Экспериментальная часть

Приборы и оборудование: штангенциркуль, весы, разновес, цилиндрический образец.

В данной лабораторной работе применяются электронные весы, принцип действия весов основан на преобразовании силы тяжести взвешиваемого груза в аналоговый электрический сигнал, преобразовании его в цифровую форму и последующей цифровой обработке на однокристальной ЭВМ с выдачей результата на цифровой индикатор.

Основой преобразователя силы является чувствительный элемент, выполненный в виде кремниевой балки с концентраторами напряжений, в области которых сформирован тензорезистивный мост из диффузионных резисторов. Для температурной компенсации тензочувствительности предусмотрена транзисторная схема, сформированная на балке.

Весы состоят из основания, пластмассового кожуха и грузоприемной чашки. В кожухе закреплен преобразователь силы и плата управления с цифровым индикатором. Передача усилия от чашки к преобразователю силы осуществляется посредством грузоприемного рычага, шарнирно связанного с преобразователем силы и кожухом весов.

В верхней части кожуха весов имеется кнопка включения питания [I/0] и кнопка [СБ], предназначенная для обнуления показаний индикатора при отсутствии груза.

Порядок выполнения работы

1. Измерить штангенциркулем высоту предложенного цилиндрического образца. Измерения произвести 10 раз.

2. Измерить штангенциркулем внешний и внутренний диаметры цилиндра. Измерения произвести 10 раз.

3. Произвести взвешивание цилиндрического образца на весах не менее 5 раз.

Обработка результатов измерений

1. Занести результаты измерений в таблицу по форме 2.1.

Форма 2.1

N п/п	h, мм	h, мм	d1, мм	d1, мм	d2, мм	d2, мм	m г	m г	, г/см3

2. Определить средние значения измеренных величин

2. Вычислить среднее значение плотности цилиндрического тела по формуле:

2. Определить абсолютную погрешность каждого измерения:

;

2. Определить абсолютную погрешность результата нескольких измерений (доверительный интервал) по формуле Стьюдента:

Значения коэффициента Стьюдента взять из таблицы в приложении.

2. Округлить полученную величину абсолютной погрешности, в соответствии с правилами округления чисел.

3. Получить формулу для расчета относительной погрешности плотности полого цилиндрического образца.

4. Определить относительную и абсолютную погрешности плотности образца.

5. Окончательный результат представить в виде:

При обработке результатов необходимо воспользоваться формулами, изложенными в [9].

Контрольные вопросы

1. Что значит измерить физическую величину?

2. Какие бывают измерения?

3. Дайте определения цены деления прибора и его чувствительности.

4. Что такое нониус? Чему равна цена деления его?

5. Как определяется абсолютная погрешность при прямых однократных и многократных измерениях?

6. Как определяется относительная погрешность при прямых однократных и многократных измерениях?

7. Как вычисляется ошибка при косвенных измерениях?