Методические указания к решению задачи

1. Исходные данные контрольного задания определяют в соответствии с табл. 1.1, 1.2 и 1.3 по номеру варианта MN. Во второй строке табл. 1.1 и 1.2, обозначенной буквой i , указаны номера результатов однократных измерений (наблюдений) , которые входят в качестве исходных данных в соответствующий вариант контрольного задания. Таким образом, число единичных измерений  и их числовые значения определяются обеими цифрами пароля (MN).

 

Таблица 1.1

M	0	I	2	3	4	5	6	7	8	9
i	1-5	5-10	10-15	15-20	20-25	25-30	30-35	35-40	40-45	45-50
,м	275.4	272,3	278.1	272,8	278,4	272,7	279,0	271,5	279,0	274,4
D	2,0	2,1	2,2	2,3	2,4	2,5	2,6	2,7	2,8	2,9

 

Таблица 1.2

N	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
i	51-57	55-62	60-68	65-73	70-77	75-84	80-89	85-94	90-96	92-99
a	0,90	0,95	0,98	0,95	0,99	0,90	0,98	0,90	0,99	0,95

 

Таблица 1.3

i	,м	i	,м	i	,м	i	,м	i	,м
1	274.35	21	273.95	41	273.92	61	275.30	81	277.78
2	274.57	22	274.23	42	274.95	62	275.23	82	273.91
3	276.68	23	274.32	43	276.10	63	275.52	83	275.75
4	276.17	24	273.38	44	272.67	64	276.03	84	276.48
5	275.81	25	278.03	45	274.07	65	276.56	85	273.43
6	273.50	26	274.72	46	273.02	66	273.75	86	274.60
7	276.65	27	276.87	47	274.65	67	274.76	87	273.03
8	275.81	28	277.00	48	275.52	68	274.24	88	272.71
9	273.28	29	275.34	49	275.47	69	277.07	89	274.94
10	275.30	30	275.98	50	276.72	70	274.56	90	275.28
11	276.86	31	275.61	51	275.15	71	277.37	91	274.31
12	274.95	32	276.41	52	275.40	72	275.25	92	271.99
13	275.73	33	274.50	53	275.09	73	276.89	93	274.09
14	274.91	34	273.64	54	273.35	74	274.90	94	273.24
15	277.92	35	274.85	55	273.86	75	275.89	95	276.75
16	274.53	36	276.56	56	275.66	76	276.40	96	274.73
17	272.91	37	275.18	57	273.83	77	276.08	97	274.69
18	276.70	38	274.37	58	277.08	78	274.00	98	274.92
19	275.35	39	277.17	59	276.20	79	274.92	99	275.08
20	275.30	40	274.74	60	274.63	80	274.33	100	274.49

 

 Числовые значения  и aприведены соответственно в третьей строке табл. 1.1 и 1.2, коэффициент D приведен в четвертой строке табл. 1.1, а числовые значения результатов однократных измерений (результатов наблюдений) - в табл. 1.3.

2. Прежде чем приступить к решению задачи, необходимо изучить соответствующие разделы электронного конспекта, §§ 4.1-4.3 и 4.5 четвертой главы учебного пособия [I] "Погрешности и математическая обработка результатов измерений" и §§ 2.1-2.3 и 2.7 второй главы учебника [2] "Элементы теории погрешностей". Импульсный метод измерения линий связи рассмотрен в [1] c.312-317;[2] c. 397- 403; [4] c. 219-292.

3. Решать задачу нужно в такой же последовательности, в какой приведены пункты контрольного задания.

4. Для удобства выполнения расчетов по п.п. 1, 2 и 3 задания, а также для сокращения времени на оформление работы необходимо составить таблицу промежуточных вычислений по форме, соответствующей табл. 1.4.

Во второй и третий столбцы табл. 1.4 вписываются номера и числовые значения результатов наблюдений (единичных измерений) расстояния , соответствующего варианта контрольного задания.

 

Таблица 1.4

№ п/п	№ изме-рений i	Значения , м	, м	()2,м2
1	2	3	4	5
1
2
3 .
. n
		=…	() =…	()2=…

 

В таблице 1.4 приведены следующие обозначения: - результат i-го наблюдения расстояния до места повреждения; - результат измерения расстояния до места повреждения кабеля.

5. В процессе решения в соответствующие расчетные формулы необходимо подставлять исходные данные и результаты промежуточных вычислений, записанные в конце третьего и пятого столбцов табл. 1.4.

6. Чтобы избежать накопления погрешностей вычислений в процессе расчета, промежуточные вычисления необходимо выполнять с использованием большего числа значащих цифр, чем число значащих цифр, которое приводят в конечном результате. Поэтому при заполнении четвертого столбца табл. 1.4 следует приводить минимум четыре значащие цифры (смотри раздел 5 п.6,7), при заполнении пятого столбца - до пяти значащих цифр. Соответственно  при использовании его в качестве промежуточного значения следует округлить, если это потребуется, до шести значащих цифр. Промежуточные значения Sи S( ) могут быть представлены четырьмя значащими цифрами.

7. Конечный результат для искомых величин S, S( )должен быть записан отдельно и округлен в соответствии с МИ1317-86 (см. раздел 2).

8. В связи с тем, что число однократных измерений n в данном контрольном задании относительно невелико, доверительный интервал результата измерения расстояния до места повреждения должен быть рассчитан в соответствии с интегральным законом распределения Стьюдента. Коэффициенты распределения Стьюдента t_a(n)для различных значений доверительной вероятности a и числа наблюдений n, приведены в [1] с. 413, [2] с. 418.

