Ravnotochnye_izmerenia_vriant_18
.docx-
Общие сведения
Равноточными измерениями называют однородные результаты, полученные в процессе измерений инструментами одного класса точности при одинаковых условиях. Измерения в свою очередь бывают: необходимые и избыточные.
-
Формулы равноточных измерений
Виды функции |
Оценка точности |
если , тогда
Наиболее надежным – вероятнейшим значением измеренной величины, полученных по результатам ряда равноточных измерений, является среднее арифметическое значение, которое определяется по формуле:
=
Среднее арифметическое значение называют также арифметической срединой. Значения средней арифметической:
Средняя квадратическая погрешность арифметической средины М в 2 раз меньше средней квадратической погрешности одного измерения и рассчитывается по формуле:
Средняя квадратическая погрешность одного измерения , вычисляется по формуле:
Средняя квадратическая погрешность одного измерения. Определяемая по разностям двойных равноточных измерений определяется по формуле:
в том случае, когда исключена из разностей систематическая погрешность , то средняя квадратическая погрешность определять по формуле арифметической средины:
Имеется ряд равноточных измерений ,,…,одной и той же величины. Из результатов измерений получено среднее арифметическое значение. В таком случае вводят вероятнейшие поправки, которые вычисляются по формуле
Для поправок характерны следующие свойства:
Это свойство поправок используется для контроля правильности вычислений.
Контроль вычислений
,
Если Lполучено с округлением, то контроль не выполняется, тогда выполняется равенство
-
Решение задач
1 задача
Найти среднюю квадратическую погрешность суммы углов n-угольника, если углы измерялись с точностью:
=
Дано:
= 1″
n = 8
Решение:
= , применяется формула:
=
подставляем данные нам значение и получаем:
=5=1″=2,8″
Ответ: =2,8″
2 задача
Произвести обработку ряда равноточных измерений угла: 1)найти среднее арифметическое значение, 2)среднюю квадратическую погрешность одного измерения, 3) среднюю квадратическую погрешность арифметической средины.
№ |
Измерение |
Ε |
υ |
υ² |
υε |
1 |
173˚43΄19˝ |
0 |
9 |
81 |
0 |
2 |
173˚43΄23˝ |
4 |
5 |
25 |
20 |
3 |
173˚43΄41˝ |
22 |
-13 |
169 |
-286 |
4 |
173˚43΄25˝ |
6 |
3 |
9 |
18 |
5 |
173˚43΄32˝ |
13 |
-4 |
16 |
-52 |
6 |
173˚43΄23˝ |
4 |
5 |
25 |
20 |
7 |
173˚43΄33˝ |
14 |
-5 |
25 |
-70 |
∑ |
|
63 |
0 |
350 |
-350 |
-
Найдем приближенное значение измеряемой величины: = 173˚43΄19˝
-
Выбрав его, вычисляем остатки по формуле: =173˚43΄19˝-173˚43΄19˝=0˝. Также вычисляем остатки для оставшихся измерений и заполняем колонку.
-
Используя формулу среднего арифметического значения , получаем : L = 173˚43΄19˝+63/7=173˚43΄28˝ ; ω=0 −погрешность округления.
-
Формула для вычисления средней квадратической погрешности m , имеет вид: ,
где поправку где поправка , рассчитываем по формуле: =; подставляем: = 173˚43΄32˝-173˚43΄19˝= - 4, таким образом рассчитываем для оставшихся измерений заполняем колонку.
-
[]= n* ω = 7 * 0 = 0
-
[]=-[υε]+()[υ] = > средняя квадратическая погрешность находится по формуле: ; подставляем наши значения и получаем:
-
Средняя квадратическая погрешность арифметической средины М в раз меньше m одного измерения:
Ответ:1)L= 173˚43΄,19˝; 2)m = 8˝; 3)M = 3,02
3 задача
Найти среднюю квадратическую погрешность одного измерения угла по разностям двойных равноточных измерений. Исключив систематическую погрешность.
№ |
L’ |
L’’
|
² |
∂ |
∂ ² |
∂ |
|
1 |
218˚18΄18˝ |
218˚18΄19˝ |
-1 |
1 |
5,7 |
32,49 |
-57 |
2 |
151˚26΄09˝ |
151˚26΄02˝ |
7 |
49 |
13,7 |
187,69 |
95,9 |
3 |
203˚31΄56˝ |
203˚31΄51˝ |
5 |
25 |
11,7 |
136,89 |
58,5 |
4 |
76˚48΄24˝ |
76˚48΄27˝ |
-3 |
9 |
3,7 |
13,69 |
-11,1 |
5 |
165˚56΄04˝ |
165˚56΄59˝ |
-55 |
3025 |
-48,3 |
2332,89 |
2656,5 |
6 |
133˚33΄29˝ |
133˚33΄26˝ |
3 |
9 |
9,7 |
94,09 |
29,1 |
7 |
221˚08΄38˝ |
221˚08΄41˝ |
-3 |
9 |
3,7 |
13,96 |
-11,1 |
∑ |
|
|
-47 |
3127 |
-0,1 |
2811,43 |
2812,8 |
-
Среднюю квадратическую погрешность одного измерения определяем по разностям двойных равноточных измерений:″.
-
Для исключения из разностей систематическую погрешность находим : θ=-47/7= - 6.7
-
После этого определяю среднюю квадратическую погрешность по формуле:
-
Найдем разности двойных равноточных измерений по формуле: = L’-L’’, подставляем = =218˚18΄18˝-216˚18΄19˝= -4, таким образом нахожу разности для оставшихся измерений и заполняю колонку.
-
Для того чтобы исключить систематическую погрешность, определяем их по
формуле: , подставляем -1 – (- 6,7) = 5,7, таким образом находим систематическую погрешность для оставшихся измерений и заполняем колонку.
-
Используем формулу , подставляем и получаем
Делаем проверку используя формулу: [∂²]=[²]-[]²/n=[²]-θ[]
2811,43 = 3147- 2209/7 = 3127- ( - 6,7 ) * ( - 47 )
2811,43 = 2811,5 = 2812,1