Методики проведения эксперимента

На рисунках 5.3 - 5.4 приведена зависимость амплитуды сигнала от расстояний между кабелями. Эксперимент был проведен дважды в разное время суток, погоде, температуре. На рисунках представлены отклонения характеристик полученных в результате проведения эксперимента.

Рисунок 5.3 - Зависимость амплитуды сигнала от расстояний между кабелями

Рисунок 5.4 - Зависимость амплитуды сигнала от расстояний между кабелями

Анализ вероятности и оценка погрешности использования результатов эксперимента № 5.1 - 5.2

На рисунках 5.3 - 5.4 имеются два характерных участка, которые отличаются изменением амплитуды.

Амплитуда принятого сигнала этих участков уменьшается с увеличением расстояния между кабелями. На первом участке (10 - 100 см) характеристики отсутствует информация о появлении модели нарушителя, характеристики имеют низкую, нулевую чувствительность.

На промежутке характеристики от 0,7 м до 0,9 м заметный скачок, который мог возникнуть из-за резонансной частоты, с учетом изменения сопротивления всей системы.

На втором участке (110 - 200 см) наблюдается существенная чувствительность к появлению нарушителя. Амплитуда при появлении модели нарушителя уменьшается на 15 %.

Наиболее распространенным, в особенности в технической практике, является метод непосредственной оценки, при котором измеряемая величина оценивается непосредственно при помощи мер или измерительных приборов, по шкале которых определяется результат измерения. К подобным измерениям относятся измерения различных величин стрелочными приборами - амперметрами, вольтметрами, частотометрами и т.д. Точность этого метода ограничена точностью измерительных приборов [34].

Результат любого измерения всегда получается приближенным, то есть содержащим погрешность (ошибку) относительно истинного значения измеряемой величины.

Отсчет на глаз доли делений шкалы является одним из примеров случайных ошибок.

Если при повторных измерениях одной и той же величины получаются одинаковые числовые значения, то это не означает, что отсутствуют случайные погрешности, это указывает на то, что чувствительность использованной измерительной аппаратуры или примененного метода измерений недостаточно.

Устранение случайных погрешностей опытным путем невозможно. Однако их влияние на результаты измерений может быть оценено теоретически при помощи некоторых средних величин, если произвести ряд измерений и обработать этот ряд методами теории вероятностей и математической статистики. Подобную обработку результатов измерений производят при точных измерениях [34].

Величина случайных погрешностей определяет точность измерений, то есть степень достоверности полученного результата измерений: чем меньше случайные погрешности, тем точнее измерение.

Среднее арифметическое из результатов n отдельных измерений [34]:

(5.2)

где Аi - результат каждого отдельного измерения;

n - число измерений.

Отклонение результатов отдельных измерений Аi от среднего арифметического [34]:

(5.3)

Алгебраическая сумма случайных отклонений отдельных измерений от среднего арифметического равна [34]:

(5.4)

Сумма квадратов отклонений от среднего арифметического равна [34]:

(5.5)

Величина средней квадратичной погрешности отдельного измерения σ определяется формулой [34]:

(5.6)

Наблюдаются периодические колебания, дисперсия (на участке от 100 до 150 см), которых составляет 0,4 и 0,45, когда в системе отсутствует модель нарушителя; 0,4 и 0,46 - присутствует модель нарушителя.

Эксперимент № 6

На рисунке 5.5 представлена схема проведения эксперимента № 6, где используется аттенюатор.

Аттенюатор - устройство, предназначенное для снижения уровня сигналов, обеспечивающее фиксированное или регулируемое затухание.

- линия (коаксиальный кабель);

- щель;

- нагрузка 75 Ом на 1 Вт;

- аттенюатор.

Рисунок 5.5 - Схема измерения амплитуды выходного сигнала вдоль линии передачи на каждом отдельном участке с щелью

Аттенюаторы используются в тех случаях, когда необходимо ослабить сильный сигнал до приемлемого уровня, например, во избежание перегрузки входа какого-либо прибора чрезмерно мощным сигналом. Полезным побочным эффектом является то, что использование аттенюатора между линией и нагрузкой улучшает коэффициент бегущей волны и коэффициент стоячей волны в подводящей линии в случае, когда нагрузка плохо согласована с линией. Энергия входного сигнала, не поступившая на выход, преобразуется в тепло, как в оптическом, так и в электрическом аттенюаторе. Поэтому мощные аттенюаторы конструктивно должны предусматривать охлаждение [34].

Другие стьтьи в тему

Разработка термометра на АЦП К572ПВ5 с выводом на жидкокристаллический индикатор
Измерители температуры (термометры) всегда широко использовались в деятельности человека: как в научных, так и в бытовых целях. Первоначально использовались физические свойства тел и жидкостей (спирт, ртуть). Но в настоящее время широко применяются и электронные термометры, которые п ...

Разработка системы управления акустической системы 5.1 на микроконтроллере AVR
Микропроцессоры и производные от них - микроконтроллеры - являются широко распространенным и при этом незаметным элементом инфраструктуры современного общества, основанного на электронике и коммуникациях. Исследования, проведенные в 2008 году, показали, что в каждом доме незаметно дл ...