Измерение физической величины. Математическая обработка



Результатов измерений

2.1 Цель работы: приобретение практических навыков выполне-

ния измерения физических величин и обработка результатов измерений.

 

2.2 Характер выполнения работы: каждый студент выполняет работу индивидуально.

2.3 Теоретическая часть

 

    Измерение – это определение значения физической величины опытным путём с помощью специально предназначенных для этого технических средств. При измерениях получают количественную информацию об измеряемой величине. По способу получения числового значения измеряемой величины все измерения делят на прямые, косвенные, совокупные, совместные.

    Совокупность приёмов использования, принципов и средств измерений называют методом измерений. Важнейшими являются следующие методы измерений: непосредственной оценки, сравнение с мерой, противопоставление, замещения, нулевой, дифференциальный, перестановки, дополнения, совпадений.

    Для измерения физических величин используют технические средства. Технические средства, которые используют при измерениях и имеют нормированные метрологические характеристики, называют средствами измерений.

    Все средства измерений подразделяют на меры, измерительные преобразователи, измерительные приборы, измерительные установки и системы.

    К метрологическим характеристикам средств измерений относят: вид шкалы, цена деления, класс точности прибора.

    Шкалы приборов характеризуются такими показателями: предел измерения по шкале прибора, цена деления шкалы.

    Под классом точности средств измерения (ГОСТ 16263-70) понимается такая обобщённая характеристика, которая определяется пределами допускаемых основных и дополнительных погрешностей, а также другими свойствами средств измерений, влияющих на точность измерений.

    Обозначение класса точности прибора наносится на циферблаты, щитки и корпуса средств измерений, приводятся в нормативных документах и могут быть представлены в различном виде.

    Средствам измерений (ГОСТ 13600-80), пределы допускаемых погрешностей которых выражаются в виде приведённых погрешностей, должны присваиваться классы точности, выбираемые из ряда чисел (1; 1,5; 1,6; 2,5; 3; 4; 5; 6) х 10п, где п = 1, 0,-1, -2 и т.д. Это означает, что значение измеряемой величины не отличается от того, что показывает указатель отсчётного устройства, более, чем на соответствующее число процентов от верхнего предела измерений.

    Обозначения могут иметь форму заглавных букв латинского алфавита (например, М, С и т.д.) или римских цифр (I, II, III, IV и т.д.) с добавлением условных знаков, обозначаться в виде дроби (0,02/0,01). Смысл таких обозначений раскрывается в нормативной документации. Существуют и другие обозначения классов точности средств измерений.

    Класс точности является обобщённой характеристикой средств измерений. Знание его позволяет определить не точность конкретного измерения, а лишь указать пределы, в которых находится значение измеряемой величины. Ошибки измерений могут возникать по многим причинам.

    Однако даже при соблюдении всех условий достаточно точно измерить значение физической величины при однократном измерении сложно, поэтому проводят многократные измерения физической величины.

    При проведении в одинаковых условиях повторных измерений одной и той же величины получаются результаты наблюдений, которые в ряде случаев отличаются друг от друга, а в ряде совпадают. Такие расхождения в результате измерения говорят о наличии в них случайных погрешностей, а также присутствии промахов (грубых погрешностей). Целью обработки результатов измерений является установление значения измеряемой величины и погрешности полученного результата. Для получения оценки измеряемой величины максимально близкой к истинному значению необходимо по экспериментальным данным, выявить и исключить промахи, найти оценку математического ожидания отдельных результатов наблюдений, оценить систематическую погрешность и исключить её из оценки математического ожидания. Точность оценки математического ожидания ряда наблюдений зависит от количества выполненных измерений и от дисперсии случайной составляющей погрешности. Поэтому по экспериментальным данным приходится оценивать не только математическое ожидание, но и дисперсию.

 

2.4 Материальное обеспечение

        

    Фотоэлектроколориметр К-77, стаканы химические (на 100мл), растворы для колориметрирования, бумага фильтровальная.

 

 

2.5 Порядок выполнения работы

 

    Работу выполняют в следующем порядке:

- определение вида и метода измерений, типа средств измерений;

- определение класса точности прибора, погрешности измерений;

- ознакомление с устройством прибора и порядком работы на нём;

- выполнение многократных измерений значений физической величины;

- обработка полученных экспериментальных данных и оценка погрешности измерения;

- оформление отчёта.

 

2.4.1 Измерения выполняют на фотоэлектрическом колориметре

К-77.


Дата добавления: 2019-09-02; просмотров: 47;