- •Методичні вказівки
- •6.070802 Електронні пристрої та системи
- •Методичні вказівки
- •6.070802 Електронні пристрої та системи
- •Загальні відомості про електричні вимірювання
- •Задачі для самостійного розв’язку
- •Похибки вимірювань
- •Інструментальні похибки вимірювань
- •Задачі для самостійного розв’язку
- •Приклади розв’язку задач
- •2.2. Методичні похибки
- •Приклади розв’язку задач:
- •Задачі для самостійного розв’язку
- •2.3. Похибки опосередкованих вимірювань
- •Приклади розв’язку задач
- •Задачі для самостійного розв’язку
- •2.4. Випадкові похибки
- •Приклади розв’язку задач:
- •Задачі для самостійного розв’язку
- •3. Обробка результатів вимірювань Приклади розв’язку задач
- •Задачі для самостійного розв’язку
- •4. Похибки квантування за інтенсивністю і в часі
- •Приклади розв’язку задач
- •Задачі для самостійного розв’язку
- •5. Вимірювальні сигнали. Електронні вольтметри
- •Приклади розв’язку задач
- •Задачі самостійного розв’язку
- •Додаток
- •Список використаних джерел
Задачі для самостійного розв’язку
Результат виміру струму містить випадкову похибку з нормальним законом розподіло
,
=0.
Визначите ймовірність
того,
що похибка перевищить за
абсолютним
значенням
12мА
(Малюнок).Похибка при вимipi напруги має нормальний закон розподіу з
=60мВ. Визначити
імовірність того,
що результат виміру
Ux
відрізняється
від
істинного
значения
не більш
ніж
на 144мВ
(Малюнок).Результат виміру потужності містить випадкову складову з нормальним законом розподілу i =100мВт, =50мВт. Визначити імовірність того, що невиправлений результат перевищить істинне значения потужності (Малюнок).
Встановити зв'язок між параметрами і в односторонньому експоненціальному законі розподілу ρ(х)= а е-bx, х >0; ρ(х)=0 при х<0 (Малюнок).
Випадкова похибка має від до (a<b) рівномірний закон розподілу. Скласти вираз закону ρ(
),
знайти математичне очікування
i
дисперсію
(Малюнок).Вимірюється струм. Визначити максимальне значения систематичної i випадкової похибок, описаних нормальним законом розподілу з параметрами: с.к.о. = 2 мА; математичне очікування М=5мА (Малюнок).
Визначити довірчу імовірність інтервалу ± , ±2 , ±3 при рівномірному законі розподілу. (Малюнок).
Визначити довірчу імовірність інтервалу ± , ±2 , ±3 при нормальному законі розподілу. (Малюнок).
Відомо, що похибка квантування по інтенсивності після введения поправки характеризується рівномірним законом розподілу з нульовим середнім значениям. Знайти средньоквадратичне значения цєї похибки i зіставити з максимальним значениям похибки (Малюнок).
Визначити імовірність одержання результату 10. 1В цифровим вольтметром при вимірі напруги 10В, якщо систематична похибка с=0,ЗВ, а випадкова має нормальний закон розподілу =0,1B i результат виміру округляється до десятих долей вольта (Малюнок).
Визначити імовірність одержання результату 9,8В цифровим вольтметром при вимірі напруги 10В, якщо систематична похибка с=0,ЗВ, а випадкова має нормальний закон розподілу з = 0,ЗВ i в результаті виміру знаки після десятих долей вольта відкидаються (Малюнок).
Визначити довірчий інтервал похибки з довірчою ймовірністю 0,8, якщо похибка має нормальний закон розподілу при
.Похибка має нормальний закон розподілу при дисперсії
.
Визначити довірчу ймовірність похибки
для інтервалу
.Похибка має рівномірний закон розподілу в інтервалі від a до b (
).
Визначити систематичну складову похибки
і с.к.в.Визначити довірчу ймовірність похибки, що має нормальний закон розподілу в довірчому інтервалі
при
.Визначити клас точності міліамперметра, якщо похибка має нормальний закон розподілу з
,
а кінцеве значення шкали 30мА.
3. Обробка результатів вимірювань Приклади розв’язку задач
1. Проведено 10 вимірювань напруги. Результати: 1В – 2 рази; 1,2В – 5 разів; 1,3В – 3 рази. Знайти середнє значення напруги і середньоквадратичне відхилення цього значення.
Розв’язання
-
Дано:
N=10 вимірів
1 В – 2 рази
1,2 В – 5 разів
1,3 В – 3 рази
___________________
-?
-?Знайдемо середнє значення виміряної напруги:
Знайдемо похибки вимірювань (різницю між виміряними та середнім значенням):
=1В
- 1,19В = -0,19В
=1,2В
– 1,19В = 0,01В
=1,3В
– 1,19В = 0,11В
Знайдемо суму квадратів похибок
Середньоквадратичне відхилення:
2. Вимірюється струм. Усього проведено 36 вимірювань. Виміряні значення наведено в таблиці:
І, мА |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
n, число вимірів |
3 |
1 |
5 |
4 |
10 |
4 |
5 |
1 |
3 |
Знайти середнє значення струму, дисперсію, середньоквадратичне значення.
Розв’язання
Побудуємо гістограму результатів вимірювань.
Як видно з рисунку, середнє значення струму Ісер=10мА.
Це значення можна знайти за формулою:
Знайдемо похибки вимірювання струму як різниці між виміряними і середнім значеннями та квадрати похибок:
І, мА |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
|
-4 |
-3 |
-2 |
-1 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
ni |
3 |
1 |
5 |
4 |
10 |
4 |
5 |
1 |
3 |
|
16 |
9 |
4 |
1 |
0 |
1 |
4 |
9 |
16 |
Дисперсію вимірювань знайдемо за формулою:
Знайдемо середньоквадратичне значення похибки
