ЗАДАЧИ

1 Обработать ряд наблюдений, полученных в результате 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, ее размерность, число наблюдений N, первый элемент выборки ряда J взять из таблицы 1 по предпоследней цифре шифра зачетной книжки студента, номер ряда взять из таблицы 2 по последней цифре шифра. Доверительную вероятность принять Р_д = 0,95 для чётных вариантов (включая 0), Р_д = 0,99 – для нечётных*.

При решении задач 2 – 9 необходимо определить доверительные границы суммарной погрешности результата измерения и записать его по МИ 1317-86 или ГОСТ 8.207-76. Значение доверительной вероятности принять Р_д = 0,95 для чётных вариантов и Р_д = 0,99 – для нечётных. При расчётах полагать, что случайные погрешности распределены по нормальному закону, а число наблюдений существенно больше 30. Данные о значениях , , , ,  и  приведены в таблице 3.

 

Таблица 1

Параметр	Вариант
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
ФВ	I	U	f	R	P	t	ЭДС	l	C	L
Размерность	мкА	мкВ	кГц	кОм	мВт	мс	мВ	мм	нФ	мГн
N	20	15	30	35	25	19	24	25	18	32
J	1	10	6	1	10	15	5	1	10	4
Примечание – Приняты следующие обозначения: I – ток, U – напряжение, f – частота, R – сопротивление, P – мощность, t – время, l – длина; С – емкость, L – индуктивность

2 В процессе обработки результатов прямых измерений напряжения U определено (все значения в вольтах): среднее арифметическое ; среднее квадратическое отклонение результата измерения ; границы неисключенных остатков двух составляющих систематической погрешности  и .

3 В процессе обработки результатов прямых измерений тока I определено (все значения в миллиамперах): среднее арифметическое ; среднее квадратическое отклонение результата измерения ; границы неисключенных остатков трёх составляющих систематической погрешности ,  и .

4 В процессе обработки результатов прямых измерений сопротивления R определено (все значения в кОм): среднее арифметическое ; границы неисключенных остатков трёх составляющих систематической погрешности ,  и . Случайная погрешность пренебрежимо мала.

5 В процессе обработки результатов прямых измерений емкости С конденсатора определено (все значения в нФ): среднее арифметическое ; среднее квадратическое отклонение результата измерения ; границы двух неисключенных систематических погрешностей  и .

6 В процессе обработки результатов прямых измерений частоты f определено (все значения в кГц): среднее арифметическое ;  среднее квадратиче ское отклонение результата измерения  границы неисключенных остатков трёх составляющих систематической погрешности ,  и .

7 В процессе обработки результатов прямых измерений мощности Р определено (все значения в ваттах): среднее арифметическое ; среднее квадратическое отклонение результата измерения ; границы неисключенных остатков четырёх составляющих систематической погрешности , ,  и .

8 В процессе обработки результатов прямых измерений индуктивности катушки L определено (все значения в мГн): среднее арифметическое ; границы неисключенных остатков двух составляющих систематической погрешности , . Случайная погрешность пренебрежимо мала.

9 В процессе обработки результатов прямых измерений периода сигнала Т определено (все значения в миллисекундах): среднее арифметическое ; среднее квадратическое отклонение результата измерения ; границы неисключенных остатков двух составляющих систематической погрешности , .

 

 

 

Таблица 2

J	Номер ряда наблюдений (последняя цифра шифра)
	0	1	2	3	4
1	16,0065	22,0123	10,3623	10,3623	49,7928
2	15,7881	22,9939	10,2493	10,2493	47,9739
3	15,6774	22,2742	10,4923	10,4923	47,9254
4	16,0797	23,0254	10,3137	10,3137	49,1514
5	16,2531	22,3024	10,3183	10,3183	49,3718
6	16,1125	22,0120	10,4059	10,4059	48,0822
7	15,6624	22,8651	10,6294	10,6294	49,1950
8	16,0556	22,3795	10,2650	10,2650	48,4626
9	16,1915	22,7172	10,3024	10,3024	49,5655
10	16,1031	22,8255	10,2688	10,2688	49,7933
11	16,1762	22,4244	10,6268	10,6268	48,8541
12	15,6497	20,0291	10,7516	10,7516	47,9618
13	15,7332	22,7570	10,3913	10,3913	48,0356
14	16,0375	22,3292	10,3496	10,3496	47,9949
15	14,8296	22,9448	10,2725	10,2725	49,7925
16	16,2142	22,0760	10,2539	10,2539	49,7869
17	15,7891	23,0105	10,3990	10,3990	49,5183
18	15,6471	22,0643	10,2790	10,2790	49,7603
19	16,2576	23,0317	10,5937	10,5937	49,6780
20	15,6675	22,8951	10,7457	10,7457	49,6591
21	16,2032	22,0419	10,3457	10,3457	49,0117
22	15,6557	22,0591	10,6968	10,6968	48,3095
23	15,6820	22,0037	10,2640	10,2640	47,9303
24	15,7611	22,0317	10,4506	10,4506	48,2104
25	16,0905	22,8747	10,3961	10,3961	49,7760
26	16,0691	22,0285	10,4081	10,4081	47,9673
27	15,6331	22,0954	10,6238	10,6238	45,5625
28	15,6937	22,0016	9,6276	9,6276	49,4889
29	15,9504	22,2415	10,6270	10,6270	49,2162
30	16,2524	22,7934	10,3424	10,3424	49,7757
31	15,6513	22,9755	10,6293	10,6293	48,0032
32	16,1298	22,2265	10,7522	10,7522	48,1368
33	16,0551	22,2543	10,5381	10,5381	48,2398
34	16,2592	22,6592	10,6926	10,6926	49,0547
35	16,1402	22,7873	10,4042	10,4042	49,1183

 

 

Продолжение таблицы 2

J	Номер ряда наблюдений (последняя цифра шифра)
	5	6	7	8	9
1	12,7416	28,1918	38,4404	17,5151	13,4250
2	12,8033	27,0238	38,5394	17,3831	13,6387
3	13,3574	28,2393	38,1955	17,2690	13,5889
4	12,7938	27,1120	38,1271	17,3792	13,7126
5	12,5663	26,8403	37,9341	18,1100	13,4818
6	12,7133	28,0320	38,0902	17,5170	14,1668
7	12,9213	29,9967	38,5348	18,1059	13,5771
8	12,7064	27,5508	38,2339	17,3931	13,4729
9	12,7432	26,7104	38,4842	17,8772	13,6735
10	12,7428	26,9868	38,0486	17,2714	13,4710
11	13,5213	27,0866	38,4781	19,2087	13,4971
12	12,8330	26,9129	37,9250	17,2570	13,7178
13	12,8214	26,6548	38,1662	17,3044	13,6937
14	13,3946	26,9626	38,0371	17,5808	13,6149
15	13,4483	26,6438	37,8539	17,2839	13,5516
16	12,5995	26,6523	38,0422	18,0627	13,0627
17	12,8412	26,6223	37,8655	17,2912	13,4723
18	12,8082	26,9044	38,0462	18,0420	13,7356
19	13,2607	26,6086	37,8203	17,3481	13,6109
20	12,8592	28,2372	38,1242	17,2767	13,4160
21	13,4198	27,0463	38,5117	17,8749	13,4706
22	12,7251	26,8789	38,1768	17,2979	13,4409
23	12,8300	26,6435	39,3839	17,9177	13,5433
24	14,4618	26,6083	38,5401	17,4381	13,4298
25	14,5839	27,4319	38,3996	17,2971	13,4468
26	13,4515	28,1347	38,3125	17,2750	13,4825
27	13,2268	26,6294	38,5463	18,0703	13,4927
28	12,5570	26,9332	37,8538	17,3146	13,4329
29	12,7186	26,6284	37,8892	17,9669	13,5458
30	13,3361	27,0570	37,9422	17,3075	13,7321
31	13,2431	26,6138	37,8345	17,2814	13,7071
32	13,3585	26,7730	38,2995	17,6904	13,5378
33	13,2472	27,3732	38,0396	17,2827	13,7106
34	13,5172	28,1526	38,4482	17,2882	13,5850
35	13,2472	26,7359	38,4931	17,4522	13,5620

