Статистические методы обработки результатов измерений и определения характеристик случайных погрешностей, страница 3

Для математического моделирования измеряемого постоянного напряжения в сумме с поперечной помехой используются программы генерации случайных чисел, плотность распределения которых задается преподавателем из списка, отображаемого на мониторе ПЭВМ:

- плотность равномерного распределения (имитирует плотность распределения, порождаемую сигналом помехи треугольной формы),

- плотность треугольного распределения (имитирует плотность распределения, порождаемую суммой двух независимых сигналов помехи треугольной формы с равными амплитудами),

- плотность нормального распределения (имитирует плотность распределения помехи, порождаемую тепловым шумом электронных компонентов средств измерений и (или) суммой многих равновеликих независимых помех) ,

- плотность бинарного распределения (имитирует действие сигнала помехи прямоугольной формы или проявления гистерезиса, которым обладают элементы измерительных цепей),

- плотность распределения ARCSIN (имитирует действие синусоидального сигнала помехи).

Математическое ожидание этих случайных чисел моделирует значение измеряемой величины (см. также часть I [1], п.п. 2.1, 2.3).

Программное обеспечение лабораторной работы позволяет выполнить статистическую обработку данных, полученных любым иным путем и находящихся в файле в текстовом формате. Имя этого файла сообщает пользователь по запросу компьютера.

Моделирование значения напряжения и помех, представление данных и диалог с пользователем выполняется под управлением программы lab1_6_2.exe.

Результаты моделирования заносятся в память ПЭВМ и хранятся в файле, имя которого вводит пользователь по запросу компьютера.

5.4. Формирование выборочных значений погрешности последовательного соединения делителя напряжения и АЦП под управлением компьютера

Схема эксперимента показана на рис. 3. Она отличается от схемы рис. 2 отсутствием генератора сигналов. От источника стабильного напряжения на вход делителя подается заданное преподавателем постоянное напряжение U0, которое измеряется точным вольтметром. Это напряжение измеряется n раз с помощью АЦП под управлением программы labl_6_l.exe. Количество измерений задается преподавателем. Массив полученных значений помещается в файле, имя которого назначается пользователем.

Рис. 3. Схема соединений для определения характеристик погрешности АЦП

При исполнении этой программы из полученных значений напряжения вычитается значение напряжения U0, измеренное высокоточным вольтметром. Эти разности являются выборочными значениями погрешности составного средства измерений, а именно, последовательного соединения делителя и АЦП. Характеристики погрешности, которые должны быть вычислены по этой выборке, будут характеристиками инструментальной погрешности такого составного средства измерений в одной точке диапазона измерений - точке U0.

Описанный эксперимент по указанию преподавателя может быть повторен и в других точках диапазона измерений.

Результаты измерений и обработки результатов заносятся в память ПЭВМ и хранятся в файлах, имя которых вводит пользователь по запросу компьютера и записывает в протокол эксперимента.

5.5. Формирование и ввод в компьютер выборочных значений погрешности средства измерений вручную по заданию преподавателя

В качестве испытуемого средства измерений преподавателем может быть назначено любое средство, не соединенное с компьютером, в паре со средством измерений, точность которого в 3-5 раз выше, чем точность испытуемого. Выполняются многократные измерения одного и того же значения х0 измеряемой величины, которая задается или контролируется образцовым средством измерений. Массив результатов измерений вводится в память компьютера вручную в соответствии с инструкцией, приведенной в п. 1.8 части 1 [1]. Созданному таким образом файлу присваивается имя, которое записывается в протокол эксперимента. Это имя, количество выполненных измерений и значение измеряемой величины х0 вводится затем по запросу компьютера при исполнении программы labl_6_2.exe. Эта программа создает массив погрешностей испытуемого средства измерений путем вычитания значения х0 из результатов измерений.