Физические величины, методы и средства их измерений виды и методы измерений
 Скачать 35.67 Kb.
|
|
1. Дидактическая единица № 1. ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ, МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИХ ИЗМЕРЕНИЙ 1.1. Виды и методы измерений 1. Линейные перемещения до 0,1 мм можно измерить: а) штангенциркулем 2. Метрология – это в) наука об измерениях, методах достижения их единства и требуемой точности 3. Действительным значением геометрического параметра является размер, а) установленный в результате многократных измерений 4. Номинальное значение геометрического параметра а) задается в проекте и является началом отсчета отклонений 1.2. Общие сведения о средствах измерений 5. Укажите соответствие величин и единиц измерения для производных единиц СИ а) частота а) Герц б) сила б) Ньютон в) давление в) Паскаль г) доза излучения г) Грэй д) активность нуклеида д) Беккерель 6. Взвешивание груза на весах является измерением б) прямым 7. Прочность бетона неразрушающим методом можно определить при помощи г) пружинного молотка ПМ 8. Отношения порядка и эквивалентности определены для физической величины а) силы землетрясения 9. Определение правильности отношения плеч в равноплечих или неравноплечих весах можно отнести к в) поверке компараторов 10. Мощность электродвигателя является показателем г) удельным 11. Термин «физическая величина» обозначает свойство в) общее в качественном отношении для физических объектов, но в количественном индивидуальное для каждого объекта 1.3. Физические величины и шкалы измерений 12. Единица физической величины – это (укажите все возможные варианты) а) размер физической величины, которому по определению придано значение, равное единице 13. Значение физической величины – это в) выражение размера физической величины в виде некоторого числа принятых для нее единиц 14. Измерение – это в) определение значения физических величин опытным путем с помощью специальных технических средств 15. Технические средства, используемые при измерениях и имеющие нормированные метрологические характеристики, называются средствами в) измерений 16. Основные виды получения числового значения измеряемой величины а) прямые г) совместные б) косвенные в) совокупные 17. Измерения, при которых значения физических величин получают на основе проведения опыта, называются б) прямыми 18. При косвенных измерениях а) размер искомой величины определяют путем прямых измерений другой величины, связанной с искомой определенными зависимостями 19. При совокупных измерениях (укажите все возможные варианты) а) производят одновременно измерения нескольких одноименных величин б) искомую величину определяют решением уравнений в) уравнения получают при прямых измерениях различных сочетаний одноименных величин 20. Совместные измерения – это б) производимые одновременно измерения двух или нескольких неодноименных величин для нахождения зависимостей между ними 21. Эталон единицы физической величины – это а) комплекс средств измерений, предназначенных для воспроизведения и хранения единицы данной величины 1.4. Международная система единиц СИ 22. Количество основных единиц измерения, содержащееся в Международной системе СИ 7 23. Единицы измерения из перечисленных относятся к основным единицам Международной системы единиц СИ (укажите все возможные варианты) а) кельвин (K) в) кандела (cd) д) метр (m) е) ампер (А) ж) секунда (s) к) моль (mol) л) килограмм (kg) 24. Единицы измерения, являющиеся дополнительными Международной системы единиц СИ а) радиан (rad) г) стерадиан (sr) 25. Радиан – это а) угол между двумя радиусами окружности, дуга между которыми по длине равна радиусу 26. Стерадиан – это б) телесный угол, вершина которого расположена в центре сферы и который вырезает на сфере поверхность площадью, равной площади квадрата со стороной, по длине равной радиусу сферы 27. Единица измерения величины телесного угла а) стерадиан (sr) 28. Единица измерения, которой выражается поток магнитной индукции а) вебер (Вб) 29. Сила F, по второму закону Ньютона, определяется по формуле F = m·a. Размерность силы F Б)  30. Каким измерением является определение состава бетонной смеси? а) совокупным 31. Каким измерением является определение прочности бетона при положении разрушающего усилия и площади поперечного сечения образца? в) косвенным 32. Измерения этого вида используются для определения прочности бетона ультразвуковым методом г) совместные 33. Для количественного выражения однородных физических величин применяется в) размерность 34. Физическая величина, входящая в систему величин и условно принятая независимой от других величин этой системы, называется в) производной 35. Совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей, ЭВМ и других технических средств, размещенных в разных точках контролируемого объекта с целью измерений одной или нескольких физических величин, свойственных этому объекту, и выработки сигналов в разных целях, называется в) измерительным комплексом 36. Моль – это наименование единицы измерения в) количества вещества 