Практическая работа по радиоприемным устройствам. Практическая работа №1. Практическая работа 1 Расчет погрешностей измерений Погрешности измерений
 Скачать 76 Kb.
|
|
Практическая работа № 1 Расчет погрешностей измерений Погрешности измерений Абсолютной называют погрешность измерений, выраженную в тех же единицах, что и измеряемая величина. Её определяют, как: = А - Хист или А – Хд, где А - результат измерения; Хист - истинное значение измеряемой физической величины; Хд - действительное значение измеряемой величины. Относительная погрешность измерения () представляет собой отношение абсолютной погрешности измерений к истинному (действительному) значению измеряемой величины. Относительную погрешность в % определяют по формуле:  или  Статической называют погрешность, не зависящую от скорости изменения измеряемой величины во времени. Динамической называют погрешность, зависящую от скорости изменения измеряемой величины во времени. Динамическая погрешность обусловлена инерционностью элементов измерительной цепи средства измерения. Систематической (c) называют составляющую погрешности измерения, остающуюся постоянной или закономерно изменяющейся при повторных измерениях одной и той же величины. Случайной  называют погрешность измерений, изменяющуюся случайным образом при повторных измерениях одной и той же величины. Случайная погрешность возникает при одновременном воздействии многих источников, каждый из которых сам по себе оказывает незаметное влияние на результаты измерений, но суммарное воздействие всех источников может оказаться достаточно сильным. Как правило, при выполнении измерений случайная и систематическая погрешности проявляются одновременно, поэтому погрешность измерения равна:  .Погрешности средств измерений. Это отклонение реальной функции преобразования от номинальной. Отклонения реальной характеристики от номинальной, отсчитанные вдоль оси Х или оси У, т. е. разности вида y = Ур - Ун или x = Хр - Хн, есть абсолютные погрешности преобразования, выраженные в единицах величин Х или У. Абсолютная погрешность измерительного прибора XП - это разность между показанием прибора ХП и истинным (действительным) ХД значением измеряемой величины: XП = ХП – ХД При этом за действительное значение физической величины при оценке погрешности рабочего средства измерений принимают показания образцового средства измерений, при оценке погрешности образцового средства - показания, полученные с помощью эталонного средства измерений. Абсолютная погрешность измерительного преобразователя по входу - это разность между значением величины на входе преобразователя ХВ и истинным (действительным) значением этой величины на входе ХВД. При этом значение величины на входе ХВ определяется по истинному (действительному) значению величины на выходе преобразователя с помощью градуировочной характеристики, приписанной преобразователю. Таким образом, ХВ =Х*ВД – ХВД, где ХВ - погрешность измерительного преобразователя по входу; Х*ВД – истинное (действительное) значение величины на выходе, найденное по градировочной характеристике преобразователя; ХВД - истинное (действительное) значение преобразуемой величины на входе. Абсолютная погрешность измерительного преобразователя по выходу - это разность между истинным (действительным) значением величины преобразователя на выходе DХВЫХ.Д и значением величины на выходе Х*ВЫХ.Д, определяемым по истинному (действительному) значению величины на входе с помощью градуировочной характеристики, приписанной преобразователю. Таким образом, DХВЫХ.П = ХВЫХ.Д - Х*ВЫХ.Д, где DХВЫХ.П - погрешность измерительного преобразователя по выходу; ХВЫХ.Д - действительное значение преобразуемой величины на выходе преобразователя; Х*ВЫХ.Д - действительное значение преобразуемой величины на выходе, определяемое по действительному значению ее на входе с помощью градуировочной характеристики. Абсолютная погрешность - это разность между номинальным значением меры ХН и истинным (действительным) ХД воспроизводимой ею величины, т. е. ХМ = ХН – ХД, где ХМ - абсолютная погрешность мepы; ХН - номинальное значение мepы; ХД - действительное значение воспроизводимой мерой величины. Относительная погрешность меры или измерительного прибора (П) - это отношение абсолютной погрешности меры или измерительного прибора к истинному (действительному) значению воспроизводимой или измеряемой величины. Относительная погрешность меры или измерительного прибора, в процентах, может быть выражена как:  .Относительная погрешность измерительного преобразователя по входу (выходу) - это отношение абсолютной погрешности измерительного преобразователя по входу (выходу) к истинному (действительному) значению величины на входе (выходе), определяемому по истинному значению величины на входе (выходе) с помощью номинальной характеристики, приписанной преобразователю. Итак, относительная погрешность средства измерений, выражаемая в процентах или в относительных единицах, не остается постоянной вследствие изменения величин Х или Y по шкале измерительного устройства.  С учетом того, что относительная погрешность средства измерений не остается постоянной, то вводится понятие приведенной погрешности, в общем виде определяемой:  ,где - приведенная погрешность средства измерений; XN - нормирующее значение измеряемой величины. Приведенная погрешность измерительного прибора - это отношение абсолютной погрешности измерительного прибора ХП к нормирующему значению. Нормирующее значение XN - это условно принятое значение, равное или верхнему пределу измерений, или диапазону измерений, или длине шкалы. Приведенную погрешность обычно выражают в процентах:  .Приведенная погрешность позволяет сравнивать по точности приборы, имеющие разные пределы точности. Предел допускаемой погрешности средства измерений - это наибольшая, без учета знака, погрешность средства измерений, при котором оно может быть признано и допущено к применению. Определение применимо к основной и дополнительной погрешности средств измерений. Для всех точек шкалы одинаков предел допускаемой абсолютной погрешности, определяемой классом точности средства измерений и диапазоном измерений, а предел допускаемой относительной погрешности измерения зависит от конкретной отметки шкалы, т. е. чем меньше показания прибора по шкале, тем больше относительная погрешность. Вследствие этого верхний предел показаний прибора нужно выбирать таким образом, чтобы значение измеряемой величины находилось в конце шкалы. Инструментальные погрешности - это погрешности, вызываемые особенностями свойств средств измерений. Они возникают вследствие недостаточно высокого качества элементов средств измерений. К этим погрешностям можно отнести изготовление и сборку элементов средств измерений; погрешности из-за трения в механизме прибора, недостаточной жесткости его элементов и деталей и др. Подчеркнем, что инструментальная погрешность индивидуальна для каждого средства измерений Методическая погрешность - это погрешность средства измерения, возникающая из-за несовершенства метода измерения, неточности соотношения, используемого для оценки измеряемой величины. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ: 1. Что такое абсолютная погрешность измерений? 2. Что такое относительная погрешность измерений? 3. Что такое систематическая погрешность измерений? 4. Что такое случайная погрешность измерений? 5. Что такое промах? 6. Что такое абсолютная погрешность средства измерения? 7. Что такое относительная погрешность средства измерения? 8. Что такое приведенная погрешность? Для каких целей она рассчитывается? 9. Что такое относительная погрешность средства измерения по входу и по выходу? 10. Что такое инструментальная погрешность средства измерения? 11. Что такое методическая погрешность? ВАРИАНТЫ ЗАДАЧ: Задача 1: Вольтметром с диапазоном измерения от 0 до 250 В произведен ряд измерений:
Произвести оценку результатов измерений (найти абсолютную, относительную и приведенные погрешности); За нормирующее значение принять верхний предел шкалы. Задача 2: Омметром с диапазоном измерения от 0 до 300 МОм произведен ряд измерений:
Произвести оценку результатов измерений (найти абсолютную, относительную и приведенные погрешности); За нормирующее значение принять верхний предел шкалы. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||