Главная страница
Навигация по странице:

  • Задача 9.

  • 2.2.2. Вычисление погрешностей с учетом класса точности средств измерения

  • 2.2.3. Определение среднеквадратического отклонения и доверительного интервала

  • 2.2.4. Обнаружение грубых погрешностей

  • Задача 2.

  • 2.2.5. Нахождение погрешностей косвенных измерений Цель занятия : получить практические навыки нахождения погрешностей косвенных измерений. Задача 1.

  • 2.3. Расчетно-графическая работа

  • Зад Метрология. 2 Задачи 2 Вычисление абсолютных, относительных и приведенных погрешностей средств измерения


    Скачать 0.73 Mb.
    Название2 Задачи 2 Вычисление абсолютных, относительных и приведенных погрешностей средств измерения
    АнкорЗад Метрология
    Дата06.06.2021
    Размер0.73 Mb.
    Формат файлаpdf
    Имя файлаtask_271653.pdf
    ТипЗадача
    #214532

    2.2. Задачи
    2.2.1. Вычисление абсолютных, относительных и приведенных
    погрешностей средств измерения
    Цель занятия: получить практические навыки решения задач на вычисление абсолютных, относительных, приведенных погрешностей и вариации показаний приборов.
    Пример решения задачи.
    Задача 1. Вольтметром со шкалой (0…100) В, имеющим абсолютную погрешность U

    = 1 В, измерены значения напряжения 0; 10; 20; 40; 50;
    60; 80; 100 В. Рассчитать зависимости абсолютной, относительной и приведенной погрешностей от результата измерений. Результаты представить в виде таблицы.
    Решение.
    Для записи результатов формируем таблицу (табл. 2.1), в столбцы которой будем записывать измеренные значения U , абсолютные U

    , относительные U
    δ
    и приведенные U
    γ
    погрешности.
    В первый столбец записываем заданные в условии задачи измеренные значения напряжения: 0; 10; 20; 40; 50; 60; 80; 100 В.
    Значение абсолютной погрешности известно из условий задачи
    ( U

    = 1 В) и считается одинаковым для всех измеренных значений напряжения; это значение заносим во все ячейки второго столбца.
    Значения относительной погрешности будем рассчитывать по формуле
    100


    =
    U
    U
    U
    δ
    %.
    При
    U
    = 0 В


    U
    δ
    При
    U
    = 10 В получаем
    10
    =
    U
    δ
    %.
    Значения относительной погрешности для остальных измеренных значений напряжения рассчитываются аналогично.
    Полученные таким образом значения относительной погрешности заносим в третий столбец.
    Для расчета значений приведенной погрешности будем использовать формулу
    100


    =
    N
    U
    U
    U
    γ
    %.
    121

    Предварительно определим нормирующее значение
    N
    U
    . Так как диапазон измерений вольтметра – (0…100) В, то шкала вольтметра содержит нулевую отметку, следовательно, за нормирующее значение принимаем размах шкалы прибора, т. е.
    N
    U
    = 100 В − 0 В =100 В.
    Так как величины U

    и
    N
    U
    постоянны при любых измеренных значениях напряжения, то величина приведенной погрешности так же постоянна и составляет
    1
    =
    U
    γ
    %. Это значение заносим во все ячейки четвертого столбца.
    Таблица 2.1
    Результаты расчета значений погрешностей
    U
    U

