Правила оформления отчетов
1. В отчете должен быть указан номер и название лабораторной работы.
2. Фамилия и номер группы студента, выполнившего лабораторную работу.
3. Фамилия преподавателя и номер лаборатории.
4. Цель работы
5. Рисунок (схема) измерительной установки с расшифровкой обозначений.
6. Расчетная рабочая формула с обозначением всех входящих в нее величин.
7. Таблица с исходными и измеренными данными.
8. Расчет искомой величины
9. Графики
10. Окончательный результат с указанием погрешности если требуется.
11. Выводы
12. Расчет погрешности
Прямые измерения
Случайные погрешности
Среднее значение измеренной величины определяется как:
,
где – значение измеряемой величины в -том наблюдении, – число повторных наблюдений. Разность называется случайным отклонением результата -того наблюдения от среднего.
Для расчета случайной погрешности используется формула:
,
где – коэффициент Стьюдента, величина которого зависит от количества измерений и доверительной вероятности результата. Как правило в лабораторном практикуме используется доверительная вероятность 0,95.
Таблица 1
Значения коэффициентов Стьюдента для различных
количеств измерений и доверительной вероятности 0,95
12,7 | 4,30 | 3,18 | 2,78 | 2,57 | 2,45 | 2,36 | 2,31 | 2,26 | 2,14 | 2,09 | 1,96 |
Инструментальная или приборная погрешность.
Для измерительных устройств, находящихся в лаборатории приведена предельная погрешность .
Таблица 1.3
Приборы и меры | Значение меры | Предельная погрешность d |
Линейки металлические | 150, 300, 500 мм | 0,1 мм |
» » | 1000 мм | 0,2 мм |
» деревянные | 200, 250, 300 мм | 0,1 мм |
» » | 400, 500, 750, 1000 мм | 0,5 мм |
Линейки пластмассовые | 200, 250, 300 мм | 1 мм |
Гири для технических анализов обычной точности | 10, 20, 50, 100 мг | 1 мг |
То же | 200 мг | 2 мг |
» | 500 мг | 4 мг |
» | 1 г | 6 мг |
» | 2 г | 8 мг |
» | 5 г | 12 мг |
Мензурки 2-го класса | 100, 200 см3 | 5 см3 |
Штангенциркули с ценой деления | ||
0,1 мм | 0–155 мм | 0,1 мм |
0,05 мм | 0–200, 0-250, | |
0–350 мм | 0,05 мм | |
Микрометры с ценой деления 0,01 мм | 0–25, 25–50, 50–75 мм | 4 мкм |
Индикаторы часового типа с ценой деления | ||
0,01 мм | 0–2 мм | 12 мкм |
То же | 0–5 мм | 16 мкм |
» | 0–10 мм | 20 мкм |
Весы лабораторные | 5–100, 10–200 г | Три цены деления шкалы |
Секундомеры технические | 30–60 мин | 1,5 цены деления шкалы за один оборот секундной стрелки. |
Секундомеры электрические | 30 мин | 0,5 цены деления шкалы за один оборот секундной стрелки |
Термометры стеклянные жидкостные | от -20 до 100°C; от-35 до 100° С | Одна цена деления шкалы, если она равна 1; 2; 5 кельвинов и две цены деления, если она равна 0,2; 0,5 кельвина |
Для измерения с помощью перечисленных приборов погрешность определяется как:
.
Если у используемого прибора обозначен класс точности , то погрешность рассчитывается:
,
где – максимальное значение измеряемой величины.
Погрешность округления
При проведении измерения измеряемая величина округляется до половины цены деления . Погрешность округления:
,
где – доверительная вероятность.
Метод среднего квадратичного
Данный метод используется при проведении косвенных измерений. В таком случае искомая величина является функцией нескольких параметров:
Проводятся прямые измерения входящих в итоговую формулу величин . Определяется погрешность для каждой из них . Затем погрешность величины находится по формуле:
Правила построения графиков
1. Графики строятся на миллиметровке. В случае построения графиков с применением компьютерных программ следует выбирать программные продукты, предназначенные для построения функции. Например, Matlab. При построении графика необходимо строить сетку.
2. По оси ординат – функция, по оси абсцисс – аргумент.
3. Около каждой из осей указывают обозначение соответствующих физических величин и их единицы измерения.
4. Масштаб выбирается независимо для каждой из осей. Выбор масштаба производится из следующих соображений: отрезок, выбранный на оси, эквивалентный цене деления прибора в данном масштабе, должен иметь заметную длину (обычно, цена деления равна 2 мм).
5. Вдоль каждой оси откладывается только тот интервал физических величин, в котором велось изменение.
6. Разметка масштаба: густота разметок вдоль каждой оси и наносимые значения им соответствующие должны обеспечивать простоту и удобство их нанесения и чтения. В случае использования программных продуктов эти функции выполняются автоматически.
7. Коэффициент вида обычно выносятся к обозначению физической величины.
8. Линии проводить плавно, максимально близко ко всем значениям измеренных величин. По возможности строить линейные графики. Этого можно добиться путем замены переменных.