Где Р – доверительная вероятность.

Продолжение таблицы №3

 

№ вар.	число наблюдений	U, мВ	Р	№ вар.	число наблюдений	U, мВ	Р
					0,990						0,990
					0,999						0,999
					0,900						0,900
					0,950						0,950
					0,980						0,980
					0,990						0,990
					0,999						0,999
					0,900						0,900
					0,950						0,950
					0,980						0,980
					0,990						0,990
					0,999						0,999
					0,990						0,900
					0,999						0,950
					0,900						0,980
					0,990						0,990
					0,999						0,999
					0,900						0,900
					0,950						0,950
					0,980						0,980
					0,990						0,990
					0,999						0,999
					0,990						0,900
					0,999						0,950
					0,900						0,980

 

Где Р – доверительная вероятность.

7. Требования к оформлению отчета

Отчет должен содержать:

- сведения о цели и порядке выполнения работы;

- сведения об использованных методах измерений;

- сведения о метрологических характеристиках использованных средств измерений;

- схему измерений;

- решение контрольной задачи, согласно вашему варианту задания;

- математический алгоритм обработки результатов наблюдений;

- полностью заполненные таблицы отчета, а также примеры расчетов, выполнявшихся при заполнении таблиц (по схеме: формула - численная подстановка - результат);

- анализ полученных данных и вывод об особенностях и качестве проведенных измерений и результатах проделанной работы;

- не следует включать в отчет весь текст настоящих методических указаний и теоретический материал из конспекта лекций.

Таблица №4

Упрощенная процедура обработки результатов прямых измерений с многократными наблюдениями
Наименование	Значение
Число многократных наблюдений
Среднее арифметическое результатов наблюдений, мВ
Оценка СКО ряда наблюдений, мВ
Оценка СКО результата измерения, мВ
Вычисление доверительных границ погрешности результата измерения
Доверительная вероятность
Квантиль распределения Стьюдента
Доверительные границы случайной составляющей погрешности результата измерений, мВ
Предел допускаемой абсолютной погрешности средства измерений (инструментальная погрешность), мВ
Отношение предела допускаемой абсолютной погрешности средства измерения к доверительной границе случайной составляющей погрешности результата измерений
Доверительные границы абсолютной погрешности результата измерений, мВ
Результаты измерений, мВ

Приложение

8.1. Описание электронного цифрового мультиметра.

 

Модель электронного цифрового мультиметра служит для измерения постоянного тока и напряжения, измерения среднеквадратических значений тока и напряжения в цепях переменного тока синусоидальной формы, измерения сопротивления по постоянному току. Ниже приведены некоторые характеристики модели:

• 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.

На лицевой панели модели (рис.3) расположены:

• тумблер (1) «ВКЛ» включения питания со световым индикатором;

• четырехразрядный индикатор (2) цифрового отсчетного устройства;

• кнопка (3) «<-» со световым индикатором для выбора меньшего рабочего предела;

• кнопка (4) «->» со световым индикатором для выбора большего рабочего предела;

• кнопка (5) автоматического выбора предела работы «АВП» со световым индикатором;

• группа кнопок (6) выбора рода работы (при измерении постоянного напряжения должна быть нажата кнопка «U=») со световыми индикаторами;

• электрические разъемы (7) для подключения измеряемого сигнала;

• световые индикаторы (8) единиц измеряемого напряжения («кило В», «В», «мили В», «микро В»).

Рис. 3. Внешний вид модели электронного цифрового мультиметра

8.2. Универсальный источник питания

Модель УИП используется для формирования регулируемого стабилизированного постоянного электрического напряжения.

Ниже приведены некоторые характеристики модели:

- диапазон регулировки выходного напряжения от 0 В до 30 В с двумя под­-диапазонами, 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.

8.3. Оформление результатов измерения.

8.3.1. Промежуточные вычисления выполняют с использованием такого числа значащих цифр, которое необходимо для обеспечения решения задачи с требуемой точностью. Для выполнения данной лабораторной работы достаточно использовать шесть значащих цифр.

8.3.2. Конечные результаты расчетов должны, быть представлены с соблюдением правил округления и обязательным указанием единиц измерения, вычисленной физической величины.

8.3.3. В тех случаях, когда при расчете оценивают погрешность (неопределенность) результата измерений, он должен быть оформлен в соответствии с нормативным документом - методическими рекомендациями МИ1317-2004. Согласно им окончательный результат оценки погрешности должен содержать не более двух значащих цифр путем его округления в большую сторону.Погрешность округления во всех случаях в соответствии с ГОСТ 8.401-80 не должна превышать 5%.

