Правила выполнения и оформления контрольных работ

При выполнении контрольных работ необходимо строго придерживаться указанных ниже правил. Работы, выполненные без соблюдения этих правил, не зачитываются и возвращаются студенту для переработки.

1. Каждая контрольная работа должна быть выполнена в отдельной тетради в клетку чернилами любого цвета, кроме красного. Необходимо оставлять поля шириной 4-5 см для замечаний рецензента. Возможно выполнение контрольной работы в электронном виде. Формат А4, шрифт 12-14 с полуторным интервалом, в программе Microsoft Word/

2. В заголовке работы на обложке тетради или на титульном листе должны быть ясно написаны фамилия студента, его инициалы, учебный номер (шифр), вариант контрольной работы, название дисциплины. Здесь же следует указать номера вопросов и задач по варианту.

3. Контрольная работа, содержащая не все задачи задания, а также задачи не своего варианта не зачитывается.

4. Решение задач следует располагать в порядке номеров, указанных в задании, сохраняя номера задач.

5. Перед решением каждой задачи необходимо полностью выписать её условие.

6. Решение задач нужно излагать подробно и аккуратно, объясняя и мотивируя их действия по ходу решения и делая необходимые схемы и чертежи.

7. После получения прорецензированной работы студенту необходимо исправить все отмеченные рецензентом ошибки и недочеты и выполнить все рекомендации, данные рецензентом. Вносить исправления в сам текст работы после её рецензирования не разрешается.

 

Каждый студент решает набор типовых задач и отвечает на вопросы контрольного задания. Номер варианта с 1 по 30 контрольного задания соответствует двум последним цифрам учебного шифра в зачетной книжке. Если последние числа превышают число 30, то вариант определяется как остаток после вычитания 30 из двух последних чисел учебного шифра до тех пор, пока не останется число, меньшее 30.

 

Задачи и вопросы контрольного задания.

1. Как подразделяются погрешности средств измерений по способу выражения?

2. Как подразделяются погрешности средств измерений по причине и условиям возникновения?

3. Какие погрешности называются мультипликативными и аддитивными?

4. Как определяются абсолютная, относительная и приведенная погрешности?

5. Как обозначаются на шкалах измерительных приборов классы точности?

6. Что такое класс точности средства измерений? Покажите взаимосвязь класса точности средства измерений с основной погрешностью.

7. каковы два условия обеспечения единства измерений?

8. Какие числовые значения используются для характеристики случайных погрешностей?

9. Что такое погрешность регистрации? В каких случаях ею можно пренебречь, а когда её учет необходим?

10. Каковы причины возникновения методической погрешности измерения при подключении в схему вольтметра, амперметра и ваттметра?

11. Приведите условные обозначения различных типов аналоговых измерительных приборов.

12. Что означает на шкале измерительного прибора знак 0,1/0,01?

13. Что означает на шкале измерительного прибора знак _!_?

14. Какие средства измерений называются мерами?

15. Какие средства измерений называются измерительными преобразователями?

16. Какие средства измерений называются измерительными приборами?

17. Какие средства измерений называются измерительными установками?

18. Какие средства измерений называются измерительными системами?

19. Назовите причины появления систематических погрешностей измерений.

20. По каким признакам подразделяют средства измерения?

21. Какую функцию выполняют стандартные образцы?

22. В чем различие в назначении рабочих средств измерений и эталонов?

23. Назовите метрологические характеристики определяющие:

- область применения средств измерений

-качество измерений

24. В чем различие понятий «сходимость результатов измерений» и «воспроизводимость результатов измерений»?

25. При передаче размера единицы от какого средства измерения получают размер «рабочий эталон 0-го разряда? Почему?

26. Назовите сферы государственного контроля и надзора?

27. Кто проводит государственный метрологический контроль и надзор?

28. В каких случаях необходимо осуществлять процедуру «утверждение типа»?

29. Что такое поверка средства измерения и что является объектом поверки?

30. Как подтверждаются положительные результаты поверки?

31. Сравните поверку и калибровку средств измерений?

32. Укажите, какой их перечисленных метрологических процедур подлежат весы, используемые продовольственным магазином: поверке, утверждению типа, калибровке.

