Лабораторна робота № 1.

"Ознайомлення з роботою засобів вимірювання опору.

Обробка результатів спостереження."

Мсіа роботи: отримати навики роботи з приборами вимірювання опору та вивчити правила оформлення та обробки результатів прямих багаторазових вимірювань.

1. Теоретичні відомості.

   1. Вимірювання - це знаходження значення фізичної величини в результаті досліду за допомогою засобів вимірювань (ЗВ). При прямих вимірюваннях шукане значення фізичної величини (ФВ) знаходять з досліду. Різниця між двома результатами вимірювань и правильним значенням вимірюваної ФВ називається абсолютною похибкою вимірювання. Похибка вимірювання складається з систематичних та випадкових похибок.

Систематичні похибки:

• похибка методу вимірювання;

• інстр> ментальна похибка - похибка прийнятих ЗВ, складається з основної і додаткової похибок;

• похибка неправильного вимірювання ЗВ;

• суб'єктивна випадкова похибка..

За характером проявлення систематичні похибки діляться на постійні, перйодичні та ті, які змінюються за складним законом.

Систематичні похибки можуть бути виключені:

• до початку вимірювань в результаті аналізу та вибору правильного методу вимірювань та ЗВ;

• в процесі вимірюння експерементальне виключення похибки заміною, компенсації за знаком, протипоставленням, симетричних спостережень;

• внесенням відомих поправок в результаті вимірювання;

• оцінкою меж систематичної похибки, якщо не можна її виключити.

Випадкові похибки з'являються в результаті дії різних змтних величин:

-не зв'язаних між собою та не піддатних контролю коливань температур, електромагнітного поля, нестабільності напруги живлення, руху повітря, зтрусів та ін.;

-виключення випадкових похибок засновано на теоремі теорії ймовірностей.

Якщо маємо велике число незалежних причин проявлення похибок, то результатом дії цих причин буде похибка, розподілена за нормальним законом, якщо не одна з цих причин не f особливо переважаючого над іншими.

Для виключення випадкових похибок з результата вимірювання проводять ряд послідовних незалежних спостережень з подальшою обробкою згідно з теорією ймовірностей.

2. Згідно ГОСТ 1317-86 результати вимірювань повині бути представлені з похибкою вираженою однією з наступних ймовірносних характеристик:

• середнє квадратичне відхилення похибки вимірювань;

• границі, в межах яких похибка вимірювань знаходиться г заданою ймовірністю;

• характеристики випадкової систематичної складової похибки вимірювань.

В якості характерик випадкової складової похибки вимірювань використовуються:

• середнє квадратичне відхилення випадкової складової похибки вимірювань і (при необхідності) нормалізована автокорреаліційна функція випадкової складової похибки вимірювань чи характеристики цієї функції.

В якості характеристик систематичної складової

середнє квадратичне відхилення невиключеної систематичної складової похибки вимірювань;

• границі, в яких не виключена систематична складова похибки вимірювань знаходиться з заданою ймовірністю.

3. При статичній обробці результатів спостережень згідно з ГОСТ 8.207-76 необхідно:

1. При будь-якому намірі виключити систематичну похибку, деяка частина її всс ж залишається невиключеною.

Довірчу границю © цих залишків можна обчислити в результаті аналізу проведення експеременту (наприклад це може бути иевиключена похибка методу вимірювань, межі допущеної похибки, які даються в технічному описі на прилад, межі додаткових похибок для ЗВ.

Невиключені систематичні похибки в нашому випадку приймаються рівними межі основної похибки та додаткової похибки ЗВ, якщо випадкові складові малі.

2. Границі невиключеної систематичної похибки будуть рівні сумі певиключєних з&тишків. Якщо значення 0, надто відміні одне від одного (на порядок і більше), то менші з них потрібно виключити, а інші нроеумувати;

де 0і - границя і-ї невиключеної систематичної похибки к - коеффіцієнт, який залежить від прийнятої довірної ймовірності, числа складових і співвідношення між ними, п - число цих складових (к~1,1 при р=0.95 і к=1.4 при р=0.99).

1.5. Для визначення довірчої границі загальної похибки результату вимірювання необхідно наступне:

Границя похибки результату вимірювань Д визначається за співвідношенням між значенями 0 та S(A):

Якщо 0/S(A)<O.8 тоД=є Якщо 0/S(A)>O.8 то Д=0 При 0.8 <0/S(A) < 8 довірча границя обчислюється за формулою:

k - коеффіцієнт, який залежить від співвідношення між випадковою та невиключеною систематичною похибкою:

де Si - оцінка сумарної середньої квадратичної відхилення результату вимірювань.

записати результати вимірювань.