Министерство высшего и среднего специального образования РСФСР Ленинградский институт авиационного приборостроения Основы метрологии и электрорадиоизмерения Программы, методические указания и контрольные задания Ленинград 1990
Стоимость выполнения контрольной работы на заказ уточняйте при заказе. Выполнены следующие варианты:
Вариант 02
Задача 1 Опишите принцип работы одного из промышленных образцов цифрового вольтметра с аналоговым-цифровым преобразователем двойного интегрирования. Приведите структурную схему, временные диаграммы, поясните работу и перечислите его основные технические характеристики. Задача 2 Рассмотрите факторы, ограничивающие частотный диапазон работы электронных осциллографов. Опишите приборы, применяемые для осциллографирования на сверхнизких и сверхвысоких частотах. Задача 3 При измерении емкости конденсатора Сх получены следующие результаты ряда повторных наблюдений: 3370, 3400, 3420, 3390,3380, 3420, 3350, 3390, 3360, 3100, 3420 пФ. Определите действительное значение Сх и доверительный интервал случайной погрешности измерения Сх, полагая доверительную вероятность Р=0,95. Задача 4 Чувствительность анализатора спектра к монохроматическим сигналам Рм = 90 дБ·Вт, полоса пропускания ∆f = 60 кГц. Определите чувствительность анализатора к импульсным сигналам для двух значений длительности радиоимпульсов τ1 = 1 мкс и τ2 = 0,1 мкс. Поясните причину зависимости чувствительности от длительности измеренных импульсов. Задача 5 Двумя вольтметрами, один из которых имеет предел измерения 250 В и класс точности 0,5, а другой 100 в и 1,5, измерено напряжение на участке цепи 75 В. Сопротивление приборов одинаковы. Каким из вольтметров будет получен более точный результат.
Дата выполнения: 20/04/2011
Вариант 03
Задача 1 Изобразите структурную схему и поясните принцип действия одного из промышленных образцов ваттметра СВЧ-диапазона для измерения малых мощностей (до 10мВт). Приведите его основные метрологические характеристики. Задача 2 Перечислите и поясните основные характеристики анализаторов спектра сигнала. Укажите связь между ними и возможные пути улучшения этих характеристик. Задача 3 Магнитоэлектрический измерительный механизм имеет внутреннее сопротивление 250 Ом, а ток полного отклонения стрелки – 50 мкА. Представьте полную принципиальную схему ампервольтметра на основе этого измерительного механизма и рассчитайте параметры элементов схемы, если требуемые пределы измерения тока – 25 и 125 мА, а напряжения – 5 и 25 В. Задача 4 Рассчитайте и подберите из стандартного ряда значений сопротивлений резисторов и емкостей конденсаторов для частотно-компенсированного резистивно-емкостного входного делителя напряжения осциллографа, обеспечивающего коэффициент деления 1:100. Входное сопротивление делителя должно быть больше 1 МОм, а его входная емкость – меньше 30 пФ. При расчете учесть, что входное сопротивление усилителя вертикального отклонения осциллографа превышает 100 МОм, а входная емкость составляет около 10 пФ. Приведите схему делителя и оцените ожидаемую погрешность измерения с учетом значений и случайного характера распределения допусков выбранных элементов делителя. Задача 5 Для измерения значения напряжения на выходе генератора с внутренним сопротивлением Ri использовался электронный вольтметр и получен результат Uизм=48,5В. Для определения поправки на методическую погрешность, обусловленную ответвлением тока в вольтметр, проведено дополнительное (контрольное) измерение при подключенном параллельно вольтметру резистора с сопротивлением Rш равным сопротивлению вольтметра Rv. Результат контрольного измерения Uк=47В. Изобразите эквивалентные схемы цепей при основном и контрольном измерениях, рассчитайте поправку к показаниям вольтметра и действительное значение измеряемого напряжения.
Дата выполнения: 10/05/2012
Вариант 04
Задача 1 Приведите графики и аналитические выражения кривых нормального и равномерного законов распределения случайных погрешностей. Перечислите их основные свойства и параметры. Задача 2 Нарисуйте структурную схему, опишите принцип действия и перечислите основные технические характеристики одного из промышленных образцов электронного осциллографа. Задача 3 Измерение длины волны выполнено измерительной линией типа РI-ОА. Зафиксированы положения двух соседних минимумов: l1 = 87,1 мм и l2 = 195,6 мм. Определите длину волны и относительную погрешность ее измерения, полагая погрешность отсчета положения зонда на линии 10³λmin (λmin – минимальная длины волны диапазона измерительной линии), разрешающую способность индикатора Δα = 1 дел, прямой отсчет по шкале индикатора в точке минимума αmin = 182 дел и ксв = 2. Задача 4 Рассчитайте элементы схемы многопредельного магнитоэлектрического вольтметра, представленной на рисунке. Пределы измерения 0-3, 0-30 и 0-300. Относительное входное сопротивление вольтметра 10 кОм/В, основная погрешность δ = 2,5%. Задача 5 Измерение емкости Сх выполнено куметром Е4-7 по методу замещения. По шкале конденсатора получены значения емкости С1=100пФ и С2=85пФ, которые соответствуют настройке куметра в резонанс при отключенной и подключенной емкости Сх. Рассчитайте относительную среднеквадратическую погрешность измерения емкости Сх за счет неточности отсчета по шкале образцового конденсатора и доверительную вероятность, полагая, что погрешность отсчета емкости распределена по закону равной вероятности в пределах +0,5пФ.
Вариант 05
Задача 1 Опишите методику измерения КСВ с помощью измерительной линии и характер изменения погрешностей при увеличении рабочей частоты. Задача 2 Как нормируется погрешность средств измерения? Что следует понимать под классом точности измерительного прибора и как им пользоваться при оценке погрешности конкретного измерения? Задача 3 На вход схемы однополупериодного выпрямления, показанной на рисунке 3, от генератора ГЗ-ЗЗ подано синусоидальное напряжение с действующим значением 10 В. Определите показания аналогового вольтметра ВК7-9 в разных режимах работы (измерение напряжения постоянного или переменного тока) на входе схемы и резисторе R, Поясните, соответствуют ли показания вольтметра ВК7-9 в режиме измерения переменного тока действующему значению напряжения на резисторе R. Вольтметр типа ВК7-9 имеет преобразователь амплитудного значение с закрытым входом, а его шкала проградуирована в действующих значениях синусоидального напряжения. Сопротивление резистора считать много меньшим входного сопротивления вольтметра, а сопротивление открытого и закрытого диодов считать равным нулю и бесконечности соответственно. Задача 4 Измерение частоты проведено частотомером ЧЗ-35. По шкале частотомера получено значение частоты 1652 кГц. Определить относительную среднеквадратичную погрешность результата измерения. Погрешность дискретности измерения распределена по треугольному закону. Задача 5 Определить погрешность измерения сопротивления Rx, если его значение было вычислено на основании прямых измерений напряжений U1 и U2 по формуле: Rx=R0/(U1/U2-1), где R0 – сопротивление образцового резистора. Измерение напряжений выполнено вольтметром класс 0,5, с верхним пределом измерений 100 В. Показания U1 = 100 В, U2 = 75 в. Погрешность образцового резистора 1%.
