11)

Мультипликативные погрешности: графики распределения абсолютной и относительной погрешности по диапазону измерения прибора. Пример мультипликативной погрешности.

В общем случае абсолютная погрешность средств измерений состоит из аддитивной (суммируемой с измеряемой величиной) и мультипликативной(умножаемой на измеряемую величину) составляющих. Причиной возникновения аддитивной погрешности могут быть: неточность установки на нуль перед измерением и т.д. Возникновение мультипликативной погрешности обусловлено изменением коэффициента усиления усилителя, коэффициента передачи измерительного преобразователя и т.д.

Первая формула описывает аддитивную погрешность, вторая описывает сумму аддитивной и мультипликативной погрешностей.

а – аддитивная, б – мультипликативная, в – сумма аддитивной и мультипликативной, г – относительная суммарная.

а, б, с, -абсолютные.

Устройство электроннолучевой трубки универсального осциллографа. Применение осциллографа для измерения амплитуд и временных параметров сигналов.

Б аллон трубки имеет цилиндрическую форму с расширением в виде конуса. На внутреннюю поверхность основания расширенной части 10 нанесён люминесцирующий экран – слой вещества, способного давать свечение под ударами быстро летящих электронов. Внутри трубки расположены электроды, имеющие выводы на штырьки цоколя.

Устройство электронно-лучевой трубки (а), условное обозначение (б): 1 – нить накала; 2 – катод; 3 – модулятор; 4 – ускоряющий электрод; 5, 6 – первый и второй аноды; 7, 8 – отклоняющие пластины; 9 – экранирующее покрытие; 10 – экран; 11 – стеклянная колба

Катод 2 предназначен для создания эмиссии электронов; выполняется в виде цилиндра, внутри которого располагается подогреватель в виде нити накала 1. На донышко катода наносится оксидный слой – смесь окислов щелочных металлов, который снижает работу выхода электрона из металла и улучшает, таким образом, эмиссионную способность катода. Вокруг катода располагается управляющий электрод, называемый модулятором 3, цилиндрической формы с отверстием в донышке. Этот электрод служит для управления плотностью электронного потока и для его предварительной фокусировки. На модулятор подаётся небольшое отрицательное напряжение относительно катода.

Следующие электроды 5 и 6 также цилиндрической формы называются анодами. В простейшем случае их только два. На второй анод 6 подаётся очень высокое напряжение относительно катода 1, а на первом аноде 5 напряжение несколько меньше. Внутри анодов обычно устанавливают перегородки с отверстиями, называемые диафрагмами.

Под действием высокого напряжения, подаваемого на аноды 5 и 6, возникает сильное электрическое поле. При включении подогрева катода 2 он нагревается и начинает эмитировать электроны.

Электроны, попадая на экран, передают ему свой заряд, и в результате создаётся электрическое поле, тормозящее движение электронов. Яркость свечения станет уменьшаться и может вообще прекратиться попадание электронов на экран. Поэтому необходимо отводить отрицательный заряд с экрана. Для этого служит экранирующее покрытие 9. Это слой графита, который наносится на внутреннюю поверхность баллона и соединяется со вторым анодом 6. Электроны, попадая на экран с большой скоростью, выбивают с его поверхности вторичные электроны, которые тут же направляются к проводящему слою. Поэтому потенциал на экране и на проводящем слое примерно одинаковый.

При измерении частоты 16 раз были получены следующие величины: среднее арифметическое значение частоты 100кГц, СКО – 44кГц. Определить границы симметричного доверительного интервала при заданной доверительной вероятности – 0.7.

12)

Классы точности приборов. Определение максимально возможной погрешности в любой точке шкалы по известному классу точности.

Класс точности — основная метрологическая характеристика прибора, определяющая допустимые значения основных и дополнительных погрешностей, влияющих на точность измерения.

Для стрелочных приборов принято указывать класс точности, записываемый в виде числа, например, 0,05 или 4,0. Это число дает максимально возможную погрешность прибора, выраженную в процентах от наибольшего значения величины, измеряемой в данном диапазоне работы прибора. Так, для вольтметра, работающего в диапазоне измерений 0 — 30 В, класс точности 1,0 определяет, что указанная погрешность при положении стрелки в любом месте шкалы не превышает 0,3 В. Соответственно, среднее квадратичное отклонение s прибора составляет 0,1 В. Относительная погрешность результата, полученного с помощью указанного вольтметра, зависит от значения измеряемого напряжения, становясь недопустимо высокой для малых напряжений. При измерении напряжения 0,5 В погрешность составит 20 %. Как следствие, такой прибор не годится для исследования процессов, в которых напряжение меняется на 0,1 — 0,5 В. Обычно цена наименьшего деления шкалы стрелочного прибора согласована с погрешностью самого прибора. Если класс точности используемого прибора неизвестен, за погрешность s прибора всегда принимают половину цены его наименьшего деления. Понятно, что при считывании показаний со шкалы нецелесообразно стараться определить доли деления, так как результат измерения от этого не станет точнее.