 

Таблица 3

Параметр	Вариант
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
	5,75	1,246	18,31	25,43	8,49	4,38	20,92	9,48	53,79	16,48
	0,08	0,037	0,52	0,23	0,20	0,60	1,20	0,45	0,45	0,51
	0,32	0,045	1,30	0,92	0,56	0,14	1,56	0,35	2,30	0,83
	0,15	0,023	0,49	0,87	0,35	0,48	0,62	0,46	0,82	0,87
	0,21	0,012	0,16	0,29	0,20	0,12	0,47	0,23	0,63	0,39
	0,18	0,016	0,21	0,85	0,19	0,23	1,10	0,20	0,60	0,81

 

В задачах 10–17 необходимо, воспользовавшись результатами обработки прямых измерений (таблица 4), продолжить обработку результатов косвенного измерения и, оценив его случайную погрешность, записать результат по МИ 1317-86 или ГОСТ 8.207-76. Доверительную вероятность принять аналогично задачам 2 – 9.

10 Мощность Р в цепи постоянного тока вычислялась на основании известной функциональной зависимости . Значения напряжения U и силы тока I получены путем многократных прямых измерений. При обработке принять , В; , мA; , В; , мA; .

11 Сопротивление R_x определялось путём многократных измерений падения напряжения на этом резисторе U_x и на последовательно соединенном с ним

образцовом резисторе U₀ с сопротивлением R₀, кОм и последующим расчётом по формуле R_x = R₀U_x/U₀. При обработке результатов принять , В, , В; , , В; , а погрешностью резистора R₀ пренебречь.

12 Напряжение в электрической цепи U определялось путём многократных измерений напряжений U₁, U₂, U₃ на участках этой цепи и вычислений по формуле U = U₁ + U₂ + U₃. При обработке принять , В; , В; , В; , В; , В; , В; , ; .

13 Ток I измерялся косвенным методом путём многократных измерений напряжения U и сопротивления R с учётом зависимости . При обработке принять , В; , кОм; , В; , кОм; .

14 Резонансная частота f_р колебательного контура определялась путём многократных измерений индуктивности L и ёмкости C, входящих в контур катушки индуктивности и конденсатора, и вычислений по формуле . При обработке принять

, мГн; , мкФ; , мГн;  мкФ; .

Таблица 4

Параметр	Вариант
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
n	35	15	21	11	19	32	13	40	11	17
X1	12,45	8,46	14,39	27,65	19,37	25,20	17,30	32,50	19,00	37,35
X2	0,347	0,521	2,032	4,251	3,498	2,837	5,360	2,000	6,380	5,120
X3	5,320	1,090	10,51	15,40	6,300	4,800	10,14	22,50	5,210	28,05
	0,30	0,14	0,15	0,32	0,36	0,38	0,22	0,19	0,31	0,57
	0,023	0,021	0,042	0,030	0,040	0,028	0,43	0,036	0,036	0,047
	0,085	0,050	0,20	0,29	0,052	0,010	0,32	0,30	0,081	0,089
	-0,15	0,05	-0,34	0,47	-0,09	0,75	0	0,60	-0,50	0,80
	0,80	-0,42	-0,49	0,80	0,90	0,85	-0,09	-0,50	0,72	0,05
	0,60	0,84	0,14	-0,32	0,46	0,63	0,53	0,06	0,18	-0,16
R0	0,1	10,0	2,0	0,1	1,0	0,1	10,0	5,0	0,1	1,0
	0,25	0,05	0,20	0,22	0,14	0,42	0,33	0,12	0,08	0,16
	0,015	0,012	0,050	0,040	0,018	0,032	0,20	0,056	0,016	0,034
	0,040	0,030	0,10	0,012	0,025	0,020	0,16	0,14	0,12	0,10
Примечание – Приняты следующие обозначения:  – результаты однократных измерений;  – результаты предварительной оценки средних квадратических отклонений результатов однократных измерений;  – результаты предварительной оценки границ неисключённых систематических погрешностей

 

15 Емкость конденсатора С измерялась косвенным методом путём многократных измерений емкостей С₁ и С₂ с учётом  зависимости . При обработке принять , нФ; , нФ; , нФ; , нФ; .

16 Емкость конденсатора С измерялась косвенным методом путём многократных измерений емкостей С₁ и С₂ с учётом зависимости С = С₁ - С₂. При обработке принять , нФ; , нФ; , , нФ; .

17 Напряжение U измерялось косвенным методом путём многократных измерений тока I и сопротивления R c учётом зависимости U = I×R. При обработке принять , мА; , кОм; , мА; , кОм; .

В задачах 18–25 необходимо, воспользовавшись результатами однократных измерений и предварительной оценки составляющих погрешности (см. таблицу 4), оценить суммарную погрешность результата однократного измерения. Результат измерения записать по МИ 1317-86 или ГОСТ 8.207-76. Доверительную вероятность принять аналогично задачам 2–9.

18 В процессе однократного измерения тока получен результат  (все значения в миллиамперах). Предварительно оценены среднее  квадратическое отклонение результата однократного измерения тока и границы неисключенных остатков двух составляющих систематической погрешности  и  .

19 В процессе однократного измерения напряжения получен результат  (все значения в вольтах). Предварительно оценены среднее квадратическое отклонение результата однократного измерения напряжения  и границы неисключенных остатков двух составляющих систематической погрешности  и .

20 В процессе однократного измерения сопротивления  получен результат  (все значения в вольтах). Предварительно оценены среднее квадратическое отклонение результата однократного измерения сопротивления  и границы неисключённых остатков двух составляющих систематической погрешности  и .

21 В процессе однократного измерения частоты получен результат  (все значения в килогерцах). Предварительно оценены среднее квадратическое отклонение результата однократного измерения частоты  и границы неисключенных остатков трёх составляющих систематической погрешности   и .

22 Мощность P постоянного тока определялась путём однократного измерения напряжения  В и тока  мА с последующим вычислением по формуле . На основании предыдущих аналогичных измерений мощности известны среднее квадратическое отклонение результата однократного измерения мощности , мВт, границы неисключенных систематических погрешностей измерения напряжения  и тока .

23 Ток I определяется путём однократного измерения напряжения  В и сопротивления  кОм с последующим вычислением по формуле . На основании предыдущих аналогичных измерений тока известны среднее квадратическое отклонение результата однократного измерения тока , мА, границы неисключенных остатков систематической погрешности измерения напряжения  и сопротивления  кОм.

24 Резонансная частота f_p колебательного контура определялась путём однократного измерения индуктивности  мГн и eмкости  пФ входящих в него катушки индуктивности и конденсатора с последующим вычислением по формуле . На основании предыдущих измерений частоты аналогичных контуров известны среднее квадратическое отклонение результата однократного измерения частоты , кГц, границы неисключенных остатков систематической погрешности измерения индуктивности , мГн, и емкости  нФ.

25 Емкость конденсатора С определялась путём однократного измерения емкости , нФ, и емкости , нФ, с последующим вычислением результата измерения по формуле . На основании предыдущих аналогичных измерений ёмкости конденсатора известны среднее квадратическое отклонение результата однократного измерения емкости , нФ, границы неисключенных остатков систематической погрешности измерения емкостей , нФ и , нФ.

В задачах 26–29 необходимо определить пределы инструментальных абсолютной и относительной погрешностей измерения тока или напряжения, если измерения проводились магнитоэлектрическим прибором с классом точности g и пределом измерения А (таблица 5).

26 Результат измерения , мА, миллиамперметр с нулём в начале шкалы, класс точности g₁, предел А₁, мА.

27 Результат измерения , мА, миллиамперметр с нулём в середине шкалы, класс точности g₁, предел измерения ±А_1, мА .

28 Результат измерения , В, вольтметр с нулем в начале шкалы, класс точности g₂, предел А₂, В.

29 Результат измерения , В, вольтметр с нулём в середине шкалы, класс точности g₂, предел ±А₂, В.

В задачах 30, 31 необходимо определить пределы абсолютной и относительной инструментальных погрешностей измерения тока двумя магнитоэлектрическими амперметрами с классами точности g₁ и g₂. и указать, какой из результатов измерения , мА и , мА получен с большей точностью (см. таблицу 5). Могут ли показания исправных приборов отличаться так, как задано в условии?

30 Приборы имеют нули в начале шкалы и пределы измерения А₁ и А₂, мА.

31 Приборы имеют нули в середине шкалы и пределы измерения ±А₁ и ±А₂, мА.

 

Таблица 5

Параметр	Вариант
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
А1	100	250	25	100	75	50	300	75	30	50
А2	150	200	10	75	25	20	500	100	15	30
g1	2,5	1,0	2,5	1,0	0,2	0,5	2,5	1,5	0,1	2,0
g2	2,0	0,5	4,0	5,0	1,5	1,0	1,5	2,0	0,25	4,0
Х1	72	185	7,8	76	21,5	19	282	65	12,8	27,5
Х2	79	180	8,6	70	20,8	18,2	270	63	12,7	25,8

 

В задачах 32–35 необходимо выбрать магнитоэлектрический вольтметр или амперметр со стандартными пределами измерения и классом точности при условии, что результат измерения напряжения или тока должен отличаться от действительного значения Q не более чем на . Стандартные пределы измерения для вольтметра составляют ...10, 30, 100, 300 В, для амперметра – ... 10, 30, 100, 300, 1000 мА. Выбор необходимого предела измерения и класса точности обосновать. Данные о значениях Q и  приведены в таблице 6.

 

Таблица 6

Параметр	Вариант
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Q1	147	85	49	56	21	190	18,0	40	120	12,5
Q2	43	190	36	170	8,5	570	69,0	23	14	195
±D1	0,7	1,8	0,8	2,0	0,3	9,0	0,3	0,4	3,5	0,5
±D2	0,9	1,4	1,2	1,2	0,12	4,3	0,09	0,18	0,55	0,28

 

32 Напряжение U = Q₁, В, допустимое предельное отклонение результата D₁, В.

33 Ток I = Q₂, мА, допустимое предельное отклонение результата D₁, мА.

34 Напряжение U = Q₁, В, допустимое предельное отклонение результата D₂, В.

35 Ток I = Q₂ мА, допустимое предельное отклонение результата D₂, мА.

36 Схематически изобразить конструкцию магнитоэлектрического измерительного механизма (МЭИМ) с подвижной катушкой и неподвижным магнитом, пояснить принцип действия. Определить угол поворота подвижной части МЭИМ при протекании по его катушке тока I, если магнитная индукция В в зазоре постоянного магнита, активная площадь рамки катушки S, число витков катушки W, удельный противодействующий момент К_уд. Данные о значениях I, B, S, W и К_уд приведены в таблице 7.

 

 

 

Таблица 7

 

Параметр	Вариант
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
I, мА	5,0	4,0	3,0	2,0	1,0	4,5	3,5	2,5	1,5	0,5
В, мТ	90	100	110	120	130	70	80	140	150	160
S, см2	4,4	4,0	4,2	1,0	2,0	3,0	3,5	3,2	6,0	5,0
W, вит.	17	18	28	85	35	25	20	23	17	15
Куд× 109,	38	40	41	42	45	39	36	46	50	66
Ri , Ом	1,7	2,3	3,1	4,4	7,1	8,3	9,0	9,5	13	21

 

37 Рассчитать для МЭИМ, параметры которого указаны в задаче № 36, чувствительность S₁ и постоянную по току С₁, чувствительность S_U и постоянную по напряжению С_U . Значение внутреннего сопротивления R_i МЭИМ выбрать из таблицы 7.

38 Определить для МЭИМ с параметрами из задачи № 36 значения вращающего момента М_ВР и потребляемую мощность при протекании по рамке тока I, если внутреннее сопротивление МЭИМ R_i (см. таблицу 7).

39. На основе МЭИМ с внутренним сопротивлением R_i, ценой деления С_i и шкалой с N делениями необходимо создать вольтамперметр с пределами измерения по току I_А и напряжению U_V. Рассчитать сопротивления шунта и добавочного резистора, определить цену деления созданного прибора и начертить принципиальную схему вольтамперметра. Данные о значениях R_i, C_i, N, I_А, U_V приведены в таблице 8.

40 Рассчитать по условию задачи № 39 сопротивление шунта и внутреннее сопротивление амперметра, полученное при расширении пределов измерения по току. Определить методическую погрешность измерения тока при включении прибора в цепь (рисунок 1). Значение сопротивления нагрузки R_н1  выбрать в таблице 8.

41 Рассчитать по условию задачи № 39 сопротивление добавочного резистора и внутреннее сопротивление вольтметра после расширения предела и определить методическую погрешность измерения напряжения при включении прибора в цепь (рисунок 2). Внутреннее сопротивление источника ЭДС R₀ и нагрузки R_Н2  выбрать из таблицы 8.

42 В процессе измерения тока в цепи (см. рисунок 1) получен результат I_X. Определить методическую погрешность измерения и действительное значение тока I. Данные со значениями I_x, R_А, R_Н1 приведены в таблице 9.

