Метрология_5_Старикова.doc
.docxМИНОБРНАУКИ РОССИИ
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра ИИСТ
отчет
по лабораторной работе №5
по дисциплине «Метрология»
Тема: ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ПРЯМЫХ И КОСВЕННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ
Студентка гр. 9493 |
|
Старикова А.С. |
Преподаватель |
|
Минаев А.В. |
Санкт-Петербург
2021
Цель работы – ознакомление с методами обработки результатов прямых и косвенных измерений при однократных и многократных измерениях.
Задание
Прямые однократные измерения. Измерить напряжение на выходе резистивного делителя (по указанию преподавателя). Результат однократного измерения напряжения записать в вид Ux = U ± ΔU.
Косвенные однократные измерения. Измерить ток, протекающий через резистивный делитель, путем измерения напряжения на образцовом сопротивлении. Результат однократного измерения тока записать в виде Ix = I ± ΔI.
Измерить мощность Pmx, выделяемую на участке резистивного делителя с помощью цифрового вольтметра и образцового резистора известного сопротивления. Результат однократного измерения мощности записать в виде Pmx = Pm ± ΔPm.
Прямые многократные измерения1. Измерить несколько раз напряжение, указанное в п. 2, при наличии относительно больших случайных погрешностей (число измерений и уровень случайных погрешностей задаются преподавателем). Обработать полученные данные и результат измерений напряжения записать в виде Ux = ± ΔU, P = … .
Косвенные многократные измерения. При наличии относительно больших случайных погрешностей измерить несколько раз ток, определяемый в соответствии с п. 3. Обработать полученные данные и результат измерений тока записать в виде Ix = ± ΔI, P = … .
Измерить несколько раз мощность, определяемую в соответствии с п. 3, при наличии относительно больших случайных погрешностей. Обработать полученные данные и результат измерений мощности записать в виде , P = …
Обработка результатов однократных прямых измерений напряжения.
Обработка однократных прямых измеренийV=8.95 В
c = 1.5
d = 0.2
Xк = 20, X = 0.05Xк
= 1,5+0,2*( ) = 1,747%
ΔU = = 8.95 * = 0.16 В
Обработка однократных косвенных измерений
R0=1 кОм
U0=0.98 В
=0.5
𝐼=U0/R0 = 0.98/1000=0.98*10^-3 (A)
= ( 0,5+0,2*( ) )/0,98=0,723%
0.723+0.5 ≈ 1.223%
ΔI = =0.012(мА)
I = (0.980 ± 0.012) (мА)
= U*I = 8,95*0,98*10^-3 = 8,77(мВт)
Pm = + = 1,747 + 1,223 = 2,97 %
ΔP = Pm* = 0.0297 * 8.77 = 0.26 (мВт)
Pm = (8.77 ± 0.26) мВт
Обработка многократных прямых измерений
N = 10, P = 95%, = 2.13
= =
В^2
ΔU1 = = 2.13 * = 2.13 * = 0.12 B
B
n = 10, P = 95%, = 2.13
= =
0.02545 В^2
= 0.002545 B^2
ΔU2 = = 2.13 * = 0.11 B
Обработка многократных косвенных измерений
= = = 7.5 * Вт
=
=
Δ Pm = * = 2.13 * 1.0541 * = 2.25 *
Pm = (7,5 ± 2,3) мВт
Протокол
Многократные измерения напряжения для 1 положения переключателя
-
Номер измерения
U1, В
1, В
S2[U], В2;
S [U], В
S2 , В2;
, В
1
8.24
8,47
0,032
0,179
0,12
0,3464
2
8.40
3
8.26
4
8.39
5
8.60
6
8.37
7
8.44
8
8.81
9
8.43
10
8.72
Многократные измерения напряжения для 2 положения переключателя
-
Номер измерения
U2, В
2, В
S2[U], В2;
S [U], В
S2 , В2;
, В
1
0.63
0,86
0,02545
0,1595
0,002545
0,05045
2
0.70
3
0.85
4
1.08
5
0.78
6
0.87
7
1.07
8
0.71
9
1.03
10
0.87
Однократные измерения:
Uвх=9.64 В
U1=8.95В
U2=0.98В
Вывод:
В ходе лабораторной работы были освоены методы обработки результатов измерений при наличии случайных погрешностей проведения эксперимента.
Метод обработки результатов косвенных измерений мы применили в том случае, когда невозможно было напрямую измерить необходимую нам величину. Так как подобная ситуация довольно часто встречается при проведении различных исследований, можно заключить, что данный метод обработки результатов может с успехом применяться для оценки погрешности измерений.
1