Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Определение наиболее выгодных условий измерения




Наиболее выгодными условиями для проведения измере­ний физической величины являются такие, при которых получа­ется минимальная погрешность.

При использовании электроизмерительных приборов наименьшая ошибка будет в случае использования последней четверти шкалы; в этом случае она приближается к приведенной ошибке (для погрешности).

В случае косвенных измерений можно определить интерва­лы значений величин, подлежащих непосредственному измерению, при которых данный метод измерений дает наибольшую точность, т. е. наименьшие ошибки измерений величины

.

Для этого записывается выражение для относительной ошибки

Это выражение, как мы уже видели выше, является суммой частных производных (или как их иногда называют, частных ошибок), являющихся некоторыми функциями измеряемых вели­чин .

Определяем, при каких значениях каждая из этих частных производных является минимальной, т. е. дает наи­меньший вклад в общую ошибку. Для этого берем первую и вто­рую производную от .

Приравнивая к нулю находим значения .

Если при этом выполняется условие, что

,

то наиболее выгодными условиями для измерения величины α будут такие, когда значения величин будут приближаться к .

Непосредственный анализ выражения для относительной ошибки позволяет оценить минимальную погрешность.

Например, в гальванометре с магнитной стрелкой сила тока I и угол отклонения магнитной стрелки φ связаны соотношением

, где k - константа

В этом случае видно, что минимальная ошибка будет при максимальном значении знаменателя, при значении или при =45°.

Значит, наибольшей чувствительностью прибор обладает при углах отклонения порядка 45°.

В других случаях приходится учитывать некоторые зави­симости между непосредственно измеряемыми величинами.

Например, при измерении удельного сопротивления материала образца компенсационным методом. Для значения от­носительной ошибки было получено следующее значение

.

Частная ошибка определяется погрешностью эталонного сопротивления и обычно бывает невелика. Ошибки и связаны с геометрическими размерами образца, с точностью их измерения и не меняются в условиях опыта. Остаются ошибки и . Абсолютные ошибки и определяются точностью потенциометрического мостика. Таким образом, на первый взгляд кажется, что для получения наиболее выгодных условий измерения (для получения наименьших ошибок) необходимо брать наибольшие значения и . Этого можно достичь при увеличении рабочего тока (см. рис. 9), протекающего через обра­зец и эталонное сопротивление.

В целом ряде случаев необходи­мо, чтобы при измерениях через образец пропускался минималь­ный ток. Задача решается, если обратить внимание на связь , ивеличины проходящего тока .

Если в цепи поддерживать постоянным ток , то будет по­стоянным и внешнее падение напряжения, равное сумме и (пренебрегая падением напряжения на соединительных проводах):

.

Тогда относительная ошибка, связанная с измерением напряжений:

.

Так как измерения и производятся на одном приборе, то

и .

Обозначим и найдём первую и вторую производные

.

Условие удовлетворяется при всех значениях так как и (рассматривается абсолютное значение).

Решая уравнение , получим , а поскольку , то .

Таким образом, для получения наименьших ошибок при измерении удельного сопротивления компенсационным методом, необходимо эталонное сопротивление подбирать того же поряд­ка, что и измеряемое сопротивление.

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-09-20; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 567 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Надо любить жизнь больше, чем смысл жизни. © Федор Достоевский
==> читать все изречения...

2333 - | 2011 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.012 с.