Критерием для округления конечного результата расчета измеряемой величины (результата измерения) является округленное значение абсолютной погрешности (неопределенности): младший разряд числового значения результата измерения должен быть одинаковым с младшим разрядом округленного значения абсолютной погрешности (неопределенности). Обратите внимание, что при округлении единицы измерения результата измерения и погрешности должны быть одинаковыми.

Если результат измерения содержит интервальные оценки неопределенности, обязательно указание вероятности, с которой погрешность находится в этом интервале. Кроме того, результат должен включать в себя условия проведения измерения (температура, давление, влажность, число наблюдений, частота, на которой проведены измерения, и т. п.).

Пример. Измеренное значение напряжения U равно 21,71924 В, оценка границ относительной погрешности этого результата δ_U равна ±0,06156 % с вероятностью P=0,95. Измерение проведено в нормальных условиях. Оформить результат измерения в соответствии с нормативными документами. 1) Вычислим оценку границ абсолютной погрешности измерения D_U = U*δ/100 = 21,71924*0,06156/100 = 0,0133704В = 13,3704мВ. 2) Округлим оценку абсолютной погрешности измерения, содержащую шесть значащих цифр, до двух значащих цифр: =0,014В =14мВ. 3) Вычислим погрешность округления абсолютной погрешности: = (14-13,3704)*100/13,3704 = 4,70891%, следовательно, округление в большую сторону верно, так как погрешность округления не превышает 5%. 4) Округлим измеренное значение напряжения до тысячных долей: U=21,719В, так как младший разряд абсолютной погрешности равен 0,001В. 5) Округлим оценку относительной погрешности измерения, содержащую четыре значащих цифры, до двух значащих цифр: d_U=0,062% погрешность округления относительной погрешности не превышает 5%. 6) Округление оценок абсолютной и относительной погрешностей измерения до одной значащей цифры невозможно, так как погрешность округления в этом случае превышает 5%. 7) Запишем результат измерения в соответствии с нормативными документами:

U=21,719 ± 0,014В; P =0,95; условия измерения нормальные; или

U=21719 ± 14мВ; P =0,95; условия измерения нормальные; или

U=21,719В ± 0,062%; P =0,95; условия измерения нормальные; или

U=21719мВ ± 0,062%; P =0,95; условия измерения нормальные.

В случае необходимости выполнения ряда однотипных расчетов приводят расчет только для одного значения, результаты промежуточных вычислений и конечные результаты сводят в таблицу.

8.4. Правила выполнения лабораторной работы.

1. Выполнению каждой лабораторной работы предшествует предварительная самостоятельная подготовка студента, которая включает в себя:

- изучение по литературе и другим источникам необходимых разделов курса;

- формулирование ответов на контрольные вопросы;

- решение задач для контроля самостоятельной работы;

- выполнение необходимых предварительных расчетов;

- изучение описания лабораторного макета, задания и порядка выполнения соответствующей лабораторной работы.

Студент должен также отчетливо представлять, что и как он будет делать, и какие результаты ожидаются в каждом из пунктов лабораторной работы (мысленный эксперимент).

2. В процессе выполнения работы результаты эксперимента должны быть аккуратно оформлены в заготовке отчёта в виде таблиц, графиков. Результаты каждого пункта должны иметь соответствующие заголовки и пояснения исходных данных, режимов и условий измерений.

3. По результатам лабораторной работы студент должен оформить отчет (смотрите разделы 4.2 и 6) и при дистанционном обучении выслать его на проверку отдельным файлом.

4. При выполнении лабораторных работ необходимо соблюдать правила техники безопасности.

Литература

1. ГОСТ 8.207-76. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений.

2. Метрология, стандартизация и измерения в технике связи. Учебное Пособие для вузов/Б.П.Хромой, А.В.Кандинов, А.Л.Синявский и др.: Под ред. Б.П.Хромого.-М.: Радио и связь, 1986.

3. Метрология и электрорадиоизмерения в телекоммуникационных системах. С.И.Боридько, Н.В.Дементьев, Б.Н.Тихонов, И.А.Ходжаев.-М.: Горячая линия-Телеком,2007.

4. Метрология и электрорадиоизмерения в телекоммуникационных системах. Под ред. В.И.Нефёдова и А.С.Сигова.-М.: Высшая школа, 2005.

5. Н.И.Горлов, И.Н.Запасный, В.И.Сметанин. Оценка инструментальных погрешностей при экспериментальных исследованиях. Методические указания.- Новосибирск: СибГУТИ,1995.

Лариса Васильевна Гребцова

Игорь Николаевич Запасный

 

Валентина Борисовна Папэ

Владимир Иванович Сметанин