    U
    δ
    U
    γ
    0 1

    1,00 10 1
    10,00 1,00 20 1
    5,00 1,00 40 1
    2,50 1,00 50 1
    2,00 1,00 60 1
    1,67 1,00 80 1
    1,25 1,00 100 1
    1,00 1,00
    Задачи для самостоятельного решения
    Задача 2. Омметром со шкалой (0...1000) Ом измерены значения 0;
    100+n (n – номер варианта); 200; 400+n; 500; 600+n; 800; 1000 Ом.
    Определить значения абсолютной и относительной погрешностей, если приведенная погрешность равна 0,5. Результаты представить в виде таблицы и графиков.
    Задача 3. Амперметром со шкалой (0…50+n) А, имеющим относительную погрешность, равную 2%, измерены значения силы тока 0;
    5; 10; 20; 25+n; 30; 40; 50; 50+n А. Рассчитать зависимости абсолютной, относительной и приведенной погрешностей от результата измерений.
    Результаты представить в виде таблицы и графиков.
    Задача 4. Вольтметром со шкалой (0…50) В, имеющим приведенную погрешность 2 %, измерены значения напряжения 10; 20; 40; 50–n; 50 В.
    Рассчитать зависимости абсолютной, относительной и приведенной погрешностей от результата измерений.
    Задача 5. Кислородомером со шкалой (0...25) % измерены следующие значения концентрации кислорода: 0; 5; 10; 12,5; 15; 20; 25 %. Определить
    122
    значения абсолютной и относительной погрешностей, если приведенная погрешность равна (2+0,05n) %. Результаты представить в виде таблицы.
    Задача 6. Расходомером со шкалой (0…150) м
    3
    /ч, имеющим относительную погрешность (2+0,2n) %, измерены значения расхода 0,6n;
    15; 30; 45; 60; 75; 90; 110; 120; 150 м
    3
    /ч. Рассчитать зависимости абсолютной, относительной и приведенной погрешностей от результата измерений. Результаты представить в виде графиков.
    Задача 7. Уровнемером со шкалой (5…10+0,1n) м, имеющим приведенную погрешность 1%, измерены значения уровня 5; 6; 7; 8; 9; 10 м. Рассчитать зависимости абсолютной, относительной и приведенной погрешностей от результата измерений. Результаты представить в виде таблицы и графиков.
    Задача 8. Манометром со шкалой (0...0,25) МПа измерены значения избыточного давления 0,001n; 0,02; 0,06; 0,08; 0,1; 0,15; 0,2; 0,25 МПа.
    Определить значения абсолютной и относительной погрешностей, если приведенная погрешность манометра равна 1,5%. Результаты представить в виде таблицы и графиков.
    Задача 9. По сигналам точного времени имеем 12 ч 00 мин, часы показывают (12 ч 00+0,05n) мин. Найти абсолютную и относительную погрешность.
    Задача 10. Определить верхний предел измерения и основную приведенную погрешность датчика для измерения тяги газотурбинного двигателя Р = (1,6 ± 0,02n) кН.
    2.2.2. Вычисление погрешностей с учетом класса точности средств
    измерения
    Цель занятия: получить практические навыки решения задач на вычисление погрешностей при различных способах задания классов точности приборов.
    Пример решения задачи.
    Задача 1. Амперметром класса точности 2.0 со шкалой (0…50) А измерены значения тока 5; 10; 20; 25; 30; 40; 50 А. Рассчитать зависимости абсолютной, относительной и приведенной основных погрешностей от результата измерений.
    123

    Решение.
    Класс точности амперметра задан числом, следовательно, приведенная погрешность, выраженная в процентах, во всех точках шкалы не должна превышать по модулю класса точности, т.е. I
    γ
    ≤ 2%.
    При решении задачи рассмотрим худший случай I
    γ
    = 2%, когда приведенная погрешность принимает максимальное по абсолютной величине значение.
    Рассчитаем значения абсолютной погрешности.
    Из формулы
    100


    =
    N
    I
    I
    I
    γ
    % определяем значение абсолютной погрешности
    100
    N
    I
    I
    I

    =

    γ
    За нормирующее значение
    N
    I
    принимаем размах шкалы, т. к. шкала амперметра содержит нулевую отметку, т.е.
    N
    I
    = |50 А – 0 А| = 50 А.
    Абсолютная погрешность равна
    1 100 50 2
    =

    =
    I
    А во всех точках шкалы прибора.
    Значения относительной погрешности будем рассчитывать по формуле
    100


    =
    I
    I
    I
    δ
    %.
    100 50 1 ⋅
    =
    I
    δ
    % = 2 % в конце шкалы,
    20
    =
    I
    δ
    % в начале шкалы.
    Значения относительной погрешности для остальных измеренных значений тока рассчитываются аналогично.
    Задачи для самостоятельного решения
    Задача 2. Вольтметром класса точности 2 со шкалой (0…100+3n) В измерены значения напряжения 20; 40; 60; 80; 100; 100+n; 100+2n; 100+3n
    В. Рассчитать зависимости абсолютной и относительной погрешностей от результата измерений. Результаты представить в виде графика зависимости погрешностей от результата измерений, учитывая, что погрешности могут быть как положительными, так и отрицательными.
    124

    Задача 3. Определить цену деления измерительный приборов:
    1. Амперметра, имеющего на шкале делений 150, и предел измерений
    N
    I
    =(3+0,5n) А.
    2. Вольтметра, имеющего на шкале делений 100+n, и предел измерений
    N
    U
    = 150 В.
    3. Ваттметра, имеющего 30+2n делений шкалы, и пределы измерений по току
    N
    I
    =2,5А и напряжению
    N
    U
    =150 В.
    Задача 4. Цифровым омметром класса точности 1.0/0.5 со шкалой
    (0…1000) Ом измерены значения сопротивления 0; 100; 200; 400; 500; 600;
    800; 900+n; 1000 Ом. Рассчитать зависимости абсолютной и относительной основных погрешностей от результата измерений. Результаты представить в виде таблицы.
    Задача 5. Микроамперметр на 100+5n мкА имеет шкалу в 200 делений. Определите цену деления и возможную погрешность в делениях шкалы, если на шкале прибора имеется обозначение класса точности 1,0.
    Задача 6. Поправка к показанию прибора в середине его шкалы
    С = + 1 ед. Определите абсолютную погрешность и возможный класс точности прибора, если его шкала имеет 50+2n делений = 100 ед.
    Задача 7. Сопротивление магнитоэлектрического амперметра без шунта
    0
    R
    = 1 Ом. Прибор имеет 100+5n делений, цена деления
    0,001 А/дел. Определите предел измерения прибора при подключении шунта с сопротивлением
    R
    = 52,6 × 10-3 Ом и цену деления.
    Задача 8. Определите абсолютную погрешность измерения постоянного тока амперметром, если он в цепи с образцовым сопротивлением 5 Ом показал ток 5 А, а при замене прибора образцовым амперметром для получении тех же показаний пришлось уменьшить напряжение на 1 В.
    Задача 9. Для измерения тока
    I
    = 0,1-0,005n мА необходимо определить класс точности магнитоэлектрического миллиамперметра с конечным значением шкалы
    N
    I
    = 0,5 мА, чтобы относительная погрешность измерения тока не превышала 1%.
    Задача 10. Для определения мощности в цепи постоянного тока были измерены напряжение сети
    200
    =
    U
    +n В вольтметром класса точности 1,0 с пределом измерений
    300
    =
    N
    U
    В, ток
    25
    =
    I
    +0,2n А амперметром класса точности 1,0 с пределом измерений
    30
    =
    N
    I
    А. Определить мощность,
    125
    потребляемую приемником, а также относительную и абсолютные погрешности ее определения.
    Задача 11. Необходимо измерить ток
    4
    =
    I
    +0,01А. Имеются два амперметра: один класса точности 0,5 имеет верхний предел измерения
    25
    =
    I
    А, другой класса точности 1,5 имеет верхний предел измерения
    5
    =
    I
    А. Определите, у какого прибора меньше предел допускаемой основной относительной погрешности, а также, какой прибор лучше использовать для указанного тока.
    Задача 12. Определите относительную погрешность измерения в начале шкалы (для 30+n делений) для прибора класса 0,5, имеющего шкалу 100 делений. Насколько эта погрешность больше погрешности на последнем — сотом делении шкалы прибора?
    2.2.3.
    Определение
    среднеквадратического
    отклонения
    и доверительного интервала
    Цель занятия: получить практические навыки решения задач на вычисление математического ожидания и среднеквадратического отклонения.
    Задача 1. Проведено пять независимых наблюдений одного и того же напряжения
    1944 1
    =
    U
    В,
    1961 2
    =
    U
    В,
    1951 3
    =
    U
    В,
    1955 4
    =
    U
    В,
    1967 1
    =
    U
    В. Найти результат измерения, его среднеквадратическое отклонение и доверительный интервал при вероятности Р=0,95.
    Систематической погрешностью можно пренебречь.
    В задаче требуется найти результат измерения. Для этого можно воспользоваться формулой
    ср
    U
    U
    =
    , где
    ср
    U
    – среднее арифметическое значение для пяти измерений.
    6
    ,
    1955 1
    =
    =