33. Укажите, какой из перечисленных метрологических процедур подлежат средства измерений, впервые ввезенные в страну в порядке импортных поставок: поверке, утверждению типа, калибровке.

34. По каким причинам единство измерений становится объектом технических регламентов?

35. Для чего нужна сертификация средств измерений?

36. В чем заключается административная ответственность за нарушение метрологических правил?

37. В каких случаях лицо, виновное в нарушении метрологических правил может быть привлечено к уголовной ответственности?

38. В качестве плеч моста используют резисторы R₂ = 3 кОм 2,5% и R₄ = 1 кОм 2,5%. Уравнение равновесия моста R₁*R₂=R₃*R₄. Определить неизвестное сопротивление R_Х и погрешность его измерения, если равновесие моста наступает при сопротивлении магазина R₃ = 410 Ом 2,5%.

 

Рис.1

 

 

39. Для измерения ЭДС в цепи рис.1 использован вольтметр класса 0,1 с пределом измерения 3 В и внутренним сопротивлением R_V = 1000 Ом. Определите относительную погрешность метода измерения ЭДС, обусловленную внутренним сопротивлением прибора, если внутреннее сопротивление источника ЭДС равно R_ЭДС = 100 Ом.

40. Наибольшая абсолютная погрешность при измерении тока в диагонали моста миллиамперметром с верхним пределом измерения 150 мА при токе 40 мА составляет 1,3 мА. Определите наибольшие относительную и приведенную погрешности, класс точности прибора.

41. При поверке амперметра с пределом измерения 5 А в точках 1, 2, 3, 4, 5 получили соответственно следующие показания образцового прибора: 0,95;2,07;3,45;4,075;4,95 А. Определите абсолютные и относительные погрешности для каждой отметки амперметра. К какому классу точности можно отнести амперметр по результатам поверки?

42. Наибольшая абсолютная погрешность при измерении напряжения вольтметром с верхним пределом измерения 100 В при напряжении 20 В составляет 2,4 В. Определите наибольшую относительную и приведенную погрешности, класс точности прибора.

43. Показания двух параллельно включённых вольтметров равны U₁ =9.5 В и U₂ = 10 В. Определите у какого вольтметра меньше наибольшая относительная погрешность измерения: у вольтметра типа М1214 класса точности 1,0, имеющего предел измерения 50 В, или у вольтметра типа С70 класса точности 1,5, имеющего предел измерения 10 В. Погрешностью метода измерения, обусловленную внутренним сопротивлением прибора, пренебречь.

Рис.2

44. В цепи рис.2, обладающей сопротивлением R = 10 кОм, ток измеряется с помощью микроамперметра типа М95 класса точности 1,5, имеющего предел измерения 2,0 мкА и внутреннее сопротивление R_A = 7300 Ом. При питании цепи напряжением 15 мВ определите:

1) погрешность метода измерения, обусловленную собственным сопротивлением микроамперметра;

2) наибольшую относительную погрешность результата измерения тока.

 

45. Для измерения тока используется амперметр класса точности К=1,5 с пределом измерения 5 А и внутренним сопротивлением 200 Ом. Определите погрешность измерения тока I = 2 A, обусловленную классом точности и пределом измерения амперметра. Сопоставьте эту погрешность с погрешностью метода измерения.

46. Классы точности двух вольтметров одинаковы и равны 1,0, верхние пределы измерения различны - 10 и 50 В соответственно. В каком соотношении находятся наибольшие возможные абсолютные погрешности приборов при одинаковом измеряемом значении напряжения?

47. Записать результат измерения сопротивления, проведенных с помощью омметров различных классов точности. Проверить есть ли в данном измерении грубый промах. Ряд наблюдений имеет вид: 59; 63; 70; 74; 79; 81; 86; 91; 97 Ом.

48. С помощью омметра проведены прямые измерения сопротивлений и записаны их результаты:

R₁=120 кОм 0,2 кОм

R₂=150 кОм 500 Ом

R₃=200 кОм 1,0 кОм

R₄= 2 МОм 10 кОм

R₅=3 МОм 0,3 Мом

Определить результат косвенного измерения и записать результат, если

R_экв= R₁ + .

49. Два вольтметра соединены последовательно (рис.3). Показания вольтметров известны. Определить результат измерения напряжения в цепи. Записать результат измерения.

