Мет.рек Метрология УК. Методические рекомендации по выполнению практических занятий

• Название: Методические рекомендации по выполнению практических занятий
• Дата: 27.06.2022
• Размер: 1.63 Mb.
• Имя файла: Мет.рек Метрология УК.docx
• Тип: Методические рекомендации; #617189
• страница: 2 из 8

Титульный лист — это первый лист документа (пояснительной за­писки), который является источником информации, необходимой для обработки и поиска текстового документа. Выполняется на ли­стах формата А4 (210x292) в соответствии с ГОСТ 2.301—68 «ЕСКД. Форматы» без основной надписи с рамкой и полями: 20 мм — слева и по 5 мм сверху, снизу и справа по форме, приведенной на рис. 2.1. Номер страницы на титульном листе не проставляют. Ниже приведено содержание полей, указанных на этом рисунке:

поле 1— наименование ведомства, в систему которого входит ор­ганизация, разработавшая данный документ. Пример: Министерство образования и науки Хабаровского края;

поле 2 — наименование организации, в которой разработан данный документ. Пример: КГБОУ СПО «Хабаровский промышленно-экономический техникум»;

поле 3— наименование дисциплины, по которой выполнена дан­ная работа. Пример: Метрология, стандартизация, сертификация;

поле 4 — наименование вида работы. Пример: Дипломный проект;

поле 5— наименование темы работы. Пример: Разработка электронного учебника;

поле 6 — наименование текстового документа. Пример: Дипломный проект;

поле 7 — классификационный номер документа. В соответствии с ГОСТ 2.201—80 «ЕСКД. Обозначение изделий и конструкторских документов» и классификатором ЕСКД все конструкторские доку­менты имеют обозначения.

Рисунок 2.1 – Форма титульного листа с разметкой

В процессе обучения студенты присваивают разрабатываемым конструкторским документам (курсовым и дипломному проектам) классификационные номера в соответствии со следующей струк­турой:

КМТ

230113

ХХ

ХХ

ПЗ

Буквенный код документа

Код документа

Порядковый номер студента по учебному журналу

Код специальности

Организация - разработчик (аббревиатура)

Например, ХПЭТ.230113.10 01 ПР. В приведенном примере класси­фикационного номера приняты следующие обозначения:

КМТ – Красноярский многопрофильный техникум; 270207 — код специальности «Управление качеством продукции, процессов и услуг» в соответ­ствии с общероссийским классификатором профессий ОКП;

10 — номер студента по журналу (номер варианта);

01 — номер документа;

ПР — буквенный код документа (практическая работа).

Для полноты информации в соответствии с ГОСТ 2.102—68 «ЕСКД. Основные надписи» ниже приведены коды некоторых конструктор­ских документов для специальностей электронного профиля:

31 — схема электрическая структурная;

32 — схема электрическая функциональная;

33 — схема электрическая принципиальная;

СБ — сборочный чертеж;

ВО — чертеж общего вида;

ГЧ — габаритный чертеж;

Д — временные диаграммы, графики;

ПЭЗ — перечень элементов.

Печатная плата (ПП), спецификация и маршрутно-операционная карта (МОК) кода не имеют;

поле 8— код учебной группы. Пример: КСиК-41;

поле 9 — слово «Руководитель»;

поле 10 — фамилия и инициалы руководителя. Пример: Фомичев Е.Н.;

поле 11 — слово «Разработчик»;

поле 12 — фамилия и инициалы студента. Пример: Мозговой И.В.;

поле 13 — год выпуска документа. Пример: 2022.

Текст в полях 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 13 размещают посередине каждой строки.

Как отмечалось ранее, титульный лист выполняется только черным цветом вручную основным чертежным шрифтом h5 или набирается в текстовом редакторе Word и распечатывается на принтере. Наиме­нование темы и обозначение документа пишут прописными буквами (кегль 14). Расстояние между словами — один пробел.

Наименование темы выполняется прописными буквами. Вид работы и наименование документа, на который со­ставляется титульный лист, т.е. надписи «Пояснительная запи­ска», «Курсовой проект», выполняют строчными буквами шрифта того же размера, за исключением первых букв, выполняемых про­писными.

