Тест к лабораторной работе

1 Дайте определения:

­ методу непосредственной оценки;

­ методу сравнения.

2 Класс точности электромеханических аналоговых приборов указывает предел основной приведенной погрешности. Пределы абсолютной и относительной погрешностей находят по формулам: ___________________________

3 Класс точности цифровых приборов указывает предел основной относительной погрешности. Предел абсолютной погрешности находят по формуле:

_______________________________________________________________

4 Погрешность согласования при измерении силы тока обусловлена ____

5 Погрешность согласования при измерении напряжения обусловлена ___

6 Объясните, когда используют метод непосредственной оценки, а когда – метод сравнения.

7 Метод сравнения обеспечивает более высокую точность, так как ______

8 Выведите формулу для определения погрешности согласования при измерении силы постоянного тока в электрической цепи.

9 Выведите формулу для определения погрешности согласования при измерении падения напряжения на участке электрической цепи.

10 Поправка на погрешность согласования определяется как ______

11 Значение измеряемой величины с учётом поправки рассчитывают по формуле: ___________________________________________________________

12 Погрешностью согласования можно пренебречь, если она в ____ раз меньше допускаемой основной погрешности средства измерений.

13 Стандартная запись результата измерений должна выглядеть так: _____

14 Схема эксперимента для реализации дифференциального метода измерения при измерении падения напряжения на участке электрической цепи имеет следующий вид: ___________________________________________________

15 Входное сопротивление дифференциальной цепи рассчитывается по формуле: ___________________________________________________________

Лабораторная работа Л-02-2

Косвенные измерения

Программа и методические указания

Цель работы:получение навыков проведения измерительного эксперимента при косвенных однократных измерениях и оценивания погрешности результата косвенных измерений.

Задачами данной работы являются:

– проведение измерительного эксперимента для однократного косвенного измерения:

• силы электрического тока;

• емкости конденсатора;

• активной мощности;

• коэффициента деления делителя.

– оценивание погрешностей полученных результатов измерений.

Используемое оборудование:

– измерительная катушка сопротивления (или магазин сопротивлений) класса не хуже 0,05;

– комбинированный аналоговый прибор (тестер);

– комбинированный цифровой прибор Щ300 (или мультиметр Yokogawa 7555);

– аналоговый электронный вольтметр GVT-417B (или мультиметр Yokogawa 7555);

– источник постоянного стабилизированного напряжения (ИПС-1);

– генератор синусоидальных сигналов низкой частоты
Г3-109 или его аналог (GFG-8255A, AHP-1105);

– модули с компонентами электрических цепей: резисторами, конденсаторами.

Общие сведения

Косвенные измерения – это такие измерения, когда определение искомого значения физической величины Y проводится на основании результатов прямых измерений других физических величин X₁, X₂, … X_n, функционально связанных с искомой величиной:

.

Косвенные измерения широко распространены. К ним прибегают в том случае, когда:

– отсутствует эталон измеряемой величины;

– измеряемая величина не может быть измерена прямым методом (например, температура на Солнце);

– косвенные измерения оказываются удобнее, чем прямые измерения физической величины (например, измерения площади);

– косвенные измерения могут быть выполнены с меньшей погрешностью, чем прямые (например, измерения силы тока).

В данной лабораторной работе исходными данными для расчета погрешностей являются нормируемые метрологические характеристики средств измерений. По этим характеристикам, с учетом погрешностей согласования "объект измерения" – "прибор" (называемых также погрешностями взаимодействия) определяют погрешности измерений величин X₁, X₂, … X_n. Эти погрешности являются исходными данными для расчета погрешности результата косвенного измерения.

Методика расчета зависит от формы задания метрологических характеристик средств измерений.

Если погрешности используемых средств измерений заданы пределами допускаемых погрешностей, то в этом случае величины заданы в виде

; ,

где – исправленный результат прямого измерения путем введения поправки на погрешность согласования;

– пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения величины (см. лабораторную работу Л-02-1).

Поскольку при задании погрешностей их пределами считают, что всегда выполняется условие , то для более компактной записи результат приводят без указания вероятности:

.

Оценку измеряемой величины рассчитывают по формуле:

(1)

При этом абсолютную погрешность результата косвенного измерения оценивают пределами, полученными для наихудшего случая:

, . (2)

где ‑ частные производные функции Y по аргументам X_i.

Результат измерения при этом:

.

Пределы допускаемой погрешности дают сильно завышенную оценку.

Доверительные границы погрешности косвенных измерений определяются в соответствии с МИ 2083-90 [3].

При этом погрешности аргументов считают случайными величинами, статистически независимыми и подчиненными равномерным законам распределения с границами . Для таких погрешностей среднеквадратическое отклонение равно , и тогда среднеквадратическое отклонение результата косвенных измерений

При отсутствии доминирующих погрешностей считают, что погрешность измерения распределена по нормальному закону. Границы погрешности при

(3)

Формула (3) справедлива при условии, что зависимость (1) имеет линейный характер или ее нелинейностью можно пренебречь [3].

Результат измерения записывают с указанием вероятности:

, .

Для некоторых функциональных зависимостей удобнее сначала рассчитывать относительную погрешность результата косвенного измерения, а затем абсолютную. При этом пределы допускаемой относительной погрешности dY, в %, определяется по формуле

,

где dX_i – пределы допускаемой относительной погрешности аргументов X_i, в %, а пределы допускаемой абсолютной погрешности:

.

Подготовка к работе

2.1 Изучите и законспектируйте теоретический материал по [2, с. 103-104].

2.2 Ознакомьтесь с описанием лабораторной работы. Занесите в рабочую тетрадь схемы эксперимента и подготовьте необходимые формы таблиц для внесения экспериментальных данных.

2.3 Подготовьте ответы к тесту.

2.4 Ознакомьтесь с используемым на рабочем месте оборудованием. Подготовьте приборы к работе, пользуясь их инструкциями по эксплуатации.

2.5 Запишите основные метрологические характеристики используемых средств измерений и их заводские номера.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: