Обработка результатов прямых многократных неровностей измерений, метрология

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 08 Января 2012 в 17:25, курсовая работа

Краткое описание

Цель работы. Ознакомление с методами и средствами линейных измерений и определение погрешности прямых многократных неравноточных измерений.
Изучить приборы оптиметр и микрокатор
Найти функцию распределения по выборкам, методом наименьших квадратов аппроксимировать выборку и найти коэффициент корреляции.

Содержание работы

1) Цель работы 3стр.
2) Описание приборов 3стр.
3) Выполнение задания 4стр.
а) Результаты исследования 4стр.
б) Обработка результатов отдельных серий прямых многократных равноточных измерений 5стр.
в) Метод наименьших квадратов 10стр.
г) Доверительный интервал результата 16стр.
4) Вывод 18ср.

Содержимое работы - 1 файл

Метрология.docx

— 187.65 Кб (Скачать файл)
 
 

  a = 0,022692

  b = (∑Yi-a*∑Xi)/n = 36,64828

  Y = 0,022692*X + 36,64828

  По  полученным данным составим таблицу:

    x y
    1 36,67097
    2 36,69366
    3 36,71636
    4 36,73905
    5 36,76174
    6 36,78443
    7 36,80712
    8 36,82982
    9 36,85251
    10 36,8752
    11 36,89789
    12 36,92058
    13 36,94328
    14 36,96597
    15 36,98866
    16 37,01135
    17 37,03404
    18 37,05674
    19 37,07943
    20 37,10212
    21 37,12481
    22 37,1475
    23 37,1702
    24 37,19289
    25 37,21558
    26 37,23827
    27 37,26096
    28 37,28366
    29 37,30635
    30 37,32904
 

    

  Коэффициент корреляции

  Корреляция -  статистическая взаимосвязь двух или нескольких случайных величин (либо величин, которые можно с некоторой допустимой степенью точности считать таковыми). При этом, изменения значений одной или нескольких из этих величин приводят к систематическому изменению значений другой или других величин. Математической мерой корреляции двух случайных величин служит корреляционное отношение  , либо коэффициент корреляции   (или  ). В случае, если изменение одной случайной величины не ведёт к закономерному изменению другой случайной величины, но приводит к изменению другой статистической характеристики данной случайной величины, то подобная связь не считается корреляционной, хотя и является статистической. 
 

  Если  бы процессы были коррелированы, то r приближенно равнялось 1, в нашем же случае , то есть процессы не имеют корреляционной зависимости.  

  г) Доверительный  интервал результата

  Часто в практике измерений встречаются  случаи, когда оценки измеряемой величины получают путем обработки результатов  наблюдений, выполненных в различных  условиях: различными наблюдателями, разными  приборами, в различных лабораториях или условиях внешней среды. Ряды получающихся при этом результатов  наблюдений называют неравноточными, если оценки их дисперсий σ значимо отличаются друг от друга, а средние арифметические являются оценками одного и того же значения измеряемой величины.

  Степень доверия к таким измерениям может  быть различна, например, из-за различия точностных характеристик средств измерений. В этом случае для оценки наиболее вероятного значения величины каждому результату необходимо приписать некоторый вес, характеризующий степень доверия к результату. При этом, чем больше вес измерения, тем больше степень доверия к результату.

  За  результат измерения в этом случае принимается среднее взвешенное значение, определяемое по формуле 

где      -   средние   значения   отдельных   рядов   наблюдений;     - соответствующие им веса измерений, которые чаще всего устанавливают обратно пропорционально дисперсии  

Если теоритические  дисперсии неизвестны, то пользуются их оценками S, с помощью которых определяют их веса:  .

Другим критерием  для определения весов результатов  измерений являются числа наблюдений n в каждой группе при S = const. В этом случае среднее взвешенное будет определяться по формуле: 

Оценка среднего квадратического отклонения    принимается в качестве точечной характеристики случайной погрешности результата и рассчитывается по формуле 

где m – число рядов.

Иногда при  расчетах пользуются и другой зависимостью, связывая среднеквадратическое отклонение со средним взвешенным значением: 

Доверительный интервал результата измерения можно  представить формулой 

где  t - коэффициент Стьюдента, который зависит от заданной доверительной вероятности Р и числа результатов наблюдений.

Ход выполнения

Наименование  характеристик Расчетные соотношения Серии наблюдения
Оптиметр Микрокатор
Статистический  вес   29,83539 0,690476
Среднее взвешенное   -6,94303
Среднеквадратическая  погрешность среднего взвешенного     
Доверительный интервал результата прямых многократных неравноточных измерений   -6,94303-4 <

< -6,94303+4

 
 
 
 

Вывод

  1. Серии измерения на оптиметре и микрокаторе описываются нормальной функцией распределения.
  2. Аппроксимирующие функции, найденные методом наименьших квадратов

  Оптиметр  Y = -0,0029*X – 7,91816

  Микрокатор Y = 0,022692*X + 36,64828

  1. Коэффициент корреляции r – 0,532845, функции слабо коррелируемы
  2. Доверительный интервал результата измерений

    -6,94303-4 << -6,94303+4

Информация о работе Обработка результатов прямых многократных неровностей измерений, метрология