 

Рис.3

Первый вольтметр типа М1224 класса точности 0,5 и верхним пределом измерения 200 В показал – 120 В. Второй вольтметр типа Э307 класса точности 0,1 с диапазоном измерений от – 150 до + 100 В показал - 60 В.

 

50..При многократных измерениях частоты осциллографом получен ряд наблюдений:

74; 69; 53; 96; 89; 75; 91; 81; 59; 62 Гц. Определить:

а) результат измерения

б) проверить на грубый промах

в) определить рабочий диапазон частот.

51. Шкала вольтметра находится в пределах [-200;500] мВ. Класс точности прибора равен 1,0. При подключении вольтметра в цепь, он показывает напряжение 60 мВ.

Определить погрешность измерения. Записать результат измерения напряжения.

52. Определить относительную погрешность измерения, правильно записать результат измерения. Диапазон измерения напряжения от 0 до 200 В; класс точности прибора 0,05; показания прибора 50 В.

53. Для измерения тока 25 мА использовали два прибора. Первый амперметр класса точности 0,2 с диапазоном измерения 0 50 мА. Второй амперметр класса точности 0,05 с пределом измерения тока 100 мА. Каким прибором получен более точный результат?

54. Во время поверки вольтметра в каждой точке шкалы: 20; 40; 60; 80; 100 В получены абсолютные погрешности: +0,1; -0,02; +0,5; -0,6; 0 В

Определить класс точности прибора.

Рис.4

55. В схеме рис.4 замеры проводятся тремя вольтметрами. Диапазоны измерений приборов, их классы точности и показания следующие:

V₁: = 0 200 В; кл.т. = 0,05; V₁ = 110 В

V₂: =-50 +100 В; кл.т.= 0,01; V₂ = 40 В

V₃: = -100 +50 В; кл.т. = 0,1; V₃ = 50 В. Определить показания источника напряжения и записать результаты замеров.

56..Для измерения мощности постоянного тока в цепи (рис. 5) используется ваттметр с верхними пределами измерения по току I_H = 1 А и по напряжению U_H = 150 В. Сопротивление обмотки по току R_А = 0,2 Ом, сопротивление обмотки по напряжению R_V = 5 кОм. По какой схеме (а или б) следует включить обмотки ваттметра, чтобы при заданном токе получить наименьшую относительную погрешность результата измерения мощности?

а) б)

Рис. 5

 

 

57. Необходимо измерить ток I = 4А. Имеются два амперметра: один класс точности 0,5 с верхним пределом измерения 20A, другой – класса точности 1,5 с верхним пределом 5 А. Какой из приборов лучше использовать для измерения заданного тока?

58. При поверке милливольтметра класса точности 1,0 с пределом измерения 300 мВ максимальные погрешности измерения от 0 до 300 мВ с шагом 50 мВ составили 1,5; 1,0; 0,5; 3 и 2,5 мВ. Соответствует ли милливольтметр своему классу точности?

59. Для измерения напряжения на сопротивлении R (рис. 6) используются вольтметры V и V₁ типа Э303 класса точности 1,5 с пределом измерения соответственно 150 и 75 В. Определите наибольшую возможную относительную погрешность измерения напряжения U_R и возможные пределы его действительного значения, если приборы показали U=100 В, U₁=70В.

Рис. 6

 

60. При пяти измерениях одного и того же напряжения датчика с помощью вольтметра получены следующие результаты: 3,35; 3,4; 3,3; 3,45; 3,25 В. Считая среднее арифметическое значение приведенных напряжений истинным, определить границы абсолютной и относительной погрешностей. Найти класс точности вольтметра, если верхний предел измерения 5 В.

61. С помощью какого вольтметра можно измерить напряжение U=220 В? Первый вольтметр – класса точности 1,0 с пределом измерения 350 В, второй класса точности 1,5 с пределом измерения 250 В.

62. Какой амперметр можно использовать для более точного измерения тока I=10 А? Первый амперметр класса точности 2,5 со шкалой от 0 до 25 А, второй – класса точности 0,5 со шкалой от –15 до 20 А.

