Метрология, стандартизация и сертификация. Лекция 3

Содержание

Слайд 2

КНИТУ им. А.Н. Туполева-КАИ

Метрология, стандартизация и сертификация

2 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЯ
2.1 Описание и

КНИТУ им. А.Н. Туполева-КАИ Метрология, стандартизация и сертификация 2 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЯ
оценка случайной составляющей погрешности
2.2 Оценка погрешности результатов однократных измерений
2.3 Оценка погрешности результатов многократных измерений (практика 4)
2.4 Оценка погрешности результатов косвенных измерений

Лекция 3

Слайд 3

КНИТУ им. А.Н. Туполева-КАИ

Метрология, стандартизация и сертификация

2 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЯ

2.1 Описание и

КНИТУ им. А.Н. Туполева-КАИ Метрология, стандартизация и сертификация 2 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЯ
оценка случайной составляющей погрешности

Случайная величина – величина, которая в результате опыта может принять одно из возможных значений, заранее неизвестное и зависящее от различных причин.
Вероятность случайного события принимает значение в диапазоне от 0 до 1.
Если P = 0 – событие является невозможным.
Если P = 1 – достоверное событие.

Слайд 4

КНИТУ им. А.Н. Туполева-КАИ

Метрология, стандартизация и сертификация

2 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЯ

2.1 Описание и

КНИТУ им. А.Н. Туполева-КАИ Метрология, стандартизация и сертификация 2 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЯ
оценка случайной составляющей погрешности

Рис. 2.1. Пример случайного процесса

Рис. 2.2. Гистограмма

 

Рассмотри пример многократного измерения напряжения U. Многократное измерение состоит из N = 300 наблюдений.

 

Слайд 5

КНИТУ им. А.Н. Туполева-КАИ

Метрология, стандартизация и сертификация

2 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЯ

Рис. 2.3. Пример

КНИТУ им. А.Н. Туполева-КАИ Метрология, стандартизация и сертификация 2 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЯ
случайного процесса

Рис. 2.4. Гистограмма

Рассмотри пример многократного измерения напряжения U. Многократное измерение состоит из N = 300 наблюдений.

 

2.1 Описание и оценка случайной составляющей погрешности

Слайд 6

КНИТУ им. А.Н. Туполева-КАИ

Метрология, стандартизация и сертификация

2 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЯ

Виды законов распределения
Нормальный

КНИТУ им. А.Н. Туполева-КАИ Метрология, стандартизация и сертификация 2 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЯ
(Гауссовский) закон распределения

Функция плотности вероятности:

m – мат. ожидание; σ – СКО.

Рис. 2.5. График функции плотности вероятности

Равномерный закон распределения

Рис. 2.6

Слайд 7

КНИТУ им. А.Н. Туполева-КАИ

Метрология, стандартизация и сертификация

2 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЯ

Виды законов распределения

Экспоненциальный

КНИТУ им. А.Н. Туполева-КАИ Метрология, стандартизация и сертификация 2 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЯ
закон распределения

Закон распределения Пуассона

Рис. 2.7

Рис. 2.8

∆ - дискретные значения

Слайд 8

КНИТУ им. А.Н. Туполева-КАИ

Метрология, стандартизация и сертификация

2 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЯ

Виды законов распределения

Закон

КНИТУ им. А.Н. Туполева-КАИ Метрология, стандартизация и сертификация 2 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЯ
распределения Стьюдента

Рис. 2.9: 1- нормальный закон распределения; 2 - Стьюдента

 

 

Слайд 9

КНИТУ им. А.Н. Туполева-КАИ

Метрология, стандартизация и сертификация

Функция плотности вероятности нормального (Гауссовского) закона

КНИТУ им. А.Н. Туполева-КАИ Метрология, стандартизация и сертификация Функция плотности вероятности нормального
распределения:

2.1 Описание и оценка случайной составляющей погрешности

 

 

СКО также может быть вычислено на основании результатов многократного измерения

Слайд 10

КНИТУ им. А.Н. Туполева-КАИ

Метрология, стандартизация и сертификация

Интервальная оценка случайной погрешности

 

Для нормального закона

КНИТУ им. А.Н. Туполева-КАИ Метрология, стандартизация и сертификация Интервальная оценка случайной погрешности
распределения выражение (2.1) запишется в виде:

Выполняется замену переменной, получаем функцию Лапласа:

, где

(2.1)

2.1 Описание и оценка случайной составляющей погрешности

Слайд 11

КНИТУ им. А.Н. Туполева-КАИ

Метрология, стандартизация и сертификация

2.1 Описание и оценка случайной составляющей

КНИТУ им. А.Н. Туполева-КАИ Метрология, стандартизация и сертификация 2.1 Описание и оценка случайной составляющей погрешности
погрешности

 

Слайд 12

КНИТУ им. А.Н. Туполева-КАИ

Метрология, стандартизация и сертификация

 

Решение:
По таблице значений функции Лапласа определим

КНИТУ им. А.Н. Туполева-КАИ Метрология, стандартизация и сертификация Решение: По таблице значений
доверительные интервалы попадания случайной величины х в указанный по заданию интервал:

 

2.1 Описание и оценка случайной составляющей погрешности

Слайд 13

КНИТУ им. А.Н. Туполева-КАИ

Метрология, стандартизация и сертификация

2.2 Оценка погрешности результатов однократных измерений

 

СИ

М

КНИТУ им. А.Н. Туполева-КАИ Метрология, стандартизация и сертификация 2.2 Оценка погрешности результатов однократных измерений СИ М

Слайд 14

КНИТУ им. А.Н. Туполева-КАИ

Метрология, стандартизация и сертификация

1.4. Оценка погрешности результатов косвенных измерений

Косвенные

КНИТУ им. А.Н. Туполева-КАИ Метрология, стандартизация и сертификация 1.4. Оценка погрешности результатов
измерения – измерения, при которых искомое значение величины находят на основании известной зависимости между этой искомой величиной и другими величинами, определяемыми прямым измерением.

А = f(х1, x2,…, xn).

Правила оценки погрешности

1. Погрешность суммы и разности

 

 

 

 

Слайд 15

КНИТУ им. А.Н. Туполева-КАИ

Метрология, стандартизация и сертификация

1.4. Оценка погрешности результатов косвенных измерений

 

 

КНИТУ им. А.Н. Туполева-КАИ Метрология, стандартизация и сертификация 1.4. Оценка погрешности результатов косвенных измерений

Слайд 16

КНИТУ им. А.Н. Туполева-КАИ

Метрология, стандартизация и сертификация

 

 

 

 

1.4. Оценка погрешности результатов косвенных измерений

КНИТУ им. А.Н. Туполева-КАИ Метрология, стандартизация и сертификация 1.4. Оценка погрешности результатов косвенных измерений

Слайд 17

КНИТУ им. А.Н. Туполева-КАИ

Метрология, стандартизация и сертификация

Примеры оценки погрешности косвенных измерений

 

Рис. 1.

КНИТУ им. А.Н. Туполева-КАИ Метрология, стандартизация и сертификация Примеры оценки погрешности косвенных измерений Рис. 1.

Слайд 18

КНИТУ им. А.Н. Туполева-КАИ

Метрология, стандартизация и сертификация

Примеры оценки погрешности косвенных измерений

 

КНИТУ им. А.Н. Туполева-КАИ Метрология, стандартизация и сертификация Примеры оценки погрешности косвенных измерений