- •Средства измерений
- •Эталоны основных единиц.
- •Виды измерений.
- •Случайные погрешности.
- •Элементы теории погрешностей.
- •Случайные погрешности.
- •Оценка погрешностей равноточных измерений при n равноточных измерениях.
- •Распределение Стьюдента:
- •Порядок обработки данных при равноточных измерениях.
- •Порядок обработки данных при однократном измерении прибором, погрешность которого известна.
- •Обработка результатов косвенных измерений.
- •Методы измерений напряжений и силы тока.
- •Приборы для измерения напряжения и силы тока.
- •Аналоговые электронные вольтметры.
- •Детектор среднего квадратического значений.
- •Основные технические характеристики цифровых вольтметров постоянного тока.
- •Измерение напряжения и силы тока методом сравнения.
- •Генераторы гармонических сигналов.
- •Генераторы инфранизких частот.
- •Генераторы низких частоты (звукового диапазона).
- •Цифровые осциллографы.
Распределение Стьюдента:
Можно считать, что при К<20, распределение Стьюдента практически идеально совпадает с нормальным распределение. Поэтому при 2<k<20 пользуются распределением Стьюдента, а при больших- распределением Гауса.
Фрагмент таблицы:
-
Ф(t,k)/k
0.9
0.95
0.98
2
6.314
12.706
31.8
3
2.92
4.303
6.96
6
2.01
2.571
3.36
-
коэффициент Стьюдента.
Порядок обработки данных при равноточных измерениях.
Обработка результатов состоит в определении приближенного значения измеряемой величины с указанием ее погрешности.
Вычисляют среднее арифметическое результатов измерений:
Определяют среднеквадратичное отклонение результатов отдельных измерений:
Выявляют промахи.
Промах- погрешность, которая выходит на пределы .
В случае обнаружения промахов их исключают из дальнейшего наблюдения.
В случае исключения промахов пересчитывают ,
.Вычисляют среднеквадратическое отклонение среднего арифметического
n- число наблюдений.
Назначают доверительную вероятность Р и по таблице нормального распределения или по таблице распределения Стьюдента определяют доверительный интервал. И результат записывают следующим образом:
Порядок обработки данных при однократном измерении прибором, погрешность которого известна.
Погрешность прибора может быть задана разными способами:
- Она может быть указана в виде СКО.
- Или в виде класса точности прибора или максимальной погрешности.
1) Погрешность указана в СКО.
Погрешность округления до целого значения шкалы при считывании значений может быть уже включена в эту величину или не включена.
Если погрешность уже включена:
Если погрешность не вклченат в , то результирующий СКО определяют следующим образом:
Значение дисперсии погрешности округления определяются в предположении, что погрешность округления имеет равномерное распределение.
Дисперсия округления:
-
величина цены деления шкалы.
2) Погрешность прибора указана в виде
класса точности или максимальной
погрешности(
).
В этом случае значение СКО нельзя определить однозначно и для ее нахождения делают дополнительные допущения.
Считают что d=3 .
Назначают доверительную вероятность Р и по таблице нормального распределения находят значения доверительного интервала.
Результат записывают в виде:
Обработка результатов косвенных измерений.
Допустим, что известны результаты прямых измерений величин x1,x2…..xq, известны погрешности этих величин и они имеют систематические и случайные составляющие:
Требуется найти погрешность величины Y:
Y=F(x1,x2,……..,xq)
Поскольку погрешности малы с измеряемыми величинами, то при из расчете ограничиваются членами первой степени.
-
сумма частн. Производных «х» на значение
соответствующей погрешности.
Поскольку математическое ожидание суммы равно сумме математических ожиданий, то математическая погрешность определяется по формуле:
Принято рассчитывать систематическую погрешность для случая, когда все частные систематические погрешности имеют одинаковый знак.
Итоговая систематическая погрешность:
Остаются случайные составляющие погрешности.
Порядок достаточно сложен. Наиболее простой он тогда, когда велики xi статически независимы, в этом случае дисперсия определяется из соотношения:
