Обработка результатов косвенных многократных наблюдений

000

ДИСЦИПЛИНА: МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ

Задание 1.

Параметры и погрешности средств измерений

Задача 1.1.    Для прибора в выбранном диапазоне определить абсолютную, относительную и приведенную погрешность измерения заданных параметров. Лицевые панели приборов изображены на рисунке

Исходные данные для расчетов:

Мультиметр Ц4340

Измеряемые значения: − I  = 2  мА ; ~ V = 12 В.

Задача 1.2. Вольтметр имеет заданный класс точности и следующие пределы измерений: 7,5; 15; 75; 150 В.

Определите величину предельной абсолютной и приведенной погрешности измерения напряжения U₁и U₂  и запишите результат измерения.

Исходные данные для расчетов:

Измеряемое значение, U = 5,5 В; U₂ = 95,5 В.

Класс точности вольтметра

Задание 1.3. Цифровой вольтметр класса точности с/d (таб. 3.18) имеет пределы измерения: 6; 15; 30; 60; 150; 300 В. 

Определите:

а) предельную погрешность измерения и запишите результат измерения напряжения U;

б) значения аддитивной и мультипликативной составляющих погрешностей результата измерения напряжения U.

Исходные данные для расчетов:

Измеряемое значение, U = 5,5 В.

Класс точности вольтметра 0,02/0,01

Задание 1.4. Определить абсолютную, относительную и приведенную погрешность измерения напряжения переменного тока U₁ с частотой T₁ и тока U₂ с частотой T₂.

Для измерения используют 4,5-разрядный цифровой мультиметр U3401A. Разрешающая способность при измерении постоянной и переменной составляющих напряжения переменного тока, отсчет полной шкалы и погрешность заданы по формуле

±Δ = ± (% от отсчета + n е.м.р.)

и представлены в таблице 1.

Таблица 1

Метрологические характеристики мультиметра U3401A

Предел измерения	Разрешающая способность	Макс. значение отсчета	Погрешность
			от 50 Гц до 10 кГц	от 10 кГц до 30 кГц	от 30 кГц до 100 кГц
500,00 мВ	10 мкВ	510,00	0,5% + 50	2% + 70	3% + 60
5,0000 В	100 мкВ	5,1000	0,5% + 25	1% + 30	3% + 40
50,000 В	1 мВ	51,000	0,5% + 15	1% + 20	3% + 30

Исходные данные для расчетов:

Измеряемое значение: U₁, = 5,365 В; U₂,= 0,248 В.

Частота: T₁ = 20 кГц; T₂ = 60 Гц.

Задание 2.

Выбор средств измерений электрических величин

Предполагаемый диапазон измеряемых действующих значений пе­риодического напряжения электрической сети составляет U_min до U_max._. Номинальная частота измеряемого напряжения равна Т. Температура в эксперименте предполагается не выше t. Исходные данные для расчетов представлены в таблице 2.

Необходимо определить какой из представленных приборов (таб.3) подходит для измерения статического напряжения, если суммарная инструментальная относительная погрешность измерения должна быть не более δ %.

Паспортные данные приборов представлены в приложении А (методические указания).

Таблица 2

Исходные данные для расчетов

Параметр	Условное обозначение	Единица измерения	Числовое  значение
Минимальное измеряемое напряжение	Umin	В	0,2
Максимальное измеряемое напряжение	Umax	В	0,6
Частота напряжения	T	Гц	50
Температура	t	°С	+5
Допускаемая относительная погрешность измерения	δ	%	1,0

Таблица 3

Номенклатура средств измерения переменного напряжения

Прибор, модель	Цена, р.
Цифровой вольтметр СВ 3010/1	25000
Цифровой вольтметр СВ 3010/2	25000
Цифровой мультиметр модель DMM4020 (Tektronix)	38000
6 ½-разрядный мультиметр 2000 (Keithley)	54000
Вольтметр универсальный В7-77	35000

 

Задание 3 .

Обработка результатов прямых многократных наблюдений

Цифровым измерителем иммитанса Е7-14 проводились прямые многократные измерения сопротивления магазина сопротивлений марки Р33, номинальное значение которого равно 0,1 Ом. Измерения проводились в диапазоне рабочих температур измерителя иммитанса.

Получены результаты измерения R_i, мОм.

Проведенные измерения характеризуются неисключенной систематической погрешностью, задаваемой пределом допускаемого значения:

     основной погрешности измерения измерителя Е7–14, определяемой по формуле (для диапазона измерения от 0,1 … 1000 мОм)

,

 где Q – добротность катушки сопротивления (для данного магазина сопротивлений добротность Q = 0); R_k – конечное значение диапазона, Ом;

дополнительной погрешности измерения в диапазоне рабочих темпера­тур, которая задана формулой

,

где k – множитель, определяемый по таблице 4.

Таблица 4

Значение множителя k для расчета дополнительной погрешности Е7–14

Вторая цифра варианта	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Множитель k	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,2

Для устранения влияния соединительных проводов и переходных со­противлений контактов был проведен ряд измерений при нулевом значе­нии магазина сопротивлений. Получены результаты измере­ния R_0i, мОм.

Требуетсяпровести обработку результатов наблюдений:

− определить и исключить систематические погрешности;

− для исправленных результатов наблюдений вычислить сред­нее арифметическое значение, оценку СКО результатов наблюдений и оценку СКО среднего арифметического;

− проверить результаты измерений на наличие грубых по­грешностей и промахов;

− проверить гипотезу о том, что результаты наблюдений принадлежат нормальному распределению;

− вычислить доверительные (интервальные) границы случай­ной погрешности результата измерения;

− вычислить границы неисключенной систематической погрешности θ;

− вычислить доверительные границы суммарной погрешности результата измерения и записать результат измерения.

Уровень значимости проверки гипотез принять q = 0,05, доверительные границы при расчете погрешностей Р_д = 0,95.

Исходные данные:

− результаты измерения R_i: 145,36; 145,38; 145,39; 145,39; 145,39; 145,40; 145,41; 145,43; 145,43; 145,44; 145,45; 145,46; 145,46; 145,47; 145,48;                    145,48 мОм.

− результаты измере­ния R_0i: 45,28; 45,30; 45,31; 45,32; 45,35 мОм.

Задание 4.

Обработка результатов косвенных многократных наблюдений

Определение параметра Z = f(х₁, х_2, х₃) проводится с помощью прямых многократных измерений параметров х₁, х_2, х₃, для каждого из которых известны основные метрологические характеристики применяемых средств измерений – пределы измерений (ПИ) и класс точности (КТ).

Требуется:

провести обработку результатов измерений;

найти суммар­ную погрешность косвенного измерения параметра Z измерения c доверительной вероятностью Р = 95 %.

Исходные данные приведены в таблице 5.

Таблиц а 5

Исходные данные

Измеряемый параметр		Пределы измерений	Класс точности	Вид функции
х1	10,31; 10,32; 10,35; 10,34; 10,39	±35	0,01	Z =   Дата добавления: 2018-10-27; просмотров: 222; Мы поможем в написании вашей работы! Поделиться с друзьями: Мы поможем в написании ваших работ! . . © 2014-2024 — Студопедия.Нет — Информационный студенческий ресурс. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав (0.024)