Следует иметь в виду, что в последней формуле, приведенной в [2] на с. 44, имеется несколько опечаток, и ею пользоваться нельзя. Расчет границ доверительного интервала e следует проводить по формуле e =t_a(n) * S( ).

9. Результат измерения следует оформить в соответствии с нормативным документом МИ1317-86, требования которого подробно изложены в разделе 6, п. 6 - 8.

10. Систематическую погрешность измеренияq можно найти как отклонение результата измерения  от действительного значения измеряемой физической величины . Если последняя известна с достаточной точностью, то систематическую погрешность можно оценить как их разность q = - .Сравните полученное значение с границами доверительного интервала случайной составляющей погрешности результата измерения и определите – имеет ли место систематическая неопределенность или расхождение иможно объяснить случайными факторами.

11. При выполнении п.8 задания считаем, что результаты наблюдений распределены по нормальному закону. Точечная оценка дисперсии для результата наблюдений (квадрат СКО результата наблюдений) S²  при большом числе наблюдений (в пределе при n® к бесконечности) стремится к постоянной величине – дисперсии результата наблюдений s² [1] с.73. Известно [1] ф.4.24, [1] с.74, что оценка СКО результата измерения зависит от СКО результата наблюдений и числа наблюдений S( )= S / . Из этого выражения видно, что для изменения S( )необходимо изменить n. Отсюда можно получить новое число наблюдений, которое позволит уменьшить S( )в заданное число D раз.

 

Задача № 2

 

При определении  вносимого ослабления четырехполюсника необходимо измерить абсолютный уровень мощности р_н, отдаваемой генератором с внутренним сопротивлением R_г и ЭДС E в сопротивление нагрузки R_н   (рисунок 2.1). Мощность в нагрузке измеряют с помощью либо вольтметраV, либо амперметра А при нормальных условиях измерения.Показания этих приборов и их метрологические характеристики – условное обозначение класса точности и конечное значение шкалы прибора или диапазона измерения приведены в таблицах 1 и 2. В таблице 3 приведены: метрологические характеристики измерительного генератора – числовое значение сопротивления R_г и его относительная погрешность dR_г; сопротивления нагрузки – значения сопротивления R_ни его относительная погрешность dR_н.

В таблицах 2.1 и 2.2 указаны значения: показание вольтметра U_v; класс точности вольтметра; конечное значение шкалы или диапазон измерения вольтметра. Для амперметра приведены: показания амперметра I_А; класс точности; конечное значение шкалы или диапазон измерения амперметра.

Таблица 2.1

M	0	1	2	3	4
Показание вольтметра Uv, В	7,2	-	11,52	-	15,4
Класс точности вольтметра %	2,5	-	1/0,5	-	4
Конечное значение шкалы вольтметра или диапазон измерения, В	0 ¸10	-	0 ¸20	-	0 ¸50
Показание амперметра IА, мА	-	19	-	45	-
Класс точности амперметра %	-	2	-	1,5	-
Конечное значение шкалы амперметра или диапазон измерения, мА	-	-50 ¸50	-	0 ¸ 100	-

 

 

Таблица 2.2

M	5	6	7	8	9
Показание вольтметра Uv, В	-	3,7	-	6,4	-
Класс точности вольтметра %	-	1,5	-	4	-
Конечное значение шкалы вольтметра или диапазон измерения, В	-	-10¸ 10	-	0 ¸ 10	-
Показание амперметра IА, мА	33,2	-	11	-	32,8
Класс точности амперметра %	0,5/0,2	-	1,5	-	0,5
Конечное значение шкалы амперметра или диапазон измерения, мА	0 ¸ 100	-	0 ¸ 30	-	0 ¸ 50

Таблица 2.3

N	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Rг , Ом	600	135	75	50	600	135	75	50	600	135
Относительная погрешность,  dRг, %	5,0	4,8	7,2	3,4	6,3	7,4	8,6	4,1	2,5	4,3
Rн, Ом	1300	700	450	300	1500	900	350	550	1700	1200
Относительная погрешность,  dRн, %	1,5	2,0	3,5	4,2	1,5	5,0	2,4	4,6	2,0	1,8
Определить абсолютный уровень напряжения	рUv	рUг	рЕ	рUv	рUг	рЕ	рUv	рUг	рЕ	рUг
Определить абсолютный уровень мощности	рг	рн	рS	рS	рг	рн	рн	рS	рг	рн

 

В зависимости от пароля, определяемого последними двумя цифрами M и N, необходимо определить в соответствии с таблицей 2.2:

1. Абсолютный уровень напряжения на сопротивлении нагрузки р_Uv илиабсолютный уровень падения напряжения на внутреннем сопротивлении генератора р_Uг,или абсолютный уровень ЭДС генератора р_Е.

2. Абсолютный уровень мощности, выделяемой на внутреннем сопротивлении генератора р_г,илиабсолютный уровень мощности, выделяемой на сопротивлении нагрузки р_н,или абсолютный уровень суммарной мощности, выделяемой на внутреннем сопротивлении генератора и сопротивлении нагрузки р_S.

3. Оценить границы абсолютной погрешности измерения абсолютных уровней напряжения и мощности, определенных в п.1 и п.2.

4. Оформить результаты измерения абсолютных уровней напряжения и мощности в соответствии с нормативными документами.

---

Дата добавления: 2018-05-30; просмотров: 407; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!