Учебное пособие Тверь, 2003 удк 621. 318 001. 41 Рецензенты: кафедра физики Тверского государственного технического университета




НазваниеУчебное пособие Тверь, 2003 удк 621. 318 001. 41 Рецензенты: кафедра физики Тверского государственного технического университета
страница15/15
Дата публикации17.08.2013
Размер1.71 Mb.
ТипУчебное пособие
zadocs.ru > Физика > Учебное пособие
1   ...   7   8   9   10   11   12   13   14   15
^

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА


ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА

  1. Электрические измерения. Общий курс. Под ред. А.В. Фремке. Л., Энергия, 1973, 420 с.

  2. Электрические измерения. Под ред. д.т.н. Малиновского. М., Энергоиздат, 1982, 392 с.

  3. И.И. Кифер. Испытания ферромагнитных материалов. М., Энергия, 1969, 360 с.

  4. А.М. Зайдель. Элементарные оценки ошибок измерений // Л.,"Наука", 1974, 106 с.

  5. Классы точности средств измерений. Общие требования. ГОСТ8.0401-80, Издательство стандартов, 1984, 12 с.

  6. Справочное пособие по электротехнике и основам электроники. Для неэлектротехнических специальностей вузов.М., Высшая школа, 1986, с. 172-175.

  7. Милливольтметр В3-38. Паспорт, с. 5-6.

  8. Вольтметр универсальный цифровой. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. 1983, с. 5.

  9. Graham C.D. Iron and Nikel as magnetization standarts // J.Appl.Phys. – 1982, v. 53, №3, р. 2032-2034.

  10. Steingroever E. Measurement methods and standarts for commercial rare earth permanent magnets // International symposium on magnetic anisotropy and coertivity in RE-Transition metal allous . – Baden –Vienna, Australia. August 31 – September 3, 1982, p. 297-304.

  11. Средства измерений параметров магнитного поля / Ю.В. Афанасьев, Н.В. Студенцов, В.Н. Хорев и др. – Л.: Энергия. 1979, - 320 с.

  12. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений магнитного потока. ГОСТ 0.030083. – М.: Государственный комитет СССР по стандартам, 1983, 5 с.

  13. Электрические измерения. Общий курс. Под ред. А.В. Фремке. Л., Энергия, 1980, 420 с.

^ ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА

  1. Н.Н. Евстахиев. Измерение электрических и неэлектрических величин. М:, Энергоиздат, 1990.

  2. Э.Т. Атоманян. Приборы и методы измерения электрических величин. М:, Высшая школа, 1982.

  3. С.Ф. Маликов, Н.И. Тюрин. Введение в метрологию. М:, Издательство стандартов, 1966, изд. 2-е.

  4. Н.И. Тюрин. Введение в метрологию. 1976.

  5. М.Ф. Маликов. Основы метрологии. М:, 1949.

  6. Г.Д. Бурдун, Б.Н. Марков. Основы метрологии. М:, Издательство стандартов, 1972.

  7. К.П. Широков. Общие вопросы метрологии. М-Л:, Издательство стандартов, 1972 (М:, Машиностроение, 1967).

  8. Тейлор Дж. Введение в теорию ошибок. Пер. с англ. М:. Мир, 1985, 272 с.

  9. Ю.И. Воронцов. Теория и методы макроскопических измерений (учебное руководство). Под. ред. Брагинского В.Б. – М:, Наука, 1989, 280 с.

  10. А.А. Свешников. Основы теории ошибок. – Л:, Изд-во ЛГУ, 1972.

  11. О.Н. Касандрова, В.В. Лебедев. Обработка результатов наблюдений. – М:, Наука, 1970.

  12. В. Сквайрс. Практическая физика. – М:, Мир, 1971.

  13. Л.З. Румшинский. Математическая обработка результатов эксперимента. – М:, Наука, 1971.

ОГЛАВЛЕНИИЕ


ВВЕДЕНИЕ 4

Глава 1. ВИДЫ И МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ ФИЗИЧЕСКОЙ ВЕЛИЧИНЫ 5

^ 1.1. ВИДЫ ИЗМЕРЕНИЙ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН 6

1.1.1. Прямые измерения физических величин 6

1.1.2. Косвенные измерения физических величин 7

1.1.3. Совокупные измерения физических величин 7

^ 1.2. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН 9

1.2.1. Методы непосредственной оценки 9

1.2.2. Методы сравнения 9

1.3. ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИЧЕСКОЙ ВЕЛИЧИНЫ 11

1.3.1. Виды погрешностей измерения физических величин 13

1.3.1.1. Классификация погрешностей по закономерности 13

проявления 13

1.3.1.2. Классификация погрешностей по форме выражения 17

1.3.2. Оценка погрешности измерения физической величины 18

1.3.2.1. Оценка величины систематической погрешности 19

1.3.2.2. Оценка величины случайной погрешности 23

1.3.2.3. Учет систематической и случайной ошибок 34

1.3.2.4. Правила округления погрешности и результата измерения 39

1.3.3. Ошибки прямых измерений 45

1.3.4. Ошибки косвенных измерений 45

1.3.4.1. Ошибку измерения определяют погрешности измерительных приборов 46

1.3.4.2. Ошибку измерения определяют случайные ошибки 48

^ 1.4. МИНИМИЗАЦИЯ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИЧЕСКОЙ ВЕЛИЧИНЫ 58

1.4.1. О точности вычислений 58

1.4.2. Погрешность определения погрешности 60

1.4.3. Необходимое число измерений 62

Приложение 1.1. 70

Приложение 1.2. 71

Приложение 1.3. 79

Лабораторная работа №4 85

Глава 2. СРЕДСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ 87

^ 2.1. КЛАССИФИКАЦИЯ СРЕДСТВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ 87

2.1.1. Меры 87

2.1.2. Измерительные преобразователи 95

2.1.3. Электроизмерительные приборы 100

1.1.3.1. Способы классификации электроизмерительных приборов 101

2.1.3.2. Характеристики электроизмерительных приборов 102

2.1.4. Электроизмерительные установки 109

2.1.5. Измерительные информационные системы 111

^ 2.2. СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ И НОРМИРОВАНИЯ ПРЕДЕЛОВ ДОПУСКАЕМЫХ ПОГРЕШНОСТЕЙ 112

Основные погрешности средств измерений [1,2,5,6] 112

2.3. КЛАССЫ ТОЧНОСТИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ 124

2.3.1. Классы точности 124

2.3.2. Обозначение классов точности средств измерений в документации 131

2.3.3. Обозначение классов точности на средствах измерений 132

Приложение 2.1. 134

Приложение 2.2. 136

Прибор имеет шкалу 50  200 В. Класс точности на корпусе прибора обозначается одним числом. 140

Приложение 2.3. 145

Приложение 2.4. 148

^ ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА 151


ПАСТУШЕНКОВ Александр Григорьевич
ВИДЫ МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

Изд. лиц. ЛР № 020268 от 03.04.1967 г.

Подписано в печать . .2003. Формат 6084 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл.п.л. 8,6. Уч.-изд.л. 4,5. Тираж 10 экз. Заказ .

________________________________________________________

Отпечатано на физико-техническом факультете ТвГУ.

Адрес: 170002, г. Тверь, Садовый пер., 35.


* Действительное значение физической величины определяется как среднее значение ряда измерений этой величины, а сам эксперимент строится так, что точность измерения определяется случайными ошибками. Так как и методика измерения и способ воспроизведения физической величины постоянно совершенствуются, то само ее значение зачастую претерпевает некоторые изменения постепенно приближаясь к истинному значению.

Пример: Немногим более десяти лет назад считалось, что удельная намагниченность никеля составляет 54,4 , а намагниченность (). В работах по исследованию магнитных свойств никеля и железа как эталонов магнитного момента насыщения, опубликованных в 80-х годах уточненное значение этой величины составила 55,3 [9], что соответствует максимальной намагниченности никеля [10].

