Решение. 1. Значение разности напряжений определяется по формуле:

1. Значение разности напряжений определяется по формуле:

(46.1)

2. Тогда значение фазового сдвига будет определяться:

(46.2)

3. Рассчитаем погрешность измерения фазового сдвига.

Рассчитаем абсолютную погрешность измерения напряжения.

Выберем предел измерения вольтметра 100 В для измерения амплитуды и разности напряжений. Тогда абсолютная погрешность измерения будет равна:

мВ (46.3)

Рассчитаем абсолютную погрешность измерения фазового сдвига

=

Ответ: . [2]

№1.22

Охарактеризуйте (поясните сущность, укажите основные признаки, приведите примеры применения, осветите технико-экономические стороны) каждый из существующих методов стандартизации. [3]

Cтандартизация - деятельность по установлению технических требований в целях их всеобщего и многократного применения в отношении постоянно повторяющихся задач, направленная на достижение оптимальной степени упорядочения в области разработки, производства, эксплуатации (использования), хранения, перевозки, реализации и утилизации продукции или оказания услуг.

Основными методами стандартизации являются: ограничение (симплификация), типизация, унификация и агрегатирование. Рассмотрим кратко каждый из этих методов.

Ограничение (симплификация) - метод стандартизации, заключающийся в отборе и рациональном ограничении номенклатуры объектов, разрешенных для применения в данной отрасли, на данном предприятии или в каком-либо объекте до числа, достаточного для удовлетворения существующих в данное время потребностей. При этом оставляются только те объекты, которые считают необходимыми, в них не вносят в дальнейшем какие-либо усовершенствования. Исторически этот метод сложился одним из первых и по сравнению с другими методами является простейшим.

Ограничение может проводиться практически на всех уровнях. В частности, национальные и международные стандарты могут быть ограничены стандартами предприятий. Кроме того, на правах стандартов каждое предприятие может разрабатывать ограничительные перечни, устанавливающие разрешенные к применению типы, виды и номенклатуру комплектующих изделий, узлов и материалов при разработке, изготовлении или модернизации каких-либо изделий, также ограничение на использование тех или иных НТД. Наконец, могут вводиться ограничения на виды используемых технологических процессов, элементы различных конструкций, номиналы электрических, физических и других параметров изделий и т.д. В результате уменьшается номенклатура и количество различных изделий, циркулирующих на предприятиях, снижается стоимость изготовления и эксплуатации продукции, повышается производительность труда и эффективность производства.

Типизация - метод стандартизации, заключающийся в рациональном сокращении видов объектов путем установления некоторых типовых видов, принимаемых за основу (базу) при создании других объектов, аналогичных или близких по функциональному назначению. Поэтому этот метод называют еще методом "базовых конструкций".

При типизации не только анализируются уже существующие типы и типоразмеры изделий, но и разрабатываются новые, перспективные, учитывающие новейшие достижения науки, техники и развитие промышленности. Типизация как метод стандартизации обеспечивает сохраняемость отдельных объектов из возможной совокупности, хотя каждый конкретный объект может претерпевать некоторые изменения или доработки для выполнения дополнительных функций.

Типизация получила широкое распространение в промышленности для стандартизации типовых изделий общего назначения и типовых технологических процессов (ТПП) изготовления изделий, а также методов их испытаний. Так, например, в радиопромышленности в настоящее время действует около 1000 ТПП. Характерно также применение этого метода при создании руководящих документов, устанавливающих порядок проведения каких-либо работ, расчетов и т.п. Применение типизации дает большой технико-экономический эффект, который реализуется в следующих направлениях:

при проектировании новых изделий используются проверенные методы, базовые конструкции и модели, исключаются лишние поиски и возможные ошибки;

обеспечивается большая преемственность в производстве при смене различных типов устройств, созданных на одной базе, а подготовка производства значительно ускоряется с одновременным снижением расходов на ее проведение;

облегчаются условия эксплуатации и ремонта изделий, имеющих много общих конструктивных элементов.

Унификация - метод стандартизации, заключающийся в рациональном сокращении (до минимального, но достаточного) числа типов, видов и типоразмеров объектов одинакового функционального назначения. Характерными признаками унифицированных объектов являются единообразие в конструктивном оформлении, функциональная законченность, подчинение основных параметров объектов определенному закону (т.е. соответствие рядам предпочтительных чисел), полная взаимозаменяемость их по эксплуатационным показателям и присоединительным параметрам (размерам), и, наконец, возможность использования объектов унификации в составе различных устройств и систем.

Унификация включает в себя ряд разновидностей, основными из которых являются:

модифицированная - унификация между базовой моделью и конструктивными модификациями, выполненными на ее основе;

внутритиповая - унификация между однотипными изделиями, имеющими различные параметры;

межтиповая - унификация узлов и деталей, не имеющих конструктивного подобия, но имеющих сходные значения основных параметров;

общая - унификация сходных по назначению деталей и узлов, не имеющих конструктивного подобия и отличающихся значениями основных параметров.

Из приведенных определений видно, что объектами унификации могут быть детали, узлы, агрегаты, а в ряде случаев сами изделия массового, серийного, а также индивидуального производства. В связи с этим важное значение приобретает оценка уровня унификации, которую можно провести с помощью нескольких принятых в НДС показателей (коэффициентов). В качестве примера можно привести два из них:

1. Коэффициент применяемости К_пр, характеризующий уровень преемственности составных частей в разрабатываемом изделии,

,

где n - общее количество типоразмеров составных частей. Под типоразмером изделия понимают изделие данного типа и исполнения с определенными значениями параметров (число типоразмеров соответствует числу наименований составных частей в спецификации конструкторской документации); n_о - количество оригинальных типоразмеров, разработанных впервые для данного изделия.

2. Коэффициент повторяемости К_п, характеризующий уровень внутрипроектной унификации изделия и взаимозаменяемость составных частей внутри данного изделия,

,

где N- общее количество составных частей в изделии.

Унификация в настоящее время является настолько распространенным методом стандартизации, что практически невозможно представить себе разработку какого-либо нового изделия без применения унифицированных составных частей. Унификация, как правило, внедряется совместно с агрегатированием.

Агрегатирование - метод стандартизации, позволяющий на основе применения ограниченного количества унифицированных деталей и узлов создавать путем их различной компоновки большое разнообразие изделий. Иными словами, агрегатирование позволяет не создавать каждый раз новое изделие заново как оригинальное, а ограничиться лишь перекомпоновкой имеющихся унифицированных составных частей изделия.

Агрегатирование нашло в настоящее время широкое применение в машиностроении, приборостроении и в радиоэлектронике. Применительно к радиоэлектронике агрегатирование реализуется как функционально-узловой метод (ФУМ) проектирования радиоэлектронной аппаратуры из модулей, микросхем и других унифицированных функциональных узлов (УФУ). Ряды УФУ дают возможность компоновать практически неограниченную номенклатуру разнообразных радиоэлектронных устройств из ограниченного набора узлов.

Совместное внедрение унификации и агрегатирование позволяет:

значительно уменьшить объём конструкторских работ и сроки проектирования;

сократить в несколько раз кол-во разнообразных деталей, узлов и агрегатов на принципах крупносерийного и массового производства;

значительно поднять уровень автоматизации производственных процессов и, как следствие, повысить производительность труда и снизить себестоимость продукции;

обеспечить большую гибкость и мобильность промышленности при переходе на выпуск новых изделий и сокращении сроков подготовки производства;

повысить качество выпускаемой продукции за счет тщательной отработки конструкции унифицированных деталей, узлов, агрегатов и технологии их изготовления;

обеспечить благоприятные условия для технического обслуживания и ремонта эксплуатируемых изделий.

Сравнивая рассмотренные выше методы стандартизации, можно сделать вывод о том, что все они ведут к сокращению номенклатуры применяемых деталей, узлов, агрегатов и изделий в целом, улучшая при этом их качество. Они могут быть применены к одним и тем же объектам как дифференцированно, так и в совокупности (в любой комбинации).

Используя эти методы и создавая для этого соответствующие стандарты различных категорий и видов, можно достичь значительного сокращения средств и времени на разработку, производство и эксплуатацию изделий [3].

№2.27

Перечислите показатели точности и приведите стандартные формы представления результатов измерений. [2]

В качестве показателей точности установлены:

интервалы, в которых с заданной вероятностью находится погрешность результата измерения или ее систематическая состав­ляющая;

числовые характеристики систематической и случайной состав­ляющих погрешности результата измерения;

функции распределения систематической и случайной состав­ляющих погрешности результата измерения.

Основным способом выражения точности измерения является задание интервала, в котором с установленной вероятностью на­ходится суммарная погрешность . В этом случае принимается следующая форма представления результата измерения:

А; от до ; Р

где А — результат измерения, который в зависимости от вида из­мерения может быть представлен значениями , или , а и — нижняя и верхняя границы, в которых с установленной веро­ятностью Р находится . При симметричной функции резуль­тат измерения можно записать в виде

А± ; Р,

причем числовое значение А должно оканчиваться цифрой того же разряда, что и значение .

Если в суммарной погрешности результата измерения превали­рует систематическая составляющая, точность измерения рекомен­дуется выражать интервалом, в котором с установленной вероят­ностью находится систематическая составляющая , стандартной аппроксимацией функции распределения случайной составляющей и оценкой СКО . Этому способу соответст­вует следующая форма представления результата измерения:

А; от до ; ; ; .

где и — нижняя и верхняя границы, в которых с уста­новленной вероятностью Р_с находится .

В тех случаях, когда значительны по уровню и и , точ­ность измерения удобно выразить стандартными аппроксимациями функций распределения , и и оценками СКО и :

А; ; ; ;

Наконец, при сложных измерениях, когда реальные функции распределения значительно отличаются от стандартных аппрокси­маций, эти функции целесообразно использовать для выражения точности измерения. Результат измерения в этом случае должен быть представлен в форме

,

где , - реальные функции распределения и , задавае­мые таблицами, графиками или формулами (обе функции должны быть выражены в одинаковой форме).

Конкретный выбор показателей точности измерений и формы представления их результатов определяется назначением измере­ний и характером использования их результатов.

Литература

1. Метрология и измерения: Учебно-методическое пособие для индивидуальной работы студентов/ А.П. Белошицкий и др.; под общ. ред. С.В. Лялькова. - Мн.: БГУИР, 1999. -72 с.: ил. 1. ISBN 985-444-103.

2. Елизаров А.С. Электрорадиоизмерения [Учебник для вузов по спец. «Радиотехника»]. – Мн.: Выш шк., 1986. – 320 с. Ил.

3. А.Г. Архипенко Метрология, стандартизация, сертификация. Учеб. пособие в 2 ч. Ч.1. Основы технического нормирования и стандартизации;

ISBN 985-6039-74-6.