- •1.Основные понятия и определения измерительной техники. Этапы измерительного эксперимента.
- •2.Виды и методы измерений.
- •3.Погрешности, систематические и случайные.
- •4.Понятия и определения теории эксперимента. Объект и цель, факторы и отклик, математическая модель, план, активный и пассивный эксперимент.
- •7.Проверка гипотез о функциях распределения. Гистограмма. Критерия согласия Пирсона.
- •8.Полный факторный эксперимент. Матрица планирования. Алгоритм нахождения коэф-тов полиномиальной математической модели.
- •9.Дробный факторный эксперимент. Генерирующее соотношение и определяющий контраст. Смешение оценок.
- •11.Преобразование Фурье. Спектральная функция.
1.Основные понятия и определения измерительной техники. Этапы измерительного эксперимента.
Измерение - определение значений физических величин опытным путем при помощи специальных технических средств.
Величина характеризуется значением, которое и надо определить опытным путем.
Специальные технические средства имеют метрологические св-ва и предназначены для того или иного измерения.
Виды средств измерения:
- Измер. приборы - нужны для получения измерительной информации в форме, доступной оператору.
- Измер. преобразователи - для получения информации в недоступной оператору форме. Датчик - особый преобразователь, находящийся в непосредственной близости с объектом.
- Мера - образец физической величины, предназначенный для хранения или воспроизведения некоторого значения этой величины.
- Измер. установка - комплекс измер. средств, сосредоточ. в одном месте и предназначенных для выполнения измерительных задач.
- Измер. система - средство измерения, которое состоит из комплекса других средств измерения, пространственно разнесенных и выполняющих различные задачи. Соединены каналами связи.
- Информ.измер. система - то же самое, что и измер. система, но принципиальную роль играют вычислительные ср-ва.
- Информ. система - измерения не играют важной роли, она сосредоточена на преобразовании информации.
Этапы проведения эксперимента:
- Постановка задачи. Сбор всех материалов, относящихся к объекту, организация эксперимента, оценка необходимой точности.
- Планирование эксперимента. Сколько опытов, в какой последовательности проводить измерения, частота.
- Исключение предыстории (рандомизация)
- Физическое выполнение.
- Анализ экспериментальных данных.
- Интерпретация.
- Представление результатов.
2.Виды и методы измерений.
Виды измерений:
- Прямое - нужная величина измеряется непосредственно.
- Косвенное - прямым образом определяются некоторые величины, затем посредством расчета определяются нужные величины.
- Совместное и совокупное - их цель определить некоторые коэффициенты; в совместном у коэффициентов одинаковые размерности, в совокупном - нет.
Методы измерений:
- Непосредственной оценки - результат непосредственно считывается с прибора. Быстро, но не точно.
- Сравнения - при каждом акте измерения происходит сравнение с мерой.
-- Нулевой подметод - разница между изм. величиной и мерой доводится до нуля.
-- Дифф. подметод - разница не компенсируема, значения меры изм. величины различны. Эта разница потом вычисляется.
-- Замещения подметод - изм. величина замещается мерой в замерит. схеме. Если изм. схема работает так же, то изм. величина равна мере.
3.Погрешности, систематические и случайные.
Абсолютная погрешность = Аист - Аизм.
Аист - истинное значение, измер. образцовым прибором.
Относит погр-сть = Абс.погр-ость/Аист.
Погрешности классифицируются:
- систематические - проявляют себя закономерно
- случайные - последующий результат отличается от предыдущего без какой-либо закономерности.
- грубые - неприемлемые ошибки из-за ошибки оператора или поломки прибора.
Систематические погрешности трудно выявляются, в отличие от грубых и случайных.
СИСТЕМАТИЧЕСКАЯ ПОГРЕШНОСТЬ возникает в случаях:
- Инструментальная погр-сть - несовершеннство прибора.
- Метод измерения - методическая погрешность, влияние прибора на предмет или объект.
- Субъективная погрешность.
- Погрешность установки.
- Динамические погрешности - величина изменяется во времени.
Исключение систематических погрешностей:
- Введение поправки. Поправка берется из градуировки прибора, сравнительно с образцовым прибором. Поправочный множитель - аналогично.
- Схемный метод - в схему вводится элемент, устраняющий погрешность.
- Замещение (пример с заменой пост. резистора подстроечным).
Погрешности бывают:
- основные - прибор работает при нормальных условиях.
- дополнительные - прибор работает в ненормальных условиях.
Случайные погрешности проявляют себя случайным образом. Устраняются при помощи теории вероятности и мат. статистики.