Оформление листа «Со­держание» осуществляется в соответствии с действующим стандартом ГОСТ 2.105—95 «ЕСКД. Общие требования к текстовым документам». Содержание составляют на документ, у которого объем превышает 10 страниц. Содержание помещают на листе, следующем после титульного ли­ста ПЗ. Лист «Содержание» включают в общее количество листов ПЗ. Лист «Содержание», так же, как и вся ПЗ, выполняется на листах формата А4.

Если лист «Содержание» превышает по объему один лист, то пер­вый лист имеет основную надпись (штамп) размером 40x185 мм (рис. 2.2, а),последующие листы, как и все листы ПЗ, имеют основную надпись размером 15x185 мм (рис. 2.3, б).


а)



б)
Рисунок 2.2 – Основная надпись первого (а) и последующих (б) листов ПЗ
Слово «Содержание» записывают в виде заголовка (симметрично тексту) с прописной буквы. Заголовок не подчеркивают. Наименова­ния разделов, включенные в лист «Содержание», записывают строч­ными буквами, начиная с прописной буквы и абзацного отступа.

Расстояние от верхней рамки до заголовка «Содержание» и рас­стояние между заголовком и текстом должно быть равно 15 мм. Рас­стояние между строчками (интервалы) текста — 10 мм.

Содержание включает все структурные элементы документа, вхо­дящие в его состав (введение, наименования всех разделов и подразде­лов, заключение) с указанием номеров листов, с которых начинаются эти элементы документа; приложения номеров разделов не имеют.

Номера разделов и подразделов по тексту документа и в содержа­нии должны совпадать.

Лист «Содержание» должен иметь основную надпись в соответствии с ГОСТ 2.104-2006 «ЕСКД. Основные надписи». Указанный ГОСТ устанавливает единую форму, размеры и порядок оформления основной надписи, которую располагают в правом нижнем углу вплотную к рам­ке. На листах формата А4 основную надпись располагают только вдоль короткой стороны. На листах больших форматов основную надпись можно располагать как вдоль короткой, так и вдоль длинной сторон.

Далее поясняется заполнение граф основной надписи листа «Со­держание» по полям.

В строке «Разработал» записывают фамилию студента; в стро­ке «Проверил» — фамилию преподавателя, принимающего работу; в строке «Утвердил» — фамилию председателя предметной (цикловой)комиссии (это относится только к дипломному проекту); в строке «Ре­цензент» — фамилию рецензента (только для дипломного проекта).

В поле 1 вписывают классификационный номер студента (разра­ботчика). В поле 2 записывают наименование изделия (тему проекта). Если название переходит на вторую строку, то расстояние в начале и в кон­це строки должно быть не менее 3 мм. Полное наименование изделия должно соответствовать принятой терминологии и быть по возмож­ности кратким. Заполняется основная надпись шрифтом «5» и «3,5» с углом наклона 75°.После наименования изделия (темы) ниже за­писывают наименование документа — «Пояснительная записка» — шрифтом на 1—2 размера меньшим, чем наименование изделия.

В поле 4 «Лист» указывают цифру «2», так как титульный лист ПЗ, является первым не нумеруемым листом.

В поле 5 «Листов» проставляют общее количество листов ПЗ с уче­том разделительных листов приложений.

В поле 6 записывают шифр группы, в которой обучается студент, симметрично относительно боковых рамок и на одинаковом расстоя­нии сверху и снизу.

В поле 8 вписывают фамилии разработчика и принимающего.

В поле 9 проставляют подписи.

В поле 10 — дату сдачи и приема проекта.

В основной надписи последующих листов ПЗ вписывают только классификационный номер и номер листа.
Ход работы

1. 
   Получить у преподавателя задание на выполнение данной работы.
   
2. 
   Оформить титульный лист с применением печатающих и графических устройств вывода ЭВМ — провести настройку ПК, выбрать шрифт, набрать и расположить текст в соответствии с приведенными рекомендациями. На листе формата А4 оформить рамку с полями и заполнить основную надпись.
   
3. 
   В соответствии с заданием оформить лист «Содержание» с указанием номеров страниц (произвольных). Провести на­стройку текстового редактора Word, выбрать шрифт, набрать и распо­ложить текст в соответствии с ранее приведенными рекомендациями (ГОСТ 2.004—88 «ЕСКД. Общие требования к выполнению конструк­торских и технологических документов на печатающих и графических устройствах вывода ЭВМ») и распечатать.
   
4. 
   На листе формата А4 выполнить титуль­ный лист и содержание в соответствии с заданием.
   

Содержание отчета

1. Наименование и цель работы.

2. Задание.

3. Оформленный титульный лист с подписью исполнителя.

4. Оформленный лист «Содержание» с подписью исполнителя и датой сдачи работы.

Практическое занятие № 3

Методы оценки погрешностей
Цель: изучить методы оценки погрешностей, научиться определять погрешности косвенных измерений и обрабатывать результаты наблюдений.

Теоретические сведения

Погрешностью называется отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.

В электрорадиоизмерениях различают несколько видов погрешностей, которые можно подразделить на две большие группы: основные и дополнительные.

Основная погрешность определяется при нормальных условиях работы измерительного прибора, т.е. при определенных температуре, влажности окружающей среды, давлении, частоте, форме и значении питающего напряжения, а также при его рабочем положении (для электромеханических приборов).

Дополнительная погрешность появляется при отклонении величин, влияющих на результат измерения, от нормальных значений.

Измерения классифицируются по определенным признакам, например, по способу получения результата измерения они подразделяются на прямые и косвенные.

При прямых измерениях искомая величина определяется непосредственно прибором: ток — амперметром, напряжение —вольтметром и т.д.

При косвенных измерениях искомая величина определяется посредством выполнения определенных математических действий с использованием результатов измерений, например, измерение частоты осциллографом.

Абсолютной погрешностью Δ, выражаемой в единицах измеряемой величины, называется отклонение результата измерения х от истинного значения x_и:



Абсолютная погрешность характеризует величину и знак полученной погрешности, но не определяет качество самого проведенного измерения.

Относительной погрешностью δ называется отношение абсолютной погрешности измерения к истинному значению измеряемой величины:



Мерой точности измерений служит величина, обратная модулю относительной погрешности, т.е. 1/ |δ |. Погрешность δ часто выражают в процентах: δ =100Δ/ x_и (%). Поскольку обычно Δ << x_и, то относительная погрешность может быть определена как δ ≈ Δ/ x или δ =100Δ/ x (%).

По характеру проявления погрешности делятся на четыре группы: систематические, случайные, промахи и грубые погрешности.

Систематическая погрешность измерения - это погрешность, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при повторных измерениях одной и той же величины.

Случайная погрешность измерения - это погрешность, изменяющаяся случайным образом при повторных измерениях одной и той же величины.

Промахи являются следствием неправильных действий экспериментатора или внезапного отказа приборов.

Грубой погрешностью называется погрешность, существенно превышающая погрешность, оправданную условиями измерения, свойствами применяемых средств измерений, методом измерений, квалификацией экспериментатора. Характеристикой случайных погрешностей является закон распределения их вероятностей. Чаще других встречается нормальный закон распределения погрешностей.

Основной параметр распределения случайных погрешностей - среднее квадратичеокое отклонение /СКО/ результата измерений .

Наиболее достоверным значением измеряемой величины на основании большого ряда заслуживающих одинакового доверия наблюдений является арифметическое среднее из полученных результатов наблюдений:

.
СКО арифметического среднего определяется по формуле:





где: Х_i - результат i-го измерения;

n- количество измерений.
Таблица 1 Значение нормированной функции Лапласа

Z	Ф(z)	Z	Ф(z)	Z	Ф(z)	Z	Ф(z)
1	2	3	4	1	2	3	4
0,0	0,00000	2,1	0,48214	1,0	0,34131	3,1	0,49903
0,1	0,03983	2,2	0,48610	1,1	0,36433	3,2	0,49931
0,2	0,77926	2,3	0,48928	1,2	0,38493	3,3	0,49952
0,3	0,11791	2,4	0,49180	1,3	0,40320	3,4	0,49966
0,4	0,15542	2,5	0,49379	1,4	0,41924	3.5	0,49977
0,5	0,19146	2,6	0,49534	1,5	0,43319	3,6	0,49984
0,6	0,22575	2,7	0,49653	1,6	0,44520	3,7	0,49989
0,7	0,25804	2,8	0,49744	1,7	0,45543	3,8	0,49993
0,8	0,28814	2,9	0,49813	1,8	0,46407	3,9	0,49995
0,9	0.31594	3,0	0,49865	1,9	0,47128	4,0	0,499968
				2,0	0,47725	4,5	0,499999

При нормальном законе распределения погрешностей границы доверительного интервала определяются функцией Лапласа:





где Ф(z)- нормированная функция Лапласа:

Значения Ф(z)- взяты из таблицы 1.

Значения аргумента Z функции, где Ф(z) определяются соотношением Z=/_x. Для симметричного интервала (₁==₂)


При наличии систематической погрешности последнее выражение примет вид:



При малом числе наблюдений (n<20) доверительный интервал определяют с помощью коэффициента Стьюдента:t=±/.

Коэффициент t можно определить из таблицы 2 по заданному числу наблюдений n и заданной /выбранной/ доверительной вероятности P.

Результат измерения записывают в соответствии с ГОСТ 8.011-72. Рассмотрим только первую форму, которая используется как окончательная. Показателем точности в этой форме является интервал, в котором с установленной вероятностью P находят суммарную погрешность измерения: Х; (x) от _н(х) до _в(х); P,где: (x), _н(х), _в(х)- погрешность измерения соответственно с нижней и верхней границей, в тех же единицах; P-установленная вероятность, с которой погрешность измерения находится в этих границах. Например: 121 м/с;  от -1 до 2 м/с; Р = 0,99.

При симметричном доверительном интервале допускается записывать результат в виде (Х); Р. Например: (100±1) В; Р=0,95,

При записи результата необходимо соблюдать следующие правила:

число значащих цифр в показателе точности должно быть не больше двух; последний разряд среднего определяется последним разрядом погрешности.

Таблица 2 Коэффициент Стьюдента

n	P
	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	0,95	0,99
1	2	3	4	5	6	7	8
2	1,00	1,38	2,0	3,1	6,3	12,7	63,7
3	0,82	1,06	1,3	1,9	2,9	4,3	9,9
4	0,77	0,98	1,3	1,6	2,4	3,2	5,8
5	0,74	0,94	1,2	1,5	2,1	2,8	4,6
6	0,73	0,92	1,2	1,5	2,0	2,6	4,0
7	0,72	0,90	1,1	1,4	1,9	2,4	3,7
8	0,71	0,90	1,1	1,4	1,9	2,4	3,5
9	0,71	0,90	1,1	1,4	1,9	2,3	3,4
10	0,70	0,88	1,1	1,4	1,8	2,3	3,3
11	0,70	0,87	1,1	1,4	1,8	2,2	3,1
12	0,70	0,87	1,1	1,4	1,8	2,2	3,1
14	0,69	0,87	1,1	1,4	1,8	2,2	3,0
16	0,69	0,87	1,1	1,3	1,8	2,1	2,9
18	0,69	0,86	1,1	1,3	1,7	2,1	2,9
20	0,69	0,86	1,1	1,3	1,7	2,1	2,9

Ход работы
Вычисление показателей точности выполняют в таком порядке:

1/ вычисляют среднее арифметическое серии измерений X ;

2/ находят оценку СКО результата _x,

3/ задавшись вероятностью Pпо табл.3, находят tиз графы, соответствующей данному P и числу наблюдений n;

_{4/ найденный доверительный интервал представляют в виде}

 t_x
Обработка результатов косвенных измерений

При косвенных измерениях задача решается следующим образом.

1. Значение величины y находят, подставляя в зависимостьy=f(x₁, x₂,…, x_m)известные значения x_i .

2. Систематическую погрешность измерения У определяют по формуле:



где частные производные вычисляют при .

3. СКО случайной погрешности для y находят по выражению:



,где r_ij - коэффициент корреляции между i-й и j-й погрешностями.

Если погрешности коррелированы r_i= ± 1, выражение для _y примет вид:



При независимых погрешностях r_ij=0, и выражение для СКО можно записать как:


Задание для самостоятельного выполнения
Произвести полную обработку ряда полученных наблюдений и записать результат измерений согласно первой форме записи по ГОСТ 8.011-72 при нормальном законе распределения погрешностей и заданной доверительной вероятности. Результаты наблюдений приведены в таблице 3.
Таблица 3 Результаты наблюдений

№ варианта	Довери тельная вероят ность	Пара метры	Показания прибора
1	2	3	4
01	0,95	U,B	127, 123, 130, 131, 126, 125, 120
02	0,94	R,Om	10,1, 10,3, 9.8, 9,9, 10,2, 10,1
03	0,99	C,пФ	1450, 1440, 1448, 1455, 1445, 1435, 1451, 1458,1449, 1457
04	0,29	P,Bт	37, 27, 30, 33, 35, 27
05	0,92	L,мГн	202, 205,198, 195, 200, 203, 199, 208
06	0,99	U,B	6,2 6,1 6,5 6,2 6,5 6,1 6,4 6,6 6,4
07	0,95	I,A	223, 215, 210, 225, 212, 219
08	0.97	,Гц	2014, 2005, 1950, 1993, 1960, 1980, 2000, 1985, 1995, 2013
09	0,94	U,B	27, 25, 29, 28, 22, 23
10	0,96	R,Oм	150, 135, 145, 155, 153, 148, 151, 140
11	0,95	,Гц	3000, 3100,3050, 3010, 2970, 2950, 2935
12	0,99	U,B	27,5 27,1 26, 9 27,3 27,8 27,2 27,0 27,7 28
13	0,98	Р,Вт	75, 73, 77, 72, 70, 79, 74, 69, 80, 74
14	0,90	U,B	127, 125, 120, 130, 129, 122, 136, 119, 115
15	0,97	C,nФ	257, 247, 245, 252, 253, 242, 230, 239, 235, 260
16	0,94	L,мкГн	1250, 1240, 1255, 1235, 1260
17	0,98	R,кOм	47, 45, 48, 43, 44, 49, 50, 53
18	0,95	I,мA	76, 71, 73, 70, 72, 80, 79
19	0,95	L,мГн	36, 34, 39, 40, 32, 35, 33, 37
20	0,93	P,Bт	48, 52, 55, 47, 46, 44
21	0,99	С,пФ	200, 195, 193, 206, 210, 190, 199, 205, 206, 196
22	0,98	R,Oм	500, 510, 491, 486, 503, 509, 495, 502, 512
23	0,90	V,m/c	700, 720, 730, 735, 717, 710
24	0,91	U,B	27, 23, 29, 24, 29, 30, 26
25	0,93	T0C	95, 89, 85, 91, 86, 84, 92, 87, 85
26	0,95	,C	75, 69, 80, 79, 71, 68, 73, 72
27	0,99	,Гц	145, 138, 195, 130, 137, 142, 143, 132, 130, 139
28	0,93	n,об/с	350, 361, 352, 340, 345, 349, 355,
29	0,95	U,B	250, 243, 254, 260, 253, 259, 255
30	0,93	P, Вт	65,67,68,66,60

Пример решения:

Ряд показаний прибора, Вт: 21,19,22,24,18.

Доверительная вероятность Р=0,90.

Определим среднее арифметическое и примем за результат измерения:



Где n – количество измерений, n=5

Определим среднеквадратичное отклонение результата измерения:






Определим коэффициент Стьюдента t(n,p). Так как n=5 и доверительная вероятность Р=0,90 из таблицы 2 определим:t=2.1

<sub>Границы доверительного интервала

Запишем результат измерения согласно первой форме ГОСТ 8.011-72</sub>

20.8 Вт; 0т -2.24 до 2.24 Вт; Р=0.90 Вт