Метрология, стандартизация и сертификация (МСИС)

4 КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ

 

Выполнение контрольного 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.

4.1 ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ

КОНТРОЛЬНОГО ЗАДАНИЯ

 

Контрольная работа.

 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. 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 об-ложке которой должно быть указано наименование учебной дисциплины, но-мер контрольной работы, фамилия и инициалы студента, номер шифра и номер учебной группы.

4.2 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 4.1 по предпоследней цифре шифра зачетной книжки студента, номер ряда взять из таблицы 4.2 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 4.3.

Таблица 4.1

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.

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

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

 

 

Таблица 4.2

 

i               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 4.2

 

i               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

 

 

 

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  ,  .

6 В процессе обработки результатов прямых измерений частоты f определено (все значения в кГц): среднее арифметическое  ; среднее квадратическое 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 квадра-

тическое отклонение результата измерения  ; границы неисключенных остатков четырёх составляющих систематической погрешности  ,  ,   и  .

Таблица 4.3

Па-ра-метр       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

 

8 В процессе обработки результатов прямых измерений индуктивности катушки L определено (все значения в миллиГенри): 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 4.4), 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 из-вестной функциональной зависимости P =  . Значения напряжения U и силы тока I получены путем многократных прямых измерений. При обработке принять  , В;  , мA;  , В;  , мA;  .

Таблица 4.4

Пара-

метр     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

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 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;  .

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

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 обра-ботке принять  , мА;  , кОм;  , мА;  , кОм;  .

В задачах 18 - 25 необходимо, воспользовавшись результатами однократных измерений и предварительной оценки составляющих погрешности (таблица 4.4), 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 fр 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  и пределом измерения А (таблица 4.5).

Таблица 4.5

Пара-

метр     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

1           2,5          1,0          2,5          1,0          0,2          0,5          2,5          1,5          0,1          2,0

2           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

26 Результат измерения  , мА, миллиамперметр с нулём в начале шкалы, класс точности1, предел  , мА.

27 Результат измерения  , мА, миллиамперметр с нулём в середине шкалы, класс точности , предел измерения А1, мА .

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

29 Результат измерения  , В, вольтметр с нулём в середине шкалы, класс точности , предел А2, В .

В задачах 30, 31 необходимо определить пределы абсолютной и относи-тельной инструментальных погрешностей измерения тока двумя магнитоэлектрическими амперметрами с классами точности 1 и 2. и указать, какой из результатов измерения  , мА и  , мА получен с большей точностью (таблица 4.5). 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.

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 ...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 4.6.

32 Напряжение U = Q1, В, допустимое предельное отклонение результата 1, В.

33 Ток I = Q2, мА, допустимое предельное отклонение результата 1, мА .

34 Напряжение U = Q1, В, допустимое предельное отклонение результата 2, В.

35 Ток I = Q2 мА, допустимое предельное отклонение результата 2, мА.

Таблица 4.6

Пара-

метр     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

1        0,7          1,8          0,8          2,0          0,3          9,0          0,3          0,4          3,5          0,5

2        0,9          1,4          1,2          1,2          0,12       4,3          0,09       0,18       0,55       0,28

 

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 Куд. Данные о значениях I, B, S, W и Куд приведены в таблице 4.7.

37 Рассчитать для МЭИМ, параметры которого указаны в задаче № 36, чувствительность S1 и постоянную по току С1, чувствительность SU и постоянную по напряжению СU . Значение внутреннего сопротивления Ri МЭИМ выбрать из таблицы 4.7.

38 Определить для МЭИМ с параметрами задачи № 36 значения вращающего момента МВР и потребляемую мощность при протекании по рамке тока I, если внутреннее сопротивление МЭИМ Ri (таблица 4.7).

Таблица 4.7

 

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

 

39. На основе МЭИМ с внутренним сопротивлением Ri, ценой деления Сi и шкалой с N делениями необходимо создать вольтамперметр с пределами измерения по току IА и напряжению UV. Рассчитать сопротивления шунта и добавочного резистора, определить цену деления созданного прибора и начертить принципиальную схему вольтамперметра. Данные о значениях Ri, Ci, N, IА, UV приведены в таблице 4.8.

