Материал: Метрологическая обработка результатов технических измерений

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

мально отображающей

некоторую экспериментальную зависимость

у = / (х), если

/

(0) =

0.

Вводится

п (число пар) и значения х$ у4*.

 

 

 

 

п

 

п

 

 

Вычисляются

а —

 

лг,т/;/

х2( и

 

 

 

 

 

1—1

г=1

 

 

 

 

 

 

/ :

I

 

У] ((/,- — ад:,)2

5

У

(X )

1=1

I /

 

п (П — I)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1= 1

 

 

 

 

 

I

^ — 2а V ж|% + а2 У] * •

 

 

 

 

 

4= 1

1=1

 

 

/

 

 

 

(«2 -

я)

У д ?

 

 

 

 

 

 

 

 

*=1

Программа № 12 приведена в табл. 39.

1

 

 

Адрес

Команда

к/

 

 

п

 

 

о

00

по

40

01

Сх

ОГ

02

П 1

41

03

П2

42

04

ПЗ

43

05

П4

44

06

КИП4

Г4

07

ИП4

64

08

С/П

50

 

 

09

П6

46

10

Рх2

22

11

и п з

63

12

4 -

10

13

ПЗ

43

14

ХУ

14

15

П5

45

Индикация

Адрес

Команда

е*

 

 

 

О

 

16

ИП6

66

 

17

X

12

 

18

ИП2

62

 

19

+

10

 

20

П2

42

21ИП5 65

22Рх2 22'

23

ИП1

61

1 24

10

25

П 1

41

26

РЬО

27

06

06

28

:

13

29

ПА

4-

30

ИП2

62

31

2

02

32

X

12

Таблица 39

Индикация

Адрес

Команда

Ы

Индикация

 

33

X

12

 

 

34

 

11

 

 

35

ИПА

6-

 

 

36

Рх2

22

 

 

37

ИП 1

61

 

 

38

X

12

 

 

39

+

10

 

 

40

ИП4

64

 

 

41

Рх2

22

 

 

42

ИП4

64

 

 

43

11

 

 

44

ИП1

к61

 

с*

О

45 X 12

4613

47р /. 21

48

п д

 

49

С/П

50

5 у{Х)

 

 

 

Инструкция для работы с программой:

1.Ввести и проверить программу.

2.Возвратить программу к началу (В/О),

3.

Набрать на клавиатуре

число

п и нажать С/П: на иттдика-

торе *

= 1.

 

 

4.

Ввести

 

 

 

XI !

У1

С/П

на индикаторе %— 2.

5.*Ввести

и г. д.

 

х2 I

уа

С/П

 

 

уп С/П — на индикаторе 5

^ ; оно же и в

6. После ввода хп |

в регистре Д.

 

 

 

ИПА = а.

 

7. Значение а извлечь из памяти:

произвольное

8. Для

построения

графика

у =

/ (*) набрать

значение хк,

затем вручную

подать

команды

 

ИПА х ;

— на индикаторе ук. Провести прямую через точку *к; ук и начало

координат.

9. Для обработки новой совокупности экспериментальных дан­ ных следует повторить операции по пп. 2—8.

10. Использование регистров адресуемой памяти — в табл. 40.

 

 

Таблица 40

0

Организация циклов

7

1

2 * !

8

 

2

Е е д

9

 

3

Е й

А

а

 

4

Счетчик 1\ п

В

 

5

Х1

С

 

6

У(

Д

5У{х)

Пример 13 (вычисления по программе № 12). Обрабатываем выборку:

5;

8,4

10;

15,8

15;

24,3

20;

34,9

25;

42,8

30;

51,6

Набираем п = 6, С/П — на

индикаторе через 4 с появляется

1= 1.

Вводим

5 | 8,4 С/П

— через 8 с высвечивается I = 2] Вводим

10 | 15,8 С/П

и т. д.

После вводг

30

|

51,6

С/П

 

 

 

 

 

— время вычисления

15 с;

на

индикаторе 5 ^ ^

=

0,007727 5018.

Находим ИПА =* а =

1,705

714 2.

Значит,

уравнение регрес­

сии у « 1,71*.

координаты

точки *к; ук

для построения гра­

Находим также

фика. Пусть хк = 30, тогда:

 

 

 

 

 

30 ИПА X

 

 

 

 

 

Получаем у = 51,171 426

51,2.

параметров

линейной

ре­

Программы № 13 и 14 (определение

грессии

при двух пересекающихся

прямых; п — любое).

Применяют­

с я для

обработки

экспериментальных

данных, которые

могут

быть разделены на две части, изображающиеся

различными

линей­

ными функциями (такая

задача

возникает, например, при опреде­

лении концентрации раствора электролита путем измерения

его

электропроводности

в

процессе

титрования).

Сначала вводится

первая часть исходных данных, потом вторая

(попарно, х{

и

у4).

Параметры линейной

регрессии

г/ =

а^дг

для

обеих прямых (зна­

чения Яу и Ь! при / =

 

1;

2)

вычисляются по формулам

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1=1

 

1=1

 

1=1

1=1

 

 

 

 

 

 

п1

 

"/

 

 

 

 

 

 

6/

"

( 2

^

-

в/ 2

*<)/"/.

 

 

 

 

 

 

 

 

1 = 1

 

1 = 1

 

 

 

 

 

Наиболее вероятное значение абсциссы х* точки пересечения этих прямых х* = (Ь2 Ьх) / (ах — а2). Координаты начальных и конеч­ ных точек, необходимых для построения прямых на графике, вычисляются в полуавтоматическом режиме.

Оценка погрешности

осуществляется

следующим

образом

(рис. 21,а). Определяем длину

отрезка

 

 

| АО | = | ОВ | «

5 ^ +

5 ^ +

2 5 - 5 -

соз + р).

 

Здесь а = агс1:§ а,; Р = агс!е яа-

абсцисс определяет

средне­

Проекция этого отрезка

на ось

квадратичную погрешность для х *: 5^г„ = \ АО \ соз.е.

Здесь с о з е = 1 / / К 2 + 1 ,

где

 

 

К = (5 _ 51П Р — 5 —$1п а )/(5 ~ со$ р + 5 _ соз а).

У±

У2

У\

У2

После элементарных

преобразований

получаем

х = 5 у х /1/7+7;+5у %/ V Г+4

Для ориентировочного определения доверительной границы слу­ чайной погрешности результата х* можно вычислить е -ф (полагая,

что отклонения исходных экспериментальных данных от линейного уравнения регрессии подчиняются нормальному закону распредёле-

ния). Задавшись

у,

находим в

прил.

7 коэффициент доверия

для

к = К «,п3— 1.

 

Тогда в-, =

1у5 - '.

 

 

 

 

 

 

 

 

Значения 5 -

и 5 -

вычисляются

по формуле

(2.31).

 

 

 

 

Уг

у*

»

«

*

 

 

 

 

 

данных

Программа

 

для

полной

обработки экспериментальных

в этом случае не помещается

в программную

память,

поэтому

со­

ставлены

две

 

программы

(пакет

программ):

программа

 

Яд

13

(табл. 41) — для вычисления параметров линейной

регрессии и зна­

чения ~х*\ программа № И

(табл.

42) — для вычисления

погреш­

ности величины х *.

 

 

 

 

 

 

 

 

двум

про­

При проведении многократных вычислений по этим

граммам

удобно использовать

одновременно две

микроЭВМ.

 

Инструкция

для работы

с программой № 13:

 

1. Ввести и проверить программу.

адресу (В/О).

 

2.

Установить программу

к нулевому

 

3.

Нажать

С/П — на

индикаторе «Ь.

Следует начать ввод

первой

группы

исходных

данных:

 

 

 

 

 

 

I

У1 С/П;

 

 

 

 

 

х 2

\

у2 С/П

 

 

И т. д.

 

 

 

 

 

 

сколько

Если при вводе данных пользователь отвлекся и забыл,

пар данных он

ввел,— это

легко установить с помощью

команды

ИП5: число введенных в машину исходных данных (в первой или

во второй

группе)

высвечивается при этом на

индикаторе.

вы­

4. Как только

очередное

значение у,: станет

меньше

числения

приостанавливаются,

и на индикаторе

появляется

цифра

«2»: следует вводить вторую группу исходных данных (начав с пов­

торного ввода

последней пары х(

и у1% после

которых

приостано­

вились

вычисления).

исходных

данных,

С/П; затем

5.

Ввести

последнюю пару

перейти к вычислению "х*:

 

 

 

 

 

БП

34 С/П.

 

 

На индикаторе — значение х*, записать его.

г

Команда

аг

 

§

I

 

 

00

ПП

53

01

44

44

02

1

01

03

С/П

50

04

П7

47

05

ипо

60

06

Р х>0

11

07

59

08

15

15

09

РО

25

10

П6

46

11

ПП

53

12

52

52

13

БП

51

14

03

03

15 ;п п

53

16

74

74

17

ИП5

65

18

П8

48

19

ИПС

20

ПА

4-

21

ИПД

22

ПВ

23

пп-

53

24

44

44

25

2

02

26

с /п

50

27

П7

47

28

ХУ

14

29

П6

46

30

ПП

53

31

52

52

32

БП

51

Индика­ ция

1

2

Адрес

Команда

I

33

26'

26

34

ПП

53

35

74

74

36

1 11 1 Д

ДГ

МПП

Ш

37ИПВ 6Ь

3811

39ИПА 6-

40ИПС 6С

4111

4213

43 С/П 50

44

Сх

ОГ

45

ПО

40

46

П1

41

47

П2

42

48

ПЗ

43

49

П4

44

50

П5

45

51

В/О

52

52

ИП1

61

53

+

10

54

П 1

41

55

ИП6

66

56

Рх2

22

57

ИП2

62

58

+

10

59

П2

42

60ИП6 -66

61ИП7 67

62

X

12

63

ИПЗ

63

64

+

10

Инди­ кация

Адрес

Команда.

65ПЗ

66ИП7

67ПО

68ПП4 АО +

70П4

71КИП5

72Сх

73В/О

74ИПЗ

X* 75

ИП1

76

|» П л

ИП4

77

X

78

ИП5

79

;

80

_

81

ИП2

82

ИП1

83

Рх2

84

ИП5

85

86 ___

87:

88ПС

89ИП4

90ХУ

91И П 1

92X

93

94ИП5

95:

96п д •

97В/О

1

5 §

43

67

40

64

10

44

Г5 ОГ

52

63

61

64

12

65

13

11

62

61

22

65

13

11

13

64

14

61

12

11

65

13

52

6. Вызвать из регистров адресуемой памяти параметры

линей*

ной регрессии:

ИПА =

я»;

ИПВ =

Ьц

ИП8 =

пг

и

ИПС =* а д

ИПД = Ь г;

ИП5 = ад

каждой прямой

достаточно

двух точек —

7. Для

построения

в начале и

в конце ее.

Задаться значениями

абсцисс

этих

точен

и вычислить

их

ординаты,

нажимая

клавиши

в

такой

последова­

тельности: