Data: 20.11.2009
Miernictwo elektryczne 1
Sprawozdanie
Temat ćwiczenia: Ocena błędów przypadkowych.
Skład grupy:
Zuzanna Jabłońska
Piotr Jasiński
Maciej Zientek
Kamil Kutiak
Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest poznanie podstawowych pojęć z zakresu statystyki i rachunku prawdopodobieństwa, stosowanych w ocenie dokładności pomiarów z błędami przypadkowymi. Ćwiczenie przedstawia sposób postępowania dla dużej serii pojedynczego odczytów, tj. o liczności większej od 30.
Spis przyrządów:
częstościomierz PFL-28A 200Hz Uniwersal Counter
Multimetr cyfrowy
Wyniki pomiarów (Rozkład normalny):
Tab.1.Wyniki pomiarów i obliczeń dla serii odczytów okresu
i |
Ti [ms] |
[ms] |
[ms2] |
|
1 |
10,1033 |
0,000019 |
0,000019 |
|
2 |
10,1020 |
0,000032 |
0,000032 |
|
3 |
10,1054 |
0,000005 |
0,000005 |
|
4 |
10,1064 |
0,000002 |
0,000002 |
|
5 |
10,0965 |
0,000124 |
0,000124 |
|
6 |
10,1095 |
0,000003 |
0,000003 |
|
7 |
10,1043 |
0,000011 |
0,000011 |
|
8 |
10,1083 |
0,000000 |
0,000000 |
|
9 |
10,1015 |
0,000038 |
0,000038 |
|
10 |
10,1024 |
0,000027 |
0,000027 |
|
11 |
10,1014 |
0,000039 |
0,000039 |
|
12 |
10,1077 |
0,000000 |
0,000000 |
|
13 |
10,0960 |
0,000135 |
0,000135 |
|
14 |
10,0906 |
0,000290 |
0,000290 |
|
15 |
10,1034 |
0,000018 |
0,000018 |
|
16 |
10,1012 |
0,000041 |
0,000041 |
|
17 |
10,1063 |
0,000002 |
0,000002 |
|
18 |
10,0923 |
0,000235 |
0,000235 |
|
19 |
10,1084 |
0,000001 |
0,000001 |
|
20 |
10,0904 |
0,000297 |
0,000297 |
|
21 |
10,1013 |
0,000040 |
0,000040 |
|
22 |
10,0936 |
0,000197 |
0,000197 |
|
23 |
10,1045 |
0,000010 |
0,000010 |
|
24 |
10,1003 |
0,000054 |
0,000054 |
|
25 |
10,1075 |
0,000000 |
0,000000 |
|
26 |
10,0894 |
0,000332 |
0,000332 |
|
27 |
10,0914 |
0,000263 |
0,000263 |
|
28 |
10,1047 |
0,000009 |
0,000009 |
|
29 |
10,1096 |
0,000004 |
0,000004 |
|
30 |
10,1007 |
0,000048 |
0,000048 |
|
31 |
10,1055 |
0,000005 |
0,000005 |
|
32 |
10,1070 |
0,000000 |
0,000000 |
|
33 |
10,1030 |
0,000021 |
0,000021 |
|
34 |
10,1057 |
0,088846 |
0,088846 |
|
35 |
10,1029 |
0,000022 |
0,000022 |
|
36 |
10,0988 |
0,000078 |
0,000078 |
|
37 |
10,1024 |
0,000027 |
0,000027 |
|
38 |
10,0960 |
0,000135 |
0,000135 |
|
39 |
10,0943 |
0,000178 |
0,000178 |
|
40 |
10,1057 |
0,000004 |
0,000004 |
|
41 |
10,1050 |
0,000007 |
0,000007 |
|
42 |
10,1082 |
0,000000 |
0,000000 |
|
43 |
10,1029 |
0,000022 |
0,000022 |
|
44 |
10,0974 |
0,000105 |
0,000105 |
|
45 |
10,1068 |
0,000001 |
0,000001 |
|
46 |
10,1011 |
0,000043 |
0,000043 |
|
47 |
10,1046 |
0,000009 |
0,000009 |
|
48 |
10,1038 |
0,000015 |
0,000015 |
|
49 |
10,0989 |
0,000076 |
0,000076 |
|
50 |
10,0913 |
0,000267 |
0,000267 |
|
|
|
|
||
Wartość średnia |
|
|
||
Odchylenie standardowe |
s(T)= 0,04336
|
|||
Odchylenie standardowe średniej |
|
Tab.2 Niepewności pomiarowe
|
|
|
|
|
|
[ms] |
[ms] |
[ms] |
[ms] |
[ms] Dla p=0,95 |
[ms] Dla p=0,99 |
0,0013 |
0,0007 |
0,0061 |
0,0065 |
0,0028 |
0,0042 |
Dopuszczalny błąd graniczy przyrządu pomiarowego
Niepewność standardowa typu B
Łączna niepewność standardowa
Łączna niepewność rozszerzona
Poprawne zapisy wynik pomiaru
Wynik pomiaru z poziomem ufności p=0,68: T=(10,1012±0,0065)ms
Wynik pomiaru z poziomem ufności p=0,95 (k=2): T=(10,1012±0,0130)ms
Wynik pomiaru z poziomem ufności p=0,95 (k=3): T=(10,1012±0,0195)ms
Histogram:
|
B |
C |
|
|
PRZEDZIAŁY |
CZĘSTOŚCI WYSTĘPOWANIA |
PRAWDOPODOBIEŃSTWO |
numer przedziału |
...,imin+1, Timin+2),... |
częstość występowania Ti w próbie, dla posortowanych przedziałów |
Prawdopodobieństwo występowania Ti w poszczególnych przedziałach |
1 |
<10,0894 , 10,0916) |
5 |
5/50 |
2 |
<10,0916 , 10,0939) |
2 |
2/50 |
3 |
<10,0939 , 10,0961) |
3 |
3/50 |
4 |
<10,0961 , 10,0984) |
2 |
2/50 |
5 |
<10,0984, 10,1006> |
3 |
3/50 |
6 |
(10,1006 , 10,1029> |
11 |
11/50 |
7 |
(10,1029 , 10,1051> |
9 |
9/50 |
8 |
(10,1051 , 10,1074> |
8 |
8/50 |
9 |
(10,1074 , 10,1096> |
7 |
7/50 |
|
Suma |
50 |
1 |
Wnioski:
Obraz histogramu nie odpowiada rozkładowi normalnemu. Przyczyną tego są zmiany okresu napięcia generowanego przez generator. Jednak zauważyć można, że jest on zbliżony do rozkładu normalnego. Jak widać na wykresie wartość średnia nie należy do przedziału charakteryzującego się największą częstością występowania. Aby histogram odpowiadał rozkładowi normalnemu należałoby wykonać większą ilość pomiarów.
4