Градуировка средств измерений по экспериментальным данным методом регрессионного анализа

Рассматривается подход к обработке экспериментальных данных, полученных для средств измерений одного типа, позволяющий построить градуировочную характеристику СИ с минимизированной систематической составляющей погрешности.

С.
Введение 13
1 Особенности метода индивидуальной градуировки средств измерений 14
1.1 Способы повышения точности измерений 14
1.2 Градуировочные характеристики средств измерений 17
1.2.1 Задача построения градуировочных характеристик средств 18
измерений
1.2.2 Порядок построения градуировочной характеристики 19
1.2.3 Методы построения градуировочной характеристики 20
1.2.4 Регрессионный анализ. Метод наименьших квадратов 22
1.3 Объединение результатов измерений 24
1.3.1 Наилучшая оценка множества измерений 24
1.3.2 Среднее (взвешенное) значений 26
2 Оценивание показателей точности методик и результатов измерений 30
2.1 Оценивание точности методики (выполнения) измерений 30
2.2 Внутрилабораторные факторы 36
2.3 Методика оценки воспроизводимости 37
2.4 Внутрилабораторное исследование по оценке промежуточной 38
прецизионности
3 Построение линейных градуировочных характеристик методом 46
наименьших квадратов
3.1 Введение поправки в результат измерения 47
3.2 Расчет СКО результата измерения и СКО поправки 48
3.3 Оценка воспроизводимости результатов измерений разными 50
экземплярами средств измерений
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и 54
ресурсосбережение
4.1 Потенциальные потребители результатов исследования 54
4.2 Анализ конкурентных технических решений 55
4.3 SWOT-анализ 57
4.4 Структура работ в рамках научного исследования 60
4.5 Определение трудоемкости выполнения работ 61
4.6 Составление графика проведения научного исследования 61
4.7 Определение бюджета научно-технического исследования 63
4.7.1 Расчет материальных затрат научно-технического 64
исследования
4.7.2 Расчет основной заработной платы исполнителей темы 65
4.7.3 Расчет дополнительной заработной платы исполнителей 67
темы
4.7.4 Расчет отчислений во внебюджетные фонды 67
4.7.5 Расчет накладных расходов 68
4.7.6 Формирование бюджета затрат научно-технического 69
исследования
4.8 Определение социальной эффективности исследования 69
5 Социальная ответственность 71
5.1 Производственная безопасность 71
5.1.1 Отклонение показателей микроклимата 72
5.1.2 Недостаточная освещённость рабочей зоны 73
5.1.3 Повышенный уровень электромагнитных излучений 75
5.1.4 Повышенный уровень шума на рабочем месте 76
5.1.5 Длительность сосредоточенного наблюдения 76
5.1.6 Электробезопасность 78
5.2 Экологическая безопасность 79
5.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 80
5.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 82
5.4.1 Эргономические требования к рабочему месту 82
5.4.2 Особенности законодательного регулирования проектных 83
решений
5.5 Вывод по разделу социальная ответственность 85
Заключение 86
Список использованных источников 87
Приложение А (обязательное). Результаты вычислений коэффициентов 90
регрессии для исследуемых экземпляров мультиметров
Приложение Б (обязательное). Раздел, выполненный на иностранном 95
языке

В ходе работы был изучен один из способов уменьшения
систематической погрешности – метод индивидуальной градуировки СИ, и
реализованы его этапы в программном пакете Microsoft Excel 2010.
Проведены экспериментальные исследования внесения поправки в
показания пяти экземпляров цифрового вольтметра Mastech MY-64. Результаты
экспериментальных исследований были обработаны методом наименьших
квадратов для определения параметров градуировочных характеристик.
Проведено внутрилабораторное исследование по оценке промежуточной
прецизионности при двух одновременно изменяющихся факторах: температуре
и влажности. Было выявлено, что экземпляры СИ одного типа имеют разную
восприимчивость к изменению условий окружающей среды (до 5 раз).
Наибольшие отклонения показаний мультиметров от среднего измеряемого
значения напряжения были выявлены на нижней и верхней границах
температурного диапазона от 10 до 40 °С.
Проведен анализ процедуры введения поправки для пяти экземпляров
СИ одного типа с использованием параметров градуировочной прямой,
рассчитанных по экспериментальным данным с помощью метода наименьших
квадратов. Эксперименты показали, что в результаты измерений исследуемых
экземпляров СИ целесообразно вводить поправку для повышения их точности.