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 4.1). Значение сопротивления нагрузки RН1  выбрать в таблице 4.8.

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 4.2 ). Внутреннее сопротивление источника ЭДС R0 и нагрузки RН2  выбрать в таблице 4.8.

Таблица 4.8

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

 

42 В процессе измерения тока в цепи (рисунок 4.1) получен результат IX. Определить методическую погрешность измерения и действительное значение тока I. Данные со значениями Ix, RА, RН1 приведены в таблице 4.9.

 

43 В процессе измерения напряжения в цепи (рисунок 4.2) получен результат Uх. Определить методическую погрешность измерения и действительное значение падения напряжения на резисторе RН2.  Данные о значениях Uх ,Rо, RН2, и RV приведены в таблице 4.9.

Таблица 4.9

Пара-

Метр    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, Ом              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

 

44 Определить показания выпрямительного и термоэлектрического ам-перметров, имеющих классы точности  (выпрямительный амперметр) и  (термоэлектрический амперметр), при измерении импульсного тока (рисунок 4.3). Определить также пределы основных инструментальных абсолютной и приведённой погрешностей измерения, выбрав соответствующие пределы из-мерения из ряда 30 мА; 100 мА; 300 мА; 1 А; 3 А … . Параметры импульсов ( , Т, I1, I2 ) и значения  и  приведены в таблице 4.10.

B задачах 45-47 необходимо определить пиковое Um, среднеквадратиче-ское Uск и средневыпрямленное Uсв значения напряжения, поданного на вход электронного вольтметра с пиковым детектором, закрытым входом, со шкалой, проградуированной в среднеквадратических значениях синусоидального напряжения. Показание вольтметра U (таблица 4.10). Оценить также пределы основных инструментальных абсолютной и относительной погрешностей измерения U, выбрав необходимый предел измерения из ряда ... 3; 10; 30; 100 ... В.

Таблица 4.10

Параметр          Вариант

                0             1             2             3             4             5             6             7             8             9

 , 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

1           0,1          0,5          0,2          1,0          2,0          0,5          0,25       0,2          1,5          1,0

2           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 4.4) подан в положи-тельной полярности на вход вольтметра с классом точности. Значения Q и  приведены в таблице 4.10.

46 Сигнал синусоидальной формы после однополупериодного выпрями-теля, характеризующийся коэффициентами амплитуды Ка = 2,0 и формы Кф = 1,76, подан на вход вольтметра с классом точностив положительной полярности. Значение приведено в таблице 3.10.

47 Сигнал синусоидальной формы после мостового выпрямителя, характеризующийся коэффициентами амплитуды Ка = 1,41 и формы Кф = 1,11, подан в положительной полярности на вольтметр с классом точности. Значение  приведено в таблице 4.10.

48 Определить амплитудное, среднее квадратическое и средневыпрямленное значения напряжения пилообразной формы (Ка = 1,73 и Кф = 1,16), поданного на вход электрического вольтметра класса точности, с детектором средневыпрямленного значения, вход открытый, шкала проградуирована в среднеквадратических значениях синусоидального напряжения. Показания вольтметра U. Значения U и  приведены в таблице 4.10.

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 Ка и Кф (таблица 4.11).

49 Показание вольтметра переменного тока с детектором пикового значения U1 (таблица 4.11).

50. Показание вольтметра переменного тока с детектором среднего квадратического значения U2 (таблица 4.11).

51 Показание вольтметра переменного тока с детектором средневыпрям-ленного значения U3 (таблица 4.11).

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 (таблице 4.11).

Таблица 4.11

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

 

53 При измерении постоянного напряжения цифровым вольтметром времяимпульсного преобразования на счетчик поступило N импульсов, следующих с частотой повторения Fпов. Определить значение измеряемого постоянного напряжения Uх и погрешность его измерения, если скорость нарастания линейного изменяющегося напряжения Uк определяется формулой  . Значения N, Fпов, Vк приведены в таблице 4.12. Определить погрешность измерения напряжения, обусловленную погрешностью дискретности.

54 При измерении постоянного напряжения цифровым вольтметром ча-стотно-импульсного преобразования на выходе компаратора за временной интервал Ти было сформировано N импульсов. Определить значение постоянного напряжения, поданного на вход частотно-импульсного преобразователя, имеющего следующие параметры: пороговое напряжение компаратора Uo, начальное напряжение интегратора Е. Определить погрешность измерения напряжения, обусловленную погрешностью дискретности. Значения Ти, Uo и Е приведены в таблице 4.12.

55 При измерении постоянного напряжения цифровым вольтметром кодоимпульсного преобразования на выходе декадного счетчика был получен двоично-десятичный код Nдд. Цифроаналоговый преобразователь, формирующий компенсирующее напряжение Uк, выполнен по четырехразрядной десятичной схеме  с  весовыми  коэффициентами  8-4-2-1.  Младший разряд соответствует 1 мВ. Определить измеренное значение постоянного напряжения и погрешность его измерения, обусловленную погрешностью дискретности. Значения Nдд приведены в таблице 4.12.

Таблица 4.12

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

 

Nдд    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

 

56 Ваттметр поглощаемой мощности подключен к СВЧ генератору через аттенюатор с ослаблением А (таблица 4.13). Определить мощность на входе аттенюатора, если показания ваттметра Рw1, коэффициент стоячей волны входа аттенюатора Кстu.

Таблица 4.13

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

А, дБ               0,5          0,3          1,5          1,7          2,5          1,8          0,2          1,0          0,3          0,5

Р, %  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

 

57 Решить задачу 56, если показания ваттметра равны Рw2.

58 Ваттметр поглощаемой мощности подключен к вторичному каналу направленного ответвителя (НО) с переходным ослаблением С1 (рисунок 4.5,а). Определить падающую, отраженную и проходящую мощность, если показания ваттметра Рw1, коэффициент стоячей волны нагрузки равен Кстu. (таблица 4.13).

59 Решить задачу 58, если ваттметр включен по схеме (рисунок 4.5,б) и его показания Рw2.

60 Решить задачу 58, если показания ваттметра Рw1, переходное ослабление НО С2 (таблица 4.13) и включение по схеме (рисунок 4.5,б).

61 При включении ваттметра по схеме (рисунок 4.5,а) его показания были Рw1, а при переориентации НО (рисунок 4.5,б) - Рw2. Определить падающую, отраженную, проходящую мощности и КСВН нагрузки, если пе-реходное ослабление НО равно С2 (таблица 4.13).

 

Рисунок 4.5,а

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 с детектором среднеквадратического значения. В момент резонанса отклонение стрелки произошло на К-ю часть шкалы. Значения Q ,, К ,f1 приведены в таблице 4.14.

63 Определить относительную и абсолютную погрешности измерения частоты f2 универсальным цифровым частотомером, если время измерения Ти, нестабильность частоты кварцевого генератора о. Значения f2, Ти, о приведены в таблице 4.14.

Рисунок 4.5,б

64 Определить относительную и абсолютную погрешность измерения периода Тх универсальным цифровым частотомером, если период счетных импульсов Т0, нестабильность частоты кварцевого генератора о. Значения Тх, То, о приведены в таблице 4.14.

65 Определить относительную погрешность измерения отношения частот f3/f2 универсальным цифровым частотомером. Значения f3 и f2 приведены в таблице 4.14.

66 Определить погрешность измерения частоты f4 цифровым частотоме-ром. Время измерения Ти. Определить погрешность измерения периода этого же сигнала, если период счетных импульсов То, нестабильность частоты кварцевого генератора о. Сравнить полученные результаты. Значения f4, Ти,Т0, о приведены в таблице 4.14.

Таблица 4.14

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

То, 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

 

67 Определить погрешность измерения периода Тх универсальным цифровым частотомером, если период импульсов кварцевого генератора То, нестабильность его частоты о (таблица 4.14). Оценить, как изменится погрешность измерения, если измерение осуществлялось за 10 периодов.

68 При измерении интервала времени х погрешность измерения составила 2. Как необходимо изменить период счетных импульсов, чтобы погрешность измерения х не превышала 1? Нестабильность частоты генератора счетных импульсов не превышает о (таблица 4.14).

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 4.15). Привести структурную схему эксперимента.

Таблица 4.15

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

U+, В  0,5          1,5          2,5          3,5          4,5          5,5          6,5          7,5          8,5          9,5

U-, 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 спектраль-ных состав-ляющих        2             3             4             5             5             3             2             4             3             2

 

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 (таблица 4.15). 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 (таблица 4.15).

В задачах 72 - 76 по приведенным на рисунках 4.6 - 4.8 в масштабе 1:1 осциллограммам необходимо определить параметры сигналов, указанных в условии задачи. Значения коэффициентов отклонения Кв и развертки Кр электронного осциллографа выбрать из таблицы 4.15.

72 Определить амплитуду и период сигнала (рисунок 4.6).

73 Определить амплитуду и длительность импульса (рисунок 4.7).

74 Определить период и длительность фронта импульса (рисунок 4.7).

 

75 Определить значение фазового сдвига между двумя гармоническими сигналами (рисунок 4.8) и период этих сигналов.

76 Определить значение фазового сдвига между двумя гармоническими сигналами (рисунок 4.8) и амплитуду этих сигналов.

77 На рисунке 4.9 приведено изображение спектра исследуемого сигнала, полученное на экране анализатора спектра последовательного действия. Определить частоты основной fo и n-х боковых fn 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 4.15.

 

 

78 На рисунке 4.10 приведена осциллограмма амплитудно-модулированного колебания с параметрами U+, U-, Um, Umax, Umin, значения которых приведены в таблице 4.15. 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 прибором для измерения параметров амплитудной модуляции (модулометром), базирующимся на методе двух вольтметров. Используя необходимые данные задачи 78, определите значение коэффициента амплитудной модуляции.

В задачах 80, 81 определить сопротивление резистора Rx, включенного в плечо уравновешенного моста постоянного тока (рисунок 4.11), и оценить относительную погрешность измерения Rx из-за подключающих проводов.

 

 Рисунок 4.10

 Рисунок 4.11                                                                  Рисунок 4.12                                                                   Рисунок 4.13

 

80 Параметры элементов мостовой цепи указаны в таблице 4.16, сопротивление подключающих проводов принять равным 0,3 Ом. Указать условия получения максимальной чувствительности моста.

 

81 Параметры элементов мостовой цепи указаны в таблице 4.16. Сопро-тивление 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 4.12 или 4.13), записать для нее условие равновесия, получить из него выражения для Сх, Rх, tg  или Lx, Rx, Q и определить их. При этом измеряемый элемент заменить соответствующей эквивалентной схемой, трансформировав при необходимости схему моста. На окончательной схеме показать в виде переменных элементы (резисторы, конденсаторы и т.д.), которыми его следует уравновешивать, чтобы обеспечить прямой отсчет заданных в условии величин. Частота питающего напряжения 1 кГц. Определить абсолютные погрешности однократного измерения Сх, Rх, tg  или Lx, Rx, Q из-за неидеальности образцовых мер R2, R3, R4, C3, если средние квадратические отклонения случайных погрешностей этих мер R2, R3, R4, C3. Значение доверительной вероятности принять Pд = 0,95 для четных вариантов и Рд = 0,99 - для нечетных.

Таблица 4.16

Пара-метр         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

R2, Ом               0,8          1,5          1,2          1             0,5          0,2          1             0,4          0,3          0,6

R3, Ом               0,6          1,8          0,8          1,4          0,8          2,2          1,1          1,6          0,4          1

R4, Ом               2,6          5             6             4             3             2             4             3             1             2

С3, 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 4.17. Прямой отсчет Сх и tg.

83 Конденсатор с большими потерями. Параметры элементов мостовой цепи указаны в таблице 4.17. Прямой  отсчет Сх и Rx.

84 Конденсатор с малыми потерями. Параметры элементов мостовой цепи указаны в таблице 4.17. Прямой отсчет Сх  и Rx.

85 Конденсатор с большими потерями. Параметры элементов мостовой цепи указаны в таблице 4.17. Прямой отсчет Сх и tg.

86 Катушка индуктивности с малой добротностью. Параметры элементов мостовой цепи указаны в таблице 4.17. Прямой отсчет Lx и Q.

87 Катушка индуктивности с большой добротностью. Параметры элементов мостовой цепи указаны в таблице 4.17. Прямой отсчет Lx и Rx.

Таблица 3.17

Пара-метр         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

R2, Ом               0,2          0,5          1             1             0,4          1,2          0,3          1,5          0,6          0,8

R3, Ом               2,2          0,8          1,1          1,4          1,6          0,8          0,4          1,8          1             0,6

R4, Ом               2             3             4             4             3             6             1             5             2             2,6

С3, нФ               0,01       0,02       0,012     0,007     0,005     0,016     0,024     0,03       0,06       0,08

 

88 Катушка индуктивности с малой добротностью. Параметры элементов мостовой цепи указаны в таблице 4.17. Прямой отсчет Lx и Rx.

89 Катушка индуктивности с большой добротностью. Параметры элементов мостовой цепи указаны в таблице 4.17. Прямой отсчет Lx и Q.

90 При изменении собственной емкости СL катушки индуктивности резо-нансным измерителем получены резонансы на частотах f1 и f2 при значениях емкости образцового конденсатора С01 и С02 соответственно. Определить значение собственной емкости катушки индуктивности СL, оценить абсолютную погрешность ее измерения, если средние квадратические отклонения результатов измерений резонансной частоты и емкости образцового конденсатора составляют f и С0, соответственно. Значения f1, f2, С01, С02, f и С0 приведены в таблице 4.18. Значение доверительной вероятности Рд принять то же, что и в задачах 82 - 89.

Таблица 4.18

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

f, кГц  1             0,5          0,5          0,8          0,6          1             0,2          1,5          0,4          0,3

С0, 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

 

91 Решить задачу 90, если резонансы получены на частотах f1 и f3 при тех же емкостях образцового конденсатора С01, С02 (таблице 4.18). Значения f и С0 те же, что и в задаче № 90.

92 Изменение емкости конденсатора Сх проводилось резонансным измерителем параметров двухполюсников с использованием метода замещения. Изменяемый конденсатор включался параллельно образцовому конденсатору измерителя. Определить значение Сх, если при отсутствии конденсатора Сх получено значение емкости образцового конденсатора С01, а при подключении конденсатора Сх - С02.  Оценить абсолютную погрешность измерения Сх, если среднее квадратическое значение случайной погрешности при отсчете емкости образцового конденсатора составляет С0. Значения С01, С02  и С0 приведены в таблице 4.18. Значение доверительной вероятности Рд принять то же, что и в задачах № 82 - 89.

93 Решить задачу 92, если измеряемый конденсатор включился последовательно с образцовым конденсатором. Получены два значения емкости образцового конденсатора С02  (при отсутствии конденсатора Сх) и С01 (при подключении конденсатора Сх).

94 Измерение минимального Lmin и максимального Lmax 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 Lmin и Lmax. Значения f1 и f2 приведены в таблице 4.18.

95 Решить задачу 94, если диапазон изменения частоты генератора f1 - f3 (таблица 4.18).

96 Определить добротность Qx 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 Qx, если среднее квадратическое значение случайной погрешности при отсчете емкости образцового конденсатора составляет С0. Значения С01, С02 и С0 приведены в таблице 4.18. Значение доверительной вероятности Рд принять то же, что и в задачах 82-89.

97 Определить полное сопротивление двухполюсника Zx 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 Zx, а при подключении Zx к резонансному измерителю (параллельно образцовому конденсатору) получены значения С02 и Q2. Определить характер реактивности. Значения С01, С02, Q1, Q2 и f1 приведены в таблице 4.18.

98 Решить задачу 97 при условии, что двухполюсник включался последовательно с образцовой индуктивностью.

99 Генераторный измерительный преобразователь, имеющий внутреннее сопротивление Ri, подключен к измерительному прибору с сопротивлением RН1. Определить коэффициент передачи мощности Kp и мощность Pн, передаваемую в измерительный прибор, если собственная ЭДС преобразователя равна Е1. Привести эквивалентную схему включения генераторного измерительного преобразователя и сделать вывод, соответствует ли режим работы преобразователя согласованию по мощности. Данные о значениях Ri, R Н1, E1 приведены в таблице 4.19.

100 Определить, какая часть от допустимой рассеиваемой мощности реостатного измерительного преобразователя передаётся в измерительный прибор с сопротивлением R Н2, если преобразователь включен в цепь последовательного включения, имеет начальное сопротивление R0 и изменяет свое сопротивление на   под воздействием преобразуемой величины. Привести упрощённую схему измерительной цепи и сделать вывод, соответствует ли режим работы преобразователя согласованию по мощности. Данные о значениях R0,   и RH2 приведены в таблице 4.19.

101 Резистивный измерительный преобразователь включен в измерительную цепь в виде делителя напряжения, причем напряжение питания равно Е2, сопротивление верхнего плеча делителя R1 = R0, преобразователь имеет начальное сопротивление R0 и изменяет свое сопротивление на   под воздействием преобразуемой величины. Сопротивление вольтметра, включенного параллельно преобразователю, гораздо больше начального сопротивления преобразователя R0. Определить пределы измеряемого вольтметром напряжения (UВН и UВВ), а также чувствительность схемы S. Привести упрощенную схему измерительной цепи. Данные о  значениях Е 2, R0 и   приведены в таблице 4.19.

Таблица 4.19

Параметр          Вариант

                0             1             2             3             4             5             6             7             8             9

Ri, Ом   10           50           20           10           20           50           100         40           30           70

RН1, Ом              10           100         20           20           10           50           60           40           50           70

E1, мВ   200         300         100         150         250         400         240         160         500         460

R0, кОм               1,5          2,1          3,3          1,5          2,1          4,8          3,0          0,9          1,8          4,2

 R, кОм

0,5          0,7          1,0          0,8          1,5          2,0          1,0          0,6          1,0          2,0

RН2, кОм            0,6          0,7          1,4          0,5          1,0          1,6          1,5          0,3          0,9          1,4

Е2, В      6             8             10           5             12           10           6             4             5             8

 

102 Дифференциальный реостатный измерительный преобразователь включён в потенциометрическую измерительную цепь, причём напряжение питания равно Е2, преобразователь имеет суммарное сопротивление плеч 2R0 и отдельные плечи преобразователя изменяют своё сопротивление на  R0 под воздействием преобразуемой величины. Сопротивление вольтметра, подключенного к подвижной части реостатного преобразователя, гораздо больше сопротивления 2R0. Определить пределы измеряемого вольтметром напряжения (UВН и UВВ), а также чувствительность схемы S. Привести упрощённую схему измерительной цепи. Данные о значениях Е 2, R0 приведены в таблице 4.19.

103 Медный терморезистивный преобразователь при температуре t1 имеет сопротивление Rt1. Определить его сопротивление при температуре t2, если температурный коэффициент сопротивления меди м =4,26103 1/град. Значения Rt1, t1, t2 приведены в таблице 4.20.

104 Определить сопротивление платинового терморезистивного преобразователя

Таблица 4.20

 

 

105 Измерение линейного перемещения lx объекта производилось с помощью индуктивного преобразователя (рисунок 4.14) с малым воздушным зазором  , который изменяется при изменении lx. В результате измерения были определены начальная L0 и конечная Lx величины индуктивности преобразователя. Определить величину линейного перемещения lx объекта, если известно, что функция преобразования описывается математическим выражением  . Значения L0,  Lx, a, b приведены в таблице 4.20.

 

 

106 Измерение углового перемещения х объекта проводилось с помощью емкостного преобразователя (рисунок 4.15) с переменной площадью пластин. Пластина 1 жестко скреплена с валом и перемещается относительно пластины 2 так, что величина воздушного зазора  между ними сохраняется неизменной. Определить величину углового перемещения х объекта, если измерены начальное С0 и конечное Ск значения емкости преобразователя. Значения r, С0, Ск и  приведены в таблице 4.20.

107 В результате расчета усилителя (рисунок 4.16) получены следующие значения резисторов Ri и емкости конденсаторов Сi:

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 4.16 – Схема электрическая принципиальная усилителя

 

Выбрать номинальные значения параметров из рядов Е, указать номер ряда по каждому из параметров и выбрать допуски на параметры.

Расчетные значения параметров необходимо округлить до номинальных значений, взятых из рядов Е (таблица 4.21).

Таблица 4.21 - Значения членов рядов Е в интервале 1 – 10

ЕЗ           Е6           Е12         Е24         ЕЗ           Е6           Е12         Е24