Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций

Российской Федерации

(СибГУТИ)

Кафедра ПДС и М

ОТЧЕТ ПО ЛАБАРАТОРНОЙ РАБОТЕ №1.4

дисциплины «Метрология, стандартизация и сертификация»

Упрощенная процедура обработки результатов прямых измерений

с многократными наблюдениями

Вариант - 73

Выполнил: студент группы АП-104

Скибо А. И.

Проверил преподаватель:

Новосибирск, 2023 г.
Цель работы:
Ознакомление с упрощенной процедурой обработки результатов прямых измерений с многократными наблюдениями. Получение, применительно к упрощенной процедуре, навыков обработки результатов наблюдений, оценки погрешностей результатов измерений.

Сведения, необходимые для выполнения работы:
Упрощенная процедура обработки результатов прямых измерений с многократными наблюдениями применяется, если число наблюдений n≤30. За результат измерения принимают среднее арифметическое значение результатов исправленного ряда наблюдений, которое вычисляют по формуле:

(1)

г де – i-й исправленный результат наблюдения,

среднее арифметическое значение исправленного ряда наблюдений,

n – количество результатов наблюдений.

Затем вычисляют оценку СКО результата наблюдений S по формуле:

(2)

Для расчета оценки среднего квадратического отклонения результата измерения используют формулу:

(3)

Доверительные границы случайной составляющей погрешности результата измерения находят с помощью квантилей распределения Стьюдента по формуле:

, (4)

где t – квантиль распределения Стьюдента, определенный для доверительной вероятности .

Часто имеет место ситуация, когда на результат измерений оказывают влияние две составляющие: погрешность средства измерений

---

(инструментальная погрешность) и случайная составляющая погрешности , вызванная внешними факторами. Погрешность средства измерений оценивают по его классу точности. В теории измерений показано, если составляющие погрешности независимы, то справедливо следующее соотношение:

, (5)

где – граница результирующей абсолютной погрешности, и – границы отдельных составляющих абсолютных погрешностей.
Описание лабораторного стенда:
Лабораторный стенд представляет собой LabVIEW компьютерную модель, отображаемую на экране монитора персонального компьютера (рис. 1.).



Рис. 1. Вид модели лабораторного стенда на экране монитора компьютера при выполнении лабораторной работы №1.4

1 - электронный цифровой мультиметр

2 - универсальный источник питания (УИП)

3 - делитель напряжения

4 - индикатор устройства обработки измерительной информации

5 - органы управления устройством обработки измерительной информации


Модель электронного цифрового мультиметра используется для прямых измерений постоянного электрического напряжения методом непосредственной оценки.

В процессе выполнения работы измеряют постоянное напряжение, значение которого лежит в диапазоне от 20 до 60 мВ. В этом случае для проведения измерений может подойти или цифровой вольтметр, или компенсатор. В данной работе используется цифровой измеритель постоянного напряжения, а для уменьшения трудоемкости измерений выбран режим работы, когда по стандартному интерфейсу осуществляется автоматическая передача результатов наблюдений от модели цифрового мультиметра к устройству цифровой обработки измерительной информации (УЦОИИ).

---

УЦОИИ выполняет следующие функции:

• 
  Автоматический сбор измерительной информации от цифрового мультиметра;
  
• 
  Цифровая обработка собранной измерительной информации по заданному алгоритму;
  
• 
  Отображение результатов обработки измерительной информации на экране индикатора УЦОИИ.
  

Модель делителя напряжения осуществляет ослабление напряжения с коэффициентом деления К = 1:500 (U_вых = U_вх/500).
Схема соединения приборов:





Метрологические характеристики приборов
Цифровой мультиметр:

В режиме измерения постоянного и переменного напряжения пределы измерения могут выбираться в диапазоне от 1,0 мВ до 200 В. При измерении напряжения могут быть установлены следующие поддиапазоны: от 0,0 мВ до 199,9 мВ; от 0,000 В до 1,999 В; от 0,00 В до 19,99 В; от 0,0 В до 199,9 В. Диапазон рабочих-частот от 20 Гц до 100 кГц. Пределы допускаемых значений основной относительной погрешности при измерении напряжения равны:



- при измерении переменного напряжения во всем диапазоне частот, где U_K - конечное значение установленного предела измерений. U - значение измеряемого напряжения на входе мультиметра.
Универсальный источник питания:

Диапазон регулировки выходного напряжения от 0 В до 30 В с двумя поддиапазонами, первый - от 0 В до 15 В и второй - от 15 В до 30 В. Максимальная величина выходного тока до 2 А. Внутреннее сопротивление не более 0,3 Ом.
Задача для контроля готовности к работе.
5.1 условие задачи:

В нормальных условиях произведено пятикратное измерение частоты. Класс точности измерителя частоты γ задан в таблице 1. Предельное (конечное) значение шкалы частотомера 150 Гц. Используя результаты наблюдений, определить:

• 
  результат многократных наблюдений;
  
• 
  оценку СКО результата наблюдения;
  
• 
  оценку СКО результата измерения;
  
• 
  доверительные границы случайной составляющей погрешности результата измерения для заданной доверительной вероятности;
  
• 
  предел допускаемой абсолютной погрешности средства измерений (СИ) (оценку инструментальной погрешности);
  
• 
  доверительные границы суммарной (случайной и инструментальной) погрешности.
  

---

Записать результат измерения частоты согласно МИ 1317-2004.

Результаты расчетов по задаче свести в таблицу.
Таблица №1- Исходные данные к задаче лабораторной работы .

i, № наблюдения	1	2	3	4	5
f, Гц	114,28	114,25	114,30	114,27	114,24
Р - доверительная вероятность	0,980
Класс точности средства измерения (СИ) γ, %	0,05

5.2 расчет задачи:

5.2.1 среднее арифметическое значение результатов :



5.2.2 оценка СКО результата наблюдений S:



Погрешность округления:



5.2.3 оценка среднего квадратического отклонения результата измерения :



Погрешность округления:



5.2.4 граница доверительного интервала случайной составляющей погрешности результата измерений :

t- взято из таблицы коэффициентов Стьюдента



Погрешность округления:



5.2.5 предел допускаемой абсолютной погрешности средства измерений (инструментальная погрешность) :



5.2.6 отношение предела допускаемой абсолютной погрешности средства измерения к доверительной границе случайной составляющей погрешности результата измерений



5.2.7 границы абсолютной погрешности результата измерений

---

:



Погрешность округления:



5.2.8 границы относительной погрешности результата измерений



Погрешность округления:


5.2.9 результаты измерения согласно МИ1317-2004:

f= Гц Гц;

f= Гц ;

n=5; P = ; условия измерения нормальные.

Таблица №2 Результаты расчетов по задаче

Упрощенная процедура обработки результатов прямых измерений с многократными наблюдениями
Наименование	Значение
Число многократных наблюдений	5
Среднее арифметическое результатов наблюдений, Гц
Оценка СКО ряда наблюдений, Гц
Оценка СКО результата измерения, Гц
Вычисление доверительных границ погрешности результата измерения
Доверительная вероятность	0.980
Квантиль распределения Стьюдента
Доверительные границы случайной составляющей погрешности результата измерений, Гц
Предел допускаемой абсолютной погрешности средства измерений (инструментальная погрешность), Гц
Отношение предела допускаемой абсолютной погрешности средства измерения к доверительной границе случайной составляющей погрешности результата измерений
Доверительные границы абсолютной погрешности результата измерений, Гц
Результаты измерений	f= Гц Гц; f= Гц ; n=5; P = ; условия измерения нормальные.

---

Смотрите также файлы

• Организация подбора кадров в организации и ее совершенствование.docx

• Административнотерриториальное устройство субъектов российской федерации устанавливается.docx

• Курсовая работа по теме " гуп мосгортранс " Студент группы 223121 Кадушкин К. С.docx

• Мектеп Д орта мектебі.docx

• Ксіби аза тілі пні бойынша 5В030100 Юриспруденция мамандыы шін ОУдістемелік кешен курс.doc