Laboratorium z Metrologii

Data wykonania ćwiczenia:

2010.03.10

Temat: Błędy pośrednie

Grupa

203

Ćwiczenie wykonywali:

Ocena:

Teoria:

Pomiar metodą pośrednią polega na wyznaczeniu wartości wielkości mierzonej na podstawie zależności wyrażonej za pomocą innych wielkości mierzonych bezpośrednio. Można zapisać , że mierzona pośrednio wielkość Y jest związana z mierzonymi bezpośrednio niezależnymi wielkościami X1 , X2 , ... , X m. równaniem : Y = F(X1 , X2 , .... , X m.).

Pomiar pośredni kąta klina przy użyciu liniału sinusowego i analiza błędu skrajnego:

0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic

Ph

(O1-O2)

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

l

0x01 graphic

Odległość między czujnikami wynosi :l=100 mm

Wysokość stosu płytek : h=9,5 (płytki 8 i 1,5 mm)

Różnica wskazań czujnika : O2-O1=0,22mm

Długość liniału sinusowego wynosi:L=200 mm

Kąt pochylenia klina obliczamy ze wzoru uwzględniając poprawkę wysokości stosu płytek wzorcowych:

sin0x01 graphic
= 0x01 graphic
0x01 graphic

α=arcsin0x01 graphic

Ph=0x01 graphic
0x01 graphic
=0,439

czyli

sin0x01 graphic
=0,049

0x01 graphic
=2,810x01 graphic

Skrajny błąd pomiaru kąta za pomocą liniału sinusowego wyznaczamy metodą różniczki zupełnej. Należy uwzględnić , że błąd stosu płytek 0x01 graphic
h wyraża się zależnością:

0x01 graphic
h=0x01 graphic
(0x01 graphic
0x01 graphic
)= 2 mm

Δa= 0,8 mm

Δp= 1,2 mm

Błąd wskazania poprawki wysokości stosu płytek h na podstawie wskazań czujnika:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic

Δl= 0,1 mm

Pomiar kąta stożka przy pomocy użycia kulek pomiarowych:

Średnice kulek: d1=40,35 mm ; d2=45,05 mm ;

M1

M2

5,6

4,315

5,61

4,313

5,61

4,312

5,614

4,316

5,611

4,320

5,614

4,312

5,615

4,3

5,612

4,31

5,611

4,313

5,613

4,318

0x01 graphic
5,611 mm

0x01 graphic
4,313 mm

M.=0x01 graphic
1,298 mm

Błąd średni kwadratowy wielkości M1 i M2 mierzonych bezpośrednio wynosi :

dla M1 S=0x01 graphic
0,0214

dla M2 S =0x01 graphic
0,0108

Błąd średni kwadratowy średniej arytmetycznej pomiaru pośredniego wielkości M1 i M2 :

Sr=0x01 graphic
0.00676

0x01 graphic
=0.00345

Wnioski:

Błędy podczas pomiaru liniałem sinusowym mogą wynikać z niedokładności odczytu pomiaru, niedokładności przyrządów użytych podczas pomiaru. Przy podawaniu wyników należy podać granicę błędu wysokości stosu płytek wzorcowych , które zostały policzone z powyższych wzorów. Podczas pomiaru kąta stożka należy uwzględnić błąd powstały podczas pomiaru głębokościomierzem, który oblicza się za pomocą średniej kwadratowej wielkości mierzonej bezpośrednio. Pomiar kąta liniału sinusowego daje zadawalające wyniki przy założeniu ,że pomiar został wykonany poprawnie.