ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМПЕРАТРИЦЫ
ЕКАТЕРИНЫ II
Кафедра электронных систем
Лабораторная работа
По дисциплине:
Основы конструирования и надежности ЭС
(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)
Тема работы: Исследование
экспериментальных
отклонений значений выходных параметров РЭС
Выполнил студент гр.
ПТЭ-21
(шифр группы)
(подпись)
методов
определения
Александров В.А.
(Ф.И.О)
Дата:
Проверил
доцент
(должность)
Татаренко А.С
(подпись)
Санкт-Петербург 2024
(Ф.И.О.)
Цель работы: Исследование экспериментальных методов определения отклонений
значений выходных параметров РЭС.
Исходные данные:
R2 = 1 кОм + 10%*n = 1100 Ом
R5 = 2 кОм + 10 %*n = 2200 Ом
RP1 = 2 кОм + 5% *n = 2100 Ом
RP2 = 4 кОм + 5%*n = 4200 Ом
Ход работы:
Вариант I.
Задание 1. Определение погрешностей выходных параметров экспериментальным
методом
Таблица 1. Условия экстремального эксперимента.
№
Параметры
п/п состояния
Единицы
Номинальный Экстремальный режим
измерения режим
Максимальное
Минимальное
отклонение
отклонение
1
2
3
4
5
6
1
R2 + Rp1
кОм
3200
3520
2880
2
R5 + Rp2
кОм
6400
7040
5760
3
U
В
3,3
4,4
1,1
4
∆U
В
0
1,1
2,2
5
T
мс
6,3
8,4
4,2
6
∆τ
мс
0
2,1
2,1
7
∆U/U
-
0
1/3
2/3
2
8
∆τ/T
-
0
1/4
1/2
Пример вычислений:
Макс. Отклонение: (R2 + RP1 ) + 10 % = (3200) + 320 = 3520 Ом
Количественные характеристики закона распределения погрешностей выходного
параметра и поля допуска на них:
Таблица 2. Исследования предельными методами
E (∆U/U)
δ(∆U/U)
E(∆τ/T)
δ(∆τ/T)
-1/6
½
0
1/3
Примеры вычислений:
E (∆U/U) = (1/2U) * (Uв + Uн) - 1= (1 / 2*3,3) * (4,4 + 1,1) – 1 = 1/6
δ (∆U/U) = (1/2U) * (Uв - Uн) = ½
Таблица 3. Исследования вероятностными методами
E(∆U/U)
M(∆U/U)
δ(∆U/U)
D(∆U/U)
E(∆τ/T)
M(∆τ/T)
δ(∆τ/T)
D(∆τ/T)
0,05
0,05
0,707
0.055
1/3
1/3
0
0
Примеры вычислений:
E(∆U/U) = M(∆U/U) = (M/U) * M( ∆U) = (M/U) *( ∑21 ∆𝑈)/2 = 1/3,3 * ½ * ∑21 1,1 +
2,2 = 0,05
1
1
δ(∆U/U) = 3σ(∆U/U = (3/U) * σ(∆U) = (3/U)*√𝑛−1 {∑21 ∆𝑈 2 − 𝑛 [∑21 ∆𝑈]2 =0,707
1
1
σ(∆U/U) = (√𝑛−1 {∑21 ∆𝑈 2 − 𝑛 [∑21 ∆𝑈]2 )/𝑈 = 0,778/3.3 = 0,2357
D(∆U/U) = (σ(∆U/U))^2 =0.055
Задание 2. Определение погрешностей выходных параметров статистическим
методом
3
Для определения значений аргумента функции распределения я построил её график в
программе MathCad:
Рисунок 1 – График фукции распределения F(z)
Таблица 4. Результаты расчета первичных погрешностей
№п/п Значения случайных Первичные погрешности
величин
yi
zi
∆(R2 + RP1) =
∆(R5 + RP2) =
σ(R2 + RP1) * zi, кОм
σ(R5 + RP2) * zi, кОм
1
0,56
0,15
0,016
0,032
1
0,88
1,18
0,1259
0,2517
2
0,87
1,13
0,1205
0,2411
3
0,32
-0,47
-0,0501
-0,1003
4
0,44
-0,15
-0,016
-0,032
5
0,94
1,56
0,1664
0,3328
6
0,13
-1,13
-0,1205
-0,2411
7
0,78
0,78
0,0832
0,1664
8
0,42
-0,47
-0,0501
-0,1003
9
0,04
-1,75
-0,1867
-0,3733
11
0,82
0,92
0,0981
0,1963
12
0,38
-0,3
-0,032
-0,064
13
0,91
1,34
0,1429
0,2859
14
0,54
0,1
0,0107
0,0213
15
0,65
0,39
0,0416
0,0832
16
0,29
-0,55
-0,0587
-0,1173
17
0,48
-0,05
-0,0053
-0,0107
18
0,23
-0,74
-0,0789
-0,1579
19
0,43
-0,17
-0,0181
-0,0363
20
0,4
-0,25
-0,0267
-0,0533
4
Пример вычислений:
σ(R2 + RP1) = δ(R2 + RP1)/3 = 1/2 * 1/3 * (макс.откл. – мин.откл) = 1/6 * (640) = 106,7
∆(R2 + RP1) = σ(R2 + RP1) * zi,= 106,7 * 0,015 = 1,6 Ом
Таблица 5. Результаты статистических испытаний.
№п/п
Сочетание
U2, В
∆U2, В
∆U2/ U2
погрешностей
в паре
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
τ, мс
∆τ, мс
∆τ/ τ
6
7
8
Вывод: Применили на практике теоретические знания о методе кодирования
Шеннона – Фоно путем построения таблицы кодирования по известному алгоритму, а
также практическое применение формул лучше закрепило их в памяти.
5
