ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.04.2024
Просмотров: 94
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Задание 4. При поверке вольтметра определили, что показания образцового вольтметра U0= 1 В, а поверяемого U= 0.95 В. Определите абсолютную погрешность и поправку для поверяемого прибора.
Абсолютная погрешность определяется по формуле:
,
где x – результат измерения;
– действительное значение измеряемой величины (показания образцового вольтметра).
Таким образом, абсолютная погрешность будет равна:
В.
Поправка определяется как величина, обратная по знаку абсолютной погрешности, т.е. поправка будет равна:
В.
Задание 5. Найдите относительную погрешность вольтметра класса точности 1.0 с диапазоном измерении от 0 до 150 В, в точке шкалы 50 В. Запишите результат измерения.
Относительная погрешность связана с приведенной следующей формулой:
,
где - приведенная погрешность, определяемая классом точности;
- диапазон (длина) шкалы;
- значение измерений.
Вычислим относительную погрешность:
.
Для записи результата измерений необходимо найти абсолютную погрешность. Она связана с приведенной следующим соотношением:
В.
Также ее можно вычислить, зная относительную погрешность:
В.
Полученная величина погрешности не нуждается в округлении, так как первая значащая цифра меньше 3 (равна 1) и, следовательно, оставляем две значащие цифры.
Результат измерения необходимо представить со степенью точности погрешности, и он примет вид 50,0 В.
В итоге результат измерения напряжения в стандартной форме будет иметь вид:
В.
3 Контрольная работа №3
Задание 1. Для определения пройденного телом пути измерялись скорость его перемещения и время. Были получены следующие результаты: v=(59.8±0.2) км/час; t=(3.1±0.1) мин. Определите расстояние, пройденное телом, и оцените погрешность измерения.
Пройденное расстояние вычисляется по формуле:
.
При косвенных измерениях, когда известны функция и предельные погрешности измерения аргументов, используется зависимость для определения предельной погрешности измерения искомой величины (функции):
где k – число измеряемых аргументов;
– частные производные или коэффициенты влияния аргументов на искомую величину;
– предельные абсолютные погрешности измерений соответствующих аргументов.
Используя данное соотношение, найдем выражение для величины погрешности пройденного телом расстояния:
.
Для вычисления пройденного пути необходимо перевести скорость в м/с, а время в секунды.
Чтобы перевести величину скорости и ее погрешность в м/с необходимо разделить имеющиеся значения в км/ч на 3,6. В итоге получим:
км/ч м/с м/с;
км/ч м/с м/с;
Чтобы перевести время в секунды, необходимо имеющиеся значения в минутах умножить на 60:
мин. с. с.
мин. с. с.
Подставив числовые значения, вычислим погрешность пройденного пути:
м.
Определим величину пройденного пути:
м.
Теперь необходимо округлить погрешность. Так как первая значащая цифра меньше 3 (равна 1), то оставляем две значащие цифры. Цифра старшего отбрасываемого разряда меньше 5 (равна 0), поэтому последняя сохраняемая цифра числа остается без изменений. В итоге получим погрешность 110 м.
Пройденное расстояние округляем до степени точности погрешности и в итоге получим 3090 м. Последнюю сохраняемую цифру увеличили на единицу, так как цифра старшего отбрасываемого разряда старше 5 (равна 9).
Границы истинного значения пройденного пути будут иметь вид:
м.
Задание 2. При многократном измерении массы m получены значения, кг: 98; 100; 97; 104; 99; 102; 103; 112; 96; 105; 97; 102; 99; 101; 100. Обработайте результаты измерений и укажите доверительные границы для истинного значения массы с вероятностью Рд = 0.80.
Вычислим среднее арифметическое значение результатов измерений массы и принимаем его за результат измерений:
Следующим этапом является вычисление оценки среднеквадратического отклонения по формуле:
.
Для удобства расчета создадим таблицу.
| | |
104 | 3 | 9 |
99 | -2 | 4 |
102 | 1 | 1 |
103 | 2 | 4 |
112 | 11 | 121 |
96 | -5 | 25 |
105 | 4 | 16 |
97 | -4 | 16 |
102 | 1 | 1 |
99 | -2 | 4 |
101 | 0 | 0 |
100 | -1 | 1 |
104 | 3 | 9 |
99 | -2 | 4 |
102 | 1 | 1 |
| | =228 |
В итоге оценка среднеквадратического отклонения будет равна:
.
Далее необходимо оценить наличие промахов в результатах измерений.
Количество измерений равно 15, поэтому можно использовать критерий Романовского.
Согласно критерию вычисляют отношение:
.
Полученный результат сравнивают с табличным на принятом уровне значимости и если расчетное значение превышает табличное, то результат является промахом.
В нашем случае сомнительными результатами измерений могут быть наибольшее 112 и наименьшее 96. Вычислим для них критерий Романовского:
; и .
Табличное значение на уровне значимости 0,05: .
Критерий Романовского для значения 112 превышает табличное (2,72>2,64), следовательно, оно является промахом на принятом уровне значимости. Его необходимо исключить и заново повторить вычисления.
Вычислим среднее арифметическое значение результатов измерений массы исключив ошибочный результат измерений:
Снова вычислим оценку среднеквадратического отклонения создав аналогичную таблицу.
| | |
104 | 3,79 | 14,33 |
99 | -1,21 | 1,47 |
102 | 1,79 | 3,19 |
103 | 2,79 | 7,76 |
96 | -4,21 | 17,76 |
105 | 4,79 | 22,90 |
97 | -3,21 | 10,33 |
102 | 1,79 | 3,19 |
99 | -1,21 | 1,47 |
101 | 0,79 | 0,62 |
100 | -0,21 | 0,05 |
104 | 3,79 | 14,33 |
99 | -1,21 | 1,47 |
102 | 1,79 | 3,19 |
| | =98,36 |