УТС 4 семестр / ЛР 5 Обработка результатов прямых и косвенных измерений

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра информационно-измерительных систем и технологий

отчет

по лабораторной работе №5

по дисциплине «Метрология»

Тема: Обработка результатов прямых и косвенных измерений

Вариант № 2

Студенты гр. 8391		Гоглев А.А.
		Шушков Д.А.
		Маликов А.А.
Преподаватель		Варшавский И.Е

Санкт-Петербург

2020

Цель работы:

Ознакомление с методами обработки результатов прямых и косвенных измерений при однократных и многократных измерениях.

Задание:

1. Прямые однократные измерения. Измерить напряжение на выходе резистивного делителя (по указанию преподавателя). Результат однократного измерения напряжения записать в вид Ux = U ± ΔU.

2. 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 2, выделяемую на участке резистивного делителя с помощью цифрового вольтметра и образцового резистора известного сопротивления. Результат однократного измерения мощности записать в виде Pmx = Pm ± ΔPm.

3. Прямые многократные измерения³ 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 = U ± ΔU, P = … .

4. 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 = I ± 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 Pmx  Pm Pm , P = …

Наименование средства измерений	Диапазоны измерений, постоянные СИ	Характеристики точности Си, классы точности	Рабочий диапазон частот	Параметры входа (выхода)
Вольтамперметр (вольтметр)	0.2В, 2В	0.5/0.2	-	RV вх = 1МОм RV вых = 1МОм
	20В, 200В	1.5/0.2
Вольтамперметр (амперметр)	0.2 мА, 2 мА, 20 мА, 200 мА, 2 А	1.0/0.2	-	RA = 0.2/IK Ом

Таблица 1. Спецификация применяемых средств измерений.

Обработка результатов эксперимента

1. Прямые однократные измерения.

При диапазоне измерений :

2. Косвенные однократные измерения.

При диапазоне измерений :

3. Прямые многократные измерения.

Результаты измерений занесем в таблицу 2

Таблица 2. Обработка результатов многократных прямых измерений

Номер измерения	, В	, В	S2[ ], В2; S [ ], В	S2 , В2; , В
1	10,6	10,66	0,23 0,48	0,021 0,145
2	10,5
3	10,6
4	10,7
5	11,2
6	9,6
7	11,5
8	10,8
9	10,8
10	10,4
11	10,6

- доверительный интервал погрешности результата измерений

(при P = 0,9)

4. Косвенные многократные измерения.

Результаты измерений занесем в таблицу 3

Таблица 3. Обработка результатов многократных косвенных измерений

Номер измерения	, В	, В	S2[ ], В2; S [ ], В	S2 , В2; ], В
1	1,3	1,45	0,43 0,66	0,04 0,2
2	0,6
3	1,2
4	1,2
5	1,3
6	0,4
7	2,1
8	1,9
9	1,3
10	2,6
11	1

Вывод:

В данной лабораторной работе мы научились обрабатывать многократные и однократные, прямые и косвенные измерения и увидели, что при однократных измерениях прямая погрешность влияет на результат лишь незначительно (ими можно пренебречь при расчетах), в то время как в косвенных, за счет выражения через несколько величин погрешность значительнее. Также, при прямых многократных измерениях U, в случае проведения малого количества измерений погрешность влияет на результат, такие значения использовать при расчетах нельзя. Косвенные измерения мощности принимают малые значения, почти не влияя на полученный результат, то есть мы можем использовать эти значения при дальнейших расчетах.