0,410=1,056 В (18.6)


6 Записываем результат измерения:

В Рд=0,99. (18.7)
7 Проанализируем полученные результаты с использованием критерия ничтожных погрешностей.
В соответствии с этим критерием, если частная погрешность меньше 1/3 суммарной погрешности, то она является «ничтожной» и может быть исключена из рассмотрения.
Для решаемой задачи E_(U_1 )>σ_U/3; E_(U_2 )<σ_U/3; E_(U_3 )<σ_U/3
Следовательно частные погрешности E_(U_2 ) и E_(U_3 ) считаются «ничтожными», и ими можно пренебречь.
Произведем расчет без них.
8 Вычисляем оценку среднего квадратического отклонения результата косвенного измерения
σ ̂_U ̅ =√(E_U1^2 )=√(〖0,38〗_^2 )=0,38 В (18.8)

9 Вычисляем доверительные границы случайной погрешности результата косвенного измерения:

∆ ̇=t⋅σ ̂_x ̅ =2,576⋅0,38=0,98 В (18.9)

Ответ: В Рд=0,99. [1]

Задача №28

Импульсный сигнал (Рисунок 2) скважностью Q=30 подан в положительной полярности на вход вольтметра с классом точности 1,5. Необходимо определить амплитудное U_m, среднеквадратическое U_ск и средневыпрямленное U_св значения напряжения, поданного на вход электронного вольтметра с пиковым детектором, закрытым входом со шкалой, отградуированной в средних квадратических значениях синусоидального напряжения. Показания вольтметра U=15,7 мВ. Оценить пределы основной инструментальной погрешности измерения U_m,〖 U〗_ск и U_св,
Выбрав соответствующий предел измерения из ряда …3,10,30,100…В. Результаты представить по ГОСТ 8.207-76.



Решение
1 Сигнал, поданный на вход вольтметра, имеет следующий вид:




Рисунок 2 – Входной сигнал

Так как вольтметр имеет закрытый вход, то измеряется только значение переменной составляющей сигнала Um, равное Um= 1,41U, (детектор пиковый, а шкала вольтметра проградуирована в среднеквадратических значениях синусоидального напряжения).
2 Амплитудное значение напряжения определяется как сумма переменной и постоянной составляющих:

Um =Um+Uсв = 1,41U+Uсв. (28.1)

3 По определению средневыпрямленное значение напряжения:

Uсв = . (28.2)

С учетом того, что сигнал импульсный, можно записать

Uсв = . (28.3)
Тогда
Uсв = = Um/Q. (28.4)

4 Подставив Uсв в выражение для Um из 28.1, получим

Um = 1,41U+ Um/Q. (28.5)
Отсюда
Um =(1,41⋅U)/(1-1/Q)= (1,41⋅15,7)/(1-1/30)= 22,8 мB. (28.6)

5 Определяем значение Uсв:

Uсв = Um/Q = 22,8/30 = 0,76 мB (28.7)

6 Определяем значение Uск . По определению

Uск = мВ (28.8)

Выберем стандартный предел измерения, равный 30 мВ. При увеличении предела измерения при неизменном классе точности увеличивается значение относительной погрешности. Тогда нормированное значение X_N=30 мВ и приведённая погрешность γ=1,5 % (класс точности).
7 Вычислим значение абсолютной погрешности:

∆=(X_N⋅γ)/(100%)=(30·1,5)/100=0,45 мВ (28.9)

8 Вычислим значение относительной погрешности:

δ=∆/U·100%=0,45/15,7·100=2,87 % (28.10)

9 Вычислим значения абсолютных погрешностей для U_св, U_ск, U_m:

Δ_св=(δ·U_св)/100=(2,87·0,76)/100=0,022 мВ (28.11)
Δ_ск=(δ·U_ск)/100=(2,87·4,16)/100=0,119 мВ
Δ_m=(δ·U_m)/100=(2,87·22,8)/100=0,654 мВ

Ответ: U_св=(0,760±0,022) мВ, U_ск=(4,16±0,12) мВ, U_m=(22,80±0,65) мВ. [1]

Задача №34

Необходимо по показанию вольтметра с детектором средневыпрямленного значения U_3=9,5 мВ определить показания вольтметров с детекторами среднего квадратического и пикового значений. Вольтметры имеют открытые входы, шкалы их отградуированы в средних квадратических значениях синусоидального напряжения. Измеряемое напряжение имеет коэффициент амплитуды K_а=1,95 и формы K_ф=1,43.
Решение
1 Т.к. третий вольтметр имеет детектор средневыпрямленного значения, а его шкала отградуирована в средних квадратических значениях синусоидального напряжения, то средневыпрямленное значение напряжения будет равно:

U_св=U_3/K_(ф sin ) =9,5/1,11=8,6 мВ (34.1)

2 Среднее квадратическое значение сигнала будет равно:

U_ск=U_св·K_ф=8,6·1,43=12,2 мВ (34.2)

3 Т.к. второй вольтметр имеет детектор среднего квадратического значения, а его шкала отградуирована в средних квадратических значениях синусоидального напряжения, то его показание будет равно:

U_2=U_ск=12,2 мВ (34.3)

4 Пиковое значение сигнала будет равно:

U_A=U_ск·K_а=12,2·1,95=23,9 мВ (34.4)

5 Т.к. первый вольтметр имеет детектор пикового значения, а его шкала отградуирована в средних квадратических значениях синусоидального напряжения, то его показание будет равно:

U_1=U_A/K_(а sin ) =23,9/1,41=16,9 мВ (34.5)

Ответ: U_1=16,9 мВ, U_2=12,2 мВ. [2]

Список использованных источников

1 Метрология и измерения: Учебно-методическое пособие для индивидуальной работы студентов/ А.П. Белошицкий и др.; под общ. ред. С.В. Лялькова. - Мн.: БГУИР, 1999. -72 с.: ил. 1. ISBN 985-444-103.
2 Елизаров А.С. Электрорадиоизмерения [Учебник для вузов по спец. «Радиотехника»]. – Мн.: Выш шк., 1986. – 320 с. Ил.
3 Метрологическое обеспечение технических систем: учеб. пособие для студентов спец. «Метрологическое обеспечение информационных систем и сетей». В.И. Кириллов. - Минск: 2012. – 471 с.: ил.
4 Гуревич В.Л. и др. Международная стандартизация: Учеб. пособие для студентов специальности 54 01 01-02 «Метрология, стандартизация и сертификация» (радиоэлектроника, информатика и связь)/В.П. Гуревич. – Мн: БГУИР, 2002.- 55с.
Категория: Другое | Добавил: alexon1997
Просмотров: 51 | Загрузок: 1
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]