Методы обработки многократных измерений. Использование различных видов единиц физических величин

Автор: Пользователь скрыл имя, 16 Декабря 2011 в 13:34, реферат

Описание работы

С течением мировой истории человеку приходилось измерять различные вещи, взвешивать продукты, отсчитывать время. Для этой цели понадобилось создать целую систему различных измерений, необходимую для вычисления объема, веса, длины, времени и т. п. Данные подобных измерений помогают освоить количественную характеристику окружающего мира. Крайне важна роль подобных измерений при развитии цивилизации. Сегодня никакая отрасль народного хозяйства не могла бы правильно и продуктивно функционировать без применения своей системы измерений. Ведь именно с помощью этих измерений происходит формирование и управление различными технологическими процессами, а также контролирование качества выпускаемой продукции. Подобные измерения нужны для самых различных потребностей в процессе развития научно—технического прогресса

Содержание

Введение………………………………………………………………...……3
Виды и методы измерений………………………………………………...4
Обработка результатов измерений………………………………………8
Международная система единиц физических величин……………

Работа содержит 1 файл

Реферат метрология.doc

— 266.00 Кб (Скачать)

    

     (1.8)

    Начало  координат расположено в точке, совпадающей с центром группирования. Так как подынтегральная функция  четная и кривая симметрична относительно максимальной ординаты, можно записать

    

     (1.9)

    Для выражения случайной величины x в долях ее   примем: x/  = z, откуда z, d=  dz. В этом случае абсцисса на рис. 1.1 будет выражена в долях  . Если принять за пределы интегрирования 0 и z, то интеграл в выражении (1.8) будет функцией z, т.е.

    

     (1.10)

    Функцию Ф0 (z) называют нормированной функцией Лапласа: Ф0 (0) = 0; Ф0 (- z) = - Ф0 (z); Ф0 (-   ) = - 0,5; Ф0 (+ ) = 0,5.

    Из  формулы (1.9) и рис. 1.2 следует, что площадь, ограниченная отрезком - z1 + z1 оси абсцисс, кривой плотности вероятности и двумя ординатами, соответствующими границам отрезка, представляет собой вероятность попадания случайной величины z1, в данный интервал. 

    

 

    Рис. 1.2 Кривая нормального распределения и иллюстрация подынтегральных функций 

    Данные  для функции Ф0 (z) приводятся в справочниках. Пользуясь этими данными можно определить вероятность того, что случайная величина x, выраженная через  , будет находиться в пределах того или иного интервала ± z1 . Например, находим, при z1 = 3, что соответствует случайной величине = 3 , Ф0 (3) = 0,49865 или Ф0 (- 3) - Ф0(3) = 2Ф0 (3) = 0,9973.

    Так как площадь, ограниченная кривой Гаусса и осью абсцисс, равна 1, то площадь, лежащая за пределами значений х = ± 3 , равна 1 - 0,9973 = 0,0027 и расположена симметрично по 0,00135 или по 0,135% справа и слева относительно оси у (см. рис.1.2).

    Следовательно, с вероятностью, близкой к единице, можно утверждать, что случайная  величина не будет выходить за пределы ± 3 . Поэтому при распределении случайной величины по закону Гаусса поле рассеяния, равно Vlim = 6  илидиапазон ± 3  считают за практически предельное поле рассеяния случайной величины и принимают за норму точности - допускПри этом вероятность выхода случайной величины за пределы значений ± 3  равна 0,0027 или 0,27%.

    В условиях производства из-за ограниченности числа измерений при обработке  вместо математического ожидания и  дисперсии получают их приближенные статистические оценки - соответственно эмпирическое среднее   и эмпирическую дисперсию  , характеризующие средний результат измерений и степень рассеяния результатов. Эти оценки определяют по формулам:

    

     (1.11)

    

     (1.12)

    В этих выражениях xi - значение, соответствующее середине i-гo интервала, a - число интервалов. Чем меньше величина s, тем выше точность процесса изготовления или измерения, т. е. тем меньше величины случайных погрешностей. Поэтому параметр используют в качестве меры точности процесса изготовления или при повторных измерениях одной и той же величины в качестве меры точности метода измерения.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Международная система единиц физических величин

    Согласованная Международная система единиц физических величин была принята в 1960 г. XI Генеральной  конференцией по мерам весам. Международная  система - СИ (SI), SI - начальные буквы французского наименования Systeme International. В системе предусмотрен перечень из семи основных единиц: метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, кандела, моль и двух дополнительных: радиан, стерадиан , а также даны приставки для образования кратных и дольных единиц.

    Основные  единицы СИ

  • Метр равен длине пути, проходимого светом в вакууме за 1/299.792.458 долю секунды.
  • Килограмм равен массе международного прототипа килограмма.
  • Секунда равна 9.192.631.770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133.
  • Ампер равен силе не изменяющегося во времени электрического тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового сечения, расположенным на расстоянии 1 м один от другого в вакууме, вызывает на каждом участке проводника длиной 1 м силу взаимодействия, равную 2•10 в минус 7-ой степени Н.
  • Кельвин равен 1/273,16 части термодинамической температуры тройной точки воды.
  • Моль равен количеству вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько содержится атомов в углероде-12 массой 0.012 кг.
  • Кандела равна силе света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540•10 в 12-ой степени Гц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср.

    Таблица 1.1. Основные и дополнительные единицы СИ

                                         Основные единицы СИ
    Величина     Единица       Обозначение
    Наименование     Наименование     русское       международное
    Длина L     метр     м      m
    Масса M     килограмм     кг      kg
    Время T     секунда     с      s
    Сила  электрического тока I     ампер     А      A
      Термодинамическая 
температура
    кельвин     К      K
    Сила  света     кандела     кд      cd
    Количество  вещества     моль     моль       mol
           Дополнительные единицы СИ
    Величина     Единица     Обозначение
    Наименование     Наименование     русское     международное
    Плоский угол     радиан     рад      rad
    Телесный  угол     стерадиан     ср      sr

    3.3.2. Производные единицы  СИ

    Производные единицы Международной системы единиц образуются с помощью простейших уравнений между физическими величинами, в которых числовые коэффициенты равны единице. Например, для определения размерности линейной скорости воспользуемся выражением для скорости равномерного прямолинейного движения. Если длина пройденного пути - v = l/t (м), а время, за которое этот путь пройден - t(с), то скорость получается в метрах в секунду (м/с). Следовательно, единица скорости СИ - метр в секунду - это скорость прямолинейно и равномерно движущейся точки, при которой она за время 1 с перемещается на расстояние 1 м. Аналогично образуются и другие единицы, в т.ч. с коэффициентом не равным единице.

    Таблица 1.2. Производные единицы СИ

     
Производные единицы СИ, имеющие  собственные наименования
    Наименование      Единица     Выражение производной        единицы через единицы СИ
    Величина     Наименование     Обозначение     другие  ед.     осн. и доп. ед.
    Частота     герц     Гц          с–1
    Сила     ньютон     Н          м•кг•с–2
    Давление     паскаль     Па     Н/м2     м–1•кг•с–2
    Энергия, работа,     джоуль     Дж     Н•м     м2•кг•с–2
    Мощность     ватт     Вт     Дж/с     м2•кг•с–3
      Электр. заряд     кулон     Кл     А•с     с•А
    Электр.потенциал     вольт     В     Вт/А     м2•кг•с–3•А–1
    Электр. емкость     фарада     Ф     Кл/В     м–2•кг–1•с4•А2
    Эл..сопротивление     ом     Ом     В/А     м2•кг•с–3•А–2
    Электрическая проводимость     сименс     См     А/В     м–2•кг–1•с3•А2
    Поток магнитной индукции     вебер     Вб     В•с     м2•кг•с–2•А–1
    Магнитная индукция     тесла     Т, Тл     Вб/м2     кг•с–2•А–1
    Индуктивность     генри     Г, Гн     Вб/А     м2•кг•с–2•А–2
    Световой  поток     люмен     лм           кд•ср
    Освещенность     люкс     лк           м2•кд•ср
    Активность  радиоакт. источника       беккерель     Бк     с–1     с–1
    Поглощенная  доза  излучения     грэй     Гр     Дж/кг     м2•с–2

    Примечание: в табл. мелкие цифры обозначают степень, например,

    энергия м2•кг•с–2 метр в квадрате, секунда в минус второй степени

Информация о работе Методы обработки многократных измерений. Использование различных видов единиц физических величин