ОТЧЕТ
по практическому занятию № 1
«Изучение погрешностей измерений. Обработка исходной выборки»
Практика в Excelи Multisim
Выполнил: студент группы МНКТ211-____ _____________ / /
подпись расшифровка подписи
«__» _________ 2022 г.
Выполнил: студент группы МНКТ211-____ _____________ / /
подпись расшифровка подписи
«__» _________ 2022 г.
Проверил: ст. преподаватель _____________ / Королев П.С./
подпись расшифровка подписи
«__» __________ 2022 г.
Москва, 2022
АННОТАЦИЯ
Целью работы являетсяизучение погрешностей измерений, а также обработка исходной выборки и практика в Excel и Multisim.
В данной лабораторной работе были получены навыки работы в ПО Multisim 14 и рассчитаны погрешности измерений. Также проведенаоценка погрешностей измерений и построены графики (гистограммы).
Была изучена инструментальная погрешность на примере выбранного оборудования – мультиметр MS-8269.
Была выполнена обработка исходной выборки, для которой были оценены среднее арифметическое значение результатов измерений, медиана, размах, дисперсия, среднеквадратическое отклонение по выборке, коэффициент вариации, коэффициент осцилляции и доверительный интервал.
Часть 1. Работа в ПО Multisim
Multisim является программой с многооконным графическим интерфейсом, позволяющим строить и редактировать схемы, модели и изображения компонентов, а также представлять результаты расчетов в удобном графическом виде.
Рисунок 1. Схема электрическая принципиальная объекта исследования. Оригинал
Рисунок 2. Схема электрическая принципиальная объекта исследования, сформированная в ПО Multisim
Рисунок 3. Результат анализа метода Монте-Карло
С помощью анализа методом Монте-Карло находят минимальное, максимальное и среднее значения выходного сигнала, определяют дисперсию (разброс) сигналов. Такой анализ важен перед началом серийного производства проектируемого устройства. При моделировании методом Монте-Карло происходит изменение номиналов радиоэлементов по случайному закону. Делается большое число запусков программы (несколько сотен) при различных номиналах радиоэлементов и строится статистический график.
Часть 2.1.Работа в ПО Excel. Результаты измерений
1.
| Выбор | № п/п | Резисторы | Номинал, Ом | Для расчёта R | Коэф. Усиления | Входное напр., В | Выходное напр. (ИСТИНА), В |
| R0 | |||||||
| ДА | R1 | 0,868092692 | 2,604278075 | ||||
| ДА | R2 | ||||||
| НЕТ | R3 | ||||||
| ДА | R4 |
Рисунок 4. Листинг в ПО Excel. Результаты измерений
2.
Рисунок 5. Листинг в ПО Excel. Оценка абсолютной погрешности
3.
Рисунок 6. Листинг в ПО Excel. Оценка относительной погрешности
Рисунок 7. Листинг в ПО Excel. Оценка приведенной погрешности
Инструментальная погрешность
| MS-8269 | |
| min Диапазон DC, В | 0,2 |
| max Диапазон DC, В | |
| Погрешность, % | 0,5 |
| Е.М.Р. | |
| Разрядность общая | 3,5 |
| Разрядность DC | |
| Выставленный диапазон DC, В | |
| Цена деления для max DC, В | |
| Цена деления для выставленного DC, В | 0,01 |
| ЕМР для выставленного диапазона, В | 0,01 |
| Количество уровней дискретизации |
Часть 2.2. Работа в ПО Excel. Обработка исходной выборки.
| Min | Среднее | Max |
| 2,2805696 | 2,624469505 | 2,9631322 |
| Медиана | Размах | Дисперсия |
| 2,63412 | 0,63636 | 0,011615788 |
| СКО | Коэффициент вариации | Коэффициент осцилляции |
| 0,107776565 | 0,041066038 | 24,24718591 |
| Доверительный интервал | |
| Нижняя граница | Верхняя граница |
| 2,526343435 | 2,741896565 |
| Доверительный интервал B | |
| Нижняя граница | Верхняя граница |
| 2,473637304 | 2,827791096 |
Рисунок 8. Листинг в ПО Excel. Оценка доверительного интервала
| Карман | Частота | Столбец1 | |
| 2,28057 | |||
| 2,314698 | Среднее | 2,624469505 | |
| 2,348826 | Стандартная ошибка | 0,010724169 | |
| 2,382954 | Медиана | 2,63412 | |
| 2,417082 | Мода | #Н/Д | |
| 2,45121 | Стандартное отклонение | 0,107776565 | |
| 2,485338 | Дисперсия выборки | 0,011615788 | |
| 2,519467 | Эксцесс | 0,610420507 | |
| 2,553595 | Асимметричность | 0,064697035 | |
| 2,587723 | Интервал | 0,63636 | |
| 2,621851 | Минимум | 2,30208 | |
| 2,655979 | Максимум | 2,93844 | |
| 2,690107 | Сумма | 265,07142 | |
| 2,724235 | Счет | ||
| 2,758363 | |||
| 2,792492 | |||
| 2,82662 | |||
| 2,860748 | |||
| 2,894876 | |||
| 2,929004 | |||
| 2,963132 | |||
| Еще |
Рисунок 8. Гистограмма
Выводы
В результате выполнения данной работы, были получены навыки работы в в ПО Multisim 14, были рассчитаны абсолютная, относительна, приведенная и случайная погрешности. А также построены графики для оценки данных результатов.
Проведен анализ инструментальной погрешности и произведена обработка исходной выборки. Для этого была произведена оценка размаха, дисперсии, среднеквадратического отклонения по выборке, коэффициента вариации, коэффициента осцилляции и доверительного интервала.