Доверительный интервал. Доверительная вероятность

СКО не может быть оценкой максимальной погрешности, т.к. максимальная погрешность зависит от СКО и зависит от закона распределения погрешности, следовательно, можно говорить о интервале, за который не выйдет значение погрешности с некоторой вероятностью. 0.5; 0.8; 0.9;0.95;0.98; 0.99; 0.9973; 0.999.

Доверительный интервал и доверительная вероятность выбираются исходя из условий проведения измерительного эксперимента.

Достоинство ДИ заключается в том, что он может быть выбран и оценен прямо по экспериментальным данным

Pд доверительная погрешность	0,8	0,9	0,95	0,98	0,99	0,9973
n – число измерений

Возможно Затруднительно

17. Мосты и их характеристики.

Измерительные мосты.

Строятся на основе метода сравнения с мерой.

Для измерения R, C, L, θ, а также для измерения других физических величин, которые могут быть определены с их использованием.

Мостовые схемы характеризуются высокой чувствительностью и высокой точностью.

Подразделяются на:

1) мосты постоянного тока

2) мосты переменного тока

3) с ручным уравновешиванием

4) с автоматическим уравновешиванием

а,б – диагональ питания

в,г – измерительная диагональ

В измерительной диагонали используются либо нуль-индикаторы, либо средства измерения тока.

z₁, z₂, z₃, z₄ – плечи моста

Ток в измерительной диагонали

Условие равновесия мостовой схемы: I₀=0, при этом Z₁Z₄=Z₂Z₃.

Произведение сопротивлений противоположных плеч моста равны между собой.

Мост постоянного тока: R₁R₄=R₂R₃

Мост переменного тока:

Сходимость моста – достижение состояния равновесия определенным (конечным) числом поочередных переходов от регулировки одного параметра к другому.

Мосты работающие в уравновешенном режиме, или в неуравновешенном.

В уравновеш. мосте – Z₀ - НИ МЭГ -

НИ – Нуль-индикатор

МЭГ – магнитоэлектрический гальванометр

В неуравновеш. мосте Z₀ -

В первом случае результат определяется из условия равновесия по значению плеч моста, а во втором результат измерения определяется показаниями амперметра или вольтметра.

Чувствительность мостов

Чувствительность по напряжению.

Ограничением на увеличение напряжения питания с целью увеличения чувствительности являются ограничения по рассеиваемой мощности в плечах моста.

Для переменного тока.

Мост должен быть симметричным: Z₁=Z₂, Z₃=Z₄, а угол сдвига фаз моста равен π.

Из-за наличия потерь в плечах моста выполняется лишь условное равенство θ≈±π.

18. Мосты для измерения сопротивления на постоянном токе.

Существуют одинарные и двойные мосты.

Одинарные мосты – используются для измерения средних значений сопротивлений

10-10⁶ Ом – 2-х зажимная схема подключения измеряемого сопротивления.

10^-3-10⁶ Ом - 4-х зажимная схема включения

Структура мостовой схемы.

R₁=R_x

R_x=R₂*R₃/R₄

2-ч зажимная схема включения.

Значения r_ki и r_л определяют нижнюю границу диапазона измерений сопротивлений.

При измерении больших сопротивлений появляется сопротивление изоляции и др. и появляется ток утечки. Поэтому сопротивления МОм соизмеримы с сопротивлением изоляции.

4-х зажимная схема включения.

r_лi - сопротивление проводов

1,2,3,4 – зажимы для подключения измеряемого сопротивления.

А,В – подключение соединительных проводов.

При 2-х зажимной схеме включения A соединяется с 1 (r_л1) и В соед. с 4 (r_л4)

Точки 1,2,3,4 – м/д собой соединены.

В этом случае измеряемое R_x и включ. сопротивления линии r_л1 и r_л4 (R_x+ r_л1+r_л4)R₄=R₂R₃

При 4-х зажимной схеме.

А подключается к 1 ч/з r_л1 В подключается к 3 ч/з r_л3

к 2 ч/з r_л2 к 4 ч/з r_л4

Связи между 1,2 и 3,4 нет. Используются все 4 точки.

r_л1, r_л2, r_л3, r_л4 => R_x*R₄=(R₂+ r_л4)(R₃+ r_л2); r_л1 и r_л3 не влияют на качество результата.

Поскольку R₂>> r_л4­ и R₃>> r_л2 то можно утверждать, что эти сопротивления не влияют на качество результата. Это позволяет расширить диапазон измерений.

В двойных мостах: 10^-8 – 10¹⁰ Ом

Мостовые схемы нормируются по относительной погрешности и по формуле δ= ±p и по формуле δ= ±с/d

19. Мосты переменного тока для измерения емкости и угла потерь.

Измерение емкости и тангенса угла потерь.

Эквивалентные схемы емкости

1. Последовательная эквивалентная схема. – для конденсатора с малыми потерями

С R

U

1. С

R

1. 2.

φ – фазовый сдвиг

δ – угол потерь

Угол потерь дополняет фазовый сдвиг до 90.

С малыми потерями.

С_N и R_N­ – переменные, С_x – измеряемая емкость

С большими потерями.

Если измерять большие потери последовательной схемой, нужно брать большое эквивалентное сопротивление, следовательно, уменьшается чувствительность мостовой схемы из-за уменьшения протекающего тока.

20. Мосты переменного тока для измерения индуктивности и добротности.

R_x>R_N L_x –образцовая катушка

При R_x<R_N последовательно к Lx подключают сопротивление R

21. Магнитоэлектрический измерительный механизм.

Электромеханические приборы.

Это приборы, в которых электрическая энергия измеряемого сигнала преобразуется в механическую энергию подвижной части прибора.

W_эл à W _мех

ОУ

ИМ

ИЦ

x α

Измерительная цепь – служит для преобразования электрической энергии входного сигнала в электрическую же энергию (масштабирование)

Измерительный механизм – для преобразования электрической энергии в механическую движения подвижной части.

Отсчетное устройство – для визуализации показаний.

Классификация электромеханических приборов.

1) По виду измеряемой величины (ток, напряжение, сопротивление, мощность, частота, фаза)

2) По роду электрического сигнала (на переменном токе, на постоянном токе, и на переменном и на постоянном токе)

3) По способу создания противодействующего момента (dW_эл/dα=M_вр – вращающий момент, противодействующий момент M_пр, в момент уравновешивания М_пр=-М_вр; механический – пружина, логометрический – за счет дополнительной катушки, создающей встречное магнитное поле)

4) По способу успокоения подвижной части (магнитно-индукционный, воздушный, жидкостный)

5) По типу измерительного механизма (магнитоэлектрический, электромагнитный, электродинамический, электростатический, индукционный, ферро-динамический)