3582320899

29

3. OPRACOWANIE I PREZENTACJA WYNIKÓW POMIARÓW

Opracowanie danych pomiarowych ma na cełu wstępne przygotowanie danych do analizy i prezentacji. Mogą to być proste działania, takie jak: zaokrąglanie liczb, sortowanie danych, normalizacja, odrzucanie anomalnych wyników, łączenie dwóch lub większej liczby niezależnych pomiarów pojedynczej wielkości fizycznej. Bardziej zaawansowana obróbka może polegać na wyznaczaniu zależności funkcyjnej pomiędzy mierzonymi wielkościami, uśrednianiu danych pomiarowych, kompresji danych.

Zobrazowanie danych pomiarowych w formie graficznej ułatwia ich percepcję przez człowieka. Zobrazowanie przybiera postać różnorodnych wykresów dwu- i trójwymiarowych, wykonanych często z użyciem kolorów. W trakcie prezentacji publicznych stosowana jest też animacja, polegająca na dynamicznym generowaniu wykresów na ekranie.

Obróbka i zobrazowanie danych pomiarowych mogą być obecnie realizowane za pomocą wygodnych narzędzi komputerowych o bardzo dużych możliwościach obliczeniowych i graficznych. Złożone algorytmy numeryczne stają się dostępne i łatwe w użyciu, nawet bez dogłębnej znajomości aparatu matematycznego. W niniejszym rozdziale zawarto przykłady zastosowania do obróbki danych pomiarowych, popularnego w wielu środowiskach akademickich na świecie, programu Matlab firmy The MathWorks.

3.1. Podstawowe zasady przedstawiania wyników pomiarów

Jako regułę podawania wyników pomiarów zaleca się stosowanie konwencji ustalającej związek pomiędzy niedokładnością pomiaru a formą zapisu jego wyniku, uwzględniającą liczbę cyfr znaczących.

Cyframi znaczącymi przyjęto nazywać wszystkie cyfry liczby, poczynając od pierwszej cyfry niezerowej znajdującej się na pozycji najwyższego rzędu dziesiętnego. Liczba 0.00307 ma trzy cyfry znaczące: 3, 0 i 7; liczba 0.003070 ma cztery cyfry znaczące: 3, 0, 7 i 0. Zaleca się zapisywać liczby w postaci wykładniczej, w której mantysa zawiera tylko cyfry znaczące. Tak więc liczbę 0.00307 należy zapisać jako 3.0710^-3, liczbę 0.003070 zaś jako 3.070 10^-3. Ostatnia cyfra znacząca w każdym wyniku powinna być tego samego rzędu (stać na tym samym miejscu dziesiętnym) co błąd pomiaru. Na przykład wynik pomiaru 8.135 V z czterema cyframi znaczącymi wskazuje, że dokładność pomiaru jest rzędu mV. Jeżeli pomiar był wykonywany z dokładnością 10 mV, wynik powinien być podany w postaci 8.14 V, to znaczy powinien mieć tylko trzy cyfiy znaczące. Należy przy tym stosować obowiązujące reguły zaokrąglania liczb:

•    Jeżeli pierwsza z odrzuconych cyfr jest mniejsza niż 5, to liczba zaokrąglona pozostaje bez zmian.

•    Jeżeli pierwsza z odrzuconych cyfr jest większa niż 5, to do ostatniej cyfry liczby zaokrąglonej dodaje się 1.