- •5.05130107 Виготовлення виробів і покриттів із полімерних матеріалів
- •5.05050201 Технічне обслуговування і ремонт устаткування підприємств машинобудування
- •Основи вимірювань та обробки результатів
- •1. Вимірювання і похибки вимірювань.
- •2. Обчислення похибок при прямих вимірюваннях.
- •3. Метод середнього арифметичного
- •4. Графічний метод
- •5. Запис результату вимірювань
- •6. Обчислення похибок при непрямих вимірюваннях
- •Загальні вказівки до виконання робіт
- •Лабораторна робота №1.
- •Інструкція з охорони праці
- •Т еоретичні відомості
- •Хід роботи.
- •Лабораторна робота№2
- •Інструкція з охорони праці
- •Опис роботи
- •Вимірювання сили тяжіння.
- •Вимірювання сили пружності.
- •Вимірювання сили тертя.
- •Хід роботи
- •Лабораторна робота №3
- •Інструкція з охорони праці
- •Теоретичні відомості.
- •Хід роботи
- •Лабораторна робота №4
- •Інструкція з охорони праці
- •Теоретичні відомості
- •Опис приладу
- •Хід роботи
- •Лабораторна робота №5
- •Інструкція з охорони праці
- •Теоретичні відомості
- •Хід роботи.
- •Лабораторна робота №6
- •Інструкція з охорони праці
- •Теоретичні відомості
- •Опис схеми
- •Виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №7
- •Інструкція з охорони праці
- •Теоретичні відомості
- •Хід роботи:
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №8
- •Інструкція з охорони праці
- •Хід роботи:
- •Лабораторна робота №9
- •Інструкція з охорони праці
- •Хід роботи:
3. Метод середнього арифметичного
Найчастіше для знаходження похибок при прямих вимірюваннях використовують метод середнього арифметичного.
Суть даного методу полягає в наступному:
Нехай
проведено
прямих вимірювань величини
і отримано наступні результати:
.
За середнє значення, величини, що
вимірюють
приймається середнє арифметичне з
результатів окремих вимірювань:
.
Відхилення
кожного окремого вимірювання від
середнього значення величини, що
вимірюють, тобто величини:
,
,
…
називаються абсолютними
похибками
окремих вимірювань. Чим менше абсолютна
похибка
,
тим вище точність проведеного вимірювання.
Середнє
арифметичне числових значень абсолютних
похибок окремих вимірювань визначає
середню абсолютну похибку результату
вимірювання:
.
З останнього співвідношення видно, що середня абсолютна похибка зменшується при збільшенні числа вимірювань . Але не завжди доцільно здійснювати багато вимірювань.
Відносною
похибкою
називають відношення абсолютної похибки
до наближеного значення вимірюваної
величини
:
.
Середня
відносна похибка результату визначається
з відношення середньої абсолютної
похибки
до середнього значення величини
,
що вимірюють:
Метод середнього арифметичного можна застосовувати тільки в тих випадках, коли виконуються наступні три умови:
1) вимірювання однієї і тієї ж величини відбувається багаторазово,
2) кожне вимірювання виконується з однаковою точністю,
3) власна похибка приладу значно менша за випадкові похибки вимірювань.
4. Графічний метод
У
випадку, коли змінюються умови вимірювання,
обчислене середнє значення не має сенсу.
Тому необхідно використання іншого
методу, наприклад, графічного. Звичайно,
при виконанні роботи мі змінюємо параметр
і слідкуємо за зміною певної фізичної
величини
,
таким чином отримуючи пари чисел (
,
).
Для використання графічного методу
будують декартову координатну площину,
де на горизонтальній осі відкладають
значення
,
а на вертикальній
.
Таким чином на цій площині кожній парі
чисел буде відповідати певна точка, а
всі результати вимірювань будуть
складати сукупність точок. Якщо точки
внаслідок впливу похибок вимірювань
лежать не одній прямій (а ми точно знаємо,
що графік залежності
є пряма лінія), то лінію проводять таким
чином, щоб відстань до кожної точки була
найменша.
За
графіком можна знайти середні значення
і
.
Значення
можна знайти в точці перетину графіка
і вісі ординат. Для обчислення середнього
значення
необхідно взяти будь-яке значення
і за графіком визначити відповідне
значення
.
Тоді
.
Відносна
похибка непрямих вимірювань обчислюється
за формулою:
,
де
– це похибка вимірювання величини, яка
входить до формули обчислення.
5. Запис результату вимірювань
Після
того, як знайдено середнє значення і
абсолютну похибку величини, що вимірюють,
результат вимірювань записується у
вигляді:
.
При запису результату необхідно дотримуватися наступних правил:
1. Абсолютну
похибку вимірювання завжди округляють
з лишком до однієї значущої цифри або
до двох, якщо друга цифра 5. (наприклад,
;
).
2. Числове значення результату вимірювання завжди округляють або уточнюють так, щоб його остання цифра опинилася в тому ж розряді, що і цифра похибки.
