1. Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest praktyczne poznanie przez studentów statystycznej obróbki wyników pomiaru w zakresie niezbędnym do szacowania niepewności wyniku.
2. Schemat układu pomiarowego.
3. Szacowanie niepewności typu B
RA – nieznana wartość, temperatura t =.......oC
IA | UVA | UVB | R’ | UA | RA | RxI | δRxI | URxI |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
mA | V | V | Ω | V | Ω | Ω | % | Ω |
obliczenie rezystancji RxI:
- rezystancja będąca sumą rezystancji amperomierza RA i badanej rezystancji Rx
- spadek napięcia na amperomierzu
- rezystancja amperomierza
- wynik pomiaru rezystancji badanej przy zadanej wartości prądu
- względny błąd metody, który wystąpiłby, gdyby nie uwzględniono rezystancji amperomierza
niepewność URxI
- składowe niepewności standardowej (dla prostokątnych rozkładów gęstości prawdopodobieństwa błędów woltomierza i amperomierza stosujemy współczynnik 1/√3):
gdzie: - współczynniki multiplikatywne i składowe addytywne błędu granicznego woltomierza i amperomierza
- współczynnik rozszerzenia dla rozkładu trapezowego, będącego splotem dwóch rozkładów prostokątnych
gdzie
- niepewność pomiaru mierzonej rezystancji RxI
Wynik końcowy pomiaru
(k = )
RV = ........... MΩ
UV | IA | R” | IV | IRx | RxU | δRxU | URx rel | URx |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
V | mA | Ω | mA | mA | Ω | % | % | Ω |
obliczenie rezystancji wypadkowej równoległego połączenia Rx i RV
- obliczenie prądu pobieranego przez woltomierz
- obliczenie prądu płynącego przez rezystor badany
- wynik pomiaru rezystancji badanej przy zadanej wartości napięcia
- względny błąd metody, który wystąpiłby, gdyby nie uwzględniono rezystancji woltomierza
4. Szacowanie niepewności typu A i B
Obliczenia dla 3 pomiarów
− wartość średnia
− błędy pozorne
− estymata nieobciążona (eksperymentalna) odchylenia standardowego pojedynczego wyniku
− niepewność standardowa typu A, czyli estymata nieobciążona odchylenia standardowego wartości średniej
− niepewność standardowa typu B - na podstawie obliczeń w punkcie D6b
− niepewność standardowa (łączna)
− niepewność (rozszerzona) przy poziomie ufności p = 0,95
Jeżeli uARx ≤ 0,1 uBRx , to przyjmujemy (poprzednio obliczony współczynnik rozszerzenia dla rozkładu trapezowego), jeżeli uARx ≥ 10 uBRx, to k = kS = t - współczynnik rozkładu Studenta, w pozostałych wypadkach k = 2.
- | | | | | |
3 | |||||
10 | |||||
30 | |||||
1024 |
Tabela dla wszystkich pomiarów:
5.Wnioski: