Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Метрологическое обеспечение научного эксперимента»




НазваниеМетодические указания к лабораторным работам по дисциплине «Метрологическое обеспечение научного эксперимента»
страница1/6
Дата публикации27.04.2013
Размер0.67 Mb.
ТипМетодические указания
litcey.ru > Информатика > Методические указания
  1   2   3   4   5   6
Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Алтайский государственный технический университет

им. И. И. Ползунова»
Факультет информационных технологий и бизнеса

Кафедра информационных технологий

В. Н. Седалищев, Е.М. Патрушев
Методические указания к лабораторным работам по дисциплине
«Метрологическое обеспечение научного эксперимента»

Барнаул 2010

УДК 53.08 (075.5)

В. Н. Седалищев, Е.М. Патрушев. Методические указания к лабораторным работам по курсу «Метрологическое обеспечение научного эксперимента» для студентов специальности 200106.
Методические указания предназначены для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Метрологическое обеспечение научного эксперимента» студентами специальности 200106.

Темы лабораторных работ взаимоувязаны с тематикой лекционного курса по данной дисциплине.


Рассмотрены и одобрены на заседании научно-методического совета кафедры

информационных технологий (протокол №2 от 22.11.2010 г.)

1. Правила работы в лаборатории

1.1 В начале семестра староста группы распределяет студентов на 2 подгруппы и представляет список преподавателю, ведущему лабораторный практикум.

1.2 Перед началом первого занятия студенты обязаны изучить правила техники безопасности для данной лаборатории и расписаться в журнале.

1.3 Для занятий в лаборатории необходимо иметь настоящие методические указания к лабораторным работам.

1.4 Накануне дня выполнения лабораторной работы студент должен:

  • ознакомиться по настоящему пособию с целью и содержанием работы;

  • заготовить в рабочей тетради или с использованием компьютера бланк протокола с необходимыми таблицами в соответствии с требованиями, изложенными в описании каждой работы;

  • подготовиться к ответам на вопросы, перечень которых приведен в начале описания каждой работы.

1.5 Перед проведением работ необходимо, если это требуется по заданию, изучить дополнительные методические указания по работе с лабораторным оборудованием, ознакомиться с прилагаемым к нему техническим описанием и правилами эксплуатации.

1.6 Выполнять лабораторную работу нужно в порядке, изложенном в данных методических указаниях. Расчеты и полученные экспериментальные результаты по каждому пункту каждый студент фиксирует в собственном бланке протокола и предъявляет преподавателю для проверки.

1.7 Для разрешения возникающих в процессе выполнения работы проблем следует обращаться к преподавателю.

1.8 Для ведения протоколов и оформления отчетов по лабораторным работам каждый студент должен иметь личную рабочую тетрадь. Если оформление отчетов будет производиться с использованием компьютера, то необходимо иметь носители информации в электронном виде.

1.9 По результатам выполнения всех пунктов работы нужно оформить и защитить отчет. Защита отчета удостоверяется подписью преподавателя и сопровождается выставлением оценки.

1.10 Выполнение лабораторных работ, начиная с домашнего задания и кончая отчетом, фиксируется в личной рабочей тетради каждого студента, которая в конце семестра предъявляется преподавателю, принимающему зачет или экзамен.

1.11 Перед уходом из лаборатории студент должен привести рабочее место в порядок: выключить приборы, убрать соединительные провода.


^ 2. Правила техники безопасности при выполнении работ
2.1 Общие положения

2.1.1 В дисплейных классах установлена дорогостоящая, сложная и требующая аккуратного обращения аппаратура (компьютеры, принтеры и другие технические средства), поэтому следует бережно обращаться с этой техникой.

2.1.2 При включении дисплея работает электронно-лучевая трубка, которая находится под высоким напряжением. Нарушение правил электробезопасности может привести к тяжелым поражениям электрическим током, вызвать загорание аппаратуры, что может повлечь за собой ожоги различной степени.

2.1.3 При работе за дисплеем пользователи подвергаются воздействию вредных и опасных факторов производственной среды: электромагнитных полей, статическому электричеству. При длительной работе за экраном дисплея отмечается выраженное напряжение зрительного аппарата с появлением жалоб: головные боли, раздражительность, нарушение сна, усталость и болезненные ощущения в глазах, в пояснице, в области шеи, руках и др.

2.1.4 К выполнению работ за дисплеем допускаются пользователи, прошедшие инструктаж по технике безопасности, инструктаж по эксплуатации оборудования на рабочем месте и умеющие оказать первую помощь пострадавшим. Инструктаж по технике безопасности проводится периодически, не реже 2-х раз в год.

2.1.5 Студенты обязаны знать и точно выполнять указания по технике безопасности, приведенные в описаниях выполняемых работ.

2.1.6 Ответственность за безопасное состояние оборудования несут начальник смены и дежурный персонал классов.

2.2 Требования безопасности перед началом работы в дисплейном классе.

2.2.1 Перед началом работы следует убедиться в отсутствии видимых повреждений аппаратуры и рабочего места. Средства вычислительной техники должны находиться на столах в устойчивом положении. В дисплейном классе должны быть предусмотрены меры пожарной безопасности.

2.2.2 Студентам при работе в дисплейном классе разрешается работать только за пультом, категорически запрещается проникать внутрь устройств. Включать устройства можно только по разрешению преподавателя, дежурного персонала.

2.3 Требования безопасности во время работы в дисплейном классе.

2.3.1 На ПЭВМ разрешается работать только при закрытых крышках устройств.

2.3.2 Во избежание случаев электрического замыкания и возникновения пожаров во время работы на рабочем месте не должно быть легковоспламеняющихся веществ, посторонних предметов.

2.3.3 Необходимо соблюдать оптимальное расстояние глаз до экрана монитора (60-70 см), допустимое расстояние не менее 50см. Сокращение расстояния глаз до экрана приводит к быстрому развитию утомления зрительного анализатора.

2.3.4 Длительность работы на видеотерминалах в течении дня не должна превышать 3-4 часов.

2.3.6 Не разрешается:

  • трогать разъемы соединительных кабелей;

  • класть диски, сумки, книги, тетради на монитор и клавиатуру;

  • находиться в помещении, где установлена компьютерная техника в пальто, плащах и головных уборах;

  • курить, сорить в помещении дисплейного класса.

2.3.7 Работать на клавиатуре следует только чистыми руками, не допускать резких ударов.

2.4 Требования безопасности в аварийных ситуациях.

2.4.1 При обнаружения искрения и при появлении запаха гари следует немедленно прекратить работу, выключить аппаратуру, сообщить об этом преподавателю или дежурному персоналу.

2.4.2 Для полного и быстрого обеспечения отключения оборудования необходимо выключить автомат расположенный на стене комнаты.

2.4.3 При обнаружении искрения в местах соединения проводов работы необходимо немедленно прекратить и доложить преподавателю либо дежурному персоналу.

2.4.4 О всех неполадках, обнаруженных в оборудовании сообщить преподавателю или дежурному инженеру.

2.4.5 При несчастном случае ( поражении электротоком) необходимо:

  • немедленно снять напряжение выключателем ( на стене комнаты);

  • сообщить руководителю или дежурному персоналу;

  • приступить к оказанию первой помощи;

  • вызвать врача.

2.4.6 При пожаре необходимо:

  • немедленно выключить напряжение выключателем (на стене комнаты);

  • сообщить руководителю или дежурному персоналу;

  • приступить к тушению пожара огнетушителем;

  • вызвать пожарную охрану (тел 01).

2.5 Требования безопасности по окончанию работы.

2.5.1 Необходимо привести рабочее место в порядок.

2.5.2 Об окончании работы доложить преподавателю или дежурному персоналу класса.

Лабораторная работа № 1

Определение статистических характеристик закона распределения результатов многократных измерений

^ Цель работы

  1. Получить навыки проведения измерений с использованием аналогового вольтметра и обработки полученных данных.

  2. Произвести анализ эмпирического закона распределения результатов многократных измерений.

Лабораторное задание

  1. Произвести измерения напряжения источника питания с использованием исследуемого и эталонного вольтметров.

  2. Осуществить статистическую обработку результатов многократных наблюдений, в результате чего: построить эмпирический закон распределения случайных величин; определить параметры закона распределения случайных величин.

  3. Оценить систематическую и случайную составляющие основной погрешности и суммарную погрешность аналогового вольтметра.

  4. Оценить вариацию показаний вольтметра.


Подготовка к работе


  1. Изучить теоретический материал, относящийся к данной работе, с использованием рекомендуемой литературы и конспекта лекций.

  2. Изучить описание данной работы и заготовить формы таблиц в соответствии с требованиями к содержанию отчета.

  3. Подготовить ответы на вопросы, которые могут быть заданы при допуске к работе и ее защите.


^ Краткие теоретические сведения по теме лабораторной работы
Для построения эмпирических кривых закона распределения случайных величин необхо­димо весь полученный диапазон результатов измерений (Xmax - Xmin) разбить на r ин­тервалов. Число интервалов при небольших выборках следует брать округленным . Длину интервалов при этом удобнее выбирать одинаковой. Однако если распределение имеет резкие скачки в соседних интервалах, то в области максимальной концентрации результатов наблюдений следует выбирать более узкие интервалы. Ширину интервала следует выбирать удобной для графических работ по отношению к делениям по оси X. Нижнюю границу первого интервала не следует брать равной Xmin, если она не соответствует удобному значению на оси X.

При обработке результатов предпочтительнее (с целью умень­шения ошибок при вычислениях) пользоваться отклонениями раз­меров, а не самими размерами. Особенно большие ошибки возни­кают при вычислении моментов второго и высших порядков.

Число результатов измерений mi , попавших в заданный i интервал по условию



называют частотой.

В неравенстве Xi результат j-го наблюдения выборки, в которой j = 1,..., n; xiВ верхняя граница i-го интервала; xiН нижняя граница i-го интервала, равная верхней границе ( i - 1)-го интервала.

Результаты подсчета частот т, представить в таб. где указаны границы отклонений размеров Xi от номинального раз­мера, частоты mi, средние зна­чения интервала xi и частости P*i .

Cумма частот должна быть равна числу n-количеству измерений, т. е.



Отношение частоты mi к общему числу наблюдений n назы­вают частостью и обозначают Р*i;

(1)

Частость представляет собой эмпирическую оценку вероятности попадания результатов наблюдений Xi в i-й интервал. Очевидно что



Для наглядности эмпирическое распределение можно предста­вить графически в виде полигона или гистограммы распределения, а также ступенчатой функции распределения.
Гистограмму строят так: над каждым интервалом (Dx) по оси аб­сцисс строят прямоугольник, площадь которого пропорциональна частости P*i в этом интервале, а высота будет пропорциональна частоте при одинаковых интервалах. При различных значениях Dx высота прямоугольника будет пропорциональна эмпирической плотности вероятностей:



Полигон строят следующим образом: на оси абсцисс отклады­вают интервалы значений измеряемой величины (Dx), в серединах ин­тервалов отмечают ординаты, пропорциональные частотам или частостям (P*i), и ординаты соединяют прямыми линиями. При выборе масштабов по осям абсцисс и ординат выдерживают соотношение
^ Ступенчатую функцию распределения строят следующим обра­зом: в середине каждого интервала по оси абсцисс ордината воз­растает скачком на значение, соответствующее P*i, и оттуда про­водят горизонтальную прямую до середины следующего интервала, где она снова возрастает. Высота ординаты в каждой точке соответ­ствует эмпирической интегральной функции распределения



Значение F*i для каждого интервала называют комулятивной ча­стостью, а сумму — комулятивной частотой.

С помощью гистограммы распределения можно рассчитать па­раметры распределения, пользуясь следующими формулами: для среднего арифметического:

(2)

для оценки дисперсии:

(3)

дисперсия характеризует степень рассеивания результатов измерений относительно истинного значения,

для оценки центрального момента третьего порядка

(4)

для оценки центрального момента четвертого порядка

(5)

Коэффициент асимметрии определяется по формуле:

(6)




kас характеризует наклон переднего и заднего фронтов ЗРСВ.


Коэффициент эксцесса определяем по формуле:

(7)

Эксцесс характеризует растянутость вершины, для НЗРСВ его значение равно нулю.

НЗРСВ (согласно центральной предельной теореме теории вероятности) характерен для случайных процессов, причиной такого характера рассеяния результатов является влияние множества независимых случайных слабовыраженных факторов.

Значения коэффициентов kас и kэкс близких к нулю дают основание для ут­верждения, что эмпирическое распределение мало отличается от нормального.
  1   2   3   4   5   6

Похожие:

Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Метрологическое обеспечение научного эксперимента» iconМетодические указания к лабораторным работам по дисциплине «Метрология,...
Методические указания предназначены для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация» студентами,...
Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Метрологическое обеспечение научного эксперимента» iconМетодические указания к лабораторным работам по курсу «Физические основы получения информации»
Патрушев Е. М., Патрушева Т. В., Седалищев В. Н. Методические указания к лабораторным работам по курсу «Физические основы получения...
Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Метрологическое обеспечение научного эксперимента» iconМетодические указания к лабораторным работам по курсу «Физические основы получения информации»
Патрушев Е. М., Седалищев В. Н. Методические указания к лабораторным работам по курсу «Физические основы получения информации» для...
Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Метрологическое обеспечение научного эксперимента» iconМетодические указания к лабораторным работам по дисциплине «Пьезорезонансные...
Методические указания предназначены для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Пьезорезонансные нелинейные измерительные преобразователи»...
Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Метрологическое обеспечение научного эксперимента» iconМетодические указания по лабораторным занятиям По дисциплине
Методические указания рассмотрены и утверждены на заседании умкс и рекомендованы к изданию
Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Метрологическое обеспечение научного эксперимента» iconМетодические указания к лабораторным работам по дисциплине «Операционные системы»
Программирование в операционной среде unix: обмен информацией между параллельными процессами, организация защиты файлов в файловой...
Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Метрологическое обеспечение научного эксперимента» iconМетодические указания к выполнению лабораторных работ Омск 2006
П. С. Гладкий, Е. А. Костюшина, М. Е. Соколов, Проектирование баз данных: Методические указания к лабораторным работам. Омск: Издательство:...
Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Метрологическое обеспечение научного эксперимента» iconМетодические указания к лабораторным работам по курсу “Системы передачи...
Исследование протоколов сетевого уровня ip-сетей с помощью анализатора протоколов
Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Метрологическое обеспечение научного эксперимента» iconМетодические указания к лабораторному практикуму по дисциплине «Теория графов и комбинаторика»
«Теория графов и комбинаторика». Практикум включает выполнение практической работы по бинарным отношениям и 5-ти лабораторных работ....
Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Метрологическое обеспечение научного эксперимента» iconМетодические указания к практическим работам по дисциплине «Современные...
Методические указания предназначены для выполнения практических работ по дисциплине «Современные фундаментальные и прикладные исследования...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
litcey.ru
Главная страница