Измерений по стандартной методике

1. Оцените среднее арифметическое и среднее квадратическое отклонения результатов многократных измерений для чего:

- с помощью расположенной на панели УЦОИИ кнопки «Перейти к обработке» запустите режим обработки ряда измерений по описанной выше стандартной методике;

- запишите результаты обработки: значения среднего арифметического результатов измерений, оценки среднего квадратического отклонения результатов измерений и оценки среднего квадратического отклонения результата измерения.

2. Проверьте по критерию Пирсона гипотезу о нормальности закона распределения результатов измерений, для чего:

- кнопкой «Продолжить» запустите режим построения гистограммы; в окне программы отобразится гистограмма, причем в расположенных над ней окнах будут индицироваться минимальный и максимальный из полученных результатов измерений, а также количество интервалов разбиения, принятое при построении гистограммы (рис. 3.4); запишите результаты;

- установите в соответствующих окнах уровень значимости и число степеней свободы; расположенной ниже кнопкой «Проверить» запустите режим вычисления значения χ²; полученное значение χ² отобразится в соответствующем окне; запишите результаты;

 

 

Рис. 3.4. Вид окна программы при проверке гипотезы о нормальном

распределении по критерию согласия Пирсона

 

- сравните вычисленное значение χ² с критическим значением и сделайте вывод о справедливости гипотезы, выдвинутой в отношении закона распределения результатов измерений;

- если гипотезу о законе распределения необходимо отвергнуть, повторите выполнение лабораторной работы;

- запишите полученные результаты.

3. Найдите доверительные границы случайной погрешности результата измерений, для чего:

- кнопкой «Продолжить» запустите режим расчета границ случайной погрешности результата измерения; в появившемся окне (рис. 3.5) введите значение доверительной вероятности, нажмите кнопку «Вычислить»;

- запишите вычисленные значения квантиля распределения Стьюдента и границ доверительного интервала для случайной погрешности.

 

Рис. 3.5 Вид окна программы при вычислении доверительных границ

случайной погрешности результата измерения

4. Кнопкой «Продолжить» запустите режим вычисления доверительных границ неисключенного остатка систематической составляющей погрешности и доверительных границ погрешности результата измерений. Запишите полученные результаты (рис. 3.6).

 

Рис. 3.6 Вид окна программы при вычислении доверительных границ

неисключенной систематической погрешности результата измерения

 

5. Нажмите кнопку «Продолжить». Сохраните массив результатов измерений и данные гистограммы в файлах с именами вида mass.* и hist.*. Для этого введите имена файлов с расширением.txt или.xls и нажмите соответствующие кнопки «Сохранить». Остановите программу кнопкой «СТОП».

6. Дважды повторите измерения согласно п. п. 1 – 5, каждый раз изменяя напряжение на выходе УИП и количество измерений. Закройте приложение LabVIEW.

Содержание отчета

Отчет должен содержать:

- сведения о цели и порядке выполнения работы;

- сведения об использованных методах измерений;

- сведения о характеристиках использованных средств измерений;

- экспериментальные данные;

- таблицы результатов (табл. 3.1), а также примеры расчетов, выполнявшихся при заполнении таблиц;

- анализ полученных данных и выводы.

 

Таблица 3.1

Контрольные вопросы

1. В каких случаях проводят многократные измерения? Что принимают за результат таких измерений?

2. Дайте определение следующих понятий: доверительная вероятность, доверительная граница случайной погрешности измерения, промах, неисключенный остаток систематической погрешности измерения.

3. Что такое доверительный интервал?

4. Назовите основные числовые характеристики ряда измерений.

5. С какой целью проводится стандартная процедура обработки результатов многократных измерений, в чем она заключается?

6. Чем отличается дисперсия ряда измерений от дисперсии результата измерений?

7. Что такое гистограмма? Зачем и как она строится?

8. Какие критерии согласия вы знаете? Для чего они служат?

9. Как представить результат многократных измерений? От чего зависит выбор способа представления результатов?

10. Как вычислить результирующую погрешность измерений, если на результат одновременно влияют неисключенный остаток систематической погрешности и случайная составляющая погрешности?

11. Всегда ли надо учитывать влияние неисключенного остатка систематической погрешности на результат многократных измерений?