Автор работы: Пользователь скрыл имя, 17 Декабря 2011 в 11:27, курсовая работа
Оскільки на даний час набуває широкого розповсюдження концепція “невизначеності вимірювання”, яка вживається наряду із поняттям “похибки” і доповнює його, також було проведено метрологічний аналіз створеного інформаційно-вимірювального комплексу на основі цієї концепції. І порівняння отриманих результатів із результатом обчислень сумарної похибки каналу з допомогою ентропійного коефіцієнта.
У вимірювальному каналі температури похибок, які б мали кореляційний зв’язок не має, тому результуючу похибку слід розраховувати як сумування під коренем квадратів всіх складових.
Похибка даного каналу включає в себе три складові: st=0.652%, sБП = 0.408%, sпп = 0.577%.
Проведемо сумування адитивних похибок згідно наступної формули:
Підставивши числові значення отримаємо наступний результат
Одна з просумованих складових (sпп) похибки розподілена рівномірно, а інша (sБП ) – трикутно.Визначимо який розподіл має дана Для визначення ексцеса і ентропійного коефіцієнта результуючого розподілу необхідно розрахувати вагу дисперсії рівномірної складової із сумованих в загальній дисперсії. Для цього використаємо формулу
підставивши значення вище обчислених даних отримаємо
підставивши числові дані отримаємо
Обчислимо значення контр ексцесу використавши для цього наступну формулу
підставивши вище обчислене значення ексцесу отримаємо
Ентропійний
коефіцієнт композиції рівномірного і
трикутного розподілу визначається при
р=0.333, kк = 1.73. Отримати ентропійний
коефіцієнт можна також аналітичним способом
по наближеній формулі, яка апроксимує
дану криву
де р – вага складової з ентропійним коефіцієнтом k, kр – ентропійний коефіцієнт рівномірного розподілу (kр = 1.73).
Отже, відповідно до даної формули значення складатиме
Отримане аналітичне значення повністю співпадає зі значенням, отриманим за допомогою графічних даних. Значення kк = 1,73 відповідає рівномірному закону розподілу, отже результатом сумування ріномірного розподілу і трикутного в нашому випадку буде значення похибки, розподілене за рівномірним законом.
Для знаходження ентропійного значення похибки адаптивних складових вимірювального каналу температури скористаємось формулою
підставивши числові значення одержимо
При необхідності представити отриману ентропійну оцінку похибки можна в формі довірчої похибки. Довірча ймовірність розраховується за наступним співвідношенням
Проте слід зауважити, що внаслідок неточності оцінки СКВ, яке ми використовуємо – sS або ентропійного коефіцієнта kS і оцінка Рд довірчої ймовірності буде також мати відповідний інтервал невизначеності. Тому отримане значення Рд необхідно закругляти і виражати не більше ніж двома знаками.
У результаті цього отримаємо
тобто gТ = 1.223% відповідає g0,96.
Отже, СКВ похибки вимірювального каналу температури визначається
підставивши числові значення отримаємо
Одна з просумованих складових (st) похибки розподілена нормально, а інша (sБП96) – рівномірно. Для визначення ексцеса і ентропійного коефіцієнта результуючого розподілу необхідно розрахувати вагу дисперсії рівномірної складової із сумованих в загальній дисперсії
підставивши вище отримані дані отримаємо
підставивши числові значення одержимо
Обчислимо значення контр ексцесу використовуючи формулу
підставивши вищеотрмані дані одержимо
Ентропійний коефіцієнт композиції нормального і рівномірного розподілувизначається за кривою 5 (рисунок 3.4, б) при р=0.54: kТ = 1.95. Отримати ентропійний коефіцієнт можна також аналітичним способом по наближеній формулі, яка апроксимує дану криву
де р – вага складової з ентропійним коефіцієнтом k, kН – ентропійний коефіцієнт нормального розподілу (kН = 2.066).
Отже, відповідно до даної формули значення kТ складатиме
Отримане
аналітичне значення повністю співпадає
зі значенням, отриманим за допомогою
графічних даних (крива 5, рисунок 3.4,
б). Значення kТ = 2 відповідає трапецеїдальному
закону розподілу, отже результатом сумування
нормального і ріномірного розподілу
в нашому випадку буде значення похибки,
розподілене за трапецеїдальним законом.
а) крива 1 – відповідає сумуванню двох складових розподілених нормально;
2 –
рівномірна з нормальною; 3 – дві
складові розподілені
4 –
арксинусоїдальна і рівномірна;
5 – два арксинусоїдальних
б) криві 1 – 3 відповідають сумуванню рівномірного, трикутного і нормального розподілу з дискретним двохзначним розподілом; 4 – 6 – сумування нормального розподілу відповідно з арксинусоїдальним, рівномірним і експоненціальним.
Рисунок 3.4 – Графіки залежності ентропійного коефіцієнта kS від співвідношення сумованих складових і їх ентропійних коефіцієнтів.
Звідси, ентропійне значення похибки вимірювального каналу температури
підставивши числові дані отримаємо
При необхідності представити отриману ентропійну оцінку похибки можна в формі довірчої похибки. Довірча ймовірність розраховується за наступним співвідношенням
підставивши числові лані отримаємо .
тобто gТ
= 1.924% відповідає g0,95.
3.2 Розрахунок похибки каналу для вимірювання тиску
Канал
для вимірювання тиску
Похибка давача тиску нормована по паспорту максимальним значенням
gр
= 0.5%. Для того, щоб від цього значення перейти
до СКВ, необхідно знати вид закону розподілу
похибки. Ця похибка є мультиплікативною
і розподіленою за нормальним
Рисунок 3.5 – Нормальний закон розподілу похибки давача тиску
законом. Задаємо значення ймовірності рівне 0.98 і по таблиці нормального розподілу знаходимо, що ймовірності Р = 0.98 відповідають границі в ±2.3s. Звідси шукане sр = 0.5/0.3 = 0.217%, а параметри закону розподілу (таблиці 7.1) k = 2.066, e = 3, c =0.577.
Сумування похибок. У вимірювальному каналі похибок, які б мали кореляційний зв’язок не має, тому результуючу похибку слід розраховувати як сумування під коренем квадратів всіх складових.
Похибка даного каналу включає в себе три складові: sр=0.217%, sБП = 0.408%, sпп = 0.577%.
Отже, СКВ похибки вимірювального каналу температури визначається за формулою
підставивши числові дані отримаємо
Одна з просумованих складових (sр) похибки розподілена нормально, а інша (sБП96) – рівномірно. Для визначення ексцеса і ентропійного коефіцієнта результуючого розподілу необхідно розрахувати вагу дисперсії рівномірної складової із сумованих в загальній дисперсії
підставивши обчислені дані
підставивши числові дані отримаємо
Контрексцес визрачається згідно формули
підставивши обчислені вище дані отримаємо
Ентропійний коефіцієнт композиції нормального і рівномірного розподілу визначається за кривою 5 (рисунок 3.4, б) при р=0.915: kР = 1.99. Отримати ентропійний коефіцієнт можна також аналітичним способом по наближеній формулі, яка апроксимує дану криву
де р – вага складової з ентропійним коефіцієнтом k, kН – ентропійний коефіцієнт нормального розподілу (kН = 2.066).
Отже, відповідно до даної формули значення kТ складатиме
підставивши числові значення одержимо
Отримане аналітичне значення повністю співпадає зі значенням, отриманим за допомогою графічних даних (крива 5, рисунок 3.4, б). Значення kР = 1.99 відповідає трапецеїдальному закону розподілу, отже результатом сумування нормального і ріномірного розподілу в нашому випадку буде значення похибки, розподілене за трапецеїдальним законом.
Звідси ентропійне значення похибки вимірювального каналу тиску
Информация о работе Розрахунок похибки каналу для вимірювання температури