МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра ИИСТ

отчет

по лабораторной работе №5

по дисциплине «Метрология»

Тема: ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ПРЯМЫХ И КОСВЕННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ

Студентка гр. 9493		Старикова А.С.
Преподаватель		Минаев А.В.

Санкт-Петербург

2021

Цель работы – ознакомление с методами обработки результатов прямых и косвенных измерений при однократных и многократных измерениях.

Задание

1. Прямые однократные измерения. Измерить напряжение на выходе резистивного делителя (по указанию преподавателя). Результат однократного измерения напряжения записать в вид U_x = U ± ΔU.

2. Косвенные однократные измерения. Измерить ток, протекающий через резистивный делитель, путем измерения напряжения на образцовом сопротивлении. Результат однократного измерения тока записать в виде I_x = I ± ΔI.

Измерить мощность P_mx, выделяемую на участке резистивного делителя с помощью цифрового вольтметра и образцового резистора известного сопротивления. Результат однократного измерения мощности записать в виде P_mx = P_m ± ΔP_m.

4. Прямые многократные измерения¹. Измерить несколько раз напряжение, указанное в п. 2, при наличии относительно больших случайных погрешностей (число измерений и уровень случайных погрешностей задаются преподавателем). Обработать полученные данные и результат измерений напряжения записать в виде U_x = ± ΔU, P = … .

5. Косвенные многократные измерения. При наличии относительно больших случайных погрешностей измерить несколько раз ток, определяемый в соответствии с п. 3. Обработать полученные данные и результат измерений тока записать в виде I_x = ± ΔI, P = … .

Измерить несколько раз мощность, определяемую в соответствии с п. 3, при наличии относительно больших случайных погрешностей. Обработать полученные данные и результат измерений мощности записать в виде , P = …

Обработка результатов однократных прямых измерений напряжения.

1. Обработка однократных прямых измеренийV=8.95 В

c = 1.5

d = 0.2

Xк = 20, X = 0.05Xк

= 1,5+0,2*( ) = 1,747%

ΔU = = 8.95 * = 0.16 В

2. Обработка однократных косвенных измерений

R₀=1 кОм

U₀=0.98 В

=0.5

𝐼=U0/R0 = 0.98/1000=0.98*10^-3 (A)

= ( 0,5+0,2*( ) )/0,98=0,723%

0.723+0.5 ≈ 1.223%

ΔI = =0.012(мА)

I = (0.980 ± 0.012) (мА)

_{= U*I} = 8,95*0,98*10^-3 = 8,77(мВт)

P_{m =} + = 1,747 + 1,223 = 2,97 %

ΔP = P_{m* = 0.0297 * 8.77 = 0.26 (мВт)}

P_{m = (8.77 ± 0.26) мВт}

3. Обработка многократных прямых измерений

N = 10, P = 95%, = 2.13

_{= =}

В^2

ΔU1 = = 2.13 * = 2.13 * = 0.12 B

B

n = 10, P = 95%, = 2.13

_{= =}

0.02545 В^2

= 0.002545 B^2

ΔU2 = = 2.13 * = 0.11 B

5. Обработка многократных косвенных измерений

_{= = =} 7.5 * _Вт

=

=

Δ P_{m =} * = 2.13 * 1.0541 * = 2.25 *

P_{m =} (7,5 ± 2,3) мВт

Протокол

Многократные измерения напряжения для 1 положения переключателя

Номер измерения	U1, В	1, В	S2[U], В2; S [U], В	S2 , В2; , В
1	8.24	8,47	0,032 0,179	0,12 0,3464
2	8.40
3	8.26
4	8.39
5	8.60
6	8.37
7	8.44
8	8.81
9	8.43
10	8.72

Многократные измерения напряжения для 2 положения переключателя

Номер измерения	U2, В	2, В	S2[U], В2; S [U], В	S2 , В2; , В
1	0.63	0,86	0,02545 0,1595	0,002545 0,05045
2	0.70
3	0.85
4	1.08
5	0.78
6	0.87
7	1.07
8	0.71
9	1.03
10	0.87

Однократные измерения:

U_вх=9.64 В

U₁=8.95В

U₂=0.98В

Вывод:

В ходе лабораторной работы были освоены методы обработки результатов измерений при наличии случайных погрешностей проведения эксперимента.

Метод обработки результатов косвенных измерений мы применили в том случае, когда невозможно было напрямую измерить необходимую нам величину. Так как подобная ситуация довольно часто встречается при проведении различных исследований, можно заключить, что данный метод обработки результатов может с успехом применяться для оценки погрешности измерений.

1