Министерство образования и науки Российской Федерации ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «Тюменский индустриальный университет» Институт геологии и нефтегазодобычиКафедра кибернетических системЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА по дисциплине «Измерительные информационные системы» На тему: «Анализ неопределённости (погрешности) измерений в ИИС»Выполнил: ст.гр. АТПб(до)з-20-2Надточий Н.И.Проверил: ст.преподаватель каф. КС Лапик Н.В.Тюмень ТИУ 2022Цель работы: Основной целью работы является освоение процедуры вычисления неопределенности и приобретение навыков его применения на практике; изучение принципов совместного использования понятий «погрешность измерения» и «неопределенность измерения.Исходные данные для расчета: Вариант №6Вариант №6

Ряд значений Vi в милливольтах:
98.79	98.63	98.76	98.68	98.65	98.75	98.90	98.90	98.84	98.8
При его калибровке для I=10A и t=(23,0±0,05)ºС, R0=0,012088 Ом

1) Нахождение результата измерения:Уравнение измерений: ,где I - сила тока, V- напряжение, R – сопротивление шунта. На основе полученных значений вычисляют среднее напряжение по формуле: Результат измерения силы тока получают по формулам таблицы 1:A2) Анализ источников погрешности результатов измерений.2.1) СКО , характеризующее случайную составляющую погрешности при измерениях напряжения, вычисляют по формуле: мВ

---

• 
  данная характеристика приведена в относительном виде.
  

2.2) Границы не исключенной систематической погрешности вольтметра определены при его калибровке в виде следующего выражения (в выражениях для границ погрешности при разных значениях отклонений от нуля будем опускать ±).Тогда при получают: мВ,2.3) Границы не исключенной систематической погрешности значения сопротивления шунта, определенные при его калибровке, равны:Тогда при ???? = ????0 получают:2.4) Границы не исключенной систематической составляющей погрешности значения шунта, обусловленной погрешностью измерений температуры, находят по формуле, определяющей зависимость сопротивления от температуры:где ????0- значение сопротивления при ???? = ????₀ (????₀ = 23,00°C);????- температурный коэффициент (???? = 6*10^-6 К^-1).В случае, когда границы погрешности измерения температуры равны Δt, границы соответствующей составляющей погрешности значения сопротивления равны:Таким образом, при Δt=0,05°C получаем:В дальнейшем эту составляющую (ввиду ее малости по сравнению с другими составляющими) можно не учитывать.3) Вычисления характеристик погрешности результата измерений. 3.1) Делается предположение о равномерном законе распределения не исключенных систематических составляющих погрешности результата измерений внутри границ ????_???? и ????_????. Тогда СКО суммарной не исключенной систематической составляющей погрешности результата измерений силы тока определяется по формуле:где

---

, - коэффициенты влияния. Таким образом получают:







3.2) Доверительные границы суммарной не исключенной систематической составляющей погрешности результата измерений силы тока при доверительной вероятности р=0,95 оценивают по формуле:







3.3) СКО суммарной погрешности результата измерений силы тока вычисляют по формуле:





3.4) СКО суммарной погрешности результата измерений силы тока вычисляют по формуле:





3.5) Доверительные границы погрешности результата измерений силы тока при р=0,95 и числе эффективных степеней свободы ????_эфф = ???? − 1 вычисляют по формуле:





4) Вычисление неопределенностей измерений.

4.1) По типу А вычисляют стандартную неопределенность, обусловленную источниками неопределенности, имеющим случайный характер.

а) Стандартную неопределённость напряжения, обусловленную источниками неопределённости, имеющими случайный характер, определяют по формуле:

мВ



б) Стандартную неопределённость силы тока, обусловленную источниками неопределённости, имеющими случайный характер, определяют по формуле:

---

4.2) По типу В вычисляют стандартные неопределенности, обусловленные источниками неопределенности, имеющими систематический характер. Закон распределения величин внутри границ считают равномерным. а) Границы систематического смещения при измерениях напряжения, определенные при калибровке вольтметра, равны (3 ∙ 10⁻⁴ ∙ + 0.02)мВ . Тогда соответствующую стандартную неопределённость вычисляют по формуле: ,б) Границы, внутри которых лежит значение сопротивления шунта, определены при калибровке шунта и равны 7 ∙ 10⁻⁴ ∙ ????. Тогда при ???? = ????₀ соответствующую стандартную неопределённость вычисляют по формуле:,в) Границы изменения сопротивления шунта, обусловленного изменением температуры, равны ???? ∙ ???????? ∙ ????. Тогда при ???? = ????₀ соответствующую стандартную неопределённость вычисляют по формуле:В дальнейшем эту составляющую (ввиду ее малости по сравнению с другими составляющими) можно не учитывать. г) Суммарную стандартную неопределенность, вычисленную по типу В, определяют по формуле:4.3) Суммарную стандартную неопределенность вычисляют по формуле:4.4) Эффективное число степеней свободы:

---

4.5) Коэффициент охвата получают по формуле:4.6) Расширенную неопределенность определяют следующим образом:Переход от характеристик погрешности к неопределенности измерений. Используя оценки характеристик погрешности, полученные в п.п.3 и 4 данной работы, можно продемонстрировать получение оценок неопределенности.



















Разность неопределенностей измерений в соответствии с Руководством, и их оценок, меньше погрешности округления при вычислениях

---

Смотрите также файлы

• Количество учебных занятий за 5 лет не менее 5267 часов и более 6020 часов.docx

• Практическая работа 7 Расчёт степени разрушения промышленных объектов при взрыве.doc

• Программа среднего профессионального образования 40. 02. 01. Право и организация социального обеспечения соо дисциплина Литература Практическое задание к разделу 4.docx

• Предпринимательское право.docx

• 152 технические науки.pdf