Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

SMU_METROLOGIA

.pdf
Скачиваний:
98
Добавлен:
17.02.2016
Размер:
4.01 Mб
Скачать

Для расчета приведенной погрешности в соответствии с § 13.1.8. необходимо определить нормирующее значение Хн, для чего в ячейку Е2 вводим заголовок столбца Нормирующее значение Хн. Далее, в ячейку Е3 вводим соответствующую формулу (см. рис. 13.9). Нажав кнопку ОК, по-

лучаем значение параметра Нормирующее значение Хн равное 500 А

(см. рис. 13.11).

Рис. 13.10

Для расчета относительной погрешности в соответствии с § 13.1.8. в ячейку F3 вводим соответствующую формулу (13.5) (см. рис. 13.11). Нажав кнопку ОК, получаем значение параметра Относительная погрешность δ равное 0.5 % (см. рис. 13.11).

Рис. 13.11

Для расчета приведенной погрешности в соответствии с § 13.1.8. в ячейку G3 вводим соответствующую формулу (13.6 a) (см. рис. 13.12). Нажав кнопку ОК, получаем значение параметра Приведенная погрешность γ равное 0.1 % (см. рис. 13.13).

151

Рис. 13.12

Рис. 13.13

13.2.3. ПРИМЕР РЕШЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ ЗАДАЧИ ПО ОБРАБОТКЕ РЕЗУЛЬТАТОВ КОСВЕННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ

Условия задачи:

При определении силы инерции по зависимости F=m·a прямыми измерениями получены значения m=1000 кг и ускорение a=5 м/с . Средние квадратические отклонения результатов измерений: σ m =5 кг, σa=0,05 м/с2. Случайная погрешность измерения силы εF с вероятностью P=0,954 (tp=2) (при использовании методов максимума-минимума и квадратического суммирования) равна...

Алгоритм решения задачи в программе Microsoft Excel:

Используем программу Excel пакета MS Office. Открываем новую книгу программы и переименовываем Лист 1 в Задание 04. Для этого можно на ярлыке с названием листа открыть контекстное меню (правой кнопкой мыши) и выбрать команду. Переименовать. На этом листе будем проводить все вычисления и построения.

152

В ячейку А1 вводим заголовок Задача 4а.

Далее, в ячейки А2 и А3

вводим название физических величин, допустим,

ФВ1 и ФВ2. Затем пра-

вее названий в ячейки В2 и В3 вводим значения массы тела и ускорения из условия задачи (см. рис. 13.14).

Далее, в ячейки С2 и С3 вводим название ячеек, отражающее сред- ние квадратические отклонения результатов измерений, допустим, СКО1 и СКО2. Затем правее названий в ячейки D2 и D3 вводим значения сред- них квадратических отклонений из условия задачи (см. рис. 13.14).

Далее, в ячейки Е2 и Е3 вводим название ячеек, отражающее коэф- фициент Стьюдента, допустим, коэф. Стьюд. Затем правее названий в ячейки F2 и F3 вводим значения коэффициента Стьюдента из условия за-

дачи (см. рис. 13.14).

Рис. 13.14

Для расчета доверительного интервала (абсолютной погрешности) в ячейки G2 и G3 вводим название ячеек, отражающие доверительный ин- тервал, допустим, е1 и е2, а в соответствии § 13.1.8., в ячейки Н2 и Н3 вводим соответствующую формулу (13.43), учитывая, что единица делен- ная на корень квадратной из 1 равно единице (см. рис. 13.15). Нажав кноп- ку ОК, получаем значение параметра доверительного интервала (абсо- лютной погрешности) 10 кг и 0.1 м/с соответственно (см. рис. 13.17).

Рис. 13.16

153

Для расчета относительной погрешности в ячейки I2 и I3 вводим название ячеек, отражающие доверительный интервал, допустим, отн.погр1 и отн.погр2, а в соответствии § 13.1.4., в ячейки J2 и J3 (см. рис. 13.17) вводим соответствующую формулу (13.5), а нажав кнопку ОК, получаем значение относительной погрешности 1 % и 2 % соответ- ственно (см. рис. 13.18).

Рис. 13.17

Рис. 13.18

Для расчета суммарной относительной погрешности по методу мак- симума-минимума в ячейку А5 вводим название, отражающее суммарную погрешность рассчитанную по методу максимума-минимума, допустим,

суммарная погр. Метод Макмин, а в соответствии § 13.1.6., в ячейку В5

(см. рис. 13.19) вводим соответствующую формулу (13.26), а нажав кнопку ОК, получаем значение суммарной погрешности 3 % (см. рис. 13.20).

Рис. 13.19

154

Рис. 13.20

Для расчета искомого значения косвенной величины силы инерции по зависимости F=m·a в ячейку С4 вводим название, отражающее назва- ние величины силы инерции, допустим, косв. ФВ, а в соответствии § 13.1.6., в ячейку D5 (см. рис. 13.21) вводим соответствующую формулу и нажав кнопку ОК, получаем значение косвенной величины силы инер-

ции 5000 Н (см. рис. 13.20).

Рис. 13.21

Для расчета абсолютного значения случайной погрешности косвен- ного измерения силы инерции εF в ячейку Е5 вводим название, отража-

ющее название абсолютного значения случайной погрешности косвенного измерения силы инерции, допустим, екосвФВ, а в соответствии § 13.1.6., в ячейку D5 (см. рис. 13.22) вводим соответствующую формулу (выведен- ную из 13.27) и нажав кнопку ОК, получаем абсолютное значение слу- чайной погрешности косвенного измерения силы инерции ±150 Н (см.

рис. 13.23).

155

Рис. 13.22

Кроме того можно рассчитать максимальное и минимальное воз- можные значения результатов измерений отняв и сложив с искомым зна- чением косвенной величины силы инерции абсолютное значение случай-

ной погрешности (доверительного интервала) εF (см. ячейки H5 и J5

рис. 13.23).

Рис. 13.23

Для расчета суммарной относительной погрешности по методу квадратического суммирования в ячейку А6 вводим название, отражаю-

щее суммарную погрешность рассчитанную по методу квадратического суммирования, допустим, суммарная погр. Метод Квадсум, а в соответ- ствии § 13.1.6., в ячейку В6 (см. рис. 13.24) вводим соответствующую формулу (13.34), а нажав кнопку ОК, получаем значение суммарной от- носительной погрешности 2,24 % (см. рис. 13.25).

Для расчета абсолютного значения случайной погрешности косвен- ного измерения силы инерции εF в ячейку Е6 вводим название, отража-

ющее название абсолютного значения случайной погрешности косвенного измерения силы инерции, допустим, екосвФВ, а в соответствии § 13.1.6., в ячейку D6 (см. рис. 13.25) вводим соответствующую формулу (выведен-

156

ную из 13.27) и нажав кнопку ОК, получаем абсолютное значение слу- чайной погрешности косвенного измерения силы инерции ±111,8 Н (см.

рис. 13.26).

Рис. 13.24

Кроме того можно рассчитать максимальное и минимальное воз- можные значения результатов измерений отняв и сложив с искомым зна- чением косвенной величины силы инерции абсолютное значение случай-

ной погрешности (доверительного интервала) εF (см. ячейки H6 и J6

рис. 13.26).

Рис. 13.25

157

Рис. 13.26

13.2.4. ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПОГРЕШНОСТИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ

Условия задачи:

Амперметр с пределами измерений от 0 до +500 А класса точности (0,5) (в кружочке) показывает 100 А. Предел допустимой погрешности показаний прибора равен

Алгоритм решения задачи в программе Microsoft Excel:

Используем программу Excel пакета MS Office. Открываем новую книгу программы и переименовываем Лист 1 в Задание 05. Для этого можно на ярлыке с названием листа открыть контекстное меню (правой кнопкой мыши) и выбрать команду. Переименовать. На этом листе будем проводить все вычисления и построения.

В ячейку А1 вводим заголовок Задача 0223-5. Далее, в ячейки А2 вводим название столбца, отвечающего за класс точности прибора, допу- стим, Класс точности в кружечке. Затем ниже в ячейки А3 вводим зна- чения класса точности 0,5 (см. рис. 13.27).

Рис. 13.27

158

Далее, в ячейку В2 вводим заголовок столбца Диапазон измерения шкалы прибора, А. Затем ниже в ячейку В3 вводим значение диапазона измерения шкалы амперметра из условия задачи 500 А (см. рис. 13.27).

В ячейку С2 вводим заголовок столбца Показания прибора, А. За- тем ниже в ячейку С3 вводим значение силы тока по показаниям ампер- метра 100 А (см. рис. 13.27).

Далее, в ячейку D2 вводим заголовок столбца Вид погрешности. Затем ниже в ячейку D3 в соответствии с таблицей 13.2 § 13.1.6. вводим слово относительная (см. рис. 13.27).

Для расчета предела допустимой абсолютной погрешности в соот- ветствии с § 13.1.7. в ячейку Е2 вводим название столбика Предел допу-

стимой абсолютной погрешности, А. Далее из формулы (13.5) выводим соответствующую формулу и записываем ее в ячейку Е3 (см. рис. 13.28). Нажав кнопку ОК, получаем значение параметра Предел допустимой абсолютной погрешности равное 0.5 А (см. рис. 13.29).

Рис. 13.28

Рис. 13.29

14. ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

Самостоятельная работа студентов организуется в соответствии с по- ложением о СРС:

159

-самостоятельная работа студента с преподавателем включает в себя индивидуальные консультации студентов в течение семестра;

-самостоятельная работа с группой включает проведение текущих кон- сультаций перед семестровым контролем, зачетами или экзаменами;

-самостоятельная работа студента без преподавателя включает в себя подготовку к различным видам контрольных испытаний, подготовку и вы- полнение контрольных заданий на типовые темы:

Тема 1. «ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ПРЯМЫХ МНОГОКРАТНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ»

1.Внимательно изучить теоретическую часть § 13.1.8. и конспект лек- ций по данному разделу;

2.Выбрать самостоятельно или получить у преподавателя номер(а) задач(и) для решения и записать условие из прилагаемого ниже списка;

3.Выполнить все действия по решению задачи согласно алгоритма §

4.Оформить в электронном виде и распечатать в бумажном отчет по домашней работе и представить преподавателю с целью подтверждения или повышения результатов (личного рейтинга) по данной теме.

Задача 1

Амперметр с пределами измерений 0…10 А показывает 8А. Погреш- ность от подключения амперметра в цепь ∆s = - 0,2 А. Среднее квадрати- ческое отклонение показаний прибора σI = 0,3 А. Укажите доверительные границы истинного значения измеряемой силы тока в цепи с вероятно-

стью Р=0,9544 (tP =2).

Выберите один ответ.

I = 8,2±0,6 А, Р=0,9544

I = 7,8±0,6 А, Р=0,9544

I = 8,0±0,5 А, Р=0,9544

I = 8,2±0,3 А, Р=0,9544

Задача 2

При измерении падения напряжения вольтметр показывает 36 В. Среднее квадратическое отклонение показаний σ U = 0,5 В. Погрешность от подключения вольтметра в сеть ∆ S = -1 В. Доверительные границы для истинного значения падения напряжения с вероятностью Р=0,95 ( t Р =1,96) можно записать, округлив до целых значений

Выберите один ответ.

36 В ≤ U ≤ 38 В, Р=0,95

35 В ≤ U ≤ 37 В, Р=0,95 34 В ≤ U ≤ 38 В, tP =1,96

160

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]