Запись результата многократных измерений
Результат многократных измерений должен быть записан с учетом количества значащих цифр, заслуживающих доверие:
− результат
измерений представляется диапазоном
значений измеряемой величины, при этом,
в случае симметричной доверительной
границы погрешности результат можно
записать в виде оценки измеряемой
величины и границы погрешности
− доверительной границы погрешности выражаются числом, содержащим не более двух значащих цифр;
− наименьшие разряды значения оценки измеряемой величины должны быть такими же, как наименьшие разряды доверительной границы погрешности; рекомендуется указывать число элементов выборки, уровни значимости для критериев согласия и любую другую значимую информацию о многократных измерения.
Масштабирующий измерительный преобразователь на базе операционного усилителя
На рисунке 3 представлена схема масштабирующего измерительного преобразователя, которые представляет собой усилитель на основе операционного усилителя (ОУ), работающего в режиме неинвертирующего усиления. Входной сигнал поступает на неинвертирующий вход ОУ, а цепь отрицательной обратной связи состоит из двух резисторов: R1и R2. Усилитель увеличивает входное напряжение пропорционально коэффициент у усиления, который определяется отношением сопротивлений резисторов до уровня, удобного для дальнейших измерений или обработки.
VCC
8
Рисунок 2 - Масштабирующий измерительный преобразователь на базе ОУ
Выходное напряжение Uвых определяется следующим образом:
К основным метрологическим характеристикам масштабирующего преобразователя относятся:
коэффициент усиления
Погрешность коэффициента усиления
операционного усилителя в ответ на изменение входного сигнала, выражается в В/мкс.
Эксперимент
2. Многократное измерение напряжения постоянного тока на выходе генератора сигналов
2.1. С помощью кабеля 2 и переходника 1 соединить выход генератора сигналов с мультиметром для измерения постоянного напряжения.
2.2. Настроить генератор сигналов на выдачу постоянного уровня напряжения DC со значением по варианту. Мультиметр перевести в режим измерения напряжения постоянного тока, установить наилучший диапазон измерений для ожидаемого сигнала и скорость измерения. Включить выдачу сигнала с генератора и убедиться в правильности настроек и схемы по показаниям мультиметра.
2.3. Произвести многократное измерение напряжения постоянного тока, выборочные значения сохранить в файле “DC_voltage_measure.txt”. Размер выборки должен составлять: − не менее 100 значений для измерения с использованием кнопки однократного запуска; − не менее 1000 значений для измерения в автоматическом режиме с медленным циклом измерения; − не менее 5000 значений для измерения в автоматическом режиме с быстрым циклом измерения.
2.4. Вычислить такие параметры выборки как: минимальное значение, максимальное значение, среднеквадратическое значение выборки, выборочное среднее арифметическое, медианное значение, среднеквадратическое значение среднего арифметического, выборочная дисперсия, коэффициенты асимметрии и эксцесса. Параметры выборки занести в протокол измерения (таблица А.1).
2.5. Сохранить себе файл с выборочными значениями. Выключить выдачу сигнала с генератора. Разобрать схему эксперимента.
Рисунок 3 - Напряжение на выходе генератора сигналов
Случайная погрешность:
α = 95% - доверительная вероятность, следовательно k = 1.1
Доверительная граница случайной погрешности измерения:
Неисключенная систематическая погрешность (НСП):
Суммарная погрешность:
