Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







По проведению практических занятий





ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ

Примеры решений типовых задач

Пример 1. Проведено 12 измерений емкости конденсатора, давших значения емкости, приведенные в табл. 1.1

Таблица 1.1

 

n p
0,50 0,80 0,95 0,98 0,99
1,00 0,82 0,77 0,74 0,73 0,72 0,71 0,71 0,70 0,70 0,70 0,69 0,69 0,69 0,69 0,69 0,69 0,68 0,68 0,68 0,68 0,68 0,67 3,08 1,89 1,64 1,53 1,48 1,44 1,42 1,40 1,38 1,37 1,36 1,36 1,35 1,34 1,34 1,34 1,33 1,33 1,33 1,32 1,32 1,31 1,28 12.71 4,30 3,18 2,78 2,57 2,45 2,37 2,31 2,26 2,23 2,20 2,18 2,16 2,14 2,13 2,12 2,11 2,10 2,10 2,09 2,06 2,04 1,96 31,82 6,97 4,54 3,75 3,36 3,14 3,00 2,90 2,82 2,76 2,72 2,68 2,65 2,62 2,60 2,58 2,57 2,55 2,54 2,53 2,49 2,46 2,33 63,66 9,93 5,84 4,60 4,03 3,71 3,50 3,35 3,25 3,17 3,11 3,05 3,01 3,00 2,95 2,92 2,90 2,88 2,86 2,84 2,79 2,75 2,58

 

пФ,

 

пФ,

 

т.е. пФ.

 

 

Определим с доверительной вероятностью p = 0,95 интервал, в котором находится значение измеренной емкости. Для значений n = 12 и
p = 0,95 в табл. 1.2 находим . Следовательно,

пФ.

Таблица 1.2

 

Номер измерения , пФ Погрешность
  151,6 151,8 150,0 151,6 149,6 152,0 150,7 151,8 150,6 151,5 151,1 151,9 +0,4 +0,6 -1,2 +0,4 -0,6 +0,8 -0,5 +0,6 -0,6 +0,3 -0,1 +0,7 0,16 0,36 1,44 0,16 0,36 0,64 0,25 0,36 0,36 0,09 0,01 0,49

 

Решение.

Находим среднее арифметическое значение ряда измерений

 

Определяем сумму квадратов отклонений от среднеарифметического значения

∑(Ci – C)2 = (151,6 – 151,2)2 + (151,8 – 151,2)2 + (150 – 151,2)2 +

+ (151,6 – 151,2)2 + (149,6 – 151,2)2 + (152,0 – 151,2)2 + (150,7 – 151,2)2 +

+ (151,8 – 151,2)2 + (150,6 – 151,2)2 +(151,5 – 151,2)2 + (151,1 – 151,2)2 +

+ (151,9 – 151,2)2 = 9,5 пФ

Находим среднеквадратическую погрешность среднего арифметического ряда измерений.

 

пФ

Пример 2. Вычислить систематическую и случайную погрешности определения величины х путем прямых измерений величин y, t, и z, находящихся с величиной х в следующей зависимости: .

Имеем

,

где – систематические погрешности измерения величин y, z, t.

При определении производной величины z, t считаются постоянными аналогично другим производным. Поскольку величина х линейно зависит от y, z, t, производные ; ; , и выражение для суммарной системной погрешности имеет вид .

Среднеквадратическое значение случайной погрешности определим из соотношения

,

где характеризуют случайные погрешности измерения величин y, z, t.

Пример 3. Производится косвенное изменение величины х путем изменения величины y. Функциональная связь между величинами: . Систематическая погрешность измерения у равна sу, среднеквадратическое значение случайной погрешности равно . Определить случайную и систематическую погрешность измерения величины х.

Имеем

.

Здесь частная производная заменена обычной, так как х является функцией одного аргумента у. Относительная систематическая погрешность определяется делением абсолютной погрешности на результат измерения

.

Определим среднеквадратическое значение погрешности


Задачи

1. Приведено 14 измерений сопротивления резистора величиной 51 кОм; 50,90 кОм; 51,0 кОм; 51,15 кОм; 50,95 кОм; 51,05 кОм; 51,08 кОм;
51,10 кОм; 51,20 кОм; 51,07 кОм; 50,91 кОм; 50,93 кОм; 50,96 кОм;
51,12 кОм; 51,14 кОм.

Определить среднеквадратическую погрешность измерений.

2. Для данных примера 1 построить график плотности вероятности случайной погрешности для гауссова закона распределения.

3. Для данных примера 1 определить вероятность появления погрешности в интервале

.

4. Для данных примера 1 определить коэффициенты Стьюдента для
р = 0,8; 0,95; 0,99.

5. Определить предельное значение основной относительной погрешности прибора для класса точности 0,2/0,05.

6. Чувствительность амперметра по току равна 10 дел/А. Определить цену деления прибора.

7. Вычислить систематическую и случайную погрешности определения величины х путем прямых измерений величин у, z и t, находящихся с величиной х в следующей зависимости

x = ay + bz + ct2.

8. Измерение двух случайных величин характеризуется среднеквадратическими оценками: σ1 = 0,25 и σ2 = 0,28. Определить суммарную погрешность для коэффициентов корреляции r = 0; 0,25; 0,5; 1,0.

9. Определить доверительный интервал, в котором с вероятностью
р = 0,98 находится измеренное значение сопротивления (пример 1).

10. Определить доверительный интервал, в котором с вероятностью
р = 0,5 находится измеренное значение сопротивления (пример 1).

11. Определить доверительный интервал, в котором с вероятностью
р = 0,99 находится измеренное значение сопротивления (пример 1).

12. Производится косвенное измерение величины х путем измерения величины у. Функциональная связь между величинами х = tg(y). Систематическая погрешность измерения у равна Sy , среднеквадратическое значение случайной погрешности равно σ у . Определить систематическую и случайную погрешности измерения величины х.

13. Производится косвенное измерение величины х путем измерения величины у. Функциональная связь между величинами х = у 2.

Систематическая погрешность величины измерения у равна Sy, среднеквадратическое значение случайной погрешности равно σ у. Определить систематическую и случайную погрешности измерений величины х.

14. Абсолютная погрешность вольтметра равна 0,10 В. Рабочая шкала прибора – 100 В. Определить класс точности прибора.

15. Абсолютная погрешность амперметра 0,05 А. Рабочая шкала прибора
5 А. Определить класс точности прибора.

 







Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2024 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.