Курсовой по Метрологии

Министерство Образования Российской Федерации Санкт-Петербургский Государственный Университет Аэрокосмического Приборостроения Курсовая работа по метрологии «Анализ метрологических характеристик» Факультет Радиотехники, электроники и связи Специальность Группа Выполнил: студент Зачтено: Преподаватель В.Ф. Санкт-Петербург 2004 СОДЕРЖАНИЕ Введение … 3 Схема изделия, состав, принцип действия …. 4 Генерация выборок … 5 Описание методов генерации выборок … 5 Приведением выборок … 6 Первичная обработка результатов измерений … 8 Расчёт с помощью метода моментов оценок математического ожидания и дисперсии 8 Анализ наличия результатов, которые содержат грубые погрешности или промахи …. 9 Переход к интервальным рядам … 10 Построение гистограммы, полигона и эмпирической функции распределения ……… 10 Определение интервальных оценок … 15 Гипотезы и их проверки …. 16 Проверка гипотезы о равенстве точности измерений …. 16 Проверка гипотезы о равенстве средних … 17 Гипотезы о тождественности эмпирического и теоретического законов …. 19 - Критерий Пирсона 2 … 19 - Критерий Колмогорова … 20 Нахождение процента выхода годных для изделий …. 22 Расчет суммарной погрешности измерения … 22 Выводы … 23 Список литературы …. 23 Холла, американского физика, открывшего в 1879 г. важное гальваномагнитное явление. Бесконтактные клавишные переключатели на основе эффекта Холла применялись за рубежом довольно широко уже с начала 70-х годов.

Достоинства этого переключателя - высокая надежность и долговечность, малые габариты, а недостатки - постоянное потребление энергии и сравнительно высокая стоимость.

Если на полупроводник, по которому (вдоль) протекает ток, воздействовать магнитным полем, то в нем возникает поперечная разность потенциалов (ЭДС Холла). Возникающая поперечная ЭДС может иметь напряжение только на 3 В меньше, чем напряжение питания. Рассмотрим полупроводниковую пластинку размером 5х5 мм (см. рис поз.а). Если по пластинке между двумя параллельными сторонами пропустить ток и одновременно поднести к ней постоянный магнит, а к двум другим сторонам квадрата подсоединить провода, то получим генератор Холла (рис поз.б). Если между магнитом и полупроводником поместить перемещающийся экран с прорезями, получим импульсный генератор Холла. Принцип действия генератора Холла: а - нет магнитного поля, по полупроводнику протекает ток питания - АВ; б - под действием магнитного поля - Н появляется ЭДС Холла - ЕF; в - датчик Холла Датчик Холла имеет щелевую конструкцию. С одной стороны щели расположен полупроводник, по которому при включенном зажигании протекает ток, а с другой стороны - постоянный магнит.

В щель датчика входит стальной цилиндрический экран с прорезями.

При вращении экрана, когда его прорези оказываются в щели датчика, магнитный поток воздействует на полупроводник с протекающим по нему током и управляющие импульсы датчика Холла подаются в коммутатор, в котором они преобразуются в импульсы тока в первичной обмотке катушки зажигания.

Проверку датчика Холла проще всего производить заменой на заведомо исправный, но можно воспользоваться и обыкновенным вольтметром (тестером). У исправного датчика Холла вольтметр, включенный на измерения постоянного напряжения и подключенный к выходу датчика, по мере вращения вала датчика-распределителя должен резко менять показания от примерно 0,4В до величины, не более чем на 3 В отличающейся от напряжения питания. Схема изделия, состав, принцип действия В цехе выпускается изделие – средство измерения, состоящее из следующих частей: Д- первичный датчик (покупное изделие); У- масштабирующий усилитель (изготавливаемое изделие); АЦП- анологово – цифровой преобразователь (покупное изделие); ЦОУ- цифровое отсчётное устройство; ИСН- источник стабилизированного напряжения. Сигналы: Х- входная измеряемая величина, Uд - напряжение на выходе первичного датчика; Uу- напряжение на выходе усилителя; Uп- цифровой сигнал на выходе АЦП. За смену выпускается партия изделий.

Во время смены случайным образом отбирают n изделий и проводят их комплексные испытания, по результатам которых определяют метрологические характеристики и делают заключение о качестве изделия и технологического процесса. Коэффициент усиления для масштабирующего усилителя определяется по результатам испытаний.

Точное значение ку с допустимой погрешностью mкк. Однако из – за несовершенства оборудования технологии изготовления, ошибок персонала, ку принимает статистический разброс.

Теоретически установлено, значение выходного напряжения у датчика и усилителя распределено по нормальному закону со среднеквадратическим отклонением (СКО) к. У датчика измеряется максимальное выходное напряжение Uд, значение которого теоретически распределено по нормальному закону с математическим ожиданием mд и погрешностью в виде СКО д. Для аналого – цифрового преобразователя напряжения закон распределения погрешности треугольный (Симпсона) при максимальном её значении m. Поскольку в процессе производства изнашивается оборудование или оно настраивается и обслуживается недостаточно квалифицированно, меняется исходное сырьё и параметры приобретаемых элементов, то указанные статистические параметры «уходят». Их уход необходимо устранить подстройкой оборудования – внести коррекцию.

Это в наибольшей мере касается масштабирующего усилителя.

Для определения необходимости подстройки оборудования используют две выборки изделий, полученные в разное время.

Оценки основных параметров, найденные из этих выборок, определяются как mк1*=к1* m*к, *к1=к1*к* и mк2*=к2* m*к, *к2=к2*к*, где к1 и к2 – поправочные коэффициенты, задаваемые для определения оценок.

Генерация выборок

Генерация выборок

Описание методов генерации выборок

При измерениях генеральная совокупность – непрерывная случайная величи... Множество значений случайной величины, полученное в результате наблюде... Объясняется это тем, что во многих случаях погрешность измерения образ... 2) Равномерный закон распределения. Приведение выборок 1) Генерация выборки для датчика.

Первичная обработка результатов измерений

Первичная обработка результатов измерений К первичной обработке результатов наблюдений относят такие операции как сортировка и уплотнение данных, обработка грубых, аномальных результатов и определение эмпирической функции распределения.

Расчёт с помощью метода моментов оценок математического ожидания и дисперсии

Расчёт с помощью метода моментов оценок математического ожидания и дис... Оценка находится путём приравнивания моментов генеральной совокупности... 3) Для сомнительного результата xi вычисляют критерий Стьюдента: где t... 4) По таблице находят значение интеграла вероятности (функции Лапласа)... 6) Если неравенство 1-2*Ф(t)<&#61537; выполняется, то xi содерж...

Переход к интервальным рядам

Переход к интервальным рядам. Построение гистограммы, полигона и эмпирической функции распределения ... Для этого вариационный ряд необходимо разбить на N интервалов. Построе...