Метрологическое обеспечение изделия «Усилитель низких частот»

Министерство образования Российской Федерации

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФАКУЛЬТЕТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ

Кафедра ТОР

Пояснительная записка

к курсовой работе по курсу

Метрология, стандартизация и сертификация

на тему:

“Метрологическое обеспечение изделия

«Усилитель низких частот»”

Выполнил:                                                                Преподаватель:

Студент: Михайлова А.Ю.                                            Серых В.И.

Группа: РКС 10 -71

Дата:

Новосибирск 2010

СОДЕРЖАНИЕ

1.	Введение	3
2.	Усилитель низких частот	4
2.1.	Схема	4
2.2.	Исходные данные, проверяемые параметры.	5
3.	ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ	6
3.1	Вероятности ошибок	6
3.2	Суммарные затраты.	7
4.	РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ	8
4.1.	Вероятности ошибок	8
4.2.	Суммарные затраты.	13
5.	Измерительные приборы.	15
6.	Функциональная схема рабочего места	17
7.	Разработка технической инструкции по выполнению операции измерительного контроля объекта.	18
8.	Заключение	22
9.	Список использованной литературы	23

1.  Введение

Предметом метрологии является извлечение количественной информации о свойствах объектов с заданной точностью и достоверностью. Средством метрологии является совокупность измерений и метрологических стандартов, обеспечивающих требуемую точность.

Для того чтобы наилучшим образом производить измерения, нужно быть знакомым с основными методами, принципами и стратегиями измерений. Измерение выполняется оптимально, если результат и желаемая точность достигнуты самыми простыми средствами и в соответствии с простейшей стратегией. Часто какой-то другой метод измерения позволяет воспользоваться более простым и потому менее дорогим оборудованием.

Измерения играют важную роль в науке и технике, С их помощью получают количественные оценки изучаемых особенностей объектов или явлений. Под измерением в метрологии понимают - совокупность экспериментальных и вычислительных операций по определению количественных соотношений между измеряемой величиной и единицей ее измерения и оценки погрешности результата измерений.

В результате измерений получают значение физической величины, которое отличается от истинного на величину погрешности измерения.

В курсовой работе е представлены математический метод  расчёта достоверности многопараметрического измерительного контроля и  модель суммарных затрат на измерения.  Предлагается произвести расчет простого двухкаскадного  усилителя низких частот.

2.   Усилитель низких частот

        Усилители - это устройства, предназначенные для усиления входного электрического сигнала по напряжению, току или мощности за счет преобразования энергии источника питания в энергию выходного сигнала. Такое разделение условно, так как в любом случае в итоге усиливается мощность. Усилители различаются в основном по способу разделения каскадов в нем.

        Схемы усилителей могут быть самыми различными. Современный усилитель – это сложное многоэлементное устройство, имеющее несколько усилительных каскадов. Каскады делятся на входные,  промежуточные, предвыходные и выходные.

Если одного активного элемента недостаточно, чтобы обеспечить требуемое усиление, то применяются  многокаскадные схемы. Каскад, как элементарная ячейка состоит из относительно небольшого числа элементов и основную роль в нем играют активные элементы, они и осуществляют преобразование энергии. Каскад работает как по постоянному току, так и по переменному, для оптимальной работы каскада основное внимание уделяется режиму по постоянному току. За счет падения напряжения на пассивных элементах создается нужный потенциал между электродами активного прибора. Пассивные элементы отделяют каскады друг от друга.  В многокаскадных схемах, нагрузкой одного каскада служит входное сопротивление последующей цепи другого активного элемента.

2.1Схема:

Рис 1. Принципиальная схема усилителя низких частот

2.2. Исходные данные, проверяемые параметры.

№ п/п	Проверяемые параметры Реостатно-емкостного усилителя		Допуски на проверяемые погрешности счётчика,	СКЗ провер. погрешн.  =	Число режимов измерения
1	Источник питания	Еп = 15(В)	0.015	0.005	1
3	Коэффициент передачи	Кu = 800	0.01	0.003	1
2	Полоса частот	∆f = 10 (кГц) – 100 (кГц)	0.015	0.005	1
4	Сопротивление нагрузки	Rн = 5 (кОм)	0.005	0.002	1
5	Сопротивление генератора	Rг = 100 (Ом)		0.003	1

Выбранные параметры дают достаточную информацию  для описания  усилителя. Эти данные и будут проверяться на достоверность.

3.  ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ  ЧАСТЬ

3.1.  Вероятности ошибок

а) Рассчитаем вероятности ошибок первого и второго рода для каждого параметра.  При нормальном распределении  параметров U_ci  вероятности ошибок первого и второго рода присимметричном поле допуска для сигнала [a_i , b_i ]  определяются выражениями:

pnormpnorm,

=   pnorm ,

b) И найдем  вероятности ошибок первого и второго рода для общего числа k измеряемых параметров.

α (k) = 1 - ,

β (k) = 1 - ,

Для значений = ( 0.1, …, 0,5),  построим графики.- допуск на измеряемый параметр

3.2.  Суммарные затраты.

Рассчитать и построить зависимость суммарных затрат  для коэффициентов затрат, согласованных с преподавателем.

Модель суммарной функции затрат:

  =(k) +  +  +

 , – затраты на измерения k параметров одного изделия

, – количество информации, при измерении i – того параметра

 и   - среднеквадратические значения (СКЗ)  измеряемого сигнала (параметра)

 и аддитивной погрешности  y;

Коэффициенты затрат: и  = 10000.

 – коэффициент затрат на получение одного бита информации  при измерении одного параметра, [].

и - коэффициенты затрат (денежные эквиваленты) на потери из-за ошибок первого и второго рода при измерении k из  n пар

 – коэффициент затрат на брак по n- k неконтролируемым параметрам по одному изделию.

-  этозначение принимаем равное нулю,  так как у нас все параметры контролируемы.

По теоретическим данным затраты на измерения имеют убывающий