Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Владимирский государственный университет
Лабораторная работа №2
Определение коэффициентов влияния и расчёт электрических допусков
Выполнил:
студент группы ФОб-107
Чуков Дмитрий Валентинович
Принял:
Талицкий Е. Н.
Владимир 2010
Цель работы: ознакомление с методами определения коэффициентов влияния и расчёта электрических допусков.