практическое задание

Оценка числовых характеристик случайных погрешностей на основе эксперимента

 

Задание 1

Откройте виртуальный прибор Metro1-0.vi . Запустите прибор кнопкой . Установите удобную частоту измерений слайдом Delay (задержка между измерениями). Прибор иллюстрирует процесс измерения величины Xu, которая изменяется по треугольному закону. Истинное значение величины Xu отображается на левом циферблате и на графике, показывающем изменение истинного Xu и измеренного X  значения величин (True Xu and measured X values of a quantity) в зависимости от времени. Результат измерения X отображается на правом циферблате.

 

 Задание:

1. Определите диапазон случайной  (random error) погрешности измерения.

2. Определите величину систематической Δс (systematic error)  погрешности измерения.

3. Определите диапазон погрешности Δ (error) результата измерения Х.  

Отобразите определенные погрешности в отчете. Остановите виртуальный прибор кнопкой .Закройте прибор.

 

Задание 2

Откройте виртуальный прибор Task 1-1. Запустите прибор.

 

 Задание:

1. Установите Ваш вариант.

2. Определите вид погрешности (случайная, постоянная систематическая, закономерно изменяющаяся систематическая).

3. Определите диапазон или величину погрешности измерения, отобразите результат в отчете.

Остановите виртуальный прибор кнопкой .Закройте прибор.

 

Повторите задание с приборами Task 1-2 и Task 1-3. Отобразите результаты в отчете.

Закройте окно программы LabVIEW.

 

Задание 3

 

При контроле автоматической линии по изготовлению резисторов типа С2-29В с номинальным сопротивлением Rн=100 кОм были определены величины сопротивления 10 резисторов.  Определенные значения сопротивлений Ri  приведены в таблице (варианты в столбцах).

 

Задание:

1. Определить отклонения величин сопротивления от номинала в виде относительных погреш­ностей, выраженных в процентах (%):

                 (4.1)

2. Найти оценку математического ожидания относительной погрешности резисторов, %, в соответствии с формулой (1.1 или 3.1).

3. Найти оценку дисперсии относительной погрешности, (%)2, в соответствии с формулой (3.2):

                  (4.2)

4. Оценить среднее квадратическое отклонение сопротивления резисторов, %, по формуле (3.3):

                                     (4.3)

5. Определить оценку систематической погрешности настройки линии

                                              (4.4),

приняв в качестве xист значение  Rн.

 

В отчете отобразить (обязательно указать размерность рассчитанной величины):

1. оценку математического ожидания относительной погрешности сопротивления резисторов;

2. оценку дисперсии относительной погрешности сопротивления резисторов ;

3. оценку среднего квадратического отклонения относительной погрешности сопротивления .

4. оценку систематической погрешности настройки линии .

 

Контрольные вопросы к лабораторной работе №1

 

1.                  Какие погрешности измерений различают в зависимости от характера их проявления?

2.                  Какие погрешности измерений различают в зависимости от возможностей их устранения?

3.                  Какую составляющую погрешности измерений называют систематической? Как её минимизировать или устранить?

4.                  Какую составляющую погрешности измерений называют случайной? Как её минимизировать или устранить?

5.                  Какие виды функции распределения используют в теории измерений для описания погрешности измерений? Чем они отличаются?

6.                  Чему соответствует максимум дифференциальной функции распределения для результата измерения А?

7.                  Чему соответствует максимум дифференциальной функции распределения для случайной погрешности  ?

8.                  Чем отличаются функция распределения результатов измерения и функция распределения случайных погрешностей этого же измерения?

9.                  Какова вероятность попадания результата измерения А или случайной погрешности  в интервал (x1 , x2 ) для дифференциального представления функции распределения?  

10.              Какова вероятность попадания результата измерения А или случайной погрешности  в интервал (x1 , x2 ) для интегрального представления функции распределения?  

11.              Отобразите графически вероятность попадания случайной погрешности  в интервал (x1 , x2 ) для интегрального представления функции распределения.    

12.              Является ли математическое ожидание результатов измерений случайной величиной? Дайте обоснование ответа.

13.              Посредством каких характеристик оценивают степень рассеивания возможных значений погрешности около среднего значения?

14.              Какая характеристика более удобна для оценки степени рассеивания возможных значений погрешности около среднего значения? Почему?

15.              Как связаны между собой дисперсия распределения результатов измерения и дисперсия распределения случайных погрешностей измерения?

16.              Какие точечные оценки результатов измерений называются несмещенными? Проиллюстрируйте ответ графически.

17.              Какие точечные оценки результатов измерений называются эффективными? Проиллюстрируйте ответ графически.

18.              Как определяется точечная оценка математического ожидания результата измерений? Как она связана с истинным значением измеряемой величины?

19.              Является ли точечная оценка математического ожидания результата измерений  случайной величиной?  Почему?

20.              Является ли точечная оценка дисперсии случайной величиной? Почему?

 

Литература:

 

1. В.И. Нефедов. Метрология и электрорадиоизмерения в телекоммуникационных сис-темах :[В. И. Нефедов и др.] ; под ред. В. И. Нефедова, А.С. Сигова. Изд. 3-е, перераб. и доп. М. : Высшая школа, 2005.

2. Сергеев А.Г., Терегеря В. В. Метрология, стандартизация и сертификация : учебник для студентов вузов. - М. : Юрайт, 2011.

3. Дворяшин Б.В.Метрология и радиоизмерения : : учебное пособие для студентов ву-зов - М. : Академия, 2005.

4. ГОСТ Р ИСО 5725-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. М.: ИПК Изд-во стандартов, 2005. Часть 1. Основные положения и определения.

5. Рекомендации по межгосударственной стандартизации РМГ 29-99. Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). «МЕТРОЛОГИЯ. Основные термины и определения» с Изменением № 1 от  2005 г. М.: ИПК Изд-во стандартов, 2005.

 

 

В начало главы

Оглавление