Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Міністерство освіти і науки України
Національний університет «Львівська Політехніка»
Комплексна контрольна робота
«Обробка результатів прямих багатократних рівно точних вимірювань»
Виконав:
ст. групи ТК-33
Коваль І.Р.
Перевірив:
Надобко О. В.
Львів - 2013
Мета роботи: вивчення стандартної методики обробки результатів прямих багатократних рівно точних (статистичних) вимірювань, та вибір формату запису в результаті таких вимірювань.
Виконання роботи:
І. Схема вимірювання та початкові дані.
Частотомір ЧЗ-64\1
Генератор ГЗ-109
Номер вимірювання |
Значення частоти, Гц |
1 |
618,314 |
2 |
618,328 |
3 |
618,373 |
4 |
618,412 |
5 |
618,436 |
6 |
618,406 |
7 |
618,389 |
8 |
618,119 |
9 |
618,289 |
10 |
618,34 |
11 |
618,449 |
12 |
618,344 |
13 |
618,372 |
14 |
618,426 |
15 |
618,277 |
16 |
618,324 |
17 |
618,357 |
18 |
618,264 |
19 |
618,436 |
20 |
618,41 |
21 |
618,408 |
22 |
618,387 |
23 |
618,059 |
24 |
618,308 |
25 |
618,514 |
26 |
618,316 |
27 |
618,401 |
28 |
618,406 |
29 |
618,499 |
30 |
618,312 |
31 |
618,245 |
32 |
618,305 |
33 |
618,414 |
34 |
618,378 |
35 |
618,382 |
36 |
618,368 |
ІІ. Виявлення та відсіювання результатів вимірювань, які не містять грубі похибки та промахи.
Виконуємо попередні обчислення. Результати представляємо у вигляді табл. 1. Для вирішення цієї задачі використовують спеціальні статистичні критерії. В роботі використовуємо критерій «трьох сігма».
Табл.1
Номер вимірювання |
Значення частоти |
||
1 |
618,314 |
-0,040638889 |
0,001652 |
2 |
618,328 |
-0,026638889 |
0,00071 |
3 |
618,373 |
0,018361111 |
0,000337 |
4 |
618,412 |
0,057361111 |
0,00329 |
5 |
618,436 |
0,081361111 |
0,00662 |
6 |
618,406 |
0,051361111 |
0,002638 |
7 |
618,389 |
0,034361111 |
0,001181 |
8 |
618,119 |
-0,235638889 |
0,055526 |
9 |
618,289 |
-0,065638889 |
0,004308 |
10 |
618,34 |
-0,014638889 |
0,000214 |
11 |
618,449 |
0,094361111 |
0,008904 |
12 |
618,344 |
-0,010638889 |
0,000113 |
13 |
618,372 |
0,017361111 |
0,000301 |
14 |
618,426 |
0,071361111 |
0,005092 |
15 |
618,277 |
-0,077638889 |
0,006028 |
16 |
618,324 |
-0,030638889 |
0,000939 |
17 |
618,357 |
0,002361111 |
5,57E-06 |
18 |
618,264 |
-0,090638889 |
0,008215 |
19 |
618,436 |
0,081361111 |
0,00662 |
20 |
618,41 |
0,055361111 |
0,003065 |
21 |
618,408 |
0,053361111 |
0,002847 |
22 |
618,387 |
0,032361111 |
0,001047 |
23 |
618,059 |
-0,295638889 |
0,087402 |
24 |
618,308 |
-0,046638889 |
0,002175 |
25 |
618,514 |
0,159361111 |
0,025396 |
26 |
618,316 |
-0,038638889 |
0,001493 |
27 |
618,401 |
0,046361111 |
0,002149 |
28 |
618,406 |
0,051361111 |
0,002638 |
29 |
618,499 |
0,144361111 |
0,02084 |
30 |
618,312 |
-0,042638889 |
0,001818 |
31 |
618,245 |
-0,109638889 |
0,012021 |
32 |
618,305 |
-0,049638889 |
0,002464 |
33 |
618,414 |
0,059361111 |
0,003524 |
34 |
618,378 |
0,023361111 |
0,000546 |
35 |
618,382 |
0,027361111 |
0,000749 |
36 |
618,368 |
0,013361111 |
0,000179 |
Обчислюємо:
Представляю результати вимірювань у вигляді наступного графіку:
Висновки: один результат виходить за межі, але оскільки він незначний, тобто не містить грубої похибки, то початковий статистичний ряд можна вважати однорідним. Його основні статистичні характеристики:
ІІІ. Побудова експериментального розподілу результатів вимірювання.
