Оценка инструментальных погрешностей при экспериментальных исследованиях

Задание


1.Построить в соответствии с исходными данными в линейном масштабе график исследуемого сигнала и произвести его аналитическое описание.

2.Найти пиковое Um, среднее Uср, средневыпрямленное Uср.в и среднеквадратическое U значения напряжения наблюдаемого сигнала.

3.Произвести аналитическое описание переменой составляющей сигнала и построить ее график в том же масштабе, что и график исходного сигнала, и сравнить их.

4.Найти пиковое , среднее , средневыпрямленное и среднеквадратическое значения напряжения переменной составляющей заданного выходного сигнала.

.Определить коэффициенты амплитуды Ka, формы Kф и усреднения Kу всего исследуемого сигнала и коэффициенты амплитуды , формы и усреднения его переменной составляющей.

.Найти показания вольтметров с различными типами преобразователей с закрытым (З) или открытым (О) входом в соответствии с заданием, если вольтметры проградуированы в среднеквадратических значениях для гармонического сигнала.

.Оценить пределы допускаемых абсолютной и относительной погрешностей (расширенных неопределенностей) показаний вольтметров, определенных в пункте 6 задания, если используемые измерительные приборы имеют класс точности g и конечное значение шкалы (предел измерения) Uк.

8. Оформить результаты измерений напряжения вольтметрами в соответствии с нормативными документами в двух вариантах: 1) с указанием границ абсолютной погрешности (расширенной неопределенности); 2) с указанием границ относительной погрешности, если измерения проведены в нормальных условиях.

Исходные данные:

UV1 - СВ,О

UV2 - ПВ,З

UV3 - КВ,З

UV4 - КВ,О

Решение:

) Цель: Построить в линейном масштабе график исследуемого сигнала и произвести его аналитическое описание


Рисунок 1


Сигнал можно описать следующим образом:


u(t)=


1. Найдем коэффициенты первой линейной функции


a=;


2. Найдем коэффициенты второй линейной функции



Таким образом, аналитическое описание сигнала имеет вид:



2) Цель: Найти пиковое Um, среднее Uср, средневыпрямленное Uср.в и среднеквадратическое U значения напряжения наблюдаемого сигнала.

a) Пиковое значение напряжения - максимальное значение напряжения сигнала за период T:



б) Среднее значение напряжения определяется формулой:


в) Средневыпрямленное значение напряжения - среднее значение модуля напряжения сигнала за период T:



г) Среднеквадратическое значение напряжения - среднеквадратическое значение напряжения сигнала за период T:



3) Цель: Произвести аналитическое описание переменой составляющей сигнала и построить ее график в том же масштабе, что и график исходного сигнала, и сравнить их.

Переменную составляющую сигнала найдем по формуле:


Рисунок 2


График переменной составляющей сигнала смещен по оси напряжения на размер среднего значения напряжения

Найдем точки, в которых функция обращается в 0

)

)

4) Цель: Найти пиковое , среднее , средневыпрямленное и среднеквадратическое значения напряжения переменной составляющей заданного выходного сигнала.

a) Пиковое значение напряжения

б) Среднее значение напряжения



в) Средневыпрямленное значение напряжения



г) Среднеквадратическое значение напряжения



5) Цель: Определить коэффициенты амплитуды Ka , формы Kф и усреднения Kу всего исследуемого сигнала и коэффициенты амплитуды , формы и усреднения его переменной составляющей.

1) Весь сигнал

Коэффициент амплитуды



Коэффициент формы


Коэффициент усреднения



Проверим правильность вычислений из условия:



2) Переменная составляющая сигнала

Коэффициент амплитуды

Коэффициент формы

Коэффициент усреднения

Проверим правильность вычислений из условия:



6) Цель: Найти показания вольтметров с различными типами преобразователей с закрытым (З) или открытым (О) входом в соответствии с заданием, если вольтметры проградуированы в среднеквадратических значениях для гармонического сигнала.

а) Показание вольтметра с преобразователем средневыпрямленных значений с открытым входом



где коэффициент формы гармонической формы сигнала

б) Показание вольтметра пикового значения с закрытым входом:



где

в) Показание вольтметра с преобразователем среднеквадратических значений с закрытым входом

Показания вольтметра с преобразователем среднеквадратического значения равны среднеквадратическому значению сигнала

г) Показание вольтметра с преобразователем среднеквадратических значений с открытым входом

Показания вольтметра с преобразователем среднеквадратического значения равны среднеквадратическому значению сигнала

) Цель: Оценить пределы допускаемых абсолютной и относительной погрешностей (расширенных неопределенностей) показаний вольтметров, определенных в пункте 6 задания, если используемые измерительные приборы имеют класс точности g и конечное значение шкалы (предел измерения) Uк, указанные в исходных данных.

Предел допускаемой абсолютной погрешности:



где - предел допускаемой основной приведенной погрешности, равный классу точности

- нормирующее значение, равное верхнему пределу измерения

Предел допускаемой относительной погрешности для каждого показания:



8)Цель: Оформить результаты измерений напряжения вольтметрами в соответствии с нормативными документами

=0,997 Условия измерений нормальные

сигнал погрешность вольтметр амплитуда

Список литературы


1.Запасный И.Н., Сметанин В.И. Методические указания по выполнению индивидуального задания по курсу метрология стандартизация и сертификация - Н.: Связь, 2012 - 38 с.

2.Метрология и электрорадиоизмерения в телекоммуникационных системах. Учебное пособие. /Под ред. Тихонова Б.Н. - М.: Горячая линия - Телеком, 2007 - 374 с.

.Горлов Н.И., Запасный И.Н., Сметанин В.И. Оценка инструментальных погрешностей при экспериментальных исследованиях. - Н.: Связь, 1995. - 27с.


Теги: Оценка инструментальных погрешностей при экспериментальных исследованиях  Контрольная работа  Физика
Просмотров: 46312
Найти в Wikkipedia статьи с фразой: Оценка инструментальных погрешностей при экспериментальных исследованиях
Назад