Файл: Монтажные провода для радиоэлектронной аппаратуры..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 86
Скачиваний: 0
пироваиных проводов измеряют, используя в качестве второго электрода экран.
Вусловиях повышенной влажности и высоких тем ператур измерения сопротивления изоляции ведут на образцах. В этих случаях в качестве второго электрода используют либо экранирующую оплетку, либо метал лический стержень, на который наматывают образец провода.
Впоследнем случае погрешностью, которую вносит сокращение площади соприкосновения изоляции с элек тродом, пренебрегают.
Сопротивление изоляции является крайне неустойчивым пара метром. Это видно из того, что результаты измерений больших пар тий образцов, представленные в виде гистограмм, подчиняются весьма прихотливым распределениям.
На рис. 2-7,о приведена гистограмма результатов измерения со противления изоляции проводов, изолированных полиэтиленом низ
кого |
давления |
с |
наружной |
|
|
|
|
|
|||||
капроновой |
оболочкой. Осо |
|
|
|
|
|
|||||||
бенностью |
гистограммы яв |
0.9975 |
|
|
|
|
|||||||
ляется |
то, что 13% всех ре |
0,925 |
|
|
|
|
|||||||
зультатов |
имеют |
значения, |
0,75 |
|
|
|
|
||||||
более |
чем |
в |
полтора |
раза |
|
|
|
|
|||||
превосходящие |
наиболее ча |
0,6 |
|
|
|
|
|||||||
сто |
|
встречающиеся. |
Резко |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
выраженная |
асимметрия |
0,5 |
12,25 |
|
!12,45 |
11,65 |
|||||||
распределения |
указывает на |
0,4 |
|
||||||||||
|
|
|
|
||||||||||
то, |
что в этом |
случае |
нель |
|
|
|
|
||||||
0,25 |
|
|
|
|
|||||||||
зя |
использовать |
нормальное |
|
|
|
|
|||||||
распределение. |
|
|
|
0,075 |
|
|
|
|
|||||
|
|
Выше |
было |
отмечено, |
|
|
|
|
|||||
что |
|
0,0015 |
|
|
|
|
|||||||
|
удобной и весьма |
часто |
|
|
|
|
|
||||||
встречающейся |
аппроксима |
Рис. 2-8. Характерные |
распределения |
||||||||||
цией |
|
несимметричных |
.рас |
||||||||||
|
логарифмов |
значений |
величин со |
||||||||||
пределений |
является |
нор- |
|||||||||||
противления |
изоляции |
в нормально- |
|||||||||||
мально-логарифм и ч е с к о е |
|||||||||||||
вероятностном |
масштабе. |
||||||||||||
распределение. Однако, |
хотя |
||||||||||||
гистограмма |
логарифмов |
|
|
|
|
|
|||||||
значений сопротивления |
изо |
|
|
|
|
|
|||||||
ляции примяла |
'более компактный вид '(рис. 2-7,6), график, вычерчен |
||||||||||||
ный |
на вероятностной |
бумаге |
(рис. 2-8), показывает, |
что распреде |
|||||||||
ление |
не может |
быть |
принято |
логарифмически |
нормальным. |
Более тщательное рассмотрение вопроса приводит к заключению, что получаемые эмпирические распределения относятся к классу так называемых экстремальных распределений, частным случаем ко торых является распределение Вейбулла. Функция распределения вероятностей Вейбулла имеет вид:
f ( x ) = |
l - e x p j ( 2 - 1 8 ) |
где а и 6 — параметры, являющиеся постоянными величинами.
39
Построение приближений эмпирических распределений к распре делению Вейбулла сводится к нахождению оценок параметров а и 6.
Обычно для нахождения оценок параметров применяют различ ные методы последовательных приближений, сходимость которых зависит от величины искомых параметров. Можно указать и другой, более простой и экономичный способ, основанный на применении метода наименьших квадратов.
Вводя функцию
/ > ( * ) = l - f ( x ) = e x p |
{ - ( - — ) " } |
и дважды логарифмируя ее, получаем: |
|
|
\n(—\nP) = b\nx~b\x\a. |
. |
(2-19) |
Обозначим |
|
|
ш = 1п(—1пР); и = \п х; и0 = 1п а.
Выражение (2-19) в новых обозначениях представляет собой уравнение прямой линии
w = bu—bu0. |
(2-20) |
Эмпирическое распределение в виде гистограммы эквивалентно заданию центров интервалов группировки данных и частот попада ния наблюденных величин в каждый интервал. Обозначим центры интервалов группировки через Хг, частоты попадания f,- и накоплен ные частоты Ft:
|
|
|
|
|
|
*=i |
|
|
|
|
Зная накопленные |
частоты, можно |
вычислить величины |
||||||
и, |
наконец, |
величины |
Pt=l-Ft |
|
|
|
|||
кч = |
1п(—In Pi). |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
||||
|
В табл. 2-14 приведены все эти величины для гистограммы, |
||||||||
изображенной |
на рис. 2-7,6. |
|
|
|
|
|
|||
Та б л и ц а |
2-14 |
|
|
|
|
|
|
||
|
x t |
|
"t |
ft |
|
Ft |
|
|
|
|
12,2 |
2,499 |
0,0083 |
0,0083 |
0,9917 |
|
—4,783 |
||
|
12,3 |
2,508 |
0,0833 |
0,0917 |
0,9083 |
|
—2,342 |
||
|
12,4 |
2,517 |
0,0667 |
0,1583 |
0,8417 |
|
—1,758 |
||
|
12,5 |
2,526 |
0.4833 |
0,6417 |
0,3583 |
|
0,0259 |
||
|
12,6 |
2,535 |
0,1333 |
0,7750 |
0,225 |
|
0,3999 |
||
|
12,7 |
2,543 |
0,1333 |
0,9083 |
0,0917 |
|
0,8711 |
||
|
12,8 |
2,552 |
0,025 |
0,9333 |
0,0667 |
|
0,9962 |
||
|
12,9 |
2,561 |
0,0667 |
|
1,0000 |
0,000000004 |
2,966 |
||
|
Поскольку |
из (2-20) следует, |
что w является линейной функцией |
||||||
и |
с угловым |
коэффициентом |
Ь, |
для оценки этого |
коэффициента, |
||||
а также ио можно использовать метод |
наименьших |
квадратов, т. е. |
|||||||
уравнения |
линейной регрессии |
[Л. 47]. |
|
|
|
40
Согласно этим уравнением
п |
п |
п |
|
|
г=1 |
1=1 |
j=i |
2 » |
[(2-21) |
|
|
|
||
|
|
|
|
а0 = |
(2-22) |
|
(=1 |
Таким образом, для рассматриваемого варианта находим сле дующие оценки параметров:
6=107,83; u 0 = ln а = 2,534.
|
После нахождения оценок естественно с помощью критериев со |
||||||||||||||
гласия |
проверить |
гипотезу о |
|
|
|
|
|
|
|||||||
том, что рассматриваемое |
эмпи |
|
|
|
|
|
|
||||||||
рическое |
распределение |
удовле |
|
|
|
|
|
|
|||||||
творительно |
аппроксимируется |
|
|
|
|
|
|
||||||||
распределением |
Вейбулла |
с |
|
|
|
|
|
|
|||||||
найденными параметрами. Про |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
верку гипотезы, |
сформулиро |
|
|
|
|
|
|
||||||||
ванной |
выше, |
проводят |
|
с по- |
|
|
|
|
|
|
|||||
мощью'критерия Пирсона. |
Из |
Рис. 2-9. Аппроксимация |
эмпири |
||||||||||||
рис. |
2-9 |
непосредственно |
вид |
||||||||||||
ческого |
распределения |
распреде |
|||||||||||||
но, |
что совокупность точек, со |
||||||||||||||
лением |
Вейбулла в |
вероятностной |
|||||||||||||
ответствующая |
эмпирическому |
||||||||||||||
шкале. |
|
|
|
|
|
||||||||||
распределению, |
вполне |
удовле |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||
творительно |
располагается |
от |
|
|
|
|
|
|
|||||||
носительной |
прямой линии, |
реализующей |
на графике |
распределение |
|||||||||||
Вейбулла. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Сравнение функции распределения Вейбулла с накопленными |
||||||||||||||
частотами гистограммы, изображенной на 2-7,6, дано |
в табл. |
215. |
|||||||||||||
Та б л и ц а 2-15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
F |
|
0,0083 |
0,0917 |
0,1583 |
0,6417 |
0,775 |
0,9083 |
0,933 |
1 |
|||||
|
иксп |
0,035 |
0,080 |
0,218 |
0,471 |
0,805 |
0,985 |
0,99997 |
1 |
||||||
|
F(x) |
|
|||||||||||||
|
X |
|
12,17 |
12,28 |
|
12,39 |
12,51 |
12,61 |
12,72 |
12,83 |
|
12,95 |
|||
|
Проверка |
согласия |
экспериментальных и |
теоретических |
функ |
||||||||||
ций |
распределения |
с помощью критерия |
Пирсона {Л. 10] заключается |
||||||||||||
в вычислении |
величины |
|
|
* |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
1 |
|
~ |
Zj |
nqt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
41
где di = nfi, qi=F(xi+i)—F(xi), |
n — число |
проведенных |
наблюдений; |
||
k —• число интервалов |
группировки. |
|
|
|
|
Вычисленное значение %2 сравнивается |
со значением |
j ^ , которое |
|||
выбирается из таблиц |
в |
зависимости от |
числа степеней |
свободы v |
|
(числа наблюдений) и выбираемого уровня |
значимости |
а. |
В разбира |
емом случае число наблюдений достаточно велико {п— 120), поэтому
величину yfc рассчитывают по формуле |
|
|
|
||||
Величина za приведена |
в таблицах для |
выбираемого |
уровня зна |
||||
чимости а. |
Принимаем |
а = |
0,95, |
следовательно, z a = l , 6 4 . |
Тогда |
||
|
|
|
l l = |
144,3. |
|
|
|
Проверка согласия экспериментальных и теоретических |
функций |
||||||
распределения с помощью критерия Лирсона |
приведена |
в табл. 2-16. |
|||||
Т а б л и ц а |
2-16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1i |
|
fi |
|
|
|
12,2 |
0,035 |
0,035 |
0,0083 |
—0,0267 |
0,0203697 |
||
12,3 |
0,090 |
0,055 |
0,0833 |
0,0283 |
0,01497174 |
||
12,4 |
0,218 |
0,128 |
0,0667 |
—0,0613 |
0,02942982 |
||
12,5 |
0,471 |
0,253 |
0,4833 |
0,2303 |
0,2093719 |
||
12,G |
0,805 |
0,334 |
0,1333 |
—0,2007 |
0,1208525 |
||
12,7 |
0,985 |
0,180 |
0,1333 |
—0,0467 |
0,01175675 |
||
12,8 |
0,99997 |
0,01497 |
0,025 |
0,01003 |
0,0059682 |
|
|
|
|
1=0,41272061 |
|
Полученное |
значение %2 =49,53 указывает на близкое |
соответ |
|||
ствие построенного |
распределения эмпирическому. |
|
|||
Наконец, можно получить квантильные оценки изучаемых слу |
|||||
чайных |
величин |
с |
помощью построенных распределений |
Вейбулла. |
|
Как |
известно |
[Л. 51], |
|
|
|
М-. |
|
|
|
2 |
(2-23) |
|
|
1+~Ь |
• Г 2 |
||
|
|
|
|
|
где Г — гамма-функция.
Подставляя найденные значения параметров а и Ь, находим:
М= 12,65-Г ( I + 0,0093)= 12,58;
D = (12.65)2 [Г(1,0185) — Г 2 (1,0093)] = 0 , 0 2 5 .
Нахождение доверительных границ связано с вычислением величины
|
п |
|
•• п |
Уи |
(2-24) |
42