Решение задач. 1.1. Изучить методы поддержания единства измерений.

Цель работы

1.1. Изучить методы поддержания единства измерений.

1.2. Изучить способы нормирования погрешностей средств измерений.

1.3. Изучить методику обработки результатов измерений с многократными наблюдениями.

1.4. Приобрести практические навыки измерения напряжения аналоговыми вольтметрами.

1.5. Освоить методику оценки случайной составляющей погрешности (неопределенности) средств измерений.

1.6. Приобрести навыки оценки погрешности средств измерений по метрологическим характеристикам.

Программа лабораторной работы

2.1. Провести многократные наблюдения напряжения аналоговыми вольтметрами для определения зависимости погрешности (неопределенности) вольтметра от его показаний.

2.2. Оценить случайную и систематическую составляющие погрешности единичных измерений аналоговым вольтметром путем обработки полученных результатов наблюдений.

2.3. Найти границы суммарной погрешности единичных измерений аналоговым вольтметром и отобразить их графически в зависимости от показания вольтметра.

2.4. Вычислить пределы основных допускаемых абсолютных погрешностей вольтметра, отобразить их на графике фактических границ суммарной погрешности аналогового вольтметра.

2.5. Произвести сравнение результатов экспериментальных исследований погрешности аналогового вольтметра с метрологическими характеристиками прибора. Сделать вывод о пригодности вольтметра к применению.

Решение задач

Задача № 1. Определить пределы допускаемых абсолютной и относительной погрешностей прибора класса точности g, если показание прибора U_n, конечное значение шкалы U_к, а измерения выполнены в нормальных условиях. Запишите результат измерения в соответствии с нормативными документами в двух формах: с указанием абсолютной и относительной погрешностей.

Значения по варианту: g = 1, 0%, U_п = 0.4В, U_к = 1В.

Решение:

1). Вычислим предел допускаемой абсолютной погрешности

2). Вычислим предел допускаемой относительной погрешности

3). Запишем результат измерения согласно МИ 1317-2004:

U_п = 0.2500 ± 0.0012 В;

U_п = 0.2500 В ± 0.48%;

P = 0.997, условия измерения нормальные.

Задача № 2. Определить пределы допускаемых абсолютной и относительной погрешностей прибора, обозначение класса точности которого 1.0/0.5%, а показание прибора R_п и конечное значение его диапазона измерений R_к. Запишите результат измерения сопротивления в двух формах: с указанием абсолютной и относительной погрешностей.

Значения по варианту: R_п = 0.4358 кОм, R_к = 5 кОм

Решение:

1). Из условного обозначения класса точности находим значения параметров с и d в выражении

;

с=1.0%, d=0.5%.

2). Находим предел допускаемой относительной погрешности:

3). Округляем предел допускаемой относительной погрешности до двух значащих цифр: .

4). Вычислим погрешность округления предела относительной погрешности:

Следовательно, округление в большую сторону верно, так как погрешность округления не превышает 5%.

5). Вычислим предел допускаемой абсолютной погрешности:

6). Округляем предел допускаемой абсолютной погрешности до двух значащих цифр:

7). Вычислим погрешность округления предела абсолютной погрешности:

Следовательно, округление в большую сторону верно, так как погрешность округления не превышает 5%.

8). Запишем результат измерения согласно МИ 1317-2004:

R _n = 0.436 ± 0.028 кОм;

R _n = 0.436 кОм ± 6.3%;

P = 0.997, условия измерения нормальные.

Задача № 3. Определить оценки среднего квадратического отклонения результата измерения и результата наблюдения, если результат измерения представлен выражением:

U = 42.86 B ±δ, %; P; N; при нормальных условиях измерения,