Учебное пособие 1641
.pdfПРИЛОЖЕНИЕ 3
Пример вычисления неопределенности измерений. Измерения силы электрического тока с помощью вольтметра и токового шунта
Уравнение измерений: |
|
|
|
|
= ( , ) = |
|
, |
(П3.1) |
|
|
||||
|
|
|
где I - сила тока;
U - напряжение;
R - сопротивление шунта.
Нахождение результата измерений
В результате измерений напряжения при температуре t = (23,00 ± 0,05) °С получают ряд значений Ui в милливольтах (где i = 1, …, n; n = 10):
U1 |
U2 |
U3 |
|
U4 |
|
U5 |
|
U6 |
|
U7 |
U8 |
U9 |
|
|
U10 |
||
100,68 |
100,83 |
100,79 |
100,64 |
100,63 |
100,94 |
100,60 |
100,68 |
100,76 |
|
100,65 |
|||||||
На |
основе |
полученных |
значений |
вычисляют |
среднее |
||||||||||||
арифметическое значение напряжения |
̅ |
|
|
|
|
|
|||||||||||
, мВ, по формуле |
|||||||||||||||||
|
|
̅ |
|
1 |
∑ |
|
|
= 100,72 . |
|
|
|
(П3.2) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Значение сопротивления шунта R 0 , Ом, установлено при его калибровке для I = 10 А и t = 23,00 °С и равно:
R 0 = 0,010088 Ом.
Результат измерений силы тока I , А, получают по формуле
|
̅ |
|
|
|
= |
|
= 9,984 . |
(П3.3) |
|
|
||||
|
|
|
||
|
0 |
|
|
Вычисление неопределенности измерений
По типу А вычисляют стандартную неопределенность, обусловленную источниками неопределенности, имеющими случайный характер.
Стандартную неопределенность напряжения, обусловленную источниками неопределенности, имеющими случайный характер, u A (U) определяют по формуле
31
|
|
∑ |
|
( |
̅ 2 |
|
|
( ) = √ |
|
=1 |
|
|
(П3.4) |
|
|
|
|
|||
|
|
( −1) |
|
|||
|
|
|
|
|||
uA (U) = 3,4×10-2 мВ,
̃ = 0,034 % .
Стандартную неопределенность силы тока, обусловленную источниками неопределенности, имеющими случайный характер, uA определяют по формуле
|
= |
|
∙ |
( ) = 3,4 ∙ 10−3 |
, |
(П3.5) |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
̃ = 0,034 % .
Вычисляют стандартные неопределенности по типу В, обусловленные источниками неопределенности, имеющими систематический характер. Распределение значений величин внутри границ считают равномерным.
Границы систематического смещения при измерениях напряжения, определенные при калибровке вольтметра, равны ±(3·10-4 ·U + 0,02). Тогда соответствующую стандартную неопределенность uB,U вычисляют по формуле
|
|
−4 |
∙ |
̅ |
|
||
|
= |
3∙10 |
|
+0,02 |
= 2,9 ∙ 10−2 мВ , |
(П3.6) |
|
|
|
|
|
||||
, |
|
√3 |
|
||||
|
|
|
|||||
|
|
̃ |
= 0,029 % . |
|
|||
|
|
, |
|
|
|
|
|
Границы, внутри которых лежит значение сопротивления шунта, определены при калибровке шунта и равны ±(7·10-4 · R ). Тогда при R = R0 соответствующую стандартную неопределенность uB,R вычисляют по формуле
|
, |
= |
7∙10−4∙ 0 |
= 4,0 ∙ 10−6 |
Ом , |
(П3.7) |
||
|
|
|
||||||
|
√3 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||
̃ = 0,040 % .
,
Границы изменения значения сопротивления шунта, обусловленного изменением температуры, равны ±(α·Dt ·R0). Соответствующую стандартную неопределенность получают в соответствии с формулой
, = ∙∆ ∙ 0 = 1,7 ∙ 10−9 Ом , √3
32
̃ = 1,7 ∙ 10−5 %.
,
В дальнейшем этой составляющей неопределенности (ввиду ее малости по сравнению с другими составляющими) можно пренебречь.
Суммарную стандартную неопределенность uB , вычисленную по типу В, определяют по формуле
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= √( |
|
)2 |
∙ 2 |
+ ( |
|
)2 |
∙ 2 |
= 5,0 ∙ 10−3 , |
(П3.9) |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
, |
|
|
, |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
̃ = 0,050 % .
Суммарную стандартную неопределенность uc вычисляют по формуле
|
= √ |
2 |
+ 2 |
= 6,0 ∙ 10−3 |
, |
(П3.10) |
|
|
|
|
|
|
|
̃ = 0,060 % .
Эффективное число степеней свободы voff рассчитывают по формуле
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 87 , |
(П3.11) |
|
|
4 |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
4 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
(1∙ ) |
( |
1 |
∙,) |
|
( |
|
∙,) |
|
|||||||
|
|
2 |
|
|||||||||||||
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
−1 |
|
|
|
∞ |
|
|
|
|
∞ |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Коэффициент охвата k получают по формуле |
|
|||||||||||||||
= |
|
( |
|
) = 1,99. |
|
|
(П3.12) |
|||||||||
|
|
0,95 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Расширенную неопределенность U0,95 определяют следующим |
||||||||||||||||
образом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= ∙ |
= 0,012 , |
(П3.13) |
|||||||||||||
0,95 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
̃0,95 = 0,12 % .
Полный результат измерения
I = (9,984 ± 0,012) A , P = 0,95.
33
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Перечень заданий к разделу «Стандартизация и сертификация»
1.Сущность стандартизации. Основные цели и задачи стандартизации. Объекты стандартизации.
2.Стандартизация в условиях рыночных отношений и
ееэкономические, социальные и коммуникативные функции.
3.Правовые основы стандартизации и ее задачи.
4.Государственная система стандартизации Российской Федерации (ГСС РФ).
5.Органы и службы стандартизации Российской Федерации (ГСС РФ).
6.Категории и виды стандартов.
7.Порядок разработки, принятия, пересмотра и отмены стандартов.
8.Единая система классификации и кодирования технико-экономической и социальной информации (ЕСКК ТЭИ) как объект стандартизации.
9.Унификация, типизация и агрегатирование как работы, выполняемые при стандартизации.
10.Технические условия как нормативный документ.
11.Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ).
12.Система стандартов по управлению и информации.
13.Стандартизация в сфере управления качеством продукции – концепция TQM и QS 9000.
14.Приоритетные направления и задачи международной стандартизации.
15.Международная организация по стандартизации ИСО, ее структура и принципы работы.
16.Международная электротехническая комиссия, ее структура и принципы работы.
17.Европейский комитет по стандартизации в электротехнике (СЕНЭЛЕК).
18.Европейский институт по стандартизации в области электросвязи (ЕТСИ).
34
19.Деятельность ЕС (Европейского Союза) по стандартизации.
20.Сертификация как процедура подтверждения соответствия установленным стандартам.
21.Система добровольной сертификации СовАсК.
22.Стандарты на органы по сертификации и испытательные лаборатории.
23.Сертификация импортируемой продукции в России.
24.Признание зарубежных сертификатов в Российской Федерации на импортируемые товары.
25.Система сертификации ГОСТ Р.
26.Обязательная сертификации импортируемой электронной и электротехнической продукции в России.
27.Международная система сертификации электротехнических изделий (МЭКСЭ).
28.Международная система МЭК по сертификации изделий электронной техники.
29.Участие Европейской экономической комиссии ООН (ЕЭК ООН) в международной и национальной сертификации.
30.Практика сертификации в Российской Федерации.
31.Совместная сертификация как способ признания российских сертификатов за рубежом.
32.Структура Регистра систем качества в Российской Федерации.
33.Оценка уровня качества продукции.
34.Европейская программа качества - EQP.
35.Применение международных стандартов в России.
35
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
Введение . ........................................................................................................... |
... 3 |
1. Теоретические сведения. ................................................................................. |
4 |
1.1. Единство измерений ..................................................................................... |
4 |
1.2. Неопределенность измерений ..................................................................... |
6 |
1.3. Методика оценивания результата измерений и его неопределенности . .. |
9 |
2. Порядок выполнения и оформления курсового проекта. .......................... |
18 |
Библиографический список .............................................................................. |
20 |
Приложение 1. Статистика измерений ............................................................ |
21 |
Приложение 2. Значения коэффициента tp (v ) для случайной величины, |
|
имеющей распределение Стьюдента с v степенями свободы. ....................... |
30 |
Приложение 3. Пример вычисления неопределенности измерений. |
|
Измерения силы электрического тока с помощью вольтметра и токового |
|
шунта .................................................................................................................. |
31 |
Приложение 4. Перечень заданий к разделу «Стандартизация и |
|
сертификация» ................................................................................................... |
34 |
36
НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЬ ИЗМЕРЕНИЙ. СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к выполнению курсового проекта по дисциплине «Метрология и стандартизация в СПЦЗС»
для студентов специальности 10.05.02 «Информационная безопасность телекоммуникационных систем» очной формы обучения
Составитель Поздышева Оксана Валентиновна
Подписано к изданию 01.12.2020. Объем данных 1,05 Мб.
ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет»
394026 Воронеж, Московский пр-т, 14
37