Вариант 06
Задача 1 Приведите структурную схему анализатора распределения вероятностей (статического анализатора) случайных сигналов и опишите принцип его работы. Укажите причины погрешностей анализа распределений. Задача 2 Поясните принцип действия цифрового измерителя добротности контура и укажите область его применения. Задача 3 Определите максимальную чувствительность и коэффициенты отклонения осциллографа по каналам У и Х (hmy, hmх и Кy, Кх), если при одновременной подаче на входы обоих каналов переменного напряжения с амплитудой Um = 2 В на экране наблюдается осциллограмма высотой 60 мм и шириной 40 мм. Переключатели входных делителей каналов У и Х установлены в положении 1:10 и 1:1, а усиление по каналом максимально. Задача 4 Вольтметром В4-2 измеряет амплитуда однополярных импульсов длительность τи = 1 мс с частотой следования F = 100 Гц. Показания вольтметра Uпок = 9 В. Определите погрешность измерения за счет постоянной составляющей импульсного напряжения Uс и введите поправку к показаниям вольтметра, указав действительное значение амплитуды импульсов. Задача 5 При определении полного сопротивления нагрузки Z измерительной линией получены следующие результаты: αмак = 100 дел. и αмин = 25 дел., при подключении нагрузки произошло смещение минимума пола на Δl = 10 мм (по сравнению с короткозамкнутой линией) в сторону нагрузки. Определите полное сопротивление нагрузки Z, если частота генератора F = 3 ГГц и волновое сопротивление линии 75 Ом.
Вариант 07
Задача 1 Перечислите и объясните особенности работы электронных вольтметров в области высоких частот. Задача 2 Приведите структурную схему гетеродинного анализатора спектра последовательного анализа, поясните принцип его работы, приведите основные технические характеристики. Объясните связь между разрешающей способностью и временем анализа. Задача 3 При проверке согласования генератора СВЧ с нагрузкой с помощью измерительной линии были получены отсчеты по шкале индикатора в максимуме и минимуме электрического поля αмак=95мкА и αмин=28мкА. Определите КСВ и погрешность его измерения. Класс точности индикатора (микроамперметра) – 1,0, а ток полного отклонения 100мкА. Характеристика спектра квадратичная. Задача 4 Определите амплитуду импульса по его осциллограмме, если высота его изображения на экране l=40мм, чувствительность канала Y hy = 100 мм/В, переключатель входного делителя находится в положении 1:10 а усиление по каналу Y составляет 50% от максимального. Задача 5 При измерении сопротивления Rх получены следующие результаты ряда повторных наблюдений: 684, 620,672,678,670,684,675, 678, 683, 681, 674 Ом. Определите действительное значение Rх и доверительный интервал случайной погрешности измерения Rх, полагая доверительную вероятность Р=0,95.
Вариант 08
Задача 1 Дайте обоснование целесообразности применения ждущей развертки при осциллографировании периодических импульсных сигналов с большой скваженостью. Поясните необходимость включения линии задержки вертикального отклонения осциллографа. Задача 2 Перечислите основные источник погрешности в цифровых вольтметрах с аналого-цифровыми преобразователями разного типа. Укажите причины возникновения погрешности дискретного счета в ЦВ и дайте объяснения количественным оценкам этой погрешности. Приведите формулу для расчета класса точности ЦВ. Задача 3 Упрощенная схема промышленного образца амплитудного вольтметра с закрытым входом приводится на рисунке. На вход преобразователя подается исследуемое напряжение u(t), форма которого показа на рисунке. Для установившего режима постройте временные диаграммы напряжение на элементах С1, R1, С2, R2 преобразователя. Определите, какое из указанных значений характеризует напряжение u(t) измерит вольтметр и каковы будут его показания, если Uo = 5,15 B, Um = 6,56 B, Um2 = 1,10 B. Задача 4 Для измерения параметров конденсатора Сх, Rх, tgδх с последовательной схемой замещения использован мост переменного тока. мост уравновешен при следующих значения параметров: R1 = 2 кОм±1%, R2 = 10 кОм±1%, Собр = 2 нФ±3%, rобр = 100 Ом±1%, f = 1000 Гц±1%. Выберите схему моста из приведенных на рисунке 4 вариантов, составьте уравнение его равновесия в общем виде, решите эти уравнения относительно неизвестных параметров и определите значения Сх, Rх, tgδх. Произведите оценку погрешности измерения (по формуле для погрешности косвенного измерения) с учетом случайного характера распределения допусков заданных значений. Задача 5 С помощью образцового ваттметра производилась проверка ваттметра СВЧ-диапазона. Максимальная погрешность измерения была установлена при показаниях образцового ваттметра Ро = 5,30 мВт, рабочего ваттметра Рраб = 5 мВт (на пределе измерения Рмакс = 10 мВт). Указанное значение Ро можно считать действительным. При проведении измерения мощности с помощью рабочего прибора получен результата Ри = 2,50 мВт на прежнем пределе измерения. По результатам проверки присвойте ваттметру класс точности. Рассчитайте абсолютную и относительную погрешности измерения.
