Статистическая обработка результатов имитационного эксперимента №5(при влиянии всех факторов)

Расчеты

а) Расчет математического ожидания

= = 130,46634⁰С

б) Расчет дисперсии

D = S² = = 1,261228⁰С

в) Расчет среднеквадратического отклонения результата наблюдений

= S = = =1,23044 ⁰С

г) Расчет среднеквадратического отклонения результата измерений

=0,158822 ⁰С

2.3.2 Диаграмма распределения температуры

а) R = X_max – X_min

R = 4,606 ⁰С

б) r = 1+3.32*lg(n) (n=50-количество измерений)

r = 1+3.32*lg50

r = 7

=0,658⁰С

Для построения гистограммы составим таблицу:

X(j)	n(j)
129,182	7
129,84	7
130,498	14
131,156	9
131,814	6
132,472	4
133,13	3

Далее строим график зависимости X_j(n_j)

По гистограмме определено, что закон распределения результатов наблюдений измеряемой величины- нормальный.

Квантильный множитель равен k=2,01, P=0,95.

Погрешность результата наблюдений ∆=k*=2,01*1,123044=2,257319⁰С

Погрешность результата измерений ∆=k*=2,01*0,158822=0,319233⁰С

:(130,46634±2,257319) ⁰С, P=0,95

:(130,5±2,3) ⁰С, P=0,95

:(130,46634±0,319233) ⁰С, P=0,95

:(130,5±0,3) ⁰С, P=0,95

Расчет основной и дополнительных погрешностей средств измерений

Расчет погрешности средства измерений в нормальных условиях эксплуатации

Допускаемое отклонение (погрешность) градуировки первичного преобразователя () зависит от его типа и заданы в технических характеристиках первичного преобразователя.

Предел допускаемой основной абсолютной погрешности показаний вторичного прибора определяется по формуле

где - класс точности вторичного прибора;

-верхняя и нижняя границы диапазона измерения вторичного прибора, мВ( для милливольтметра или потенциометра) или Ом( для моста или логометра).

Предельная абсолютная основная погрешность показаний измерительного канала в нормальных условиях определяется по формуле

.

=1,50748 ⁰С

Расчет погрешности измерительного канала в рабочих (эксплуатационных) условиях

Согласно техническим характеристикам вторичных приборов, изменение показаний прибора, применяемого в комплекте с первичным преобразователем, может происходить:

а) за счет изменения температуры окружающего воздуха от НУ. Если это изменение не выходит из пределов расширенной области значений (РОЗ), то изменение показаний прибора на каждые не будет превышать

;

б) за счет изменения напряжения питания силовой электрической цепи прибора. Если это изменение находится в пределах +10 и –15% номинального значения, изменения показаний прибора не превышают

;

в) за счет влияния внешнего электромагнитного поля. Если напряженность внешнего электромагнитного поля, образованного переменным током частотой 50 Гц, не более 400 А/м, изменение показаний прибора не будет превышать

.

Приближенно предел суммарного изменения показаний вторичного прибора можно оценить по формуле

, %

где - предельная относительная погрешность влияния i – ой влияющей величины, вычисляемая по формуле

где - дополнительные погрешности за счет влияния i –ой влияющей величины в градусах Цельсия;

- значение измеряемой температуры.

Дополнительная абсолютная погрешность суммарного изменения показаний вторичного прибора определяется по формуле

.

Предельная погрешность измерительного канала в эксплуатационных условиях не будет превышать

.

_Вывод

_{В данной лабораторной работе были получены навыки по расчету основной и дополнительной погрешностей средств измерений с учетом влияния на результат измерения таких параметров окружающей среды, как температура, внешнее электромагнитное поле и напряжение питания сети. Провели имитационные эксперименты по измерению заданной входной величины (температуры) с помощью измерительного канала, состоящего из термометра ТСЬ-0879 и моста КСМ 1-05. Приведены их технические характеристики и структурные схемы.}

_{Было проведено 5 имитационных экспериментов- без влияния внешних воздействий, с влиянием 3 видов воздействий(температура, магнитное поле, напряжение питающей сети), а также с учетом всех 3 видов воздействий.}

_{Были получены следующие результаты:}

_{Имитационный эксперимент № 1-без влияния внешних воздействий}

Результат наблюдений:

=

Б)Результат измерений:

=

_{Имитационный эксперимент № 2-при влиянии внешнего воздействия-температуры окружающей среды.}

Результат наблюдений:

=

Результат измерений:

=

_{Имитационный эксперимент № 3-при влиянии внешнего воздействия -электромагнитного поля}

Результат наблюдений:

=

Результат измерений:

=

_{Имитационный эксперимент № 4-при влиянии внешнего воздействия –напряжения питающей сети.}

Результат наблюдений:

=

Результат измерений:

=

_{Имитационный эксперимент № 5-при влиянии всех факторов}

Результат

Результат наблюдений:

.

=

Результат измерений:

=

Были рассчитаны также дополнительная абсолютная погрешность суммарного изменения показаний вторичного прибора – она равна и предельная погрешность измерительного канала в эксплуатационных условиях- .

Были получены результаты теоретического расчета измеряемой величины( в данном случае температуры)в нормальных условиях и эксплуатационных (рабочих) условиях.

В нормальных условиях:

,,0,95.

В эксплуатационных условиях:

,,0,95.

17