37. Одним из свойств физического объекта, общим в качественном отношении для многих физических объектов, но индивидуальным в количественном отношении для каждого из них, является … а) физическая 38. Прием или совокупность приемов сравнения измеряемой физической величины с ее единицей в соответствии с реализованным принципом измерений называется … измерений. г) методом 39. Из перечисленных единиц системы СИ основной является г) кандела 40. Разность показаний прибора в одной и той же точке диапазона измерений при плавном подходе к этой точке со стороны меньших и больших значений измеряемой величины называется в) вариацией показаний 41. В соответствии с логической структурой проявления свойств физических величин различают … основных типов шкал измерений. г) 5 42. Средство измерений, предназначенное для воспроизведения и (или) хранения физической величины одного или нескольких заданных размеров, значения которых выражены в установленных единицах и известны с необходимой точностью, называется а) мерой 43. Измерение напряжения и силы тока вольтметрами и амперметрами называется б) прямым 44. Наименованием единицы измерения термодинамической температуры является г) кельвин 45. Техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и хранящее единицу физической величины, размер которой принимают неизменным в течение известного интервала времени, называется а) средством измерений 46. Шкалы Цельсия, Фаренгейта и Реомюра являются шкалами а) интервалов 47. Измерение мощности с помощью амперметра и вольтметра называется б) косвенным 48. Измерение электрической энергии с помощью вольтметра, амперметра и хронометра может служить примером … измерения а) косвенного 49. Значение физической величины, полученное экспериментальным путем и настолько близкое к истинному значению, что в поставленной измерительной задаче может быть использовано вместо него, называют в) действительным 50. Наименованием единицы измерения термодинамической температуры является б) кельвин 51. Из перечисленных единиц системы СИ основной не является б) кулон 52. Физическая величина, входящая в систему величин и определяемая через основные величины этой системы, называется в) производной 53. Область значений величины, в пределах которой нормированы допускаемые пределы погрешности прибора, называется в) диапазоном измерений 54. Наибольшую точность измерений физической величины обеспечивает метод сравнения с мерой, который называется б) замещения 55. Определение искомого значения физической величины на основании результатов прямых измерений других физических величин, функционально связанных с искомой величиной, называется … измерением. г) косвенным 56. Средство измерений, предназначенное для получения значений измеряемой физической величины в установленном диапазоне и удобном для наблюдения виде, называется … г) измерительным прибором 57. Физическая величина, входящая в систему величин и условно принятая в качестве независимой от других величин этой системы, называется ... г) основной 58. Физические величины, описывающие физические и физико-химические свойства веществ, материалов и изделий из них, относятся к группе … физических величин. г) вещественных 59. Зависимость между значениями величин на входе и на выходе средств измерений, полученная экспериментально, называется а) градуировочной характеристикой 60. Проводимые одновременно измерения нескольких одноименных величин, при которых искомые значения величин определяются путем решения системы уравнений, получаемых при измерениях этих величин в различных сочетаниях, называются б) совокупными 61. Для количественного выражения однородных физических величин применяется в) размерность 62. Метод измерения, при котором на прибор воздействует разность измеряемой величины и величины известного размера, воспроизводимого мерой, называется методом в) дифференциальным 63. Средство измерений, предназначенное для воспроизведения величины заданного размера, называют а) государственным первичным эталоном единицы величины 64. Для количественного выражения однородных физических величин применяется б) размерность 65. Совокупность основных и производных физических величин, образованная в соответствии с принципами, когда одни величины принимают за независимые, а другие определяют как функции независимых, называется системой б) единиц физических величин 66. По способу получения информации измерения разделяют на б) совместные и совокупные 67. Если на приборе указан класс точности 0,5, то это означает, что погрешность всех приборов данного типа выражена в а) приведенной форме (отношении абсолютной погрешности к нормирующему значению в процентах) 68. Шкала физической величины, которая используется при определении твердости материала, называется шкалой а) порядка 69. Метрологическая характеристика средств измерений «вариация выходного сигнала» относится к группе характеристик в) погрешностей 70. Совокупность использования способов сравнения измеряемой величины с ее единицей в соответствии с выбранным принципом, называется в) методом измерения 2. Дидактическая единица № 2. ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ, ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ, ВЫБОР СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ 2.1. Погрешности измерений, их классификация 71. Какими нормативными документами обеспечивается соблюдение геометрических параметров сооружения? б) государственными стандартами Российской федерации в области строительства 72. Точность геометрического параметра – это б) степень приближения действительного значения геометрического параметра к его номинальному значению. 73. Расчет точности обеспечивает в) собираемость конструкций с заданными эксплуатационными свойствами при наименьших затратах 74. Цена деления шкалы измерительного прибора – это г) разность значений измеряемой величины, соответствующая двум соседним отметкам 75. При определении ... погрешность измерительного средства является незначительной по сравнению с другими погрешностями г) геометрических параметров теодолитом 76. При измерении усилия динамометр показывает 2000 Н, погрешность градуировки равна 10 Н. Среднее квадратическое отклонение показаний F = 2 Н. Укажите доверительные границы для истинного значения измеряемого усилия с вероятностью P = 0,98 (tP = 3,143). в) F = 2010 ± 6 Н, Р = 0,98 77. В основе определения предела допускаемой погрешности измерения лежит принцип а) пренебрежимо малого влияния погрешности измерения на результат измерения 78. Совокупность действий, производимых с целью оценки погрешности средств измерений и установления их пригодности называется б) проверкой 79. При числе наблюдений более 20 для оценки грубых промахов приме- няют критерий б) трех сигм 2.2. Обработка результатов многократных измерений 80. При числе наблюдений менее 20 для оценки грубых промахов приме- няют критерий а) Романовского 81. Среднее квадратическое отклонение определяется по формуле  82. Границы доверительного интервала, в котором с заданной вероятностью находится случайная погрешность среднего арифметического, определяются по формуле  83. По какой формуле определяют критерий Романовского:  84. При определении критерия трех сигм решают неравенство  85. При измерении расстояний между осями болтовых отверстий L получены значения в миллиметрах: 5003; 5001; 5000; 5001; 4999; 5002; 4998. Укажите доверительные границы условноистинного значения длины с вероятностью Р = 0,95 (tp = 2,77) а) L = 5001  мм, Р = 0,95 Решение. За результат многократного измерения принимают среднее арифметическое результатов наблюдений х. Доверительные границы случайной погрешности результата измерения  Среднее квадратическое отклонение погрешности измерения определяется по формуле  При многократном измерении сначала определяется среднее значение  = (5003 + 5001+ 5000 + 5001+ 4999 + 5002+ 4998) / 7 = 5001. Среднее квадратическое отклонение погрешности измерения определяется по формуле [2]  86. Среднее арифметическое 54,3. Среднее квадратическое отклонение среднего арифметического 0,30. Границы доверительного интервала при производстве 6 измерений с обеспеченностью 0,95 см. таблицу. а)  Решение. Доверительные границы случайной погрешности результата измерения определяются по формуле  где  – значение функции Стьюдента;  – среднее квадратическое отклонение среднего арифметического.В соответствии с таблицей коэффициент при вероятности 0,95 и 6 измерениях равен 2,57  = ±2,57 · 0,30 = ±0,8 87. Среднее квадратическое отклонение среднего арифметического определяется по формуле …, где х – среднее арифметическое измеряемой величины; х – значение физической величины; n – количество наблюдений; m – количество пар наблюдений.  88. Определите условно-истинное значение расстояния между осями L колонн и доверительный интервал, в котором находится это значение с вероятностью Р = 0,99 (tp = 4,6). Измеренное расстояние в метрах: 17,153; 17,154; 17,150; 17,149; 17,152. Среднее квадратическое отклонение среднего арифметического 0,89 а) L = 17151 4 мм, Р = 0,99 Решение. Условно-истинное значение расстояния между осями с определенной степенью вероятности можно записать как  В условиях задачи оно определено и равно 0,89. Доверительный интервал: 4,6 · 0,98 = 4,09 = 4 мм. Условно-истинное значение L = 17151 4 мм. 2.3. Обработка результатов однократных измерений 89. Укажите соответствие погрешностей измерений а) субъективная погрешность -а) обусловлена недостаточной квалификацией или индивидуальными особенностями оператора б) инструментальная погрешность -б) погрешность применяемого средства измерения в) методическая погрешность- в) обусловлена несовершенством применяемого метода измерения 90. Случайная погрешность характеризуется следующими определениями а) составляющая погрешности измерения б) в появлении не наблюдается какой-либо закономерности в) обнаруживаются при повторных измерениях одной и той же величины в виде разброса получаемых результатов г) эти погрешности неизбежны, неустранимы и всегда присутствуют в измерениях д) описание возможно на основе теории вероятности и математической статистики ж) изменяется случайным образом при многократных измерениях 91. Систематическая погрешность характеризуется следующими определениями а) составляющая погрешности измерения ж) остается постоянной и закономерно изменяющейся при повторных измерениях одной и той же физической величины и) может быть почти полностью исключена путем ввода поправки 92. При производстве измерений погрешность составила 0,01. Результат измерения составил 17,1551. Округлите полученный результат в соответствии с правилами г) 17,16 93. Случайные погрешности обладают следующими свойствами (укажите все свойства): а) равные по абсолютной величине положительные и отрицательные погрешности равновероятны б) большие погрешности наблюдаются реже чем малые в) с увеличением числа измерений одной и той же величины среднее арифметическое погрешностей стремится к нулю 94. В первую очередь при планировании измерительного эксперимента следует обратить внимание на … измерения г) характеристики объекта 95. Границы доверительного интервала дисперсии при нормальном распределении результатов измерений и известной доверительной вероятности определяются с помощью б) распределения Пирсона 96. Погрешность измерения, выраженная в единицах измеряемой величины, называется б) абсолютной 97. Если необходимо контролировать силу электрического тока с точностью до 0,1 А, то амперметр следует выбирать с ценой деления ... А. а) 0,1 98. В основу выбора средств измерений (СИ) при контроле параметров по точности положен принцип б) погрешность измерения должна быть сопоставима с возможным отклонением контролируемого параметра 2.4. Выбор средств измерений по точности 99. Если при проведении 9 измерений электрического тока амперметром класса точности 1,0 с диапазоном измерения от 0 до 10 А среднеквадратиче- ская погрешность результата единичных измерений 8 составила ± 0,03 А, то погрешность измерения для доверительной вероятности 0,95 (tрп = 2,302) бу- дет равна … А. в) ± 0,1 100. Если наибольшая абсолютная погрешность при измерении напряжения милливольтметром с верхним пределом измерения 100 мВ при измерении напряжения 20 мВ составляет 1,2 мВ, то класс точности прибора равен г) 1,5 101. Если при измерении электрического напряжения цифровым вольтметром получили значение 245,86 В, а погрешность составила ± 3,75 В, то согласно правилам округления результат измерения должен быть представлен в виде а) (245,9 ± 3,8) В 102. По форме количественного выражения погрешности измерений разделяют на в) абсолютные и относительные 103. При выборе СИ по метрологическим характеристикам цена деления шкалы в зависимости от заданной точности измерения должна в) соответствовать заданной точности измерения 104. При измерениях рабочий участок шкалы СИ должен выбираться по правилу: относительная погрешность в пределах рабочего участка шкалы СИ не должна превышать приведенную погрешность более чем в … раз(а). б) 3 105. Составляющая погрешности результата измерения, изменяющаяся случайным образом, называется в) случайной 106. Если при измерении напряжения двумя вольтметрами (у первого – класс точности 1,0, предел измерения 300 В, а у второго соответственно – 2,5 и 250 В), то набольшая возможная разница показаний равна … В. 3,25 107. По условиям проведения измерений погрешности разделяют на а) абсолютные и относительные 108. Если при измерении электрического напряжения вольтметром класса точности 1,5 с диапазоном измерения от 0 до 100 В прибор показал 75 В, а погрешность градуировки шкалы составляет + 2 В, то результат измерения должен быть представлен в виде б) (77,0 ± 1,5) В 109. Отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины называется а) погрешностью 110. По закономерностям проявления погрешности измерений их делят на г) случайные и систематические 111. Из перечисленных погрешностей нельзя назвать систематической погрешность, обусловленную в) случайными факторами 112. Качество измерения определяется величиной … погрешности. в) относительной 113. Для оценки погрешности измерения наиболее удобным описанием закона распределения случайных погрешностей является а) функция распределения 114. Реальную погрешность измерения определяют суммированием воз- можных источников ее появления, если б) нет информации о составляющих погрешности измерения 115. На величину доверительного интервала погрешности измерений при многократных наблюдениях не влияет г) число измерений 116. Доверительными границами случайной погрешности результата измерения являются г) верхняя и нижняя границы доверительного интервала, в который по- падает измеряемая величина с вероятностью Р 117. Величина доверительного интервала погрешности измерения не зависит от б) величины постоянной систематической погрешности 118. При выборе средств измерения по погрешности сначала необходимо установить г) предел допускаемой погрешности СИ 119. Приведенная погрешность выражается отношением  120. Среднеквадратическая погрешность результатов единичных измерений в ряду измерений вычисляется по формуле  121. При многократных измерениях с n < 20 по выражению  вычисляют значение для определения в) грубых погрешностей измерений (промахов) |