Знакомство с основными операциями в ИИС. Основные понятия метрологии. Метод измерения параметров сигналов измерительным прибором

получить навык выдачи решения по результатам обработки параметров сигналы

1   Контрольные вопросы по остаточным знаниям начального тезауруса предмета ИИС

1    Дать строгое определение из метрологии: что значит измерить неизвестную физическую величину? Записать математическую модель для данного определения.

2    Дать определение абсолютной, относительной погрешностям и классу точности прибора и записать для них математическую модель. Описать, как по классу точности определить абсолютную погрешность измерения. Для абсолютной погрешности дать ее геометрическую интерпретацию.

3    Что такое аддитивная и мультипликативная погрешности измерительного прибора? Дать их математические модели и привести в системе координат Декарта их графическую модель.

4 Дать определение и геометрическую интерпретацию плотности распределения вероятности.

5 привести график нормальной плотности распределения вероятности и указать на нем доверительную вероятность, доверительный интервал.

6 Описать алгоритм определения доверительного интервала при большой и при малой выборки измерений.

7 Привести правило записи результата измерений случайной величины и объяснить физический смысл каждой компоненты этой записи.  

2   Определение погрешности измерения измерительным прибором в ИИС

В таблице 1 по своему варианту выбрать  номер задачи. Решить задачу. Ответ записать согласно принятому в метрологии способу.  Составить программу дя решения задачи с помощью компьютера. Вариант М студент получает у преподавателя.

Таблица. 1. Варианты для решения задач.

Задача 4.1. Определить класс точности магнитоэлектрического прибора с конечным значеним шкалы Iк = 0,5 мА для измерения тока I = 0,1...0,5 мА так, чтобы относительная погрешность измерения тока не превышала 1 %.

Задача 4.2. Определить класс точности магнитоэлектрического прибора с конечным значеним шкалы Uк = 10 B для измерения напряжения тока U  = 1...10 B так, чтобы относительная погрешность измерения тока не превышала 1 %.

Задача 4.3. Определить показания двух последовательно включенных магнитоэлектрических миллиамперметров конечным значением шкалы Iк = 100 мА (шкала имеет 100  делений) и классами точности  1.0 и 0.5. Действительное значение тока при измерении равно 50 мА. Определить наибольшую разницу в показаниях двух миллиамперметров.

Задача 4.4. Определить показания двух последовательно включенных магнитоэлектрических вольтметров с конечным значением шкалы Uк = 150 В (шкала имеет 150  делений) и классами точности  1.0 и 0.5. Действительное значение напряжения при измерении равно 75 В. Определить наибольшую разницу в показаниях двух вольтметров.

Задача 4.5. Определить класс точности магнитоэлектрического миллиамперметра с конечным значением диапазона измерений тока Iк =0,5 мА, если предельное значение абсолютной погрешности измерений постоянно и равно 0,0015 мА.

Задача 4.6. Определить класс точности магнитоэлектрического вольтметра с конечным значением диапазона измерений тока Uк = 300 В, если предельное значение абсолютной погрешности измерений постоянно и равно 1,5 В.

Задача 4.7. Определить, какими могут быть показания ваттметра электродинамической системы, подключенного в цепь постоянного тока к нагрузке, которая находится под напряжением 120 В и в ней протекает ток 1 А, если ваттметр имеет класс точности 0.5, выбраны пределы катушки токов 2,5 А и катушки напряжения 150 В.

Задача 4.8. Определить, какими могут быть показания ваттметра электродинамической системы, подключенного в цепь переменного тока к нагрузке, которая находится под напряжением 220 В и в ней протекает ток 1 А, если ваттметр имеет класс точности 0.5, выбраны пределы катушки токов 2,5 А и катушки напряжения 300 В. Известно, что между током и напряжением существует сдвиг по фазе равный 30о.

Задача 4.9. Микроамперметр с входным сопротивлением 600 Ом включен последовательно нагрузки сопротивлением 1200 ОМ. Вычислить погрешность влияния при данном измерении.

Задача 4.10. В цепь переменного тока включили одинакового класса точности ваттметр, амперметр и вольтметр электродинамической системы. В общем виде записать выражения для погрешности измерения мощности методом ваттметра и методом амперметра и вольтметра. Объяснить причину расхождения этих погрешностей. Между током и напряжением  сдвиг по фазе принять равным равный