Обработка результатов двух групп многократных измерений
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
Обработка результатов двух групп многократных измерений
Введение
Метрологическим назначением большинства средств измерений (далее СИ) является использование их для получения результатов измерений при научных исследованиях, в производственных и технологических процессах и в целом в народном хозяйстве. К метрологическим характеристикам СИ будем относить такие характеристики, которые позволяют судить о пригодности СИ для использования в заданном диапазоне с известной точностью (погрешностью).
Основные метрологические характеристики СИ в целях установления единого подхода регламентируются ГОСТ 8.009-72 Нормируемые метрологические характеристики средств измерения. Для любого СИ устанавливается диапазон измерения, определяемый как область значений измеряемой величины, для которой нормированы допускаемые погрешности СИ.
К важнейшим метрологическим характеристикам относят:
Погрешности СИ. Выделяют основные и дополнительные погрешности СИ;
Вариация, нормируемая в виде предельных допускаемых значений изменения показаний (выходного сигнала) СИ при неизменном значении входного сигнала;
Характеристики метрологической стабильности (надежности), определяемой пределом допускаемых значений интенсивности выходов систематической погрешности за установленные пределы и т.д., которые не одинаковы для разных видов СИ.
Так как в данной работе осуществляется анализ метрологических характеристик электрического преобразователя, то приведем краткое обобщенное описание измерительных преобразователей. Согласно ГОСТ 16263-70 измерительным преобразователем называется средство измерений, служащее для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и (или) хранения, но не поддающейся непосредственному восприятию наблюдателем.
Преобразуемая величина называется входной, а результат преобразования - выходной величиной. Соотношение между ними задается функцией преобразования (статической характеристикой). Если в результате преобразования физическая природа величины не изменяется, а функция преобразования является линейной, то преобразователь называется масштабным или усилителем (усилители напряжения, измерительные микроскопы, электронные усилители). Слово усилитель обычно употребляется с определением, которое приписывается ему в зависимости от рода преобразуемой величины (усилитель напряжения, гидравлический усилитель) или от вида единичных преобразований, происходящих в нем (ламповый усилитель, струйный усилитель). В тех случаях, когда в преобразователе входная величина превращается в другую по физической природе величину, он получает название по видам этих величин (электромеханический, пневмоемкостный и так далее).
Хотя измерительные преобразователи являются конструктивно обособленными элементами, самостоятельного значения для проведения измерений в вес мерам и измерительным приборам они подчас не имеют. Чаще всего они являются лишь составными частями более или менее сложных измерительных комплексов и систем автоматического контроля, управления и регулирования.
По месту, занимаемому в приборе, преобразователи подразделяются на:
первичные, к которым подводится непосредственно измеряемая физическая величина;
передающие, на выходе которых образуются величины, удобные для их регистрации и передачи на расстояние;
промежуточные, занимающие в измерительной цепи место после первичных.
Цель данной работы заключается в анализе метрологических характеристик электрического преобразователя.
Функциональная схема измерительной установки показана на рисунке 1.
Рисунок 1. Функциональная схема измерительной установки
Обозначения на функциональной схеме:
Г - генератор;
ИП - измерительный преобразователь;
В1, В2 - вольтметры;
Н - магазин сопротивлений (нагрузка).
Основным методом уменьшения влияния случайных погрешностей является проведение многократных измерений и дальнейшая статистическая обработка полученных результатов.
Методика статистической обработки зависит от статистических свойств случайных погрешностей, например, вида их распределения. В большинстве случаев используют модель нормального распределения случайных погрешностей, что дает возможность использовать в обработке результатов хорошо теоретически обоснованные теоретические методы. Наиболее эффективным методом уменьшения влияния на результат измерения нормально распределенных погрешностей является усреднение результата.
Но если при данных измерениях закон распределения случайных погрешностей неизвестен, то необходимо провести исследование на предмет установления формы распределения. Чаще всего строят гистограмму и по ее форме пытаются определить вид распределения погрешностей.
Для идентификации экспериментального и теоретического распределения используют соответствующие критерии (индикаторы соответствия).
Выделяют параметрические и интегральные критерии.
Параметрические отличаются тем, что идентичность устанавливается по выбранным числовым значениям (параметрам); интегральные - учитывают идентичность