2.6.4. Контрольные вопросы

1) Указать назначение электронного прибора ВМ507. Какие характеристики можно определить при помощи прямых измерений?

2) Провести анализ структурной схемы и временной диаграммы для измерения угла сдвига фаз ( см. рис. 2.17 и 2.18).

3) Провести анализ измеренных значений и графика в опыте исследования резонанса напряжения при помощи прибора ВМ507.

4) Объяснить, почему для практических измерений выбирается частота, кратная 1,592. Объяснить, как пользоваться таблицей для прямых измерений L и С (см. табл. 2.14 и 2.15).

3. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ НАБЛЮДЕНИЯ

3.1. Основные сведения из теории

Для ответа на вопросы "как обрабатывать измерительную информацию?", "что получили?" рассмотрим методы обработки результатов наблюдения с целью получения результата измерения.

Результат наблюдения (РН) – значение измеряемой величины, получаемое при отдельном наблюдении, или показание измерительного прибора.

Под результатом измерения (РИ) понимается совокупность трех значений:

• измеряемой величины ;

• погрешности ;

• доверительной вероятности , т. е. РИ = .

Определение значения измеряемой величины зависит от способов измерения. При однократном наблюдении в качестве результата измерения имеется одно число x₁, которое и принимается за значение измеряемой величины . При многократных равноточных наблюдениях значение измеряемой величины может быть найдено по формуле:

, (3.1)

где х_i – результаты отдельных наблюдений;

n – количество наблюдений.

Величина содержит в себе как минимум три характеристики:

_c – систематическая погрешность;

 – неисключенные остатки систематической погрешности;

– случайная погрешность (в случае многократных наблюдений).

Задача по определению связана с априорным назначением точности измерения.

3.1.1. Представление о погрешностях измерения

Любое измерение всегда ограничено по точности из-за несовершенства методов и средств измерения, влияния средств измерения на объект и т. д., поэтому всякий результат наблюдения является смещенным. Для оценки погрешности пользуются понятием абсолютной погрешности () – разности между реальной и номинальными характеристиками или значениями.

Абсолютная погрешность, взятая с обратным знаком, называется поправкой:

. (3.2)

Сама по себе абсолютная погрешность не может служить показателем точности измерения, так как одно и тоже значение, например,  = 0,05 мм, при х = 100 мм соответствует достаточно высокой точности, а при х = 1 мм – низкой, поэтому для характеристики результатов измерения вводят понятие относительной погрешности

, (3.3)

где х₀ - номинальное значение измеряемой величины.

Относительная погрешность выражается в относительных единицах или процентах. Для нормирования погрешности средств измерения используется приведенная погрешность

, (3.4)

где х_к – предел измерения прибора.

Ее основное отличие от относительной погрешности состоит в том, что  относится не к текущей переменной величине х, а к постоянной величине – номинальному значению.