Отчет лабораторная работа №3 По дисциплине: Метрология и измерительная техника



Дата25.11.2022
өлшемі74,45 Kb.
#159800
түріОтчет
Байланысты:
LR 3 mnogokratnye izm


ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра метрологии, приборостроения и управления качеством

ОТЧЕТ
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3

По дисциплине:

Метрология и измерительная техника




(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)




Тема:

«Многократное измерение»










Выполнили: студенты гр.

ИТУ-20










/Приезжева В.Н./










(подпись)







(Ф.И.О.)




























































Проверил:

доцент













/Уманский А.С./




(должность)







(подпись)




(Ф.И.О.)

Санкт-Петербург
2022 год


Цель работы – научиться обрабатывать прямые многократные наблюдения.
Условия измерений:
Таблица 1

Температура,0С

Давление, кПа

Относительная влажность, %

Напряжение сети, В

Частота напряжения сети, Гц

20

100

65

220

50

Состав оборудования: вольтметр В7-40, генератор сигналов низкочастотный Г3-112.
Массив экспериментальных данных (n=100)
14,43; 14,45; 14,46; 14,53; 14,50; 14,46; 14,49; 14,49; 14,54; 14,50; 14,55; 14,47; 14,47; 14,44; 14,46; 14,51;14,45; 14,53; 14,44; 14,46; 14,55; 14,44; 14,43; 14,48; 14,52; 14,53; 14,46; 15,74; 15,49; 14,47; 14,48; 14,51; 14,46; 14,47; 14,47; 14,46; 14,51; 14,53; 14,48; 14,47; 14,48; 14,46; 14,50;  14,49; 14,54; 14,53; 14,51; 14,49; 14,46; 15,74; 15,49; 14,47; 14,48; 14,44; 14,50; 14,48; 14,50; 14,47; 14,44; 14,46; 14,48; 14,54; 14,52; 14,45; 14,51; 14,44; 14,54; 14,50; 14,49; 14,54; 14,53; 14,51; 14,49; 14,46; 15,74; 15,49; 14,47; 14,48; 14,45; 14,56; 14,45; 14,43; 14,45; 14,43; 14,53; 14,47; 14,46; 14,49; 14,49; 14,54; 14,47; 14,56; 14,56; 14,47; 14,44; 14,47; 14,46; 14,49, 14,46;14,52
Порядок выполнения работы
Все вычисления выполняются в Microsoft Excel.

  1. В таблицу вносим все члены вариационного ряда в 3 столбец (uпокj) с указанием количества повторений значений каждой величины в 5 столбике (mj).

  2. Во 2 столбик таблицы (ϴj) вносится поправка, рассчитываемая по формуле:

,
которая представляет из себя аналитическую зависимость поправки от значения измеряемого значения напряжения.

  1. Рассчитываем среднее арифметическое значение экспериментальных данных по формуле:


14,4396
Из анализа априорной информации видно, что систематическая погрешность измерительного прибора при измерении напряжения 10 В составляет (-0,05 В), а при измерении напряжения 15 В составляет (-0,12 В).
Неисключенная систематическая погрешность результата измерения образуется из неисключенных основной и дополнительной систематических погрешностей измерительного прибора, которые соответственно равны θ1=0,02 и θ2 =0,03 В.

  1. Рассчитываем оценку среднеквадратического значения наблюдения по формуле:


0,2696

  1. Проверяем массив экспериментальных данных на наличие ошибок, используя правило «трёх сигм» , определяем наличие промахов (табл. 1).

По правилу трёх сигм были выявлены два промаха, поэтому значения 15,49 и 15,74 исключаются из выборки. Так как оба этих значения повторялись в выборке по 3 раза, после исключения количество значений в выборке сокращается на 6 и становится равным 94. Пересчитаем среднее арифметическое значение экспериментальных данных и оценку среднеквадратического значения наблюдения после исключения ошибок.
14,3728
0,0754
По полученной выборке строим гистограмму. Для этого вычисляем шаг изменения значения по формуле , где
k=9,6955
Δx=0,0132
Построим гистограмму по данным из таблицы 2.

Таблица 2

Интервалы

0

14,318

14,331

14,344

14,358

14,371

14,384

14,397

14,411

14,424

14,437

14,318

14,331

14,344

14,358

14,371

14,384

14,397

14,411

14,424

14,437

14,450

mj

4

7

6

27

8

9

12

3

7

8

3

pj = mj / n

0,043

0,074

0,064

0,287

0,085

0,096

0,128

0,032

0,074

0,085

0,032




Рисунок 1. Гистограмма



Таблица 1

j

u покj

ϴ j

u j

m j

u j * m j

















Наличие промахов (есть/нет)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

1

14,43

0,11202

14,31798

4

57,27192

-0,12167

0,01480417

0,05921669

-0,687013957

промаха нет

2

14,44

0,11216

14,32784

7

100,2949

-0,11181

0,01250201

0,08751409

-0,696873957

промаха нет

3

14,45

0,1123

14,3377

6

86,0262

-0,10195

0,01039429

0,06236575

-0,706733957

промаха нет

4

14,46

0,11244

14,34756

14

200,8658

-0,09209

0,00848101

0,11873414

-0,716593957

промаха нет

5

14,47

0,11258

14,35742

13

186,6465

-0,08223

0,00676217

0,08790818

-0,726453957

промаха нет

6

14,48

0,11272

14,36728

8

114,9382

-0,07237

0,00523776

0,04190211

-0,736313957

промаха нет

7

14,49

0,11286

14,37714

9

129,3943

-0,06251

0,0039078

0,0351702

-0,746173957

промаха нет

8

14,5

0,113

14,387

6

86,322

-0,05265

0,00277228

0,01663365

-0,756033957

промаха нет

9

14,51

0,11314

14,39686

6

86,38116

-0,04279

0,00183119

0,01098714

-0,765893957

промаха нет

10

14,52

0,11328

14,40672

3

43,22016

-0,03293

0,00108454

0,00325363

-0,775753957

промаха нет

11

14,53

0,11342

14,41658

7

100,9161

-0,02307

0,00053234

0,00372635

-0,785613957

промаха нет

12

14,54

0,11356

14,42644

6

86,55864

-0,01321

0,00017457

0,00104741

-0,795473957

промаха нет

13

14,55

0,1137

14,4363

2

28,8726

-0,00335

1,1239E-05

2,2477E-05

-0,805333957

промаха нет

14

14,56

0,11384

14,44616

3

43,33848

0,006508

4,2349E-05

0,00012705

-0,802178757

промаха нет

15

15,49

0,12686

15,36314

3

46,08942

0,923488

0,85282935

2,55848804

0,114801243

промах есть

16

15,74

0,13036

15,60964

3

46,82892

1,169988

1,36887098

4,10661295

0,361301243

промах есть




  1. Рассчитаем оценку стандартного отклонения среднего арифметического по формуле:




0,02695621

  1. Определим границы случайной погрешности (случайной составляющей погрешности) результата измерения по формуле:

, где ts – коэффициент Стьюдента, при Р=0,95 равный 2.


  1. Определяем границы неисключенной систематической погрешности (неисключенных остатков систематической погрешности) результата измерения по формуле:

, где
К – коэффициент, определяемый принятой доверительной вероятностью
К=1,1
ϴ=0,0367

  1. Определяем границы результата измерения. Для этого вычисляем значение выражения .

Так как границы погрешности результата измерения вычисляют по формуле
,
где К – коэффициент, зависящий от соотношения случайной и неисключенной систематической погрешностей;
– оценка суммарного среднего квадратического отклонения результата измерения
К=1,931
,
Δ = 0,043
Результаты расчетов сведены в таблицу 3.







ts

ɛ

Θ2

Θ2

k

ϴ



K



Δ

P

14,373

0,075

0,008

2

0,016

0,02

0,03

1,1

0,04

5,1

1,931

0,022

0,043

0,95

Значение результата измерения с учетом погрешности:

Вывод: мы научились обрабатывать прямые многократные наблюдения, рассчитывать погрешность результата измерения.

Достарыңызбен бөлісу:




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет