- •Лабораторная работа №1 однократные измерения приборами общего назначения
- •Задание на подготовку к проведению лабораторной работы
- •Краткие теоретические сведения
- •Статистическая обработка результатов однократных, совместных и измерений
- •1.1. Общие сведения об однократных измерениях
- •1.2. Прямые однократные измерения с приближенным оцениванием погрешностей
- •1.3. Косвенные измерения
- •Справочные сведения
- •Погрешности измерений
- •Классы точности средств измерения
- •Измерения и формы представления результатов
- •Прямые однократные измерения с приближенным оцениванием погрешности
- •Оценка результата и погрешности косвенных измерений
- •Описание лабораторной установки в комплект лабораторной установки входит:
- •Задание на лабораторную работу
- •Порядок выполнения работы
- •Измерение переменного и пульсирующего напряжения и тока
- •Измерения постоянного напряжения
- •Измерение сопротивления нагрузки косвенным и прямым методом
- •Измерение параметров биполярного транзистора
- •5. Определение зависимости результатов измерения переменного напряжения от частоты входного сигнала
1.2. Прямые однократные измерения с приближенным оцениванием погрешностей
При таком подходе необходимо перед началом измерений провести предварительную оценку составляющих погрешности результата измерения и собственно погрешности измерения. Эта информация извлекается из опыта проведения подобных измерений, из нормативно-технической документации на используемые средства измерений, из научно-технических отчетов и других источников. Если априорная оценка погрешности превышает допустимую, то следует выбрать более точное средство измерений или изменить методику измерения.
Допускается пренебрежение случайными погрешностями, если доказано, что граница неисключенных систематических погрешностей результата измерения больше оценки СКО случайных погрешностей в восемь раз и более.
В простейшем случае погрешность результата измерения не превышает предела допускаемой абсолютной основной погрешности средства измерения , определяемой по нормативно-технической документации, если измерения проводились в нормальных условиях. При этом результат измерения можно записать в виде , т. е. без указания доверительной вероятности, которая подразумевается равной = 0,95. Если же измерения проводились в условиях, отличающихся от нормальных, то следует определять и учитывать пределы дополнительных погрешностей, а затем суммировать их с основными погрешностями. Порядок такого суммирования приведен в нормативных метрологических документах.
Пример 5. Оценить результат и погрешность однократного измерения значения напряжения на участке электрической цепи сопротивлением R = 4 Ом, выполненного вольтметром класса точности 0, 5 % с верхним пределом измерения = 1,5 В и внутренним сопротивлением = 1000 Ом. Показание вольтметра = 0,90 В. Известно, что дополнительные относительные погрешности показаний вольтметра из-за влияния магнитного поля и окружающей температуры не превышают соответственно значений и допускаемой предельной относительной погрешности.
Инструментальная составляющая погрешности измерения определяется основной и дополнительной погрешностями. При показании вольтметра 0,90 В предел допускаемой относительной погрешности вольтметра на этой отметке в процентах равен:
.
Методическая погрешность определяется соотношением между сопротивлением участка цепи R и сопротивлением вольтметра При подсоединении вольтметра исходное напряжение Ux изменится из-за наличия сопротивления и составит:
Отсюда относительная методическая погрешность:
.
Эта методическая погрешность является систематической и должна быть исключена из результата измерения путем введения поправки:
С = 0,90·0,4/100 = 0,004 В.
Тогда результат измерения с учетом поправки на систематическую погрешность:
0,90 В + 0,004 В = 0,904 В.
Относительная погрешность результата измерения находится суммированием
= 0,83 + 0,75 + 0,3= 1,88 %.
Переходя к абсолютной суммарной погрешности, получим
В.
Применив статистическое суммирование при доверительной вероятности 0,95, получим значение доверительной границы неисключенных систематических погрешностей:
.
Находим абсолютную погрешность:
Округляя, окончательный результат измерения можно представить в форме: