Метрология, стандартизация и сертификация в радиоэлектронике (МСИС БГУИР)
- Для комментирования войдите или зарегистрируйтесь
Для дистанционной формы БГУИР выполним на заказ контрольные по МСИС - недорого!!!
КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
Выполнение контрольных заданий является одной из важнейших частей самостоятельной работы студентов. Оно способствует успешному усвоению материала, приобретению практических навыков подготовки к измерениям, обработки и оформления результатов, облегчает подготовку к экзамену по дисциплине. Поэтому выполнению контрольных заданий должно быть уделено большое внимание. Для более детального изучения вопросов дисциплины рекомендуется также решить другие задачи, не вошедшие в индивидуальное задание.
ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ
Контрольное задание состоит из 12 задач и охватывают практически все темы разделов 1 – 4 учебной дисциплины. Номера задач, подлежащих включению в индивидуальное задание, определяются по двум последним цифрам шифра студента и определяются таблицей 1.26. Номера варианта соответствуют последней цифре шифра. Задачи, решенные не по варианту либо не по заданию, не засчитываются, а работа возвращается студенту без проверки.
Приступать к решению задачи следует только после полной проработки соответствующей и предыдущих тем. Условия должны быть записаны в тетрадях с контрольными решениями полностью. Решения и ответы на поставленные вопросы должны быть обоснованными и по возможности краткими, содержать необходимый иллюстративный материал (схемы, чертежи, графики) и выполняться в строгом соответствии с действующими стандартами.
Задачи следует решать в общем виде и только затем подставлять числовые значения в стандартных единицах физических величин. Недостающие данные (если это необходимо) следует задавать самим в общем виде или в пределах реальных значений. Обязательно следует приводить пояснения хода решения. Задачи, представленные без пояснений, могут быть не зачтены. При решении задач с большим объёмом вычислений рекомендуется использовать ЭВМ. Программу следует составлять на языке высокого уровня, а ее распечатку приложить к контрольной работе. При этом следует предусмотреть вывод на печать основных результатов промежуточных и окончательных вычислений, а также дать пояснения к алгоритму и привести основные расчётные соотношения. Окончательные результаты измерений должны быть представлены в соответствии с МИ 1317-86 или ГОСТ 8.207-76 с указанием размерности физической величины.
Решения задач должны заканчиваться чётко сформулированными выводами*.
Контрольные задания должны выполняться в отдельной тетради, на обложке которой должно быть указано наименование учебной дисциплины, номер контрольной работы, фамилия и инициалы студента, номер шифра и номер учебной группы.
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 1.1 по предпоследней цифре шифра зачетной книжки студента, номер ряда взять из таблицы 1.2 по последней цифре шифра. Доверительную вероятность принять Рд = 0,95 для чётных вариантов (включая 0), Рд = 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 Рд = 0,95 для чётных вариантов и Рд = 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 1.3.
Таблица 1.1
Пара- метр |
Предпоследняя цифра шифра |
|||||||||
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 |
где I – ток, U – напряжение, f – частота, R – сопротивление, P – мощность, t – время; l – длина; С – емкость; L – индуктивность.
Таблица 1.2
|
Номер ряда наблюдений (последняя цифра шифра) |
||||
J |
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 1.2
|
Номер ряда наблюдений (последняя цифра шифра) |
||||
J |
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 |
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 .
Таблица 1.3
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 |
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 , .
В задачах 10 - 17 необходимо, воспользовавшись результатами обработки прямых измерений (таблица 1.4)*, 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 P = . Значения напряжения U и силы тока I получены путем многократных прямых измерений. При обработке принять , В; , мA; , В; , мA; .
11 Сопротивление Rx определялось путём многократных измерений падения напряжения на этом резисторе Ux и на последовательно соединенном с ним
образцовом резисторе Uo с сопротивлением R0, кОм и последующим расчётом по формуле Rx = R0Ux/U0. При обработке результатов принять , В, , В; , , В; , а погрешностью резистора Ro 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 fр 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; .