Вариант 09
Задача 1 Приведите структурную схему одного из промышленных измерителей амплитудно-частотных характеристик и опишите назначение ее основных узлов. Перечислите его основные метрологические характеристики. Задача 2 Назовите причины, вызывающие искажение осциллограмм в диапазоне СВЧ. Задача 3 При аппаратурном определении автокорреляционной функции случайного процесса получены два ее значение к(τ1) = 0,7 и к(τ2) = 0,2 соответствующие временным задержкам τ1 = 0,2 мкс и τ1 = 0,6 мкс. Определите дисперсию D случайного процесса и максимальное время корреляции τмакс если известно, что корреляционная функция имеет вид: к(τ)= к(0)е-ατ Задача 4 Для проверки коэффициента развертки Кр, мкс/см, канала Х осциллографа типа С1-54 используется в качестве калибратора генератор сигнала синусоидальной формы с частотой fк = 100 кГц. В какое положение следует установить переключатель Кр, мкс/см, при калибровке, чтобы линейный размер изображения l одного периода калибруемого сигнала на экране был равен 1 см? Задача 5 Измерение добротности резонатора производится методом вариации частоты. Резонансным частотомером измерены значения трех частот: fо = 3000 мГц, f1 = 2997 мГц, f2 = 3003 мГц, где fо – резонансная частота, f1 и f2 – частоты при которых показания индикатора уменьшились в два раза по сравнению с показаниями на резонансной частоте (детектор индикатора частотомера работает на квадратичном участке характеристики). Определите добротность резонатора Q и погрешность частотомера δf чтобы ошибка в измерении добротности δQ не превышала ±1%.
Дата выполнения: 20/04/2013
Вариант 10
Задача 1 Приведите структурную схему стробоскопического осциллографа и временные диаграммы, поясняющие принцип его работы. Укажите основные преимущества стробоскопического метода при осциллографировании наносекундных импульсов. Задача 2 Опишите методику измерения параметров катушки индуктивности в области низких и высоких частот резонансным методом. Укажите основные источники погрешностей. Задача 3 Вольтметром средневыпрямленного значения измерено напряжение на резисторе R, включенном в цепь однополупериодного выпрямителя (рисунок 7). Результат измерения: 3 В. Какой результат будет получен, если измерение выполнить амплитудным вольтметром с закрытым входом при двух вариантах его подключения к резистору R: 1. Высокопотенциальная клемма вольтметра подключена к клемме 1. 2. Высокопотенциальная клемма вольтметра подключена к клемме 2. Форму импульса напряжения на резисторе R считать синусоидальной с углом отсечки 60°. Шкалы вольтметров градуированы в эффективных значениях синусоидального напряжения. Задача 4 Определите наиболее достоверное значение напряжения постоянного тока, измеренного компенсатором постоянного тока, среднеквадратическую погрешность ряда измерений σU, среднеквадратическую погрешность среднеарифметического σср, доверительный интервал погрешности при доверительной вероятности 0,95, если результаты 12 равноточных измерений следующие: 100,08; 100,09; 100,10; 100,05; 100,06; 100,04; 100,06; 99,95; 99,92; 100,02; 99,98; 99,97. Задача 5 В резонансном частотомере используется прямочастотный конденсатор, шкала которого имеет 2500 делений. Определить максимальную и минимальную погрешности частотомера, если погрешность отсчета по всей длине шкалы конденсатора одинакова и составляет два деления, а отношение максимальной емкости к минимальной равно 5.
WhatsApp: +79119522521
Telegram: +79119522521