Co to jest pomiar:
Jest czynność pobrania ze zbioru x wielkości xi, i podporządkowania jej do uporządkowanego zbioru y. W zbiorze y istnieją elementy tego zbioru ułożone Np. według rosnących indeksów , czyli podporządkowane wielkości xi do zbioru y. tj. znalezienie wielkości yi i yi+1
Co to jest pomiar pośredni:
Pomiar pośredni to taki, w którym wynik pomiaru powstaje przez wstawienie do równania definicyjnego wyników pomiarów. Równania definicyjne to takie, w których w postaci zależności matematycznej podaje się wynik pomiaru.
Co to jest pomiar bezpośredni:
Pomiar bezpośredni to taki, w którym odczyt z przyrządu pomiarowego jest wynikiem pomiaru. Dzielimy je na dwie grupy: - gdy wskazania przyrządu są wynikiem oddziaływań wielkości mierzonej na przyrząd
- metody zerowe- wskazania przyrządu wynikają z wielkości wzorca zainstalowanego w przyrządzie.
Jak wyznaczyć błąd w pomiarach dynamicznych:
Błąd dynamiczny jest to różnica między wielkością y(t) -wartość wyjściowa przetwornika dynamicznego, z wielkością poprawną y0(t). Jeżeli przyjmiemy że wartość poprawna y0(t) to estymator wartości średniej ÿ(t) a wiadomo, że wartość średnia dla pomiaru stochastycznego stacjonarnego w szerszym sensie i globalnie ergodycznego jest stała w funkcji czasu i można napisać że:
ÿ(t)≡ y0(t).
Jakie znasz źródła błędów pochodzących od metody pomiarowej:
a) Pobranie wielkości:
reprezentatywność pomiaru,
zakłócenia w kanale wejściowym.
b) Przyrząd:
oddziaływania przyrządu,
nieselektywność przyrządu,
próbkowanie , kwantowanie.
c) Odczyt:
paralaksa dla przyrządów wskazówkowych.
d) Opracowanie wyników:
przybliżenia, uproszczenia.
Jak wyznaczyć częstość zdarzeń dla sygnału pomiarowego:
Wyznaczamy ją na trzy sposoby:
Wyznaczania częstości w postaci czasu przebywania realizacji w wielkości xi+∆x gdzie xi to wartość sygnału, ∆x - wartość przedziału w którym znajduje się realizacja. Oznaczamy czas przebywania wielkości xi w przedziale xi+∆x jako Txi. Wxit = Txi / T. Jeżeli T dąży do nieskończoności a ∆x dąży do zera to częstość dąży do prawdopodobieństwa.
Drugi sposób wyznaczania częstości zdarzeń wiąże się z liczbą przekroczeń realizacji przez poziom xi. Zakres od min do max wartości realizacji podzielimy przez ∆x; otrzymamy k przedziałów. Wszystkie przekroczenia wszystkich k przedziałów zsumujemy i otrzymamy wartość N, traktujemy to jako sumę wszystkich zdarzeń, przekroczenia k poziomów. Częstość zdarzeń w i-tym przedziale wynosi: Wxi = nxi / N.
Trzeci sposób to jako zdarzenie w i-tym przedziale potraktujemy takie, w którym nastąpi zmiana znaku pochodnej. Liczbę tych zdarzeń w i-tym przedziale oznaczamy n'xi, a liczbę wszystkich takich punktów realizacji oznaczamy N', wtedy częstość zdarzeń wyniesie W'xi = n'xi / N'
Warunki które musi spełnić sygnał pomiarowy:
Podaj rodzaje schematów strukturalnych występujących w urządzeniach pomiarowych:
Podaj zależność między wejściem a wyjściem, jeżeli na wejściu jest sygnał losowy:
Przetwarzanie statyczna - y = kx. Wielkości wyznaczone tworzą ciąg losowych zdarzeń.
Przetwarzanie dynamiczne:
Na wejściu sygnał zdeterminowany:
W dziedzinie amplitudy mocy: y(s)=k(s)x(s)
W dziedzinie częstotliwości: y(jw)=k(jw)x(jw)
Na wejściu sygnał losowy: Sy(jw)=│k(jw)│2 Sx(jw)
Jakie znasz źródła błędów pochodzących od czynności metrologicznych:
Wzorcowe:
Niedokładność miary wzorca.
Niedokładność wyznaczania charakterystyki.
Niedokładność utrwalenia charakterystyki.
Odczyt:
Nieczułość obserwatora.
Subiektywność wrażeń.
Paralaksa
Opracowania wyników:
Przybliżenia i pomyłki.
Interpretacja.
Układów pomiarowych:
Mylne połączenia.
Niewłaściwa eksploatacja.
Podaj zależność między wejściem a wyjściem dla przetwarzania dynamicznego, zdeterminowanego, statycznego dla sygnału losowego:
Na wejściu wielkością mierzoną jest sygnał zdeterminowany, Wtedy stosuje się transformatę Laplace'a i uzyskujemy równanie: y(s)=k(s)*x(s).
Gdzie: s=d/dt - operator Laplace'a, k(s) - transmitancja operatorowa elementarnego stopnia przetwarzania. Mając strukturę przyrządu można znaleźć zależność między wejściem i wyjściem. Należy dać odpowiedź na pytanie jakie będą zależności w dziedzinie częstotliwości: wprowadzamy operator Fouriera s jw. Otrzymamy zależność: y(jw)=k(jw)*x(jw.).
Gdzie: k(jw) - widmowa transmitancja elementarnego stopnia przetwarzania.
Błąd pośredni - co to jest, jak go wyliczyć i jak go wyznaczyć:
Jak wyznaczyć częstość zdarzeń:
Patrz punkt 6
Jak badamy hipotezę h0:
Mówi ona o tym że dwa rozkłady teoretyczny i praktyczny nie mogą być opisane tę samą zależnością matematyczną. W naszym przypadku zgodność tych dwóch krzywych to odrzucenia hipotezy h0. Otrzymujemy rezultaty hipotezy h0 dla każdego przedziału x;+∆x. Może p0kazać się że dla różnych przedziałów mogą być różne rezultaty, raz odrzucimy a raz przyjmiemy hipotezę h0.
Jak wyznaczyć błąd gdy liczba pomiarów jest mniejsza od niż 30:
Jeżeli liczba pomiarów mieści się między 15 a 30 to pomiary dzielimy na dwie cechy i błędy obliczamy dla N<15
Aby wyznaczyć zakres błędu korzystamy z rozkładu T - studenta
Rozkład T - studenta jest rozkładem symetrycznym
t- parametr
k - liczba stopni swobody
k=N-1
N - liczba pomiarów
Rozkład T - studenta istnieje jeśli k≥1
t = (x*-x)√N-1 /σ
Mierzona wartość zawiera się w granicach
Przy czym 1-α - poziom ufności
α - poziom istotności
Jakie prawo fizyczne wykorzystuje się w tensometrii oporowej:
Występują trzy prawa: oporność przewodu, prawo Hooke'a, liczba Poisone'a. Równanie ensometru R=ρ l/S gdzie: R - oporność drutu o oporności właściwej ρ, l- długość, S - przekrój. Przykładamy siłę i występuje przyrost długości ∆l przy czym zmniejsza się przekrój S, oporność się zwiększa.
Jaki przekrój musi mieć belka, aby tensometr miał równe naprężenie:
Kiedy tensometr z masą sejsmiczną mierzy przemieszczenie a kiedy przyspieszenie:
Podaj metody obliczeń błędu pomiarowego:
Jakie funkcje opisują sygnał losowy w dziedzinie czasu i częstotliwości:
Jak wyznaczyć błąd gdy liczba pomiarów jest wi8ększy od niż 30:
Jest to metoda niezależna od ilości zdarzeń .Powszechnie przyjmuje się że rozkład błędów jest rozkładem normalnym (pomiary warsztatowe).Wielkością błędu dla rozkładu normalnego przyjęto parametr σ
Zakres błędu od -3σ do +3σ
Jeżeli zakres błędu mieści się w przedziale od -3σ do +3σ to przedział ufności 1-α = 0,9973 przedział ten jest charakterystyczny dla większości pomiarów . Prawdopodobieństwo wystąpienia błędu dla pomiarów losowych mieści się w przedziale
x-3σ≤x≤x+3σ