Всего на сайте:
282 тыс. 988 статей

Главная | Физика

Чем истинное значение физической величины (ФВ) отличается от действительного значения ФВ  Просмотрен 51

  1. Напишите уравнение Лагранжа, объясните необходимость противодействующего момента.
  2. Опишите принцип действия магнитоэлектрического измерительного механизма.
  3. Объясните назначение коэффициентов в формуле для угла поворота подвижной части магнитоэлектрического измерительного механизма.
  4. Опишите принцип действия электростатического (ЭС) измерительного механизма.
  5. Напишите формулы для угла поворота подвижной части электродинамических (ЭД) амперметра, вольтметра и ваттметра, и опишите назначение коэффициентов в них.
  6. Побочные эффекты
  7. Связь между угловыми и линейными величинами
  8. Глава 9. Среди безмолвия полуденных снегов
  9. Лабораторная работа №10, Определение параметров и основных характеристик однофазного трансформа..
  10. Оценка ответов учащихся.
  11. Глава 8. Внутри атома
  12. Струйные аппараты

Контрольные вопросы по лекции №5

  1. Чем истинное значение физической величины (ФВ) отличается от действительного значения ФВ?

 

Истинное значение физической величины – значение физической величины, которое идеальным образом характеризует в качественном и количественном отношении соответствующую физическую величину. Истинное значение может быть соотнесено с понятием абсолютной истины.

Действительное значение физической величины – значение физической величины, полученное экспериментальным путем и настолько близкое к истинному значению, что в поставленной измерительной задаче может быть использовано вместо него.

 

  1. Классификации погрешностей результата измерения.

1.) По способу выражения различают абсолютную и относительную погрешности.

Абсолютная погрешность измерения – это погрешность, выраженная в единицах измеряемой величины и собственно представляющая собой разность между результатом измерения Х и истинным значением Q измеряемой величины (на практике – ее действительным значением Хд):

 

Относительная погрешность измерения – погрешность измерения, выраженная отношением абсолютной погрешности измерения к действительному значению измеряемой величины или результату измерения в долях или процентах:

или .

2.) в зависимости от источника возникновения погрешности делятся на методическую, инструментальную, субъективную и погрешность из-за изменений условий измерения.

Методическая погрешность (погрешность метода измерений) – составляющая погрешности измерений, обусловленная несовершенством принятого метода измерений.

Погрешность измерения из-за изменений условий измерения (погрешность влияния) – составляющая погрешности измерения, являющаяся следствием неучтенного влияния отклонения в одну сторону какого-либо из параметров, характеризующих условия измерений, от установленного значения.

Инструментальная погрешность измерения – составляющая погрешности измерения, обусловленная погрешностью применяемого средства измерения (несовершенством его свойств).

Субъективная погрешность измерения – составляющая погрешности измерений, обусловленная индивидуальными особенностями оператора (физиологическими особенностями организма, скоростью реакции и т.д.).

3.) В зависимости от характера изменения измеряемой величины во времени различают статическую и динамическую погрешности измерений.

Статическая погрешность – это погрешность результата измерения, свойственная условиям статического измерения (измерения неизменной на протяжении времени измерения физической величины).

Динамическая погрешность – это погрешность результата измерений, свойственная условиям динамического измерения (измерения изменяющейся по размеру физической величины).

 

4.) В зависимости от характера изменения погрешности при повторных измерениях различают систематическую, случайную, прогрессирующую и грубую погрешности.

 

Систематическая погрешность – составляющая погрешности результата измерения, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при повторных измерениях одной и той же физической величины (постоянная и переменная систематические погрешности).

Неисключенная систематическая погрешность (НСП) – составляющая погрешности результата измерений, обусловленная: а) погрешностями вычисления и введения поправок на влияние систематических погрешностей; б) систематической погрешностью, на действие которой поправка не введена вследствие ее малости. Иногда этот вид погрешности называют неисключенным остатком систематической погрешности, поскольку он остается в результате измерений и после введения поправок.

Случайная погрешность – составляющая погрешности результата измерения, изменяющаяся случайным образом (по знаку и значению) при повторных, проведенных с одинаковой тщательностью измерениях одной и той же физической величины.

Прогрессирующая (дрейфовая) погрешность – это медленно меняющаяся во времени погрешность. Поэтому она может быть скорректирована только в данный момент времени, а затем вновь меняется непредсказуемо.

Грубая погрешность (промах) – погрешность результата отдельного измерения, входящего в ряд измерений, которая для данных условий резко отличается от остальных результатов этого ряда.

 

4.Устранение систематических погрешностей:

- до начала измерений:

Устранение источника погрешностей до начала измерений предполагает либо его непосредственное удаление (например, удаление источника тепла, если это возможно, от места проведения измерения), либо защиту измерительной аппаратуры от влияния этого источника.

Устранение влияния температуры осуществляется с помощью термостатирования. Термостатирование – это контролируемая подача или отбор энергии нагрева или охлаждения с целью поддержания постоянной температуры среды.

Устранение влияния магнитных и электростатических полей необходимо для измерительных механизмов, принцип действия которых связан с магнитными или электростатическими полями. Основным способом защиты является экранирование.