Експериментальний розподіл представляється у вигляді гістограми.
Порядок побудови гістограми:
Номер |
Значення частоти, Гц |
1 |
618,059 |
2 |
618,119 |
3 |
618,245 |
4 |
618,264 |
5 |
618,277 |
6 |
618,289 |
7 |
618,305 |
8 |
618,308 |
9 |
618,312 |
10 |
618,314 |
11 |
618,316 |
12 |
618,324 |
13 |
618,328 |
14 |
618,34 |
15 |
618,344 |
16 |
618,357 |
17 |
618,368 |
18 |
618,372 |
19 |
618,373 |
20 |
618,378 |
21 |
618,382 |
22 |
618,387 |
23 |
618,389 |
24 |
618,401 |
25 |
618,406 |
26 |
618,406 |
27 |
618,408 |
28 |
618,41 |
29 |
618,412 |
30 |
618,414 |
31 |
618,426 |
32 |
618,436 |
33 |
618,436 |
34 |
618,449 |
35 |
618,499 |
36 |
618,514 |
Табл.2
Номер інтервалу |
Границі інтервалів |
||
1 |
618,059÷618,135 |
2 |
0,001 |
2 |
618,135÷618,211 |
0 |
0,016 |
3 |
618,211÷618,287 |
3 |
0,092 |
4 |
618,287÷618,363 |
11 |
0,256 |
5 |
618,363÷618,439 |
17 |
0,341 |
6 |
618,439÷618,514 |
3 |
0,217 |
IV. Вибір математичної моделі для опису експериментального розподілу.
При виборі математичної моделі враховую наступні міркування
Результати попередніх обчислень подаю у вигляді табл.3
Табл.3
Номер інтервалу |
F() |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
1 |
2 |
1 |
22,969 |
-3,004 |
0,001 |
2 |
0 |
0 |
0 |
-2,117 |
0,017 |
3 |
3 |
7,5 |
5,787 |
-1,231 |
0,109 |
4 |
11 |
38,5 |
1,664 |
-0,345 |
0,365 |
5 |
17 |
76,5 |
6,349 |
0,542 |
0,706 |
6 |
3 |
16,5 |
7,787 |
1,428 |
0,923 |
44,556
Обчислюю:
F() значення інтегральної функції розподілу вибраної математичної моделі. Знаходиться за таблицями.
V. Перевірка узгодженості експериментального розподілу з вибраною математичною моделлю.
Для вирішення цієї задачі використовуються спеціальні статистичні критерії, які називають критеріями узгодженості. Серед них найчастіше використовується:
Всі попередні обчислення подаю у вигляді табл.4
Табл.4
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
0,001 |
0,048 |
1,952 |
3,810 |
79,335 |
0,016 |
0,568 |
-0,568 |
0,323 |
0,568 |
0,092 |
3,314 |
-0,314 |
0,098 |
0,030 |
0,256 |
9,216 |
1,784 |
3,182 |
0,345 |
0,341 |
12,269 |
4,731 |
22,386 |
1,825 |
0,217 |
7,826 |
-4,826 |
23,288 |
2,976 |
Обчислюю:
Задаюся довірчою ймовірностю: Рдов.=0,95
Обчислюю:
За таблицею Пірсона знаходжу допустиме значення :
доп.=7.8 (для Рдов.=0,95)
Висновок: оскільки >доп., можна зробити висновок, що дана математична модель не описує експериментальний розподіл і потрібно вибрати іншу математичну модель.
VІ. Представлення результатів вимірювань.
Результати вимірювань подаю у наступному форматі:
; Рдов., де:
- середнє значення частоти 618,355 Гц;
Рдов. довірча ймовірність Рдов.=0,95;
середньо квадратичне відхилення середнього значення 0,015
множник (квантиль), який вибирається по відповідній математичній моделі (Нормальний закон розподілу). Для Рдов.=0,95 =2.03
Таким чином записую кінцевий результат: (618,3550,03)Гц; 0,95
VІІ. Оцінка систематичної похибки вимірювання.
Аном.=620 Гц. =618,355 Гц.
Обчислюю абсолютне значення систематичної похибки:
Δс= - Аном.=618,355-620= -1,645 Гц
Обчислюю відносне значення систематичної похибки:
δс=100%=|0,3%
Оскільки δс >0.3%, то така похибка є суттєвою, що свідчить про систематичну похибку.
Поправка в даному випадку буде рівною - Δс = 1,645 Гц.
Отже, записую кінцевий результат з поправкою: (6200,03)Гц; 0,95