Главная страница
Навигация по странице:

  • Косвенные измерения

  • Контрольные вопросы. Идентичны ли понятия «поверочная схема» и «схема поверки»

  • Может ли государственный эталон быть первичным и в то же время вторичным

  • Какие физические состояния реальных тел послужили основой для построения поверочной схемы для термометров и пирометров

  • В каких случаях при метрологической экспертизе с достаточным основанием можно считать, что единство и достоверность измерений обеспечиваются

  • Как определить содержится ли в результате измерений систематическая погрешность, случайная погрешность

  • Перечислите наиболее распространенные приемы устранения систематических погрешностей, методы уменьшения случайной погрешности в окончательном результате измерения

  • Какого класса точности нужно взять измерительный прибор, чтоб в середине шкалы его погрешность измерения не превышала 1%

    		•

    лр. ЛР 12 вар. Прямые равноточные измерения


    Скачать 31.26 Kb.
    НазваниеПрямые равноточные измерения
    Дата04.09.2022
    Размер31.26 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаЛР 12 вар.docx
    ТипДокументы
    #661882

    Цель: изучить понятие равноточных измерений, научиться определять среднее значение, СКО, выявлять грубые ошибки, рассчитывать доверительный интервал. Изучить понятия косвенных измерений и научится определять относительные и абсолютные погрешности измерений.

    Прямые равноточные измерения

    Данные для выполнения работы представлены в таблице 1.

    Величина
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10

    I, A
    10.2
    10.3
    10.0
    10.1
    10.3
    10.4
    10.2
    10.5
    10.4
    10.3

    Таблица 1

    Определим:

    1. Определим наиболее вероятное значение измеряемой величины вычислением среднего арифметического всех отсчетов по формуле:




    где xi - результат i-го измерения; n - число проведенных измерений равное 10.



    1. После этого оцениваем отклонение результатов отдельных измерений xi от этой оценки среднего значения x. Все расчетные данные представлены в таблице 2, вычисления проводились в Excel.









    1
    10,2
    -0,07
    0,0049

    2
    10,3
    0,03
    0,0009

    3
    10
    -0,27
    0,0729

    4
    10,1
    -0,17
    0,0289

    5
    10,3
    0,03
    0,0009

    6
    10,4
    0,13
    0,0169

    7
    10,2
    -0,07
    0,0049

    8
    10,5
    0,23
    0,0529

    9
    10,4
    0,13
    0,0169

    10
    10,3
    0,03
    0,0009














    1. Находим оценку среднеквадратического отклонения наблюдений, характеризующую степень рассеяния результатов отдельных наблюдений вблизи , по формуле:



    1. Предполагая, что погрешность распределена по нормальному закону, исключаем «промахи», т.е. измерения с грубыми погрешностями, для которых .

    В этой задаче измерений, погрешность которых превышает =3*0,15=0,45 нет.

    Вычисляем среднее квадратическое отклонение среднего арифметического (СКО результата измерений):





    Определяем доверительные границы случайной погрешности при заданной доверительной вероятности:

    а) ;

    б) .



    где - коэффициент Стьюдента, зависящий от доверительной вероятности и числа измерений . Выбираем коэффициент из таблицы.

    а) для



    б) для



    Окончательный результат записываем в форме:

    а) (10,27±0,11) В, ;

    б) (10,27±0,15) В, .

    Ответ: (10,27±0,11) В, ;

    (10,27±0,15) В,

    Косвенные измерения

    Данные для выполнения работы представлены в таблице 2.

    Предел измерения прибора
    Класс точности прибора
    Косвенные измерения

    Неизвестная величина
    Известная величина

    15 А
    |1,0|
    P
    U=24В,△U=2 В

    Таблица 2

    Определим:

    1. Истинное значение измеряемой величины:



    1. Абсолютную погрешность результата измерений:





    1. Относительную погрешность измерения:

    Находим относительные погрешности всех используемых в формуле величин:





    И по формуле для относительной погрешности зависимой величины определяем относительную погрешность для Р (для входящих в виде множителя или делителя в степени n относительной погрешности также суммируются, но после умножения на их показатель степени n):

    4. Находим предельную абсолютную погрешность сопротивления мощности:

    Записываем результат измерения в виде:
    Р=(360±30) Вт.

    Ответ: Р=(360±30) Вт

    Контрольные вопросы.

    1. Идентичны ли понятия «поверочная схема» и «схема поверки»?

    Нет, так как:

    -Поверочная схема – это утвержденный в установленном порядке документ, устанавливающий средства, методы и точность передачи размера единицы от эталона или исходного образцового средства измерений рабочим средствам измерений.

    -Схема поверки – это схема реальных соединений (электрических, гидравлических, пневматических и т.п.) образцовых и рабочих средств измерений при поверке последних

    1. Может ли государственный эталон быть первичным и в то же время вторичным?

    - Эталон, являясь первичным государственным эталоном, одновременно может быть вторичным по отношению к международному эталону. Например, платино-иридиевый килограмм № 12, полученный Россией от Г Генеральной конференции по мерам и весам в 1889 г. он является вторичным по отношению к эталону, хранящемуся во Франции.

    1. Какие физические состояния реальных тел послужили основой для построения поверочной схемы для термометров и пирометров?

    -Реперные точки. Реперными точками на шкале Цельсия когда-то были: температура замерзания (0°С) и кипения воды (100°С) на уровне моря.

    1. В каких случаях при метрологической экспертизе с достаточным основанием можно считать, что единство и достоверность измерений обеспечиваются?

    Единство измерений - состояние измерений, при котором их результаты выражены в допущенных к применению в Российской Федерации единицах величин, а показатели точности измерений не выходят за установленные границы.

    1. Как определить содержится ли в результате измерений систематическая погрешность, случайная погрешность?

    Систематическая погрешность измерения – составляющая погрешности результата измерения, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при повторных измерениях одной и той же физической величины.
    Примечание. В зависимости от характера измерения систематические погрешности подразделяют на постоянные, прогрессивные, периодические и погрешности, изменяющиеся по сложному закону.

    1. Перечислите наиболее распространенные приемы устранения систематических погрешностей, методы уменьшения случайной погрешности в окончательном результате измерения?

    Для уменьшения постоянной систематической погрешности наибольшее распространение получили следующие методы: введение поправок, метод замещения, метод компенсации погрешности по знаку. Введение поправок является широко используемым методом исключения систематических погрешностей.

    1. Классифицируйте измерение силы электрического тока с помощью амперметра прямого включения на 5А и измерение сопротивления в электрической цепи методом «амперметра-вольтметра» с использованием зависимости закона Ома для цепи постоянного тока.

    Первое измерение осуществлено с использованием метода непосредственной оценки в результате прямых измерения абсолютной величины. Измерение однократное. Во втором случае результат получен путем расчета - решения уравнения R = U/I, что характеризует это измерение как косвенное. Измерялись две разноименные величины - измерение совместное. Заметим, что данные для расчета получены методом непосредственной оценки по показаниям амперметра и вольтметра - в результате прямых измерений

    1. Какого класса точности нужно взять измерительный прибор, чтоб в середине шкалы его погрешность измерения не превышала 1%?

    Как правило погрешность измерения нормируется приведенной относительной погрешностью к последнему значению шкалы, т. е. прибор с точностью 0,5% 100 В будет мерить 50 В с точностью 1%, а 25 В с точностью 2 %.

    1. Определите абсолютную погрешность измерения напряжения, если при показании вольтметра 100 В относительная погрешность равна ±2?



    Вывод: в процессе выполнения лабораторной работы изучили понятие равноточных измерений, научились определять среднее значение, СКО, выявлять грубые ошибки, рассчитывать доверительный интервал. Изучили понятия косвенных измерений и научились определять относительные и абсолютные погрешности измерений.

    написать администратору сайта