* Способы оценки величины систематической и случайной погрешностей подробнее приведены в разделе 1.3.2.

1 В некоторых учебниках говорится об отношении к истинному значению измеряемой физической величины [1,2], Так как истинное значение измеряемой величины Хи неизвестно, принято пользоваться понятием действительное значение измеряемой величины Хд т.е. значение измеряемой величины измеренные с максимально возможной точностью.

* Подробнее классы точности измерительных приборов рассмотрены во второй главе п. 2.3.3.

** Ценой деления прибора называют такое изменение физической величины, которое происходит при перемещении стрелки прибора на одно деление шкалы.

* Совпадение результатов измерений служит хотя и известной, но не абсолютной гарантией их правильности. Бывают случаи, когда при измерении разными методами отягчены одной и той же ускользнувшей от экспериментатора систематической ошибкой, и в этом случае оба совпавшие друг с другом результата окажутся одинаково неверными.

* Для упрощения вычислений иногда пользуются выражением

, (10а) .

где х0 – произвольное число, близкое к х.

* В некоторых учебниках доверительная вероятность обозначается буквой Р.

* Иногда применяется средняя арифметическая ошибка

,

также как и в случае (12) истинное значение средней арифметической ошибки находится как

.

** Для упрощения вычислений используются выражения для средней квадратичной ошибки единичного измерения

(11а) .

* Для упрощения вычислений используются выражения для средней квадратичной ошибки среднего арифметического

(14) .

** Если величина случайной ошибки оценивается с помощью стандартной или средней квадратичной ошибки Sn, то коэффициент вариации w имеет тот же смысл и размерность, что и относительная погрешность измерения физической величины (9).

* Коэффициент tn – коэффициент Стьюдента предложен английским математиком В.С. Госсетом, публиковавшим свои работы под псевдонимом «Стьюдент» (студент).

* Зависит от точности таблиц, связывающих доверительные вероятности и коэффициенты Стьюдента.

* Значащими цифрами называются все цифры, кроме нуля, а также и нуль в двух случаях:

  • когда нуль стоит между значащими цифрами;

  • когда нуль стоит в конце числа, если известно, что единиц соответствующего разряда в данном числе не имеется.

* Величина в выражении как правило не превышает 5-10%.

* Штангенциркуль, как правило, имеет цену деления 0,1 мм, следовательно, его точность также 0,1 мм. Систематическая погрешность такого измерительного прибора равна половине цены деления т.е. с = 0,05 мм.

1 Наиболее распространены микрометры с шагом винта 0,5 мм (или 50 сотых долей миллиметра). По окружности барабана нанесены 50 делений, каждое из которых соответствует 0,01 мм. Исходя из этого систематическая погрешность градуировки микрометра с = 0,005 мм.

* Метр – длина, равная 1650763,73 длин волн (в вакууме) излучения, соответствующего переходу между уровнями 2р10 и 5d5 атома криптона 86. Принят XI Генеральной конференцией по мерам и весам в 1960 г. Заменил определение метра, основанное на международном платино-иридиевом эталоне. Новый эталон метра позволяет его воспроизводить с точностью на два порядка выше, чем прежний эталон (0,002-0,003 мкм вместо 0,2-0,3 мкм). Воспроизводится с помощью излучения лампы, наполненной криптоном Kr86.

* ^ Абсолютная погрешность многозначной меры – разность между показанием меры и действительным значением воспроизводимой мерой физической величиной (при данном показании).

* С наивысшей точностью постоянная может быть рассчитана для катушек типа Кэмпбелла (рис. 8 е). Первичная обмотка, состоящая из двух однослойных цилиндрических последовательно соединенных секций с шаговой намоткой на каркасе из плавленого кварца диаметром 300 мм. Вторичная обмотка - многослойная (при диаметре 470 мм поперечное сечение 1010 мм). Это связано с тем, что область нулевого поля первичной обмотки весьма тонка. В расчетной формуле присутствуют поправочные члены, учитывающие поперечное сечение вторичной обмотки, и провода первичной обмотки, влияние выводов, диамагнетизма кварца и т.п. Погрешность расчета постоянной составляет ~0,001%.

* В настоящее время изучается возможность построения эталона единицы э.д.с. Вольта на основе эффекта Джозефсона. При облучении узла сверхпроводник-диэлектрик-сверхпроводник (узла Джозефсона), через который протекает ток высокочастотным электромагнитным полем частотой в последнем возникает некоторое падение напряжения U. При увеличении тока это падение напряжения растет скачками, определенными квантом магнитного потока, равным отношению h/2e, где h – постоянная Планка, е – заряд электрона. Суммарное падение напряжения на узле Джозефсона равно , где n – число скачков напряжения. Значение погрешности определения единицы э.д.с. в этом случае составляет (1 – 2)10-7, т.е. более чем на порядок меньше погрешности токовых весов (среднеквадратичное отклонение результата измерения не более 410-6).

* Чувствительность это некое свойство средства измерения. Само понятие "чувствительность" заимствовано из психофизиологии органов чувств человека и животных. С ним связана сама возможность получения информации об окружающем нас мире. Часто это свойство смешивается с его численной мерой – коэффициентом преобразования.

* Имеет определенный смысл только если под чувствительностью преобразователя понимать его свойство.

* Понятие чувствительности не распространяется на цифровые и интегрирующие приборы (счетчики) приборы.

Основные параметры цифровых измерительных приборов [6]:

^ Нормированная основная погрешность

,

где c и d - постоянные величины, определяемые классом точности, который задается как дробь c/d; Хк - верхний предел диапазона измерений; Х - значение измеряемой величины.

Диапазон измерений - область значений измеряемой величины, для которой нормированы допустимые погрешности.

^ Порог чувствительности - наименьшее значение измеряемой вели­чины, вызывающее изменение показаний прибора.

Разрешающая способность - цена одной единицы младшего разряда отсчетного устройства.

Быстродействие - число измерений, выполняемых прибором с нор­мированной погрешностью в единицу времени.

^ Входное сопротивление - сопротивление прибора со стороны входа. Если во время уравновешивания сопротивление меняется, то парамет­ром считают входной ток.

^ Время из­мерения - время с момента из­менения измеряемой величины или начала цикла изме­рения до момента получения нового результата на отсчетном устройстве с нормированной погрешностью.

* От латинского additivius – придаточный.

* От латинского multiplicato – умножение.

 Значения, указанные в скобках не устанавливают для вновь разрабатываемых средств измерений. При одном и том же показателе степени n допускается устанавливать не более пяти различных пределов допускаемой основной погрешности для средств измерений конкретного вида.

^ Практически равномерная шкала - шкала, длина делений которой отличается друг от друга не более чем на 30% и имеет постоянную цену делений.

Существенно неравномерная шкала - шкала с сужающимися делениями, для которой значение выходного сигнала, соответствующее полусумме верхнего и нижнего пределов диапазона измерений входного (выходного) сигнала, находятся в интервале между 65 и 100% длины шкалы, соответствующей диапазону измерений входного (выходного) сигнала.

^ Степенная шкала - шкала с расширяющимися или сужающимися делениями, отличная от шкал, указанных выше.

* Для милливольтметра термоэлектрического термометра с пределами измерений 200 и 600С нормирующее значение Хn=400С.

** Для частотомера с диапазоном измерений 45-55 Гц и номинальной частотой 50 Гц нормирующее значение Хn=50 Гц.

1 В ряду (62) есть разряды (310n) и 410n и нет разряда 3,510n. Если мы выберем для с значение (310-1), т.е. 0,3 то мы необоснованно завысим класс точности измерительного прибора. Для того, чтобы правильно оценить свойства прибора, необходимо выбрать ближайший старший разряд из ряда (62), т.е. 410n или 410-1 или 0,4 и записать класс точности как 0,40/0,15

* В некоторых источниках ситуация упрощается и приводится два обобщенных ряда классов точности [6]:

- для измерительных приборов 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5 и 4,0;

- для вспомогательных устройств 0,01; 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5 и 1,0.

* Составлена на основании ГОСТ 8.030-83.

** Среднее квадратичное отклонение результатов сличений S рабочих эталонов с государственным.

*** Наибольшая относительная нестабильность 0 рабочих эталонов за год.

* Если ток в первичной обмотке КВИ изменяется от выбранного значения I до нуля, то I=I, если в первичной обмотке изменяется направление тока от +I до –I, то I=2I.

1   ...   7   8   9   10   11   12   13   14   15

Похожие:

Учебное пособие Тверь, 2003 удк 621. 318 001. 41 Рецензенты: кафедра физики Тверского государственного технического университета iconУчебное пособие (электронная версия) Вологда 2001 Рецензенты: Козьяков...
Козьяков А. Ф. профессор Московского Государственного технического университета им. Н. Э. Баумана

Учебное пособие Тверь, 2003 удк 621. 318 001. 41 Рецензенты: кафедра физики Тверского государственного технического университета iconУчебное пособие Санкт-Петербург Издательство Политехнического университета...
...

Учебное пособие Тверь, 2003 удк 621. 318 001. 41 Рецензенты: кафедра физики Тверского государственного технического университета iconУчебное пособие Москва, 2008 удк 621. 395. 34 Ббк 32. 881 Баскаков...
...

Учебное пособие Тверь, 2003 удк 621. 318 001. 41 Рецензенты: кафедра физики Тверского государственного технического университета iconIх классов по русскому языку тверь 2012
Рекомендовано к печати кафедрой русского языка Тверского государственного университета (протокол №1 от 6 сентября 2012 г.)

Учебное пособие Тверь, 2003 удк 621. 318 001. 41 Рецензенты: кафедра физики Тверского государственного технического университета iconУчебно-методическое пособие Рекомендовано учебно-методическим советом...
Мигранов Н. Г., проф., д-р физ мат наук кафедра «Общая и теоретическая физика» Башкирского государственного педагогического университета...

Учебное пособие Тверь, 2003 удк 621. 318 001. 41 Рецензенты: кафедра физики Тверского государственного технического университета iconУчебное пособие написано в соответствии с действующей программой...
Рецензент: профессор кафедры физики имени А. М. Фабриканта Московского энергетического института (технического университета) В. А....

Учебное пособие Тверь, 2003 удк 621. 318 001. 41 Рецензенты: кафедра физики Тверского государственного технического университета iconУчебное пособие Москва Издательство Российского университета дружбы народов удк 811. 161. 1 Ббк
Методика преподавания русского языка как неродного (нового): Учебное пособие для преподавателей и студентов. М.: Издательство Российского...

Учебное пособие Тверь, 2003 удк 621. 318 001. 41 Рецензенты: кафедра физики Тверского государственного технического университета iconУчебное пособие красноярск 2006 удк ббк д рецензенты
Охватывает все стороны нашего бытия, харак

Учебное пособие Тверь, 2003 удк 621. 318 001. 41 Рецензенты: кафедра физики Тверского государственного технического университета iconУчебное пособие для аспирантов гуманитарного профиля Орел 2007 удк...
Пахарь Л. И. Философия и история науки: Учебное пособие для аспирантов гуманитарного профиля. ­­– Орел: Издательство огу, 2007. –...

Учебное пособие Тверь, 2003 удк 621. 318 001. 41 Рецензенты: кафедра физики Тверского государственного технического университета iconУчебное пособие Иваново 1992 удк 621. 7
В пособии дается систематизированное представление о технологии производства продукции на предприятиях металлургического и машиностроительного...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
zadocs.ru
Главная страница

Разработка сайта — Веб студия Адаманов