Цели и задачи работы

Цель работы: первичная оценка неопределенности измерительной информации.

Задачи:

1. Ознакомиться с многократными измерениями физических величин.

2. Применить анализ результатов многократных измерений для оценки их характеристик и для сравнения методик выполнения измерений.

Материальное обеспечение работы

Объекты измерений: детали типа тел вращения, призм, резисторы, источники постоянного тока, др.

Измеряемые параметры: линейные размеры, объем, масса, сила, электрическое сопротивление, напряжение, сила тока, температура.

Средства измерений:

Меры длины, угла, объема и массы (линейка измерительная, набор плоскопараллельных концевых мер длины, транспортир, сосуды измерительные, набор разновесов).

Накладные и станковые приборы для измерений длины (штангенциркуль, микрометр гладкий, микрометр рычажный или скоба рычажная, измерительные головки со штативом или стойкой и др.).

Весы для измерения массы взвешиванием, динамометр.

Мультиметр (авометр) для измерений электрических величин.

Термометр или другое средство измерения температуры.

Средства измерения времени (секундомер, часы, часы-будильник и др.).

Порядок выполнения работы Задание

1. Выбрать несколько физических величин и выполнить их многократные измерения (измерения с числом наблюдений в каждой серии n = 3...30).

2. Выполнить две серии многократных измерений одной и той же физической величины (n = 10...30), с использованием разных МВИ.

3. По результатам измерений построить точечные диаграммы и провести анализ каждой серии и совместный анализ парных точечных диаграмм.

Выполнение измерений

Предупреждение. Поскольку многократным наблюдениям при измерении подлежит одна и та же физическая величина, необходимо обратить особое внимание на однозначность ее воспроизведения при измерениях. Например, измерение линейного размера детали необходимо производить в одном и том же маркированном сечении и т.д.

Измеряемые физические величины выбирают самостоятельно или по указаниям преподавателя. Пробная серия может состоять из 3...10 наблюдений. В случае если полученные результаты практически неразличимы, серию прекращают при n = 3...5. Высокая сходимость результатов в серии может свидетельствовать о высокой помехоустойчивости исследуемой МВИ и/или низкой чувствительности используемых средств измерений. При заметно различающихся результатах наблюдений серию продолжают до n = 10...30.

Поскольку объектом исследований являются не сами измеряемые величины, а рассеяние результатов наблюдений, то в автономных сериях (не преследующих цель сопоставления нескольких серий измерений) можно использовать аналог дифференциального метода измерения с настройкой прибора не на меру, а на некоторое условное значение, например, на измеряемый параметр (физическую величину) объекта измерений.

Для одной из величин следует выполнить несколько серий измерений с использованием разных МВИ. Для сокращения объема работы можно выбрать физическую величину, для которой уже выполнена серия в 10...30 наблюдений – достаточно провести только вторую серию наблюдений с использованием другой МВИ. МВИ могут различаться применением разных средств измерений и/или видов и методов измерений. При использовании многодиапазонных приборов (мультиметра и других) «разные средства измерений» можно получить, изменяя метрологические характеристики переключением диапазонов измерений.