Základní požadavky a pravidla měření



Podobné dokumenty
veličiny má stejný řád jako je řád poslední číslice nejistoty. Nejistotu píšeme obvykle jenom jednou

L A B O R A T O R N Í C V I Č E N Í Z F Y Z I K Y

OVMT Přesnost měření a teorie chyb

VYSOCE PŘESNÉ METODY OBRÁBĚNÍ

Nejistoty měření. Aritmetický průměr. Odhad směrodatné odchylky výběrového průměru = nejistota typu A

P1: Úvod do experimentálních metod

6 Intervalové odhady. spočteme aritmetický průměr, pak tyto průměry se budou chovat jako by pocházely z normálního. nekonečna.

[ jednotky ] Chyby měření

Zhodnocení přesnosti měření

MĚŘENÍ PARAMETRŮ OSVĚTLOVACÍCH SOUSTAV VEŘEJNÉHO OSVĚTLENÍ NAPÁJENÝCH Z REGULÁTORU E15

1. Základy měření neelektrických veličin

12. N á h o d n ý v ý b ě r

Deskriptivní statistika 1

3. Hodnocení přesnosti měření a vytyčování. Odchylky a tolerance ve výstavbě.

1 POPISNÁ STATISTIKA V PROGRAMU MS EXCEL

P2: Statistické zpracování dat

STATISTIKA. Statistika se těší pochybnému vyznamenání tím, že je nejvíce nepochopeným vědním oborem. H. Levinson

Měřící technika - MT úvod

ZÁKLADNÍ STATISTICKÉ VÝPOČTY (S VYUŽITÍM EXCELU)

DERIVACE FUNKCÍ JEDNÉ REÁLNÉ PROM

Úloha II.S... odhadnutelná

VY_52_INOVACE_J 05 01

1.3. POLYNOMY. V této kapitole se dozvíte:

Určeno studentům středního vzdělávání s maturitní zkouškou, druhý ročník, měření elektrického odporu

Sekvenční logické obvody(lso)

Odhady parametrů 1. Odhady parametrů

n=1 ( Re an ) 2 + ( Im a n ) 2 = 0 Im a n = Im a a n definujeme předpisem: n=1 N a n = a 1 + a a N. n=1

Návod pro výpočet základních induktorů s jádrem na síťové frekvenci pro obvody výkonové elektroniky.

Metodický postup pro určení úspor primární energie

Laboratorní práce č. 10 Úloha č. 9. Polarizace světla a Brownův pohyb:

Intervalové odhady parametrů

Mezní stavy konstrukcí a jejich porušov. Hru IV. Milan RůžR. zbynek.hruby.

Asynchronní motory Ing. Vítězslav Stýskala, Ph.D., únor 2006

1 Úvod { }.[ ] A= A A, (1.1)

Popisná statistika. Zdeněk Janák 9. prosince 2007

6. Posloupnosti a jejich limity, řady

Matematika I, část II

2 IDENTIFIKACE H-MATICE POPISUJÍCÍ VEDENÍ Z NAMĚŘENÝCH HODNOT

Iterační výpočty projekt č. 2

3. cvičení - LS 2017

1.2. NORMA A SKALÁRNÍ SOUČIN

UPLATNĚNÍ ZKOUŠEK PŘI PROHLÍDKÁCH MOSTŮ

10.3 GEOMERTICKÝ PRŮMĚR

1. Měření ve fyzice, soustava jednotek SI

3. cvičení - LS 2017

Pro statistické šetření si zvolte si statistický soubor např. všichni žáci třídy (několika tříd, školy apod.).

13 Popisná statistika

n=0 a n, n=0 a n = ±. n=0 n=0 a n diverguje k ±, a píšeme n=0 n=0 b n = t. Pak je konvergentní i řada n=0 (a n + b n ) = s + t. n=0 k a n a platí n=0

PŘÍKLAD NA PRŮMĚRNÝ INDEX ŘETĚZOVÝ NEBOLI GEOMETRICKÝ PRŮMĚR

Výukový modul III.2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

Příloha č. 7 Dodatku ke Smlouvě o službách Systém měření kvality Služeb

8.2.1 Aritmetická posloupnost I

( + ) ( ) ( ) ( ) ( ) Derivace elementárních funkcí II. Předpoklady: Př. 1: Urči derivaci funkce y = x ; n N.

Náhodný výběr 1. Náhodný výběr

Intervalový odhad. nazveme levostranným intervalem pro odhad parametru Θ. Statistiku. , kde číslo α je blízké nule, nazveme horním

8. Základy statistiky. 8.1 Statistický soubor

2 STEJNORODOST BETONU KONSTRUKCE

odhady parametrů. Jednostranné a oboustranné odhady. Intervalový odhad střední hodnoty, rozptylu, relativní četnosti.

Modelování jednostupňové extrakce. Grygar Vojtěch

Odhady parametrů polohy a rozptýlení pro často se vyskytující rozdělení dat v laboratoři se vyčíslují podle následujících vztahů:

Komplexní čísla. Definice komplexních čísel

Vzorový příklad na rozhodování BPH_ZMAN

Závislost slovních znaků

2.4. INVERZNÍ MATICE

HODNOTY, MĚŘENÍ STATOROVÝCH ODPORŮ

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ Fakulta strojního inženýrství. Matematika IV. Semestrální práce

NA-45P / NA-45L. VLL VLN A W var PF/cos THD Hz/ C. k M

k(k + 1) = A k + B. s n = n 1 n + 1 = = 3. = ln 2 + ln. 2 + ln

Pravděpodobnost a aplikovaná statistika

Funkce. RNDr. Yvetta Bartáková. Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou

U klasifikace podle minimální vzdálenosti je nutno zvolit:

Prorážka DOC. ING. PAVEL HÁNEK, CSC. Uvedené materiály jsou doplňkem přednášek předmětu 154GP10

Při sledování a studiu vlastností náhodných výsledků poznáme charakter. podmínek různé výsledky. Ty odpovídají hodnotám jednotlivých realizací

Intervalové odhady parametrů některých rozdělení.

Pravděpodobnostní modely

4. B o d o v é o d h a d y p a r a m e t r ů

STUDIUM MAXWELLOVA ZÁKONA ROZDĚLENÍ RYCHLSOTÍ MOLEKUL POMOCÍ DERIVE 6

14. B o d o v é o d h a d y p a r a m e t r ů

NEPARAMETRICKÉ METODY

1 ROVNOMĚRNOST BETONU KONSTRUKCE

Mod(x) = 2, Med(x) = = 2

IAJCE Přednáška č. 12

S k l á d á n í s i l

Střední průmyslová škola zeměměřická GEODETICKÉ VÝPOČTY. 2. část. Ing. Danuše Mlčková

6. FUNKCE A POSLOUPNOSTI

3. Lineární diferenciální rovnice úvod do teorie

2. POPIS MĚŘENÉHO PŘEDMĚTU

UŽITÍ MATLABU V KOLORIMETRII. J.Novák, A.Mikš. Katedra fyziky, FSv ČVUT, Praha

9. Měření závislostí ve statistice Pevná a volná závislost

Pravděpodobnostní model doby setrvání ministra školství ve funkci

Pružnost a pevnost. 9. přednáška, 11. prosince 2018

POLYNOM. 1) Základní pojmy. Polynomem stupně n nazveme funkci tvaru. a se nazývají koeficienty polynomu. 0, n N. Čísla. kde

Aritmetická posloupnost, posloupnost rostoucí a klesající Posloupnosti

V. Normální rozdělení

1. ZÁKLADY VEKTOROVÉ ALGEBRY 1.1. VEKTOROVÝ PROSTOR A JEHO BÁZE

Užití binomické věty

6.2. ČÍSELNÉ ŘADY. V této kapitole se dozvíte:

HODNOCENÍ PŘÍSTROJŮ PRO MĚŘENÍ JAKOSTI ZIMNÍCH KAPALIN DO OSTŘIKOVAČŮ V PROVOZU

8.1.3 Rekurentní zadání posloupnosti I

Cvičení 6.: Výpočet střední hodnoty a rozptylu, bodové a intervalové odhady střední hodnoty a rozptylu

Transkript:

Základí požadavky a pravidla měřeí Základí požadavky pro správé měřeí jsou: bezpečost práce teoretické a praktické zalosti získaé přípravou a měřeí přesost a spolehlivost měřeí optimálí orgaizace průběhu měřeí Příprava měřeí Spočívá především ve volbě ejlepší metody měřeí pro splěí zadaého úkolu, ejvhodějších dostupých přístrojů, propojovacích vodičů, vypíačů a ochra. Pro proudové okruhy musí být vodiče dimezováy tak, aby ebylo překročeo jejich amáháí. Obvykle se volí jejich proudová hustota do 3 A/mm 2. Pro apěťové okruhy mohou mít vodiče průřezy malé. Izolace vodičů se volí s ohledem a provozí apětí. Před měřeím je uté avrhout tabulku obsahující začky měřeých veliči, jejich jedotky a další důležité iformace, kam budou měřeé a počítaé hodoty při měřeí zapisováy. Při získáí výsledků měřeí výpočtem se pod tabulku uvádí výpočet jedé, v tabulce ozačeé hodoty (uvede se i obecý vzorec, do kterého se dosadí kokrétí hodoty). Přístroje a pracovišti se musí rozmístit tak, aby z ich bylo možé sado a pohodlě odečítat měřeé hodoty s miimálími chybami (u ručkových přístrojů s vyloučeím chyby paralaxy) a přitom údaje zapisovat. Měřeý předmět emusí být v popředí pracoviště. Postup zapojováí měřícího pracoviště se obvykle volí tak, že se podle předem avržeého schéma zapojí proudové a apájecí obvody s příslušými měřiči proudu (proudovými převodíky) a potom se připojí přístroje pro měřeí apětí. Před zahájeím měřeí (zapojeím apájecích zdrojů) musí být provedea ještě kotrola správosti zapojeí vedoucím měřeí. Rozděleí měřících metod a volba přístrojů Základí rozděleí: * měřící metody absolutí, vycházející z defiic měřeých veliči. Výsledky jsou určováy výpočty z defiičích rovic. * měřící metody porovávací, při ichž se porovávají hodoty měřeé veličiy s hodotami veliči téhož druhu, ebo veliči jiého druhu, kde ale musí být zám fukčí vztah mezi těmito veličiami. Rozděleí podle fukce přístrojů: * výchylkové, kde se měřeé veličiy určují z výchylek přístrojů (platí i pro přístroje s digitálími displeji). * ulové, u kterých měřící přístroje slouží jako idikátory ulové výchylky 1

Rozděleí podle způsobu určeí měřeé veličiy: * přímé, kde měřeou veličiu přímo ukazuje (zobrazuje) přístroj. * epřímé, měřeá veličia se získá výpočtem z údajů více přístrojů. Pro volbu měřící metody (pokud eí zadáa) jsou podstatá tato kritéria: požadovaá přesost výsledků, vybaveí laboratoří, počet prováděých měřeí, účel měřeí, požadavky zadáí (orem, předpisů, zákazíka atd.), časové možosti. Volba přístrojů pro měřeí se řídí hlavě těmito kritérii: požadovaá přesost výsledků měřeí, druh měřeé veličiy (stejosměrá, střídavá atd.), hodota měřeé veličiy (efektiví, středí, atd.), přítomost rušivých polí při měřeí, rušivé vlivy prostředí, způsob měřeí, zvoleá (určeá) měřící metoda, vybaveí laboratoře. Kostata měřícího přístroje Je defiováa jako číslo, kterým se ásobí údaj přístroje v dílcích pro získáí hodoty měřeé veličiy, ebo jako počet fyzikálích jedotek a jede dílek stupice. kde N... aměřeá veličia... počet dílků stupice pro N K N M m M... ejvětší hodota veličiy a měřeém rozsahu m... počet dílků odpovídajících M Obecě je uto rozlišovat kostatu samotého přístroje K a kostatu přístroje s příslušestvím K p, které měí jeho rozsahy ( bočíky, předřadé rezistory atd.). kde K p =. K... číslo, které udává, kolikrát příslušeství měí rozsah přístroje. Převráceou (reciprokou) hodotou kostaty je citlivost přístroje C = 1/K Je to tedy počet dílků a jedotku měřeé veličiy. Používá se především u galvaometrů. Pro wattmetr, který má dvě cívky (proudovou a apěťovou) s rozsahy M I a M U je celkový výkoový rozsah dá: M P = M I. M U. cos Výraz cos je tzv. jmeovitý účiík wattmetru. U ormálích přístrojů je rove 1 a a jejich stupicích ebývá udává. U speciálích přístrojů je rove hodotě 0,1 ebo 0,2 a je a stupicích udává. 2

Chyby měřeí, jejich zjišťováí a opravy Měřeím se staoví číselá hodota měřeé veličiy. Přesost měřeí se udává epřímo velikostí chyby. Základí rozděleí chyb: * soustavé (systematické): jsou zámé příčiy (spotřeba, epřesost přístrojů, vliv teploty atd.) * ahodilé (příčiy jsou ezámé, je možé je zmešit je opakovaým měřeím a metodami vyrovávacího počtu) * omyly (špatě zvoleá metoda měřeí, esprávé odečítáí měřeých hodot atd.) Rozděleí chyb podle matematického vyjádřeí: * Absolutí chyba: rozdíl mezi aměřeou a skutečou, správou hodotou = N - S je vyjádřea v jedotkách měřeé veličiy ebo v dílcích stupice * Poměrá (relativí) chyba: je to číslo bezrozměré * Procetí chyba: výhodější vyjádřeí poměré chyby r = /S =. 100 [%] Často eí zámá skutečá hodota S. Pak se dosazuje aměřeá hodota N. Rozděleí chyb podle zdrojů chyb: * subjektiví - zaviěé obsluhou r /N ( /N).100 [%] * objektiví - způsobeé použitou metodou (metodické), měřících přístrojů, použitými součástkami (odpory přívodů, přechodové odpory), rušivými vlivy (elektromagetická rušivá pole, měící se teplota atd.) Přesost měřeí je dáa celkovou chybou měřeí kde m chyba metody, p chyba přístrojů, krají ahodilá chyba měřeí. celk = m ( p + ) Přesost měřeí se vyjadřuje procetí chybou: celk = ( celk /N).100 [%] 3

Po odečteí chyby metody (kterou je možé vypočítat), je možé přesost měřeí určit: celk = ( p + ) ebo celk (psáo zkráceě celk ) Důležité pojmy z oprav chyb * Rozsah stupice je dá krajími hodotami stupice. * Měřící rozsah je určitým způsobem ozačeá část stupice, kde lze měřit s defiovaou přesostí. * Největší hodota měřícího rozsahu M je určea horí hraicí měřícího rozsahu. * Oprava (korekce) je záporě vzatá chyba: * Opravá (korekčí) křivka je graf: O = f( ) Body křivky se spojují lomeou čarou. O = - = S - N [dílky; dílky] * Třída přesosti T p je číslo z předepsaé řady (0,05-0,1-0,2-1 - 1,5-2,5-5), které klasifikuje přesost přístroje. Určuje se tak, že se z opravé křivky zjistí ejvětší oprava O max (bez ohledu a zaméko) a vypočte se procetí chyba = ( O max /X). 100 [%] (Nejčastěji je X = M). Potom se procetí chyba zaokrouhlí a ejblíže vyšší čle uvedeé řady. Opravou křivku je možé použít ke zjištěí správé veličiy S podle vztahu: S = N + O. Opravy chyb Při velmi přesých měřeích se k částečému vyloučeí ahodilých chyb používá matematických metod vyrovávacího počtu. Daé měřeí se musí -krát opakovat a pak se aměřeá veličia N určí jako aritmetický střed hodot: N i N 1 K výsledku měřeí N se připojuje celková chyba obvykle celk = ( p + ), kde p = (X/100).T p... ejvětší možá absolutí chyba přístroje.... krají ahodilá chyba, která se u přímých měřeí počítá ze vzorce: i 3. i 1 ( N N ) ( 1) i 2 Výsledek přesého měřeí se potom píše takto: U = N celk ebo častěji: U = N celk, kde celk = ( celk /N).100 4

Chyby početích výsledků měřeí. Pak: U epřímých metod měřeí se výsledá veličia počítá z ěkolika změřeých: Y = f(x 1, X 2, X 3, ) A) Jsou-li zámy i jejich celkové chyby, pak platí pro součtové metody: Y = X 1 X 2 X 3 a Y = 1 + 2 + 3 + Jestliže se hledaá veličia získává jako algebraický součet ěkolika dílčích veliči, pak výsledá absolutí chyba je součtem absolutích hodot absolutích chyb měřeých veliči. Pozámka: Metody, u ichž se výsledá veličia získává z rozdílu dvou číselě velmi blízkých změřeých hodot jsou epřesé a je vhodé se jim vyhout. B) Jestliže se hledaá veličia získává je ze součiů a podílů dílčích veliči, pak relativí ( procetí) chyba výsledku je součtem relativích (procetích) chyb dílčích veliči. Y X1. X 2... X X. X... 1 2 tedy: Y = 1 + 2 + Vyskyte-li se ve výrazu pro Y, složeém je ze součiů a podílů veličia X i, pak se její procetí chyba počítá - krát (platí i pro lomeé expoety - odmociy) Pro: Y lx Y = X Y c.x Y = c. X c kostata Y f(x) Y = f (X) X Určováí chyb číslicových přístrojů Pro číslicové voltmetry se epoužívá pojem třída přesosti. Jejich chyby se dělí a tzv. základí (při vztažých podmíkách) a přídavé (vedlejší).(a př. a změu teploty o 1 C) Základí chyby se vyjadřují dvěma složkami a to buď jako chyby absolutí, ebo relativí: V = 1 + 2 [V] ebo V = 1 + 2 [%] Jeda ze složek a velikosti měřeého apětí ezávisí a druhá závisí. Jsou dva způsoby vyjádřeí chyb, užívaé výrobci: A) Chyba voltmetru je vyjádřea chybou v % měřeé veličiy U x (v % údaje) - 1 a 2 chyba v % ejvětší hodoty měřícího rozsahu U m. V tomto relativím vyjádřeí složka 1 ezávisí a U x, 2 a U x závisí. Pro absolutí chyby ale: V = ( 1 /100).U x + ( 2 /100).U m = 1 + 2 [V; %, V] je a U x závislá složka 1. Chyba 1 ( 1 ) je způsobea a př. odchylkami hodot rezistorů vstupího děliče přístroje od jmeovitých hodot. Chybu 2 ( 2 ) může způsobovat chyba uly zesilovačů, komparátorů, kvatizačí chybou A-Ć převodíků atd. 5

Příklad 1: B) Chyba voltmetru je vyjádřea chybou v % měřeé veličiy - 1 a 2 (absolutí chyba v počtu jedotek posledího místa displeje; její hodota ve V závisí a zvoleém rozsahu a počtu míst displeje - je to počet kvatovacích kroků číslicového voltmetru). Základí chyba V-metru je: Výsledá absolutí chyba je: v = ( 1 /100).U x 2.K 0,001 % údaje 0,0005 % rozsahu ebo 0,001 % údaje 5 kvatovacích kroků [v; %.V, kvat.kr., V/kvat.kr.] Hodota K závisí a rozsahu a délce zobrazovače a udává hodotu kvatovacího kroku ( posledího místa displeje ve V). Příklad 2: Číslicový voltmetr má pětimístý displej, tedy maximálí údaj 99999. Měří se a rozsahu 10V, aměřeé apětí je 5,0000V. Chyba V-metru je: a) 0,01 % údaje 0,01 rozsahu b) 0,01 % údaje 7 kvatovacích kroků Zjistit maximálí absolutí chybu pro obě specifikace chyb: ad a) = 1.10-4.5 1.10-4.10 [V] = 1,5 mv (Skutečá hodota leží mezi 4,9985 a 5,0015 V). ad b) = 1.10-4.5 7.10-4 [V] 1,2mV (Skutečá hodota leží mezi 4,9988 V a 5,0012 V). Literatura: M.Fiala, M.Vrožia,J. Hercik: Elektrotechická měřeí I SNTL 1986 V.Fajt, V.Haasz, M. Sedláček: Elektrická měřeí ČVUT skripta 1994 6