    =
    n
    U
    U
    n
    i
    i
    ср
    В.
    Определим среднеквадратическое отклонение
    U
    от
    д
    U
    :
    97
    ,
    3
    )
    1
    (
    )
    (
    2
    _
    1
    _
    =


    =

    =
    n
    n
    U
    U
    n
    i
    i
    U
    σ
    мВ.
    126

    Таблица 2.2
    Значения квантиля распределения Стьюдента
    По таблице 2.2 находим значение критерия Стьюдента
    p
    t
    при доверительной вероятности Р = 0,95 (уровне 0,05) и n – 1 = 4. Значение
    p
    t
    =2,776.
    Доверительные границы истинного значения напряжения с вероятностью Р = 0,95 рассчитываются по формуле
    127

    _
    _
    U
    p
    t
    U
    σ

    ±
    1955,6-
    97
    ,
    3 776
    ,
    2

    <
    U
    <
    1955,6+
    97
    ,
    3 776
    ,
    2

    ; или
    1944,6 В <
    U
    <1966,6 В при Р=0,95; или 1955,6
    ±
    11,0 В при Р=0,95.
    Задачи для самостоятельного решения
    Задача 2. При многократном изменении температуры
    t
    в производственном помещении получены значения в градусах Цельсия:
    20,4; 20,2; 20,0; 20,5; 19,7; 20,3; 20,4; 20,1. Определить опытное среднеквадратическое отклонение.
    Задача 3. Определить доверительный интервал и записать результат измерения напряжения 37,186+0,02n В при среднеквадратическом отклонении погрешности измерения 0,249 В, если проведено 5 измерений, а доверительная вероятность 0,95.
    Задача 4. При многократном измерении силы F получены значения в ньютонах (Н): 403; 408; 410; 405; 406; 398; 496; 404. Укажите доверительные границы истинного значения силы с вероятностью Р = 0,95
    (0,9, 0,8).
    Задача 5. При многократном измерении силы электрического тока получены значения в амперах (А): 0,8+0,001n; 0,85; 0,8; 0,79; 0,82;
    0,78+0,001n; 0,79; 0,8; 0,84. Укажите доверительные границы истинного значения силы тока с вероятностью Р = 0,95.
    Задача 6. При многократном измерении температуры объекта получены значения в градусах Цельсия (°С): 40,4; 41,0; 40,2; 40,0+0,005n;
    43,5; 42,7; 40,3; 40,4; 40,8 °С. Укажите доверительные границы истинного значения температуры с вероятностью Р = 0,99.
    Задача 7. При многократном измерении уровня жидкости L в технологическом резервуаре получены значения в метрах (м): 64; 64,25;
    64,3; 64,4; 65; 64,5; 64,9; 63,7; 64,8. Укажите доверительные границы истинного значения уровня с вероятностью Р = 0,99.
    Задача 8. При многократном измерении диаметра детали d получены следующие значения в микрометрах (мкм): 9990,3; 9990; 9989,8; 9989,9;
    9990,4; 9990; 9990,3; 9989,1; 9990,5; 9990,4; 9990. Укажите доверительные границы истинного значения диаметра с вероятностью Р = 0,95.
    Задача 9. Определить доверительный интервал и записать результат измерения мощности 87,35+0,05n Вт при среднеквадратическом отклонении 0,164 Вт, если число измерений равно 7, а доверительная вероятность 0,95.
    128

    2.2.4. Обнаружение грубых погрешностей
    Цель занятия: получить практические навыки обработки результатов измерений по обнаружению грубых погрешностей с использованием критериев
    σ
    3 , Романовского или Шовене.
    Пример решения задачи.
    Задача 1. При диагностировании топливной системы автомобиля результаты пяти измерений расхода топлива составили: 22, 24, 26, 28, 30 л на 100 км. Последний результат вызывает сомнение. Проверить по критерию Романовского при уровне значимости 0,01, не является ли этот результат промахом.
    Решение.
    Найдем среднее арифметическое значение расхода топлива и его СКО без учета последнего результата, т. е. для четырех измерений. Они соответственно равны 25 и 2,6 л на 100 км.
    Поскольку n < 20, то по критерию Романовского при уровне значимости 0,01 и n = 4 табличный коэффициент (таблица 2.3)
    β
    т
    =1,73.
    Вычисленное значение для последнего, пятого измерения
    β
    = |(2530)|/2,6 = 1,92 > 1,73 .
    Таблица 2.3
    Значения критерия Романовского
    Критерий Романовского свидетельствует о необходимости отбрасывания последнего результата измерения.
    Задачи для самостоятельного решения
    Задача 2. Есть значения, равные 0,376; 0,398; 0,371; 0,366; 0,372 и 0,379. Определить по критерию Шовене, содержит ли эта серия грубые ошибки (промахи)?
    Задача 3. По критерию 3 сигма определить промах в ряду погрешностей: 8,07; 8,05; 8,10; 8,16; 8,18; 8,14; 8,06; 8,10; 8,22; 8,11; 8,15;
    8,09; 8,14; 8,12; 8,13; 8,18; 8,20; 8,17; 8,06; 8,04; 8,11; 8,09; 8,14; 8,16; 8,50. q n =4 n = 6 n = 8 n = 10 n = 12 n = 15 n = 20 0,01 1,73 2,16 2,43 2,62 22,75 2,90 3,08 0,02 1,72 2,13 2,37 2,54 2,66 2,80 2,96 0,05 1,71 2,10 2,27 2,41 2,52 2,64 2,78 0,10 1,69 2,00 2,17 2,29 2,39 2,49 2,62 129

    Задача 4. Результаты измерения выборки деталей, обработанных на шлифовальном станке, образуют следующий ряд отклонений от номинала
    (мкм):
    24 32 50 38 27 26 34 30 33 28
    Проверить данные на наличие грубой погрешности, применив все возможные критерии. Сделать вывод о достоинствах и недостатках критериев. Объяснить, какой критерий является предпочтительным в данном случае.
    Задача 5. Для приведенного ряда измерений провести проверку на наличие промахов, используя все возможные критерии:
    25 25 23 22 25 25 23 24 26 24 23 26 25 25 23 25 28 25 23 24 25 23 23 25 24 24 25 24 23 24
    Объяснить, какой критерий является предпочтительным в данном случае.
    Задача 6. Штангенциркулем были проведены измерения длины металлического бруска. Было проведено 10 замеров и получены следующие значения (мм):
    31,0 31,1 31,2 31,3 31,0 31,0 31,1 31,0 31,0 31,1
    Цена деления штангенциркуля 0,1 мм. Определить длину бруска с учетом абсолютной и относительной погрешности измерений.
    Задача 7. Оценить результаты измерений (правильная или неправильная запись): 17,0±0,2; 17±0,2; 17,00±0,2; 12,13±0,2; 12,13±0,17;
    12,1±0,17; 46,402±0,15; 46,4±0,15; 46,40±0,15. Округлить: (до сотых)
    0,7439±0,0791; (до десятых) 2,7849±0,98; (до десятков) 789±32.
    2.2.5. Нахождение погрешностей косвенных измерений
    Цель занятия: получить практические навыки нахождения погрешностей косвенных измерений.
    Задача 1. Необходимо определить мощность электрического тока на некотором сопротивлении. При этом с помощью прямых измерений получены значения напряжения и сопротивления:
    (
    )
    10 150 ±
    =
    U
    В;
    7
    =
    U
    δ
    %
    ;
    (
    )
    1 18 ±
    =
    R
    Ом;
    6
    =
    R
    δ
    %
    Решение.
    Мощность электрического тока определяется по формуле:
    R
    U
    P
    2
    =
    Вычислим среднее значение мощности электрического тока:
    130

    3 2
    10 3
    ,1 1250 18 150


    =
    =
    Bm
    P
    ср
    Вт.
    Здесь при округлении учтено, что наименьшее число значащих цифр в результатах измерения равно двум. Это цифры, которыми определено сопротивление.
    Теперь определим абсолютную погрешность этого косвенного измерения. Это можно сделать тремя способами.
    Первый способ определения абсолютной погрешности косвенного измерения состоит в том, что сначала определяют значения частных производных. Затем вычисляются погрешности от каждого аргумента, и, наконец, определяется полная абсолютная погрешность, а затем и относительная погрешность. Применим эти рассуждения к нашему примеру.
    1. Находим частные производные и вычисляем их значения при средних значениях аргументов
    7
    ,
    16 18 150 2
    2
    =

    =

    =


    R
    U
    U
    P
    Вт∕В.
    4
    ,
    69 18 150 2
    2 2
    2

    =

    =

    =


    R
    U
    R
    P
    Вт∕Ом.
    2. Вычисляем составляющие погрешности от каждого аргумента:
    167 10 7
    ,
    16
    =

    =




    =

    U
    U
    P
    P
    U
    Вт.
    4
    ,
    69 1
    4
    ,
    69
    =

    =




    =

    R
    R
    P
    P
    R
    Вт.
    3. Вычисляем полную абсолютную погрешность:
    ( )
    ( )
    85
    ,
    180 4
    ,
    69 167 2
    2 2
    2
    =
    +
    =

    +

    =

    R
    U
    P
    P
    P
    Вт
    200

    Вт
    =
    3 10 2
    ,
    0 ⋅
    Вт.
    4. Вычисляем относительную погрешность:
    %
    15
    %
    100 10 3
    ,1 10 2
    ,
    0
    %
    100 3
    3
    =



    =


    =
    P
    P
    P
    δ
    5. Запишем результат данного косвенного измерения:
    (
    )
    3 10 2
    ,
    0 3
    ,1

    ±
    =
    P
    Вт;
    %
    15
    =
    P
    δ
    Второй способ определения абсолютной погрешности косвенного измерения состоит в том, что сначала определяют приращения измеряемой величины по ее аргументам, а затем вычисляется полная
    131
    абсолютная погрешность и относительная погрешность. Применим этот способ к нашему примеру.
    1.Найдем приращения функции по ее аргументам:
    (
    ) (
    ) (
    )
    2
    ,
    172 1250 18 10 150
    ,
    ,
    2
    =

    +
    =


    +
    =

    R
    U
    P
    R
    U
    U
    P
    P
    U
    Вт;
    (
    ) (
    )
    8
    ,
    65 1250 19 150
    ,
    ,
    2
    =

    =


    +
    =

    R
    U
    P
    R
    R
    U
    P
    P
    R
    Вт.
    2. Вычислим полную абсолютную погрешность:
    ( )
    ( )
    3
    ,
    184 8
    ,
    65 2
    ,
    172 2
    2 2
    2
    =
    +
    =

    +

    =

    R
    U
    P
    P
    P
    Вт=
    3 10 2
    ,
    0 ⋅

    Вт.
    3. Вычисляем относительную погрешность:
    %
    15
    %
    100 10 3
    ,1 10 2
    ,
    0
    %
    100 3
    3
    =



    =


    =
    P
    P
    P
    δ
    4. Записываем результат измерения:
    (
    )
    3 10 2
    ,
    0 3
    ,1

    ±
    =
    P
    Вт;
    %
    15
    =
    P
    δ
    Третий способ состоит в том, что сначала можно определить относительную погрешность:
    P
    P
    P
    P
    ln



    =
    δ
    1. Прологарифмируем выражение для мощности:
    R
    U
    P
    ln ln
    2
    ln

    =
    2. Найдем приращение логарифма мощности:
    R
    R
    U
    U
    P

    +


    =

    2
    ln
    Здесь вместо знака «минус» ставим знак «плюс», чтобы определить максимальную абсолютную погрешность, которая определяется положительной величиной.
    3. Вычисляем относительную погрешность:
    19
    ,
    0 18 1
    150 10 2
    =
    +

    =
    P
    δ
    4. Выразим относительную погрешность в процентах:
    %
    19
    =
    P
    δ
    5. По относительной погрешности найдем абсолютную погрешность:
    236 1250 19
    ,
    0
    =

    =

    =

    P
    P
    P
    δ
    Вт
    3 10 2
    ,
    0 ⋅

    Вт.
    6. Записываем окончательный результат:
    3 10
    )
    2
    ,
    0 3
    ,1
    (

    ±
    =
    P
    Вт
    %
    19
    =
    P
    δ
    132

    При вычислении абсолютной и относительной погрешности косвенных измерений можно пользоваться любым методом, но наиболее обоснованными являются первые два метода. Поэтому они для нас будут предпочтительными. Кроме того, третий метод используется только в случае если формула, определяющая величину, представляет собой дробь или произведение некоторых величин.
    Задачи для самостоятельного решения
    Задача 2. Измерение мощности Р в активной нагрузке сопротивлением 20 Ом определяется с помощью вольтметра класс точности 1,0 с пределом измерения
    Г
    U
    =220 В. Оценить измеренную мощность и погрешность, если прибор показал
    П
    U
    =100+3n В.
    Задача 3. Требуется рассчитать энергию, потребленную нагрузкой, и среднюю квадратическую погрешность ее определения. Энергия определена косвенным методом по показаниям: амперметра
    I
    = (20 ± 0,25) А; омметра
    R
    = (15 ± 0,01) Ом; секундомера
    t
    = (3600 ± 0,5) с. Известно, что энергия W связана с измеренными физическими величинами соотношением
    RT
    I
    W
    2
    =
    Задача 4. Счетчик электроэнергии класса точности 1 показал за два часа потребляемую лампочкой и холодильником электроэнергию
    0,140 кВт·ч. Жители квартиры измерили потребляемую мощность самостоятельно, используя вольтметр и амперметр с классами точности 0,5 и 0,6; пределами измерений 250 В и 2 А, результаты измерений 220 В и 55 А, соответственно.
    Определите, необходимо ли заменить счетчик, если относительная погрешность измерения времени 0,5%?
    2.3. Расчетно-графическая работа
    Расчетно-графическая работа по курсу «Основы метрологии, стандартизации, сертификации и контроля качества» способствует закреплению теоретического материала по курсу, а также приобретению навыков работы с табличными данными.
    Отчет по расчетно-графической работе должен содержать: титульный лист с названием работы, фамилией студента и номером варианта; задание; исходные данные; расчетную часть; вывод. Вариант выдается преподавателем.
    133

    Задача 1. Термометром с заданной шкалой, имеющим относительную погрешность
    t
    δ
    , измерены значения температуры.
    Результаты измерений представлены в таблице 2.4. Рассчитать зависимости абсолютной, относительной и приведенной погрешностей от результата измерений.
    Таблица 2.4
    Исходные данные
    Номер варианта
    Диапазон шкалы,
    °С
    Значение погрешности, %
    Результаты измерения t , °С
    1

    100…100 1,0

    50;

    25; 0; 25; 50; 75; 100 2

    50…100 0,5

    50;

    20;

    5; 15; 50; 87; 99 3

    50…50 1,5

    45;

    25;

    5; 5; 15; 35; 50 4
    0…100 2,0 10; 20; 40; 50; 60; 80; 100 5
    0…200 2,5 40; 80; 100; 120; 150; 180; 200 6

    200…200 0,1

    200;

    150;

    50; 0; 15; 100; 160 7
    0…200 1,0 10; 40; 80; 120; 150; 170; 200 8

    150…150 1,6

    100;

    80;

    60;

    40;

    20;10; 30 9

    50…150 2,7 40; 65; 90; 120; 130; 140; 150 10 0…400 4,0 50; 100; 150; 200; 250; 300; 350 11 0…150 3,5 10; 30; 70; 110; 120; 140; 150 12 100…200 3,0 110; 130; 143; 150; 170; 190; 198 13

    100…200 2,2

    90;

    40; 40; 80; 150; 170; 195 14 50…200 1,2 55; 70; 100; 120; 150; 180; 200 15 100…250 1,8 110; 130; 180; 200; 215; 240; 250 16 50…120 1,9 51; 60; 70; 91; 98; 110; 120 17

    50…120 0,7

    40;

    38;

    17;

    5; 12; 25; 100 18 0…180 0,9 0; 25; 50; 57; 82; 90; 100 19 0…250 1,7 150; 180; 200; 210; 220; 240; 250 20

    10…200 2,1 0; 28; 42; 60; 78; 95; 150
    Результаты представить в виде таблицы и графиков.
    Задача 2. При измерении мирового рекорда на спринтерской дистанции 100 м использовался электронный секундомер с относительной инструментальной погрешностью 0,2%. Время действующего мирового рекорда равно (8,745 ± 0,001) с. Можно ли уверенно утверждать, что время
    8,70+0,002n с является новым мировым рекордом? Ответ обоснуйте математическим неравенством.
    Задача 3. На бензоколонке заливают бензин с абсолютной систематической погрешностью Δ = 0,1 л при каждой заправке. Вычислите относительные погрешности, возникающие при покупке 12+n л и 40 л
    134


    написать администратору сайта