Устранение вибраций производится двумя способами:

- амортизацией прибора или его отдельных чувствительных элементов с помощью поглотителей вибрации, например, губчатой резины;

- постановкой измерительного механизма на массивную опору, часто с изолированным фундаментом.

Устранение влияния атмосферного давления обычными средствами не обеспечить. В тех случаях, когда необходимо соблюдать определенные требования по давлению, измерения проводят в барокамере. Барокамера – это герметически закрываемая камера, в которой создаётся давление большее (гипербарические барокамеры) или меньшее (гипобарические барокамеры), чем атмосферное.

 

- в процессе измерения:

1. Метод замещения, при котором измеряемая величина заменяется однородной ей известной величиной, причем так, что при этом в состоянии и действии всех используемых средств измерений не происходит никаких изменений.

2. Метод противопоставления, при котором измерение выполняется дважды и проводится так, что причина постоянной погрешности при первом измерении оказывает противоположное действие на результат при втором измерении.

3. Метод компенсации погрешности по знаку – это метод изменения знака систематической погрешности.

- после проведения измерения:

В ряде случаев систематические погрешности могут быть вычислены и исключены из результата измерения. Согласно РМГ 29-2013, полученное при измерении значение величины и уточненное путем введения в него необходимых поправок на действие систематических погрешностей, называется исправленным результатом измерения ( ).

Поправка ( ) – это значение величины, вводимое в неисправленный результат измерения с целью исключения составляющей систематической погрешности : .

Поправку, прибавляемую к номинальному значению меры, называют поправкой к значению меры. Поправку, вводимую в показание измерительного прибора, называют поправкой к показанию прибора.

Влияние систематической погрешности можно исключить умножением неисправленного результата измерения на поправочный множитель (числовой коэффициент).

Однако полностью исключить систематическую погрешность нельзя, поэтому обязательно надо оценить погрешность, оставшуюся после введения поправок – неисключенную систематическую погрешность (НСП или неисключенный остаток систематической погрешности).

5. Какой самый распространенный закон распределения случайных погрешностей и почему? Объяснить.

Одним из наиболее распространенных экспоненциальных законов распределения случайных погрешностей является нормальный закон распределения (закон Гаусса), который описывается выражением

, (3.9)
 

где σ – СКО случайных погрешностей.

Его широкое распространение объясняется действием центральной предельной теоремы теории вероятностей, в соответствии с которой распределение случайных погрешностей будет близко к нормальному, если результаты измерений формируются под действием большого числа факторов, действующих независимо друг от друга и каждый из которых оказывает лишь незначительное действие по сравнению с суммарным действием всех остальных.

 

6. Какие характеристики называются метрологическими характеристиками (МХ)? Назовите основные МХ и дайте их определения.

Метрологическая характеристика – это характеристика одного из свойств средства измерений, влияющая на результат измерений и на его погрешность.

Совокупность метрологических характеристик данного типа средств измерений, устанавливаемая нормативными документами на средства измерений, называется нормируемыми метрологическими характеристиками.

Метрологические характеристики, определяемые экспериментально, называют действительными метрологическими характеристиками.

 

7. Что такое аддитивная и мультипликативная погрешности?

Аддитивная погрешность ( ) не зависит от измеряемой величины (например, погрешность от неточной установки на нуль стрелки прибора перед измерением). Значение аддитивной погрешности не связано со значением измеряемой величины и чувствительностью средства измерений. Аддитивные погрешности неизменны на всем диапазоне измерений.

Мультипликативная погрешность ( ) изменяется прямо пропорционально измеряемой величине. Значение мультипликативной погрешности также пропорционально чувствительности средства измерений. Если относительная погрешность , то абсолютная погрешность (Δ) будет мультипликативной. Причиной мультипликативной погрешности может быть, например, изменение коэффициента усиления усилителя.

 

8. Что такое класс точности и как он определяется?

Класс точности средств измерений – это обобщенная характеристика данного типа средств измерений, как правило, отражающая уровень их точности, выражаемая пределами допускаемых основной и дополнительных погрешностей, а также другими характеристиками, влияющими на точность.

3-е издание Международного словаря по метрологии, выпущенное в 2008 году, дает следующее определение классу точности: класс точности – это классификационная характеристика средств измерений или измерительных систем, удовлетворяющих установленным метрологическим требованиям, соблюдение которых необходимо для поддержания погрешностей измерений или инструментальных неопределенностей в установленных пределах при определенных условиях эксплуатации.

 

Как определяются классы точности, обозначенные на шкале прибора следующим образом:

1,0 ; ; ; ?

1,0 ̶ Приведенная погрешность, находится по формуле

̶ Относительная погрешность, находится по формуле

̶ Относительная погрешность, находится по формуле

̶ Приведенная погрешность, находится по формуле ,

* Для случая, когда определяется длиной шкалы в делениях.

 

Предыдущая статья:Текст и шрифты Следующая статья:Напишите уравнение Лагранжа, объясните необходимость противодействующего момента.
page speed (0.0151 sec, direct)