63. Для измерения тока использованы универсальные цифровые приборы В7-37 класса точности 0,4/0,2 с диапазоном измерения от 10^-8 до 10 А и В7-41 класса точности 0,4/0,1 с диапазоном измерения от 10^-7 до 10 А. Какой из указанных приборов следует использовать для более точного измерения тока I=250 мА и какова в этом случае допустимая погрешность измерения?

64. Мощность определяется по показаниям следующих измерительных приборов: амперметра класса точности 0,5 ос шкалой от 0 до 50 А, вольтметра класса точности 1,5 со шкалой от 0 до 150 В, фазометра класса точности 1,5 со шкалой 0,5-1-0,5. При этом амперметр показывает ток I = 22 А, вольтметр – напряжение U = 85 В, фазомер – коэффициент мощности cos φ = 0,85. Определите относительную погрешность измерения мощности.

65. В качестве плеч моста на рис.7 используют резисторы R₂=3 кОм 3,5% и R₄=1 кОм 0,5%. Определить сопротивление R_x и погрешность его измерения, если равновесие моста наступает при сопротивлении магазина R₃ = 410 Ом.

Рис. 7

66. Определите наибольшую возможную относительную погрешность измерения энергии ваттметром класса точности 0,5 с пределом измерения 750 Вт и шкалой на 150 делений за время 120 с 1,5 с, если показания ваттметра равны 60 делениям в течение всего времени измерения.

67. Сопротивление R_x вычислено по непосредственно измеряемым значениям сопротивлений R₁, R₂, R₃, по соотношению . Определить величину сопротивления R_x и ее относительную погрешность, если R₁=10 Ом, , R₂=12 Ом, , R₃=12 Ом, .

68. В результате проведения многократных измерений тока получены следующие значения: 5,06; 4,75; 4,98; 4,95; 6,04; 5,17; 4,93; 4,90; 4,89; 5,24; 4,75; 5,12 мА. Проверить результаты на наличие грубой погрешности, определить вероятную погрешность измерения.

69. В результате проведения многократных измерений напряжения получены следующие значения U: 1,06; 1,30; 2,98; 1,25; 1,49; 1,78; 1,93; 1,90; 1,89; 1,74; 1,75; 1,82 В. Проверить результаты на наличие грубой погрешности, определить вероятную погрешность измерения.

70. В результате проведения многократных измерений тока получены следующие значения I: 510,6; 470,5; 490,8; 490,5; 500,4; 510,7; 490,3; 490,0; 480,9; 520,4; 470,5; 510,2 мА. Проверить результаты на наличие грубой погрешности, определить вероятную погрешность измерения.

71. Каким должно быть сопротивление вольтметра, чтобы погрешность измерения падения напряжения на сопротивлениях R₁ и R₂ (рис.8) была не более 5%. Сопротивление источника R_E= 10Ом; R₁= 100 кОм, R₂ = 300 кОм.

Рис.8

72. Определите наибольшую относительную погрешность измерения тока в неразветвленной части цепи, если измеряются токи в двух параллельных ветвях амперметрами, имеющими предел измерения 20 А и класс точности 1,0. Показания амперметров: I₁ = 10 А; I₂= 11 А.

73. Определите класс точности вольтметра с.номинальным напря­жением 300 В, необходимого для косвенного измерения мощности, по­требляемой в нагрузке, с наибольшей относительной погрешностью измерения, не превышающей 2 %, если напряжение на нагрузке U=
=200 В, а ток I = 0,1 А измеряется с наибольшей относительной погрешностью 1 %. Мощностью, потребляемой приборами, пренебречь.

74. Ваттметр, подключенный к термопаре с ЭДС 133 мВ и внутренним сопротивлением 20 Ом, показывает 0,9 мВт. Определить абсолютную и относительную погрешности измерения мощности. Соответствует ли ваттметр указанному на шкале классу точности 0,5, если верхний предел измерения 1 мВт?

75. После ремонта вольтметра класса точности 1,5 с пределом измерения 50 В проверена основная погрешность прибора, которая была наибольшей при напряжении 29 В и составила 1 В. Сохранился ли класс точности прибора после ремонта?

76. После ремонта щитового амперметра класса точности 1,5 с пределом измерения 5 А поверена основная погрешность прибора, которая была наибольшей при токе 2,5 А и составила 0,06 А. Сохранился ли класс точности прибора после ремонта?

