Добавил:

triple666mafia north memphis Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ"

Предмет:

Метрология

Файл:

metrologia_lab5

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

29.12.2024

Размер:

297.41 Кб

Скачать

☆

МИНОБРНАУКИ РОССИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «ЛЭТИ» ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА)

Кафедра информационно-измерительных систем и технологий

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5

по дисциплине «Метрология»

Тема: Обработка результатов прямых и косвенных измерений

Студент гр.	_________________
Преподаватель	_________________

Санкт-Петербург

2024

Цель

Ознакомление с методами обработки результатов прямых и косвенных

измерений при однократных и многократных измерениях

Спецификация приборов

Наименование	Диапазоны	Хар-ки	Рабочий	Параметры
средства	измерений	точности	диапазон	входа (выхода)
измерений	постоянные	СИ,	частот
	СИ	классы
		точности
Генератор НЧ			0,01-100кГц	Выход: 0-10В

Частотомер		= ±100	0,001-100кГц	Вход: >2,4B
		( \ )%
Вольтметр	0,2B, 2B	0,5/0,2
	20B, 200B	1,5/0,2
Амперметр	0,2 мА, 2мА,	1,0/0,2
	20мА, 200мА,
	2А
Источник				Выход: 1A
постоянного
напряжения
Усилитель		≤ 1%		Вход: ±10 В
Преобразователи				Вход:	= 10

				Вход:
				0,05/20кГц
				вх > 10кОм
				вых < 1кОм
		2

Схема экспериментальной установки

Рисунок 1. Схема 5.1

Объекты испытаний (резистивные делители, линейные и нелинейные преобразователи) и вспомогательные устройства (набор образцовых сопротивлений, генератор случайных сигналов – ГСС, двухвходовой сумматор – Σ, устройство выборки и хранения – УВХ, двухпозиционный переключатель – П).

Рисунок 2. Схема 5.2

Таблицы результатов измерений и расчетов

1 = 8,25 В0 = 0,897 В

0 = 1 кОм ± 0,5%= 11

= 95%

Положение 1

		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11

		7,56	8,42	7,32	7,64	7,68	8,05	8,31	7,45	8,32	8,42	7,43


Положение 2

		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11

		1,05	1,13	1,32	0,67	0,34	1,28	1,52	0,70	0,74	0,27	1,11


	Таблица 5

Расчетные формулы и расчеты

1.	Обработка результатов однократных прямых измерений

напряжения

= ± ∆ = 8,25 ± 0,30 В

2.Обработка результатов однократных косвенных измерений

0,897

= 8,97 10−4 А

1000

= ± [ + (

− 1)] = [1,5 + 0,2 (

− 1)] = 1,78

8,25

= 1,78 + 0,5 = 2,28

∆ =

8,97 10−42,28

= 20,45 10−6

100

= ± ∆

= 8,97 10−4 ± 0,20 10−4 А

= = 8,25 8,97 = 74 Вт

= 1,78 + 2,28 = 4,06

74 4,06

∆

= 3,01 Вт

100

± ∆

= 74 ± 3 Вт

Обработка результатов многократных прямых измерений

напряжения

Математическое ожидание:

∑ = 7,87 В

Среднеквадратичное отклонение:

[ ]

= √

1,89 = 0,43

∑( − )

− 1

Оценка среднеквадратичного отклонения среднего арифметического

значения результата наблюдений

			̅		[ ]			0,43


			[ ] =				= 3,32 = 0,13
			[ ] =		√		= 3,32 = 0,13

№		, В						̅		̅	2	2
№		, В				( − ), В			( − )			, В


1		7,56		-0,31					0,10

2		8,42		0,55					0,30

3		7,32		-0,55					0,31

4		7,64		-0,23					0,05

5		7,68		-0,19					0,04

6		8,05		0,18					0,03

7		8,31		0,44					0,19

8		7,45		-0,42					0,18

9		8,32		0,45					0,20

10		8,42		0,55					0,30

11		7,43		-0,44					0,20

	Таблица 5.1

Доверительный интервал погрешности

= ( ) [̅] = 2,13 0,13 = 0,28 В ∆ = ∆ + ∆ пр = 0,28 + 0,30 = 0,58 В

Результат измерения:
	̅	±	̅	= 95%
	=	±	( ) [ ] = 7,87 ± 0,58 В ,	= 95%

Обработка

результатов многократных

косвенных

измерений

мощности

Математическое ожидание:

̅ 1

−3

∑

= 0,92 10

Среднеквадратичное отклонение:

[ ] = √

̅2

= √

−6

−3

∑(

− )

1,65 10

= 0,41 10

− 1

Оценка среднеквадратичного отклонения среднего арифметического

значения результата наблюдений

			[ ]̅=		[ ]	=		0,41 10−3		= 0,12 10−3
			[ ]̅=			=		3,32		= 0,12 10−3
					√			3,32

№		, В	(	̅					, В	, 10	−3	А		̅	−3	А
№		, В	(	− ), В					, В	, 10		А	( − ), 10			А
	1		1					2

1	7,56		-0,31				1,05			1,05			0,13

2	8,42		0,55				1,13			1,13			0,21

3	7,32		-0,55				1,32			1,32			0,40

4	7,64		-0,23				0,67			0,67			-0,25

5	7,68		-0,19				0,34			0,34			-0,58

6	8,05		0,18				1,28			1,28			0,36

7	8,31		0,44				1,52			1,52			0,60

8	7,45		-0,42				0,70			0,70			-0,22

9	8,32		0,45				0,74			0,74			-0,18

10	8,42		0,55				0,27			0,27			-0,65

11	7,43		-0,44				1,11			1,11			0,19

	Таблица 5.3
									7

Результат измерения силы тока:

= ± [ + (

− 1)] = [1,5 + 0,2 (

− 1)] = 1,81

7,87

= 1,81 + 0,5 = 2,31

0,92 10

−3

2,31

= 0,02 10−3 А

∆

100

) = 0,92 10

−3

± 0,28 10

−3

А , = 95%

= ± (

( ) [ ] + ∆

Результат

измерения

мощности при многократном косвенном

измерении:

̅̅̅̅ = ̅ ̅= 7,87 0,92 10−3 = 7,24 10−3 Вт

= + = 1,81 + 2,31 = 4,12

		̅̅̅̅
				7,24 10	−3	4,12
∆	=		=	7,24 10		4,12	= 0,30 10−3 Вт
∆	=	100	=	100			= 0,30 10−3 Вт
		100		100

Оценка среднеквадратичного отклонения

[̅̅̅̅] = √̅2 2[ ]̅+ 2̅ 2[̅] = √61,94 0,01 10−6 + 0,85 10−6 0,02 =

= 0,80 10−3

Результат измерения мощности

̅̅̅̅

(

̅̅̅̅

+ ∆

) = 7,24 10

−3

± 1,10 10

−3

Вт ,

= ± (

) [

]

эф

= 95%

Эффективное число степеней свободы:

−12

(

[ ] +

[ ])

0,41 10

( + 1)

− 2 = 12

− 2 = 10

̅4

4̅

−12

эф

0,38 10

[ ] +

[ ]

Вывод

В результате выполнения лабораторной работы были получены базовые навыки обработки прямых и косвенных измерений, в том числе и над результатами многократной выборки. Было получено, что напряжение при однократном прямом измерении (положение 1) равно = 8,25 ± 0,30 В.

Отсюда получено, что сила тока и мощность равны = 8,97 10−4 ± 0,20 10−4 А и = 74 ± 3 Вт соответственно.

При множественной выборке получены следующе результаты:

= 7,87 ± 0,58 В , = 95%= 0,92 10−3 ± 0,28 10−3 А , = 95%

= 7,24 10−3 ± 1,10 10−3 Вт , = 95%

Достаточной большое СКО при вычислении силы тока (положение 2),

скорее всего, получилось из-за того, что не проводилась «проверка на промахи» и некоторые результаты, очевидно являющиеся сильно отклоняющимися, все равно вошли в выборку.

Соседние файлы в предмете Метрология

#
29.12.2024255.94 Кб1metrologia_lab4.pdf
#
29.12.2024297.41 Кб0metrologia_lab5.pdf
#
29.12.2024229.38 Кб0metrologia_lab7.pdf
#
29.12.2024197.97 Кб1metrologia_lab8.pdf
#
29.12.2024237.17 Кб0metrologia_lab9.pdf
#
29.01.20252.32 Mб86Метрология Экзамен Билеты Расписанные 2025.pdf