
- •Тульский государственный университет
- •1. Цель работы
- •Теоретические положения
- •2.2. Обработка результатов многократных измерений
- •2.3. Равноточные и неравноточные измерения. Серии измерений
- •2.4. Обработка результатов нескольких серий измерений
- •2.5. Описание измерительного прибора, используемого в работе
- •3. Порядок проведения работы
- •4. Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Распределение Фишера
3. Порядок проведения работы
3.1. Экспериментальная часть работы состоит в выполнении многократных измерений одной и той же линейной величины несколькими наблюдателями и с использованием различных средств измерений. Измерения проводятся рычажной скобой, описанной в разделе 2.5.
Настройка скобы осуществляется по концевой мере длины, соответствующей номинальному размеру проверяемого вала (для нашего примера – 25 мм). Эту концевую меру помещают между контактами 1 и 3. Отвинтив колпачок 10, вращают накатную гайку 11 до тех пор, пока стрелка прибора не станет на нулевое показание. Затем завинчивают колпачок 10, фиксируя контакт 1. Нажав на арретир 8, вынимают концевую меру длины и надвигают скобу на измеряемый вал.
Результаты измерений (15...20 значений в каждой серии) заносятся в таблицу бланка отчета.
3.2.
Для каждой серии измерений вычисляется
среднее арифметическое
,
стандартное отклонение
и стандартное отклонение среднего
с использованием формул (5), (6) и (11).
3.3. Для каждой серии измерений проверяется наличие или отсутствие грубых промахов с использованием - критерия (раздел 2.2). Если грубые промахи обнаружены, то их необходимо исключить из результатов измерений и произвести повторный расчет среднего арифметического , стандартного отклонения и стандартного отклонения среднего , а затем вновь сделать проверку на грубые промахи. Здесь, а также в других расчетах принять доверительную вероятность Р = 0,95.
3.4. Пользуясь формулами (15) и (16) проверить сходимость полученных серий измерений.
3.5. С помощью критерия Фишера по формулам (17) и (18) установить однородность или неоднородность серий измерений.
3.6. Если установлено, что серии измерений - однородные равноточные, то полученные результаты объединяются в один массив, для которого выполняются расчеты по формулам (5), (6) и (11). Окончательный результат записывается в форме доверительного интервала (12).
3.7. Если установлено, что серии измерений - неравноточные, то следует рассчитать среднее взвешенное по формуле (20) и стандартное отклонение по формуле (21), то есть с учетом весовых коэффициентов (19). Окончательный результат также записывается в форме доверительного интервала (12).
4. Контрольные вопросы
4.1. Какие погрешности называют случайными?
4.2. Что такое закон распределения вероятности случайной величины?
4.3. Что такое математическое ожидание случайной величины?
4.4. Что характеризует дисперсия случайной величины? Как связаны между собой дисперсия и среднее квадратическое отклонение?
4.5. Что такое доверительный интервал? Доверительная вероятность?
4.6. Как производится проверка результатов многократных измерений на предмет обнаружения грубых промахов?
4.7. Что такое равноточные и неравноточные серии измерений?
4.8. Как производится проверка сходимости серий измерений?
4.9. Как проверяется однородность серий измерений с помощью критерия Фишера?
4.10. Что такое весовые коэффициенты и какие требования к ним предъявляются?