 

 

 

Таблица 8

Параметр	Вариант
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Ri, кОм	0,13	0,681	1,56	1,98	1,27	2,15	0,825	0,995	1,43	0,797
Ci, мкА/дел	5,0	2,0	2,5	1,0	0,5	1,0	5,0	2,0	4,0	2,0
N, дел	100	50	200	150	100	75	50	100	50	75
IA, мА	4,0	20	40	30	2,5	3,0	2,5	10	25	15
UV, B	2,0	5,0	10	7,5	2,0	3,0	5,0	2,0	5,0	15
RН1, Oм	50	40	100	47	120	110	130	51	33	22
R0, кОм	0,5	2,0	1,5	1,8	2,4	8,2	5,6	0,8	4,7	9,2
RН2, кОм	2,0	5,1	7,5	9,1	10,0	1,2	1,0	3,3	8,2	12,0

 

 

43 В процессе измерения напряжения в цепи (см. рисунок 2) получен результат U_х. Определить методическую погрешность измерения и действительное значение падения напряжения на резисторе R_Н2.  Данные о значениях U_х, R₀, R_Н2, и R_V приведены в таблице 9.

Рисунок 3

44 Определить показания выпрямительного и термоэлектрического амперметров, имеющих классы точности g1 (выпрямительный амперметр) и g2 (термоэлектрический амперметр), при измерении импульсного тока (рисунок 3). Определить также пределы основных инструментальных абсолютной и приведённой  погрешностей  измерения,  выбрав соответствующие пределы измерения из ряда 30 мА; 100 мА; 300 мА; 1 А; 3 А … .

Параметры импульсов (t, Т, I₁, I₂ ) и значения g₁ и g₂ приведены в таблице 10.

B задачах 45–47 необходимо определить пиковое U_m, среднее квадратическое U_ск и средневыпрямленное U_СВ значения напряжения, поданного на вход электронного вольтметра с пиковым детектором, закрытым входом, со шкалой,  проградуированной проградуированной в среднеквадратических значениях синусоидального напряжения. Показание вольтметра U (таблица 10). Оценить также пределы основных инструментальных абсолютной и относительной погрешностей измерения U, выбрав необходимый предел измерения из ряда предпочтительных чисел ... 3; 10; 30; 100 ... В.

Таблица 9

Параметр	Вариант
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Ix, мА	2,2	31,6	5,9	12,0	109	215	67	54	36	150
RA, Ом	18,2	43,8	20,1	54,8	9,8	3,2	5,95	16,3	21,8	9,5
RН1, Oм	93	150	82	75	44	8,5	9,1	10,2	77	17
Ux, В	31,2	5,3	48	1,5	3,6	71	18,5	9,2	4,7	51
R0, кОм	7,5	0,5	56	9,8	1,0	10	9,7	3,3	12	91
RН2, кОм	12,0	27,0	5,1	1,2	18	150	82	16	40	82
RV, кОм	100	50	200	40	50	100	40	50	25	100

 

Таблица 10

Параметр	Вариант
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
t, мс	5,0	10	8,0	12	4,0	6,0	9,0	7,0	10	15
Т, мс	25	40	40	60	24	30	36	42	30	60
I1,A	1,2	1,0	1,4	1,3	0,8	0,9	1,4	1,2	1,0	0,8
I2,A	0,4	0,2	0,5	0,3	0,4	0,3	0,2	0,6	0,4	0,2
U, B	2,1	2,0	8,0	40	1,8	1,5	6	25	1,5	12
Q	5	2	7	7,5	4	8	10	6,5	3,5	3
g1	0,1	0,5	0,2	1,0	2,0	0,5	0,25	0,2	1,5	1,0
g2	0,5	0,2	1,0	0,5	1,0	0,2	0,5	0,1	1,0	2,0

 

45 Импульсный сигнал скважностью Q (рисунок 4) подан в положительной полярности на вход вольтметра с классом точности g1. Значения Q и g1 приведены в таблице 10. 46 Сигнал синусоидальной формы после однополупериодного выпрямителя,  характеризующийся

Рисунок 4

коэффициентами амплитуды К_а = 2,0 и формы К_ф = 1,76, подан на вход вольтметра с классом точности g₂ в положительной полярности. Значение g₂ приведено в таблице 10.

47 Сигнал синусоидальной формы после мостового выпрямителя, характеризующийся коэффициентами амплитуды К_а = 1,41 и формы К_ф = 1,11, подан в положительной полярности на вольтметр с классом точности g₁. Значение g₁ приведено в таблице 10.

48 Определить амплитудное, среднее квадратическое и средневыпрямленное значения напряжения пилообразной формы (К_а = 1,73 и К_ф = 1,16), поданного на вход электрического вольтметра класса точности g₂, с детектором средневыпрямленного значения, вход открытый, шкала проградуирована в среднеквадратических значениях синусоидального напряжения. Показания вольтметра U. Значения U и g₂ приведены в таблице 10.

В задачах 49–51 необходимо по известным показаниям одного из вольтметров определить показания других. Вольтметры имеют открытые входы, шкалы их проградуированы в средних квадратических значениях синусоидального напряжения, детекторы, соответственно, пиковый, среднего квадратического и средневыпрямленного значений. Измеряемые напряжения имеют коэффициенты амплитуды и формы К_а и К_ф (таблица 11).

 

Таблица 11

Параметр	Вариант
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
U1, мВ	26,4	515	42	72	27,6	15,7	152	61	550	246
U2, мВ	24,0	455	36	58	216	12,4	113	44	380	174
U3, мВ	24,2	440	33	49	178	9,5	86,5	32	280	110
Ка	1,73	1,86	1,6	1,5	1,55	1,95	1,65	1,60	1,70	2,10
Кф	1,16	1,32	1,1	1,2	1,05	1,43	1,21	1,15	1,25	1,35

 

49 Показание вольтметра переменного тока с детектором пикового значения U₁ (см. таблицу 11).

50. Показание вольтметра переменного тока с детектором среднего квадратического значения U₂ (см. таблицу 11).

51 Показание вольтметра переменного тока с детектором средневыпрямленного значения U₃ (см. таблицу 11).

52 Напряжение сигнала неизвестной формы измерялось тремя вольтметрами, описанными в условиях задач 49–51. Определить коэффициенты амплитуды и формы, если показания вольтметров с детекторами: пикового значения U₁, среднеквадратического значения U₂ и средневыпрямленного значения – U₃ (см. таблицу 11).

53 При измерении постоянного напряжения цифровым вольтметром время-импульсного преобразования на счетчик поступило N импульсов, следующих с частотой повторения F_пов. Определить значение измеряемого постоянного напряжения U_х и погрешность его измерения, если скорость нарастания линейного изменяющегося напряжения U_к определяется формулой . Значения N, F_пов, V_к приведены в таблице 12. Определить погрешность измерения напряжения, обусловленную погрешностью дискретности.

54 При измерении постоянного напряжения цифровым вольтметром частотно-импульсного преобразования на выходе компаратора за временной интервал Т_и было сформировано N импульсов. Определить значение постоянного напряжения, поданного на вход частотно-импульсного преобразователя, имеющего следующие параметры: пороговое напряжение компаратора U₀, начальное напряжение интегратора Е. Определить погрешность измерения напряжения, обусловленную погрешностью дискретности. Значения Т_и, U₀ и Е приведены в таблице 12. Недостающие значения для определения значения постоянного напряжения выбрать самостоятельно, руководствуясь принципом действия вольтметра.

 

Таблица 12

Параметр	Вариант
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
N	500	100	200	150	300	250	400	70	80	90
Tи, с	0,01	0,1	1,0	0,01	0,1	1,0	0,01	0,1	1,0	0,01
Fпов, МГц	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
Vк, В/с	0,01	0,001	0,02	0,03	0.04	0,05	0,06	0,07	0,08	0,09
Е, В	10	10	10	10	10	10	10	10	10	10
Uo, В	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2
Nдд	0101	0001	0011	0101	0101	0101	0101	0101	0101	0101
	0011	0101	1001	0011	0011	0011	0011	0011	0011	0011
	0001	0011	1000	0001	0001	0001	0001	0001	0001	0001
	1001	0101	0100	1001	1001	1001	1001	1001	1001	1001
Примечание – Информация, содержащаяся в выделенной строке, соответствует младшему разряду счета

 

55 При измерении постоянного напряжения цифровым вольтметром кодоимпульсного преобразования на выходе декадного счетчика был получен двоично-десятичный код N_дд. Цифроаналоговый преобразователь, формирующий компенсирующее напряжение U_к, выполнен по четырехразрядной десятичной схеме с весовыми коэффициентами 8-4-2-1. Младший разряд соответствует 1 В. Определить измеренное значение постоянного напряжения и погрешность его измерения, обусловленную погрешностью дискретности. Значения N_дд приведены в таблице 12.

56 Ваттметр поглощаемой мощности подключен к СВЧ генератору через аттенюатор с ослаблением А (таблица 13). Определить мощность на входе аттенюатора, если показания ваттметра Р_w1, коэффициент стоячей волны входа аттенюатора К_стu.

57 Решить задачу № 56, если показания ваттметра равны Р_w2.

58 Ваттметр поглощаемой мощности подключен к вторичному каналу направленного ответвителя (НО) с переходным ослаблением С₁ (рисунок 5). Определить падающую, отраженную и проходящую мощность, если показания ваттметра Р_w1, коэффициент стоячей волны нагрузки равен К_стu (см. таблицу 13).

 

 

Таблица 13

Параметр	Вариант
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
А, дБ	25	15	32	20	40	36	8,0	30	10	22
±DА, дБ	0,5	0,3	1,5	1,7	2,5	1,8	0,2	1,0	0,3	0,5
±dР, %	10	15	10	20	10	15	10	20	10	20
Кстu	1,2	1,1	2,0	1,8	2,6	1,3	1,4	1,7	2,2	1,5
Pw1, мВт	0,27	0,55	2,2	4,52	2,0	0,75	0,49	0,32	1,8	0,19
Pw2, мВт	0,05	0,13	0,11	0,41	0,26	0,32	0,25	0,13	0,2	0,05
С1, дБ	20	15	25	30	30	20	10	15	25	10
С2, дБ	15	20	10	25	15	10	20	10	30	15

 

Рисунок 5

59 Решить задачу № 58, если ваттметр включен по схеме (рисунок 6) и его показания Рw2. 60 Решить задачу № 58, если показания ваттметра Рw1, переходное ослабление НО С2 (см. таблицу 13) и включение по схеме (рисунок 6).

 

61 При включении ваттметра по схеме (см. рисунок 5) его показания были Р_w1, а при переориентации НО (см. рисунок 6) – Р_w2. Определить падающую, отраженную, проходящую мощности и КСВН нагрузки, если переходное ослабление НО равно С₂ (см. таблицу 13).

62 Определить абсолютную и относительную погрешности измерения частоты f₁ резонансным частотомером, обусловленные неточностью настройки в резонанс. Добротность колебательной системы Q, индикатор – магнитоэлектрический вольтметр класса точности g с детектором среднеквадратического значения. В момент резонанса отклонение стрелки произошло на К-ю часть шкалы. Значения Q, g, К ,f₁ приведены в таблице 14.

  

Рисунок 6

Таблица 14

Параметр	Вариант
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Q	800	1200	1000	900	1500	1400	1200	800	1000	2000
	1,0	1,5	0,5	1,0	0,5	1,5	1,0	1,5	0,5	1,0
К	0,8	0,7	0,6	0,5	0,9	0,8	0,6	0,9	0,8	0,6
f1, ГГц	2,2	1,4	2,8	1,6	3,2	4,4	2,6	1,8	3,7	4,0
f2, кГц	150	160	340	180	200	210	215	220	225	240
f3, кГц	1225	1192	1425	1216	1250	1280	1258	1275	1270	1320
f4, кГц	1215	840	56	3,8	570	1415	5,9	27	240	82,5
Ти, с	0,01	0,1	1,0	10	0,1	0,01	10	1,0	1,0	1,0
Т0, мкс	0,01	0,01	1,0	1,0	0,1	0,01	1,0	0,1	0,1	0,1
	2	5	20	10	5	50	1	2	4	25
Тх, мс	0,36	0,047	13,2	285	1,23	0,836	36,4	6,75	92,5	4,46
, %	0,09	0,05	0,08	0,05	0,06	0,07	0,08	0,090	0,07	0,06
, %	5	5	3	3	5	3	5	4	3	4

 

63 Определить относительную и абсолютную погрешности измерения частоты f₂ универсальным цифровым частотомером, если время измерения Т_и, нестабильность частоты кварцевого генератора d₀. Значения f₂, Т_и, d₀ приведены в таблице 14.

64 Определить относительную и абсолютную погрешность измерения периода Т_х универсальным цифровым частотомером, если период счетных импульсов Т₀, нестабильность частоты кварцевого генератора d₀. Значения Т_х, Т₀, d₀ приведены в таблице 14.

65 Определить относительную погрешность измерения отношения частот f₃/f₂ универсальным цифровым частотомером. Значения f₃ и f₂ приведены в таблице 14.

66 Определить погрешность измерения частоты f₄ цифровым частотомером. Время измерения Т_и. Определить погрешность измерения периода этого же сигнала, если период счетных импульсов Т₀, нестабильность частоты кварцевого генератора d₀. Сравнить полученные результаты. Значения f₄, Т_и,Т₀, d₀ приведены в таблице 14.

67 Определить погрешность измерения периода Т_х универсальным цифровым частотомером, если период импульсов кварцевого генератора Т₀, нестабильность его частоты d₀ (см. таблицу 14). Оценить, как изменится погрешность измерения, если измерение осуществлялось за 10 периодов.

68 При измерении интервала времени t_х погрешность измерения составила d₂. Как необходимо изменить период счетных импульсов, чтобы погрешность измерения t_х не превышала d₁? Нестабильность частоты генератора счетных импульсов не превышает d₀ (см. таблицу 14).

69 Определить частоту синусоидального сигнала, поданного на вход Y электронного осциллографа, если на вход X подан сигнал частоты f₁ и на экране осциллографа получена интерференционная фигура (таблица 15). Привести структурную схему эксперимента.

70 Определить частоту сигнала, поданного на вход Z осциллографа, если на входы X и Y поданы синусоидальные сигналы частоты f₂, сдвинутые по фазе относительно друг друга на 90 °. Количество разрывов изображения n (см. таблицу 15). Привести также вид осциллограммы и структурную схему эксперимента.

71 Определить вид интерференционной фигуры, если на вход Y осциллографа подан синусоидальный сигнал частотой f₁, а на вход X – частотой f₂ (см. таблицу 15).

В задачах 72–76 по приведенным на рисунках 7–9 в масштабе 1:1 осциллограммам необходимо определить параметры сигналов, указанных в условии задачи. Значения коэффициентов отклонения К_в и развертки К_р электронного осциллографа выбрать из таблицы 15.

72 Определить амплитуду и период сигнала (рисунок 7).

73 Определить амплитуду и длительность импульса (рисунок 8).

74 Определить период и длительность фронта импульса (рисунок 8).

75 Определить значение фазового сдвига между двумя гармоническими сигналами (рисунок 9) и период этих сигналов.

76 Определить значение фазового сдвига между двумя гармоническими сигналами (рисунок 9) и амплитуду этих сигналов.

 

 

Рисунок 7

Рисунок 8

Рисунок 9

 

77 На рисунке 10 приведено изображение спектра исследуемого сигнала, полученное на экране анализатора спектра последовательного действия. Определить частоты основной f₀ и n-х боковых f_n гармонических составляющих, частотные интервалы между спектральными составляющими, ширину спектра исследуемого сигнала и относительную амплитуду* n-х составляющих спектра в дБ. Основные параметры анализатора спектра приведены в таблице 15.

 

 

Таблица 15

Параметр	Вариант
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
f1, кГц	0,1	0,5	1,0	1,5	2,0	0,3	0,2	0,4	0,4	0,8
f2, кГц	0,2	0,25	2,0	4,5	1,0	0,1	0,6	0,2	0,2	0,4
Вид фигуры
n	2	3	4	5	4	3	7	6	3	8
КВ, мВ/дел.	1	0,1	0,2	0,5	1	2	5	1	0,2	0,5
КР, мкс/дел.	1	2	5	0,1	0,2	0,5	1	2	5	0,1
DU+, В	0,5	1,5	2,5	3,5	4,5	5,5	6,5	7,5	8,5	9,5
DU-, В	0,4	1,4	2,4	3,4	4,4	5,4	6,4	7,4	8,4	9,4
Um, В	1,2	2,2	3,2	4,2	5,2	6,2	7,2	8,2	9,2	10,2
Umax, В	1,7	3,7	5,7	7,7	9,7	11,7	13,7	15,7	17,7	19,7
Umin, В	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8
Параметры анализатора спектра
Обзор,	0,02	0,05	0,1	0,2	0,5	1,0	2,0	5,0	10	20
Ослабление, дБ/дел	3	5	7	9	2	4	6	8	10	1
Частота метки, кГц	50	100	150	200	250	300	350	400	500	600
n – номер спектральной составляющей	2	3	4	5	5	3	2	4	3	2

 

Рисунок 10

78 На рисунке 11 приведена осциллограмма амплитудно-модулирован-ного колебания с параметрами DU+, DU–, Um, Umax, Umin, значения которых приведены в таблице 15. Используя рекомендованную литературу, дайте определение приведенным обозначениям параметров амплитудно-модулированного колебания. Определите среднее и пиковые значения коэффициента амплитудной модуляции. 79 Измерение коэффициента амплитудной модуляции проводилось модуло-

метром,базирующимся на методе двух вольтметров. Используя необходимые данные задачи № 77, определите значение коэффициента амплитудной модуляции.

Рисунок 11

В задачах 80, 81 определить сопротивление резистора R_x, включенного в плечо уравновешенного моста постоянного тока (рисунок 12), и оценить относительную погрешность измерения R_x из-за подключающих проводов.

80 Параметры элементов мостовой цепи указаны в таблице 16, сопротивление подключающих проводов принять равным 0,3 Ом. Указать условия получения максимальной чувствительности моста.

81 Параметры элементов мостовой цепи указаны в таблице 16. Сопротивление подключающих проводов 0,1 Ом. Перечислить основные источники погрешности мостов постоянного тока.

В задачах 82–89 необходимо по типу измеряемого элемента выбрать схему моста (рисунки 13 или 14), записать для нее условие равновесия, получить из него выражения для С_х, R_х, tg или L_x, R_x, Q и определить их. При этом измеряемый элемент заменить соответствующей эквивалентной схемой, трансформировав при необходимости схему моста.

 

Рисунок 12

Рисунок 13

Рисунок 14

 

На окончательной схеме показать в виде переменных элементы (резисторы, конденсаторы и т.д.), с помощью которых обеспечивается уравновешивание мостовой измерительной цепи и обеспечивается прямой отсчет заданных в условии измеряемых величин. Частота питающего напряжения 1 кГц. Определить абсолютные погрешности однократного измерения С_х, R_х, tgd или L_x, R_x, Q из-за неидеальности образцовых мер R₂, R₃, R₄, C₃, если средние квадратические отклонения случайных погрешностей этих мер s_R2, s_R3, s_R4, s_C3. Значение доверительной вероятности принять P_д = 0,95 для четных вариантов и Р_д = 0,99 - для нечетных.

 

Таблица 16

Параметр	Вариант
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
R2, Ом	200	100	500	150	250	350	450	300	550	600
R3, кОм	3	2	4	1	1,5	2,1	3,8	7,3	8,1	4,9
R4, кОм	1,5	5,2	2,1	3	2	3,7	7,1	5,2	2,1	9,1
С3, нФ	15	47	18	82	56	22	33	8,2	7,5	22
sR2, Ом	0,8	1,5	1,2	1	0,5	0,2	1	0,4	0,3	0,6
sR3, Ом	0,6	1,8	0,8	1,4	0,8	2,2	1,1	1,6	0,4	1
sR4, Ом	2,6	5	6	4	3	2	4	3	1	2
sС3, нФ	0,08	0,03	0,016	0,007	0,02	0,01	0,012	0,005	0,024	0,06

 

82 Конденсатор с малыми потерями. Параметры элементов мостовой цепи указаны в таблице 17. Прямой отсчет С_х и tgd.

83 Конденсатор с большими потерями. Параметры элементов мостовой цепи указаны в таблице 17. Прямой  отсчет С_х и R_x.

 

Таблица 17

Параметр	Вариант
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
R2, Ом	100	830	1500	2700	560	3600	330	4700	620	1100
R3, кОм	8,2	2,2	3,3	4,7	7,5	2,7	1,5	5,1	2,0	1
R4, кОм	5,1	12	18	15	9,1	22	2,7	24	7,5	16
С3, нФ	2,2	15	12	5,1	3,3	33	47	18	56	82
sR2, Ом	0,2	0,5	1	1	0,4	1,2	0,3	1,5	0,6	0,8
sR3, Ом	2,2	0,8	1,1	1,4	1,6	0,8	0,4	1,8	1	0,6
sR4, Ом	2	3	4	4	3	6	1	5	2	2,6
sС3, нФ	0,01	0,02	0,012	0,007	0,005	0,016	0,024	0,03	0,06	0,08

 

84 Конденсатор с малыми потерями. Параметры элементов мостовой цепи указаны в таблице 17. Прямой отсчет С_х  и R_x.

85 Конденсатор с большими потерями. Параметры элементов мостовой цепи указаны в таблице 17. Прямой отсчет С_х и tgd.

86 Катушка индуктивности с малой добротностью. Параметры элементов мостовой цепи указаны в таблице 17. Прямой отсчет L_x и Q.

87 Катушка индуктивности с большой добротностью. Параметры элементов мостовой цепи указаны в таблице 17. Прямой отсчет L_x и R_x.

88 Катушка индуктивности с малой добротностью. Параметры элементов мостовой цепи указаны в таблице 17. Прямой отсчет L_x и R_x.

89 Катушка индуктивности с большой добротностью. Параметры элементов мостовой цепи указаны в таблице 17. Прямой отсчет L_x и Q.

90 При изменении собственной емкости С_L катушки индуктивности резонансным измерителем получены резонансы на частотах f₁ и f₂ при значениях емкости образцового конденсатора С₀₁ и С₀₂ соответственно. Определить значение собственной емкости катушки индуктивности С_L, оценить абсолютную погрешность ее измерения, если средние квадратические отклонения результатов измерений резонансной частоты и емкости образцового конденсатора составляют s_f и s_С0, соответственно. Значения f₁, f₂, С₀₁, С₀₂, s_f и s_С0 приведены в таблице 18. Значение доверительной вероятности Р_д принять то же, что и в задачах 82–89.

91 Решить задачу № 90, если резонансы получены на частотах f₁ и f₃ при тех же емкостях образцового конденсатора С₀₁, С₀₂ (таблица 18). Значения погрешностей s_f и s_С0 те же, что и в задаче № 90.

92 Изменение емкости конденсатора С_х проводилось резонансным измерителем параметров двухполюсников с использованием метода замещения. Изменяемый конденсатор включался параллельно образцовому конденсатору измерителя. Определить значение С_х, если при отсутствии конденсатора С_х получено значение емкости образцового конденсатора С₀₁, а при подключении конденсатора С_х – С₀₂.  Оценить абсолютную погрешность измерения С_х, если среднее квадратическое значение случайной погрешности при отсчете емкости образцового конденсатора составляет s_С0. Значения С₀₁, С₀₂  и s_С0 приведены в таблице 18. Значение доверительной вероятности Р_д принять то же, что и в задачах № 82–89.

 

Таблица 18

Параметр	Вариант
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
С01, пФ	420	350	310	273	430	229	420	210	190	230
С02, пФ	53	49	75	129	33	63	27	39	36	59
F1, кГц	800	400	200	600	500	700	300	800	300	400
f2, мГц	2,4	3,5	4,2	6,5	1,7	6,9	1,2	6,5	9,6	9,8
f3, мГц	2	2,8	3,9	5,9	1,3	5,8	3,8	4,8	7,5	8,2
sf, кГц	1	0,5	0,5	0,8	0,6	1	0,2	1,5	0,4	0,3
sС0, пФ	0,5	0,2	1	0,6	0,3	0,4	0,8	0,5	1	0,4
Q1	100	80	120	150	70	95	50	85	110	140
Q2	40	36	55	72	15	20	17	27	46	64

 

93 Решить задачу № 92, если измеряемый конденсатор включен последовательно с образцовым конденсатором. Получены два значения емкости образцового конденсатора С₀₂  (при отсутствии конденсатора С_Х) и С₀₁ (при подключении конденсатора С_Х).

94 Измерение минимального L_min и максимального L_max значений индуктивности катушки проводилось резонансным измерителем параметров двухполюсников, имеющим диапазоны изменения частоты генератора f₁ - f₂ и емкости образцового конденсатора С₀ = (30 - 450) пФ. Определить значения L_min и L_max. Значения f₁ и f₂ приведены в таблице 18.

95 Решить задачу № 94, если диапазон изменения частоты генератора f₁ – f₃ (таблица 18).

96 Определить добротность Q_x катушки индуктивности, если значения емкости образцового конденсатора при настройке контура (изменением этой емкости) на уровне 0,707 от резонанса были С₀₁, С₀₂. Оценить абсолютную и относительную погрешности однократного измерения Q_x, если среднее квадратическое значение случайной погрешности при отсчете емкости образцового конденсатора составляет s_С0. Значения С₀₁, С₀₂ и s_С0 приведены в таблице 18. Значение доверительной вероятности Р_д принять то же, что и в задачах 82 – 89.

97 Определить полное сопротивление двухполюсника Z_X и его составляющие R и X на частоте f₁, если до подключения двухполюсника к резонансному измерителю получены значения емкости образцового конденсатора С₀₁ и добротности Q₁ при отсутствии двухполюсника Z_X, а при подключении Z_X к резонансному измерителю (параллельно образцовому конденсатору) получены значения С₀₂ и Q₂. Определить характер реактивности. Значения С₀₁, С₀₂, Q₁, Q₂ и f₁ приведены в таблице 18.

98 Решить задачу № 97 при условии, что двухполюсник включался последовательно с образцовой индуктивностью.

99 При перемещении зонда вдоль щели измерительной линии получены максимальный a_max и минимальный a_min отсчеты (таблица 19) по шкале стрелочного индикатора. Определить коэффициент стоячей волны по напряжению (КСВН) и модуль коэффициента отражения при квадратичной характеристике СВЧ детектора.

100 Решить задачу № 99 при условии, что характеристика СВЧ детектора измерительной линии носит линейный характер.

101 При измерении полного сопротивления СВЧ двухполюсника с помощью измерительной линии минимальное и максимальное показания стрелочного индикатора (при перемещении зонда вдоль щели) были равны a_max и a_min. Расстояние между соседними узлами равно l, а между узлом, ближайшим к нагрузке, и выходом измерительной линии - Dl (см. таблицу 19). Приняв волновое сопротивление тракта 50 Ом, определить полное сопротивление двухполюсника при квадратической характеристике СВЧ детектора.

102 Решить задачу № 101 при условии равенства волнового сопротивления тракта 75 Ом и при линейной характеристике СВЧ детектора.

Таблица 19

Параметр	Вариант
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
amax, дел	81	64	63	75	22	28	31	67	89	91
amin, дел	25	16	31	51	17	19	21	43	28	35
l, мм	220	100	150	200	250	300	50	40	30	20
Dl, мм	80	60	70	80	90	100	20	15	10	5
U1, мВ	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50
U2, мВ	3	7	11	15	19	23	27	31	35	39
Кстu	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	1,6	1,7	1,8	1,9	2,0
C, дБ	3,1	5,6	2,7	1,5	4,2	3,6	5,1	3,8	4,9	1,8
Г	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	0,55
dГ, %	10	20	25	30	5	2	3	8	35	1,0

 

103 Определить КСВН двухполюсника и ослабление четырехполюсника (в дБ) при измерении их с помощью рефлектометра, если на выходах квадратичных СВЧ детекторов направленных ответвителей после проведения калибровки получены значения напряжений U₁ и U₂ (см. таблицу 19). Привести структурные схемы рефлектометров при измерении КСВН и ослабления. Пояснить суть калибровки рефлектометра.

Рисунок 15

 

104 Определите значение напряжения U₁, снимаемого с выхода детектора VD1 направленного ответвителя НО₁ рефлектометра (рисунок 15), если напряжение на выходе детектора VD₂ равно U₂ при КСВН нагрузки Н, равном К_стu (см. таблицу 19), и квадратичных характеристиках СВЧ-детекторов. Необходимо также учесть, что переходное ослабление направленного ответвителя НО₁ на С дБ больше переходного ослабления направленного ответвителя НО₂.

105 Записать ряд предпочтительных чисел R5/2 в диапазоне чисел 0,1 – 100 с обязательным включением числа 2,75. Ряд R5/2 является производным, образованным на базе основного ряда R5. Значения членов основных рядов R приведены в таблице 20.

 

 

 

 

 

 

Таблица 20

R5	R10	R20	R40	R5	R10	R20	R40
1,00	1,00	1,00	1,00		3,15	3,15	3,15
			1,06				3,35
		1,12	1,12			3,55	3,55
			1,18				3,75
	1,25	1,25	1,25	4,00	4,00	4,00	4,00
			1,32				4,25
		1,40	1,40			4,50	4,50
			1,50				4,75
1,60	1,60	1,60	1,60		5,00	5,00	5,00
			1,70				5,30
		1,80	1,80			5,60	5,60
			1,90				6,00
	2,00	2,00	2,00	6,30	6,30	6,30	6,30
			2,12				6,70
		2,24	2,24			7,10	7,10
			2,36				7,50
2,50	2,50	2,50	2,50		8,00	8,00	8,00
			2,65				8,50
		2,80	2,80			9,00	9,00
			3,00				9.50
				10,0	10,0	10,0	10,0

 

106 В результате расчета усилителя (схема электрическая принципиальная усилителя представлена на рисунке 16) получены следующие значения сопротивлений резисторов R_i и емкостей конденсаторов С_i:

R1	= 81,4 (кОм)	C1	= 20 (нФ)
R2	= 17,2 (кОм)	C2	= 95 (нФ)
R3	= 5,4 (кОм)	C3	= 20,0 (нФ)
R4	= 2,1 (кОм)
R5	= 45 (кОм)

 

Рисунок 16

 

Необходимо выбрать номинальные значения сопротивлений и емкостей из рядов Е, указать номер ряда по каждому из параметров и определить допуски на параметры усилителя. Расчетные значения параметров необходимо округлить до номинальных значений, взятых из рядов Е (таблица 21).

 

Таблица 21

ЕЗ	Е6	Е12	Е24	ЕЗ	Е6	Е12	Е24
1,0	1,0	1,0	1,0		3,3	3,3	3,3
			1,1				3,6
		1,2	1,2			3,9	3,9
			1,3				4,3
	1,5	1,5	1,5	4,7	4,7	4,7	4,7
			1,6				5,1
		1,8	1,8			5,6	5,6
			2,0				6,2
2,2	2,2	2,2	2,2		6,8	6,8	6,8
			2,4				7,5
		2,7	2,7			8,2	8,2
			3,0				9,1
				10,0	10,0	10,0	10,0

 

Результаты выбора параметров схемы усилителя (см. рисунок 16) приведите в таблице 22.

 

Таблица 22

Наименование параметра	R1, кОм	R2, кОм	R3, кОм	R4, кОм	R5, кОм	C1, нФ	C2, нФ	C3, нФ
Расчетные значения	81,4	17,2	5,4	2,1	45	20	95	20,4
Выбранные из ряда предпочтительных чисел
Номер ряда
Допуск на параметр, %

 

107 Рассчитайте коэффициенты применяемости и повторяемости цифрового вольтметре по данным, приведенным в таблице 23.

 

Таблица 23

Количество типоразмеров (в единицах)				Количество деталей (шт.)
Общее	Нормализованных деталей	Заимствованных деталей	Покупных деталей	Общее	Оригинальных
82	9	21	42	1028	181

 

108 Рассчитайте коэффициент унификация цифрового частотомера, если стоимость деталей в нем не одного порядка. Данные приведены в таблице 24.

 

Таблица 24

Общее количество деталей в изделии, шт.	Суммарная стоимость отдельных типоразмеров, р.	Общая стоимость, р.
824	530 000	1 570 000

 

109 Запишите ряд предпочтительных чисел ЕА, ограниченный числом В в качестве нижнего предела и числом С в качестве верхнего предела. Значения А, В и С приведены в таблице 25.

110 Запишите производный ряд предпочтительных чисел RD/T в диапазоне чисел 0,1 – 160 с обязательным включением числа К. Значения D, Т, К приведены в таблице 25.

111 Рассчитайте коэффициенты повторяемости и применяемости цифрового частотомера, если общее количество составных частей в нем равно M, общее количество типоразмеров составных частей – m₁, а количество оригинальных типоразмеров, разработанных впервые – m₂. Значения М, m₁ и m₂ приведены в таблице 25.

 

Таблица 25

Параметр	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
A	3	6	12	24	3	6	12	24	6	12
B	0,013	0,24	0,31	1,4	162	7,5	5,4	42	0,021	24
C	9,4	78	24	48	2264	1052	493	790	44	732
D	5	10	20	40	5	10	20	40	10	20
T	2	2	3	4	3	3	4	5	4	4
K	3,8	25	72	0,24	8,4	0,45	39	7,6	33	5,2
M	840	800	1028	820	772	1020	1100	620	780	1210
m1	68	50	84	102	93	56	88	94	72	62
m2	14	10	23	18	24	12	8	31	23	17

 

112 Проектируется стрелочный вольтметр с метрологическими характеристиками (заданными):

– верхний предел измерения	Q1 = 1000 В	g1 = 0,2
– класс точности	Q2 = 1,0	g2 = 0,6
– время успокоения подвижной части	Q3 = 4 c	g3 = 0,2

Необходимо сформировать комплексный показатель качества вольтметра, характеризующий его метрологический уровень. Весовые коэффициенты g_i, получены группой специалистов экспертов.

113 В результате опроса десяти специалистов (m = 10) получены следующие индивидуальные оценки некоторого свойства:

Q1	Q2	Q3	Q4	Q5	Q6	Q7	Q8	Q9	Q10
10	8	15	11	13	12	9	10	8	11

 

Определите значение групповой экспертной оценки и среднеквадратическое отклонение индивидуальных оценок в группе.

Используя данные, приведенные в таблице 26, оцените на противоречивость мнение третьего эксперта, оценка которого максимальна, с вероятностью 0,95 (a = 0,05). Значение коэффициента b для a = 0,05 определите по таблице 26 в зависимости от количества членов группы.

 

Таблица 26

Число экспертов в группе	3	4	5	6	7	8	9	10
Коэффициент b	1,15	1.46	1,67	1,82	1,94	2,03	2,11	2,18

 

114 Пяти экспертам было предложено проранжировать семь факторов, влияющих на технологический процесс. Результат ранжирования представлен в таблице 27. Определите значение среднего квадратического отклонения индивидуальных оценок и коэффициент конкордации. Оценить степень согласованности мнений экспертов.

 

Таблица 27

Эксперт	Оцениваемый фактор
	1	2	3	4	5	6	7
Первый	1	2	6	4	7	3	5
Второй	1	2	7	6	3	5	4
Третий	7	1	6	4	2	5	3
Четвертый	3	1	5	6	4	7	2
Пятый	1	2	6	4	5	7	3
Сумма рангов	13	8	30	24	21	27	17
Отклонение от средней суммы рангов	-7	-12	10	4	1	7	-3
Квадраты отклонений	49	144	10	16	1	49	9

 

115 Результат попарного сопоставления экспертом шести научно-исследовательских работ студентов, представленных на конкурс, приведен в таблице 28, где предпочтению i-й работы над j-й соответствует 1, а противоположному отношению 0. Необходимо расставить работы по качеству.

 

Таблица 28

i	j						Итого
	1	2	3	4	5	6
1		1	0	1	1	1	4
2	0		0	1	1	1	3
3	1	2		1	1	1	5
4	0	0	0		0	0	0
5	0	0	0	1		0	1
6	0	0	0	1	1		2

 

Таблица 29

Последние цифры шифра	Номера задач контрольного задания