Для определения расстояния до места повреждения кабельной линии связи был использован импульсный рефлектометр

  • ID: 32254 
  • 20 страниц
x

Часть текста скрыта. После покупки Вы получаете полную версию

Фрагмент работы:

Для определения расстояния до места повреждения кабельной линии св…

Задача № 1

Для определения расстояния до места повреждения кабельной линии связи был использован импульсный рефлектометр. С его помощью получено n результатов однократных измерений (результатов наблюдений) расстояния до места повреждения.

Считая, что случайная составляющая погрешности рефлектометра распределена по нормальному закону, определить:

1. Результат измерения с многократными наблюдениями расстояния до места повреждения кабеля.

2. Оценку среднего квадратического отклонения (СКО) погрешности результата наблюдений (стандартную неопределенность единичного измерения) S;

3. Границы максимальной неопределенность случайной составляющей погрешности результата наблюдений Δмакс;

4. Оценку среднего квадратического отклонения погрешности случайной составляющей результата измерения (стандартную неопределенность результата измерения) ;

5. Границы доверительного интервала (расширенную неопределенность) для результата измерения расстояния до места повреждения ε при заданной доверительной вероятности α;

6. Записать результат измерения расстояния до места повреждения в соответствии с нормативными документами.

7. Систематическую составляющую погрешности измерения рефлектометра θ, если после обнаружения места повреждения было установлено, что действительное расстояние до него составляло метров. Сравните ее с доверительным интервалом случайной составляющей погрешности результата измерения, и сделать вывод.

8. Предложить способ уменьшения оценки СКО случайной составляющей погрешности результата измерения в D раз.

Исходные данные:

Число наблюдений с помощью импульсного рефлектометра n = 14

Действительное расстояние до места повреждения м

D = 2,1

Доверительная вероятность α = 0,95

Числовые значения результатов наблюдений приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1

номер измерения i Значение, м

5 275,81

6 273,50

7 276,65

8 275,81

9 273,28

10 275,30

55 273,86

56 275,66

57 273,83

58 277,08

59 276,20

60 274,63

61 275,30

62 275,23

РЕШЕНИЕ:

Задача № 2

При определении вносимого ослабления четырехполюсника абсолютный уровень мощности рн, отдаваемой генератором с внутренним сопротивлением Rг, и ЭДС Е в сопротивление нагрузки Rн (рисунок 2.1). Мощность в нагрузке измеряют с помощью либо вольтметра V, либо амперметра А при нормальных условиях измерения.

В зависимости от варианта, определяемого последними двумя цифрами М и N, необходимо определить: М=1, N=1

1. Абсолютный уровень падения напряжения на внутреннем сопротивлении генератора рUг.

2. Абсолютный уровень мощности рН, выделяемой на сопротивлении нагрузки.

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

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

Исходные данные:

Показание амперметра IA=19 мА

Класс точности амперметра 2%

Диапазон измерения (-50) (+50) мА

Rг=135 Ом

Относительная погрешность, δRг=4,8%

Rн=700, Ом

Относительная погрешность, δRн=2,0 %

Определить абсолютный уровень напряжения рUr

Определить абсолютный уровень мощности рH.

РЕШЕНИЕ:

Задача № 3

На рисунке 3.1 показана осциллограмма периодического сигнала, который наблюдали на выходе исследуемого устройства.

Рисунок 3.1

Требуется найти:

1. Аналитическое описание исследуемого сигнала.

2. Пиковое Um, среднее Uср, средневыпрямленное Uср.в и среднеквадратическое U значения напряжения выходного сигнала заданной Вам формы.

3. Пиковое, среднее, средневыпрямленное и среднеквадратическое значения напряжения переменной составляющей заданного выходного сигнала.

4. Коэффициент амплитуды Ка, формы Кф и усреднения Ку всего исследуемого сигнала и коэффициент амплитуды, формы и усреднения его переменной составляющей.

5. Показания вольтметров с различными типами преобразователей с закрытым (З) или открытым (О) входом в соответствии с заданием, если вольтметры проградуированы в среднеквадратических значениях для гармонического сигнала.

6. Оценить предел допускаемой относительной погрешности (расширенной неопределенности) показаний вольтметров, определенных в 5 пункте задания, если используемые измерительные приборы имеют класс точности γ и конечное значение шкалы (предел измерения) Uк.

7. Оформить результаты измерений напряжения вольтметрами в соответствии с нормативными документами, если измерения проводились в нормальных условиях.

Исходные данные:

Согласно таблицы 3.1 [3.С.26]

Т=75 мкс

τ=30 мкс

Класс точности γ=0,2 %

Найти

показания

вольтметров: UV1: пиковый вольтметр с закрытым входом;

UV2: вольтметр с преобразователем средневыпрямленных

значений с открытым входом;

UV3: вольтметр с преобразователем среднеквадратических

значений с закрытым входом;

UV4: пиковый вольтметр с открытым входом

Согласно таблицы 3.2 [3.С.27]

Uк= 3 В

Um= 1,5 В

k = 0,3

РЕШЕНИЕ:

Задача № 4

При измерении частоты генератора методом сравнения (рисунок 4.1) к входу горизонтального отклонения (канала «Х») осциллографа приложен гармонический сигнал от генератора образцовой частоты:

UXобр=Umобрsin(wобрt+ψ)

а к входу канала вертикального отклонения (канала «Y» - гармонический сигнал исследуемого генератора:

UY иссл=Um исслsin(w исслt +φ),где

w=2πf – круговая частота

f – циклическая частота

ψ и φ – начальные фазовые углы образцового и исследуемого сигналов соответственно. Измерения проведены в нормальных условиях, границы относительной погрешности частоты образцового генератора δfобр определены с вероятностью Р=0,997.

Рисунок 4.1

Задание.

1. Построить фигуру Лиссажу, которую можно наблюдать на экране осциллографа при заданных значениях Umобр, fобр, ψ и Um иссл, fиссл, φ, считая коэффициенты отклонения каналов Y (kо.в.) и Х(kо.г) одинаковыми и равными 1 В/см.

2. Определить по заданным значениям частот сигналов ожидаемое отношение числа точек пересечений фигуры Лиссажу с вертикальной секущей nг к числу точек пересечений фигуры Лиссажу с вертикальной секущей nв. Убедиться, что отношение nг/ nв, определенное по фигуре, соответствует ожидаемому.

3. Оценить абсолютную Δfср и относительную δfср погрешности (неопределенности) сравнения частот исследуемого и образцового генераторов, вызванную изменением фигуры Лиссажу, если за время, равное Т секунд, она повторно воспроизводилась 5 раз.

4. Оценить границы абсолютной Δfиссл и относительной δfиссл погрешности (расширенной неопределенности) измерения частоты исследуемого генератора, если известны границы относительной погрешности (расширенной неопределенности) частоты образцового генератора δfобр.

5. Записать результат измерения частоты fиссл в соответствии с нормативными документами в двух вариантах: 1) с указанием границ абсолютной погрешности (расширенной неопределенности); 2) с указанием границ относительной погрешности.

Исходные данные:

Umобр = 1,5 В

fобр = 2800 Гц

φ = 0 рад

δfобр = 0,25 %

Т = 4 с

ψ = 3π/2 рад

fиссл = 4200 Гц

Um иссл = 3 В

РЕШЕНИЕ:

Список литературы

1. Запасный И. Н., Сметанин В. И. Метрология, стандартизация и сертификация. Контрольное задание и методические указания. – Н.: 2004. – 36 с.

2. Кушнир Ф. В., Савенко В. Г., Верник С. М. Измерения в технике связи. – М.: Связь, 1976. – 432 с.

3. Метрология, стандартизация и измерения в технике связи/ Под ред. Б. П. Хромого. – М.: Радио и связь, 1986. – 418 с.