Курсовая работа по дисциплине Метрология, стандартизация и технические измерения Вариант №82

Страниц 20, таблиц 5, использованная литература 3 источника.

Цель курсовой работы - приобретение навыков по статистической обработке результатов измерений и определению погрешности измерений.

Выполнена статистическая обработка результатов трех серий наблюдений физической величины (ФВ) постоянного размера; исключены систематические погрешности в результатах наблюдений; оценен результат (среднее взвешенное) неравноточного измерения; оценен вес каждой серии наблюдений в серии без грубых погрешностей; оценено СКО среднего взвешенного (СКО случайной погрешности результата неравноточного измерения); сделаны выводы о целесообразности обработки неравноточного измерения; представлен конечный результат (ответ) неравноточного измерения в виде интервальной оценки.

Выполнена обработка результатов измерений мощности косвенным методом. Определены все виды погрешностей и записан конечный результат.

При многократном измерении одной и той же неизменной ФВ постоянного размера получены три серии результатов наблюдений по 13 результатов в каждой (систематические погрешности в результатах наблюдений исключены; в каждой серии все результаты равной точности; серии между собой - неравноточные). Необходимо: 

1) проверить наличие грубых погрешностей в результатах каждой серии наблюдений (Р = 0.95); при выявленные результатов, содержащих грубые погрешности, исключить их из дальнейшего использования. Считать, что три серии результатов наблюдений, которые получены после исключения в них грубых погрешностей, образуют неравноточное многократное измерение; 

2) оценить результат (среднее взвешенное) неравноточного измерения; вес каждой серии характеризовать величиной, обратно пропорциональной дисперсии результатов наблюдений в серии без грубых погрешностей;

3) оценить СКО среднего взвешенного (СКО случайной погрешности результата неравноточного измерения); сравнить СКО среднего взвешенного и СКО среднего значения (результата измерения)каждой серии ; сделать вывод о целесообразности обработки неравноточного измерения;

4) записать конечный результат (ответ) неравноточного измерения в виде интервальной оценки:

придерживаясь правил округления погрешности и результата измерения,

Электронным вольтметром известного класса точности на поддиапазоне (0,2...2) В выполнено многократное измерение э.д.с. источника опорного напряжения Е0. Считая, что грубые погрешности в результатах исходных наблюдений исключены, путем дальнейшей статистической обработки результатов наблюдений необходимо:
1) оценить результат многократного измерения ( );
2) проверить наличие систематической погрешности в результаты исходных наблюдений и определить поправку (Пu), которую следует внести в эти результаты при наличии в них систематической погрешности;
3) оценить среднее квадратичное отклонение (СКО) случайного рассеивания результатов наблюдений –  ; 
4) оценить СКО результата многократного измерения (среднего значения результатов наблюдений) - ; 
5) используя класс точности вольтметра оценить его абсолютную погрешность ( ) при выполнении данного измерения;
6) оценить доверительный границу (Р = 0,95) абсолютной неисключенной систематической погрешности (НСП) результата измерения ( );
7) оценить итоговую погрешность результата многократного измерения  с учетом обеих составляющих - случайной и НСП. Записать результат измерения в виде интервальной оценки.

Цифровым вольтметром класса точности «с/d» измерено падение напряжения на резисторе R, включенном в электрическую цепь переменного тока; вольтметр показал действующее значение гармонического напряжения U на пределе измерения UК. Значение сопротивления резистора R измерено омметром, имеющим относительную погрешность R. Необходимо:
1) определить мощность W, рассеиваемую резистором R в электрической цепи;
2) оценить инструментальные погрешности прямых измерений сопротивления резистора R и напряжения U (абсолютную и относительную ); 
3) оценить доверительную границу (Р = 0,95) погрешности косвенного измерения мощности W (абсолютную и относительную), обусловленную инструментальными погрешностями прямых измерений сопротивления резистора R и напряжения U; записать результат косвенного измерения в виде интервальной оценки, соблюдая правила округления;
4) оценить вклады погрешностей прямых измерений сопротивления резистора и напряжения в погрешность косвенного измерения мощности (частные погрешности косвенного измерения), сравнить их и сделать вывод - какое прямое измерение (сопротивления или напряжения) вносит больший вклад в погрешность косвенного измерения мощности;
5) предложить способ уменьшения доверительной погрешности косвенного измерения (как и в каком порядке?), полученной в п. 3.

Инструментальный усилитель выполнен по схеме инвертирующего усилителя на операционном усилителе постоянного тока (ОУПТ), охваченном цепью отрицательной обратной связи (ООС) по напряжению на резисторах R1 и R2. Коэффициент передачи усилителя по напряжения определен косвенным путем по результатам прямых многократных измерений сопротивлений резисторов R1=1 кОм и R2 (ОУПТ считать идеальным, Кu = - R2/R1). В ходе первичной статистической обработки оценены относительные средние квадратичные погрешности результатов прямых измерений сопротивлений резисторов R1 и R2 ( ,  ) – см. табл. 2, приведенную в разд. 1.2. В работе необходимо: 
1) рассчитать требуемое значение сопротивления резистора R2 для получения заданного значения (см. табл. 3, приведенную в разд. 1.2) коэффициента передачи усилителя Кu по напряжению (R1=1 кОм);
2) оценить среднюю квадратичную погрешность косвенного измерения коэффициента передачи усилителя  , обусловленную случайными погрешностями   и  прямых измерений сопротивлений резисторовR1 иR2цепиООС; записать результат косвенного измерения в виде точечной оценки, соблюдая правила округления;
3) оценить вклады погрешностей прямых измерений сопротивлений резисторов R1 и R2 в погрешность косвенного измерения коэффициента передачи усилителя (частные погрешности косвенного измерения), сравнить их и сделать вывод - какое прямое измерение (резистора R1 или резистора R2) дает больший вклад в погрешность косвенного измерения коэффициента передачи; 
4) предложить способ уменьшения средней квадратичной погрешности косвенного измерения (как и в каком порядке?), полученной в п. 2.