77. Электрическая цепь, имеющая сопротивление R = 100 Ом, питается от источника постоянного напряжения. Для измерения силы тока в цепь включили амперметр с внутренним сопротивлением R_А = 1 Ом. Какова была сила тока в цепи до включения амперметра, если амперметр показал 5 А? Какую погрешность в измерение внес амперметр?

78. При поверке электродинамического ваттметра в последова­тельной ветви протекает ток от стабилизированного источника I_и = 0,1 А. При точных значениях напряжения нагрузки 10, 15, 36 В показания прибора 1,05, 1,6 и 3,55 Вт. Определите максимальную абсолютную погрешность измерения. Каков класс точности ваттметра, если верхний предел 5 Вт?

79. Определите наибольшую разницу показаний двух параллельно включенных вольтметров, измеряющих напряжение U= 120 В, если класс точности первого вольтметра К₁ = 2,5, предел измерения U_K =150 В, класс точности второго вольтметра К₂= 1,5, предел измерения U_K =200 В.

80. Определите наибольшую возможную разницу показаний двух по­следовательно включенных амперметров, измеряющих ток I = 1,5 А. Класс точности первого амперметра K₁ = 0,5 с пределом измерения I_K = 5 А, клаcc точности второго амперметра K₂ ⁼ 1,0 со шкалой от -3 до 3 А.

81. С помощью какого вольтметра можно более точно измерить напряжение U = 220 В? Первый вольтметр - класса точности 1,0 с пределом измерения 350 В, второй - класса точности 1,5 с пределом измерения 250 В.

82. Какой амперметр следует использовать для более точного измерения тока 10 А? Первый амперметр класса точности 2,5 со шкалой от 0 до 15 А, второй - класса точности 0,5 со шкалой от - 15 до 15 А.

83. Определите допустимую основную погрешность измерения напряжения 50 В вольтметром ВК3-61 класса точности 0,4/0,2. Диапазон измерений вольтметра от 10^-2 до 10³ В. Измерения проводятся на поддиапазоне U_K = 100 В.

84. Для измерения сопротивления R=5МОм использованы универсальные цифровые приборы В7-39 класса точности 0,006/0,001 с диапазоном измерения от 10^-4 до 10⁸ Ом и В7-41 класса точности 0,2/0,1 с диапазоном измерения от 0,1 до 2*10⁷ Ом. Определите абсолютные допустимые погрешности.

85. Вольтметр В3-52/1, имеющий класс точности К =1,5/0,5 и поддиапазоны измерения 10, 30, 100, 300, 1000, 3000 В, и вольтметр ВКЗ-61 класса точности 0,8/0,4 с поддиапазонами 100 мВ, 1 В, 10 В, 100 В, 1000 В используются для измерения напряжения U = 220 В. Какой из вольтметров обеспечивает более высокую точность измерения?

86. Какого класса точности вольтметр можно использовать для измерения напряжения U = 120 В с погрешностью измерения не более ±5%, если диапазон измерения от 0 до ± 150 В.

87. Можно ли измерить ток I = 50 А с погрешностью не более ±0,4 А амперметром класса точности 0,5 с конечным значением шкалы I_K =95 А?

88. Сопротивление рассчитывается по показаниям ваттметра и амперметра. Вычислить наибольшую возможную абсолютную погрешность измерения сопротивления, если мощность Р = 7 Вт, ток I =2,5 А, погрешность измерения мощности = ±1%, погрешность измерения тока = ±2%.

89. Мощность определяется по показаниям следующих измеритель­ных приборов: амперметра класса точности 0,5 со шкалой от 0 до 150 А, вольтметра класса точности 2,5 со шкалой от 0 до 50 В, фазометра класса точности 0,5 со шкалой 0,5-1-0,5. При этом амперметр показывает ток I =92 А, вольтметр - напряжение U = 35 В, фазометр - коэффициент мощности cos ф = 0,75. Определите относительную погрешность изме­рения мощности.

90. Определите наибольшую относительную погрешность изме­рения напряжения U, если показания вольтметров равны U₁ = 110 В, U₂ = 80 В, U₃ = 30 В. Напряжения на резисторах R₁ и R₂ измерялись вольтметрами класса точности 2,5 с пределом измерения U_K = 250 В, а напряжение на резисторе R₃ - вольтметром класса точности 1,5 с верхним пределом измерения 100 В. Схема включения вольтметров показана на рис. 9.

Рис. 9

91. Запишите результат измерения напряжения на резисторе (рис. 10), если показания вольтметров равны U₁ = 220 В, U₂ = 180 В. Измерения были выполнены в нормальных условиях вольтметрами, имеющими класс точности 1,0 и предел измерения U_K = 250 В.

Рис.10 Рис.11

92. Вычислите наибольшую возможную относительную погрешность измерения суммарного тока, если показания амперметров в параллельных ветвях равны I₁ = 80 А, I₂ = 40 А. Измерения проведены в нормальных условиях амперметрами класса точности 0,5 с пределом измерения 1_К = 100 А.

93. Вычислите наибольшую возможную относительную погрешность измерения тока I (рис. 11), если показания амперметров равны I₁ = 90 А, I₂ = 50 А. Измерения проведены в нормальных условиях амперметрами класса точности 1,5 с пределом измерения Iк =100 А.

94. В результате поверки амперметра установлено, что 80% погрешностей результатов наблюдений, произведенных с его помощью, не превосходят 20 мА. Считая, что погрешности распределены по нормальному закону с нулевым математическим ожиданием, найти для погрешности симметричный доверительный интервал, вероятность попадания в который равна 0,5.

95. В результате поверки амперметра установлено, что 80% погрешностей результатов наблюдений, произведенных с его помощью, не превосходят 20 мА. Считая, что закон распределения погрешностей неизвестен, найти вероятность того, что погрешность результата не превзойдет 40 мА.

96. В результате поверки вольтметра установлено, что 80% погрешностей результатов наблюдений, произведенных с его помощью, не превосходят 25 мА. Считая, что закон распределения погрешностей неизвестен, найти для погрешности симметричный доверительный интервал, вероятность попадания в который равна 0,65.

97. В результате поверки вольтметра установлено, что 80% погрешностей результатов наблюдений, произведенных с его помощью, не превосходят 20 мА. Считая, что погрешности распределены по закону близкому к нормальному с нулевым математическим ожиданием, найти для погрешности симметричный доверительный интервал, вероятность попадания в который равна 0,6.

98. Среднее квадратическое отклонение результатов наблюдений напряжения с количеством 36 составило 0,24 В. Определить доверительные интервалы при доверительной вероятности 0,95 для различных законах распределения погрешностей.

99. Среднее квадратическое отклонение результатов измерений тока составило 0,24 А. Определить вероятности попадания в доверительный интервал 0,4 А при различных законах распределения погрешностей.

100. Погрешность измерения напряжения распределена по закону, близкому к нормальному с нулевой систематической погрешностью. Считая, что среднее квадратическое отклонение равно 20 мВ, найти вероятность-того, что истинное значение отличается от результата не более
чем на 100 мВ.

101. Что называется сертификацией продукции, услуг и иных объектов?

102. Перечислите цели сертификации.

103. Что называется сертификатом и знаком соответствия?

104. Кто является участником обязательной сертификации?

105. Что называется добровольной сертификацией?

106. Назовите правомочия государственных органов управления в области сертификации.

107. Перечислите обязанности испытательной сертификационной лаборатории.

108. Каковы условия импорта продукции.

109. Какова ответственность при нарушении положений закона о сертификации продукции и услуг?

110. Какие документы охватывает понятие нормативный документ?

111. При разработке каких нормативных документов используется метод систематизации объектов? В чем суть метода?

112. За счет чего удается повысить качество готовой продукции при осуществлении комплексной стандартизации?

113. Почему опережающая стандартизация позволяет повысить конкурентоспособность продукции?

114. Что такое вид стандарта? Перечислите основные виды стандартов.

115. Какие требования предъявляются к стандартам на методы контроля7

116. Что такое знак соответствия национальному стандарту? Какие требования предъявляются к применению знака соответствия?

117. В чем преимущества стандарта организации перед национальным стандартом?

118. Назовите объекты и субъекты стандартов организации.

119. Назовите объекты технических условий. В каких случаях технические условия выполняют роль технических документов и нормативных документов.

120. Какие федеральные законы составляют техническое законодательство России?