ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 18.10.2024
Просмотров: 24
Скачиваний: 0
-
Обработка результатов многократных косвенных измерений.
Определение параметра проводится с помощью прямых многократых измерений параметров , для каждого из которых известны основные метрологические характеристики применяемых средств измерений – пределы измерений (ПИ) и класс точности (КТ).
Исходные данные приведены в таблице 10.1
Таблица 10.1
Измеряемый параметр |
Пределы измерений |
Класс точности |
Вид функции |
||||
15, 42; 15,44; 15,46; 15,46; 15,43 |
20 |
0,025 |
|||||
27,0; 27,4; 26,6; 24,8; 24,5 |
– 20 …+35 |
0,2 |
|||||
5,13; 5,16; 5,15; 5,14; 5,19 |
0…25 |
0,04 |
10.1. Определение оценки истинного значения искомого параметра.
При ограниченном числе измерений () оценкой истинного значения физической величины Z, определяемой как функция случайных величин (аргументов), может служить ее значение , полученное после выполнения вычислительных операций со средними арифметическими значениями аргументов в соответствии с этой функцией, т.е.
.
Среднее арифметическое значение параметров определяем по формуле:
=15,442;
= 27,46
=5,154
Оценка истинного значения параметров с учетом вида ее функции:
.
-
. Определение оценки среднеквадратичного отклонения искомого параметра.
Оценку среднеквадратичного отклонения результата косвенного измерения определяют по формуле:
Где - оценка дисперсии результата измерений j – ого аргумента; - частные погрешности косвенного измерения; – коэффициенты корреляции погрешностей всех испытаний j и i, кроме i= j
В тех случаях, когда исходные величины измеряют с помощью
различных средств измерений в разное время, можно полным правом ожидать, что результаты, если и будут коррелированны, то очень мало, и коэффициентом корреляции можно пренебречь, поэтому выражение примет вид
Оценку среднеквадратического отклонения результата измерения j – го аргумента определяем по формуле:
;
;
.
Вычислим частные производные и частные погрешности косвенных измерений по каждому параметру
Таким образом, среднее квадратичное отклонение косвенного измерения параметра Z, составляет:
=
10.3. Определение доверительных границ случайной погрешности.
Доверительную границу случайной погрешности результата косвенного измерения вычисляем по формуле:
Где – коэффициент Стьюдента определяется по таблице для принятого или заданного значения доверительной вероятности и известного эффективного числа степеней свободы
Эффективное число степеней свободы, определяем по формуле
,
Где – число наблюдений, выполненное при измерений j – го аргумента.
Для удобства расчетов составим таблицу
Таблица 10.2
Параметр |
||||||
16,2981 |
265,629 |
70558,9325 |
0,0145 |
0,0002103 |
0,0442∙ |
|
3,5565 |
12,6488 |
159,9923 |
0,1326 |
0,01758 |
0,03091∙ |
|
48,8312 |
2384,487 |
5685776,96 |
0,0103 |
0,0001059 |
0,01121∙ |
При таком числе степеней свободы для доверительной вероятности Р=0,95% интерполяцией данных по таблице находим =2,179. Тогда доверительные границы случайной погрешности
10.4. Определение доверительных границ неисключенной систематической погрешности.
Доверительные граны неисключенной систематической погрешности результата косвенного измерения а случаи, если неискюченной систематической погрешности аргументов заданы границами , вычисляем по формуле
где k – поправочный коэффициент, определяемый принятой доверительной вероятностью Р и m составляющих . Его значения приведены в таблице 10.3
Таблица 10.3 – значение коэффициента k
Р |
0,9 |
0,95 |
0,98 |
0,99 |
k |
0,95 |
1,1 |
1,3 |
1,4 |
В нашем случаи неисключенной систематической аргументов погрешности определяется границами основной погрешности средств измерений.
Так как класс точности всех трех средств измерений указан в виде приведенной погрешности, то в абсолютной форме погрешности средств измерений определяем по формуле:
,
где – нормированное значение, выбираемое в зависимости от шкалы прибора; – приведенная погрешности измерения:
;
;
.
Определяем границы неисключенной систематической погрешности:
, где k=1,1
10.5. Определение доверительных границ суммарной погрешности результата косвенных измерений.
Суммарная погрешность результата косвенных измерений оценивается на основе композиций распределения случайных и неисключенных систематических погрешностей. Формулы для ее расчета в зависимости от соотношения границ неисключенной систематической составляющей и СКО случайной составляющей погрешности приведены в таблице 10.4
Таблица 10.4 – Суммарная погрешность результата косвенных измерений.
Значение |
Погрешность результата измерений |
определяется по таблице 10.5
Таблица 10.5 – Зависимость от отношения при различной доверительной вероятности.
0,5 |
0,75 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
0,81 |
0,77 |
0,74 |
0,71 |
0,73 |
0,76 |
0,78 |
0,79 |
0,81 |
0,81 |
|
0,87 |
0,85 |
0,82 |
0,80 |
0,81 |
0,82 |
0,83 |
0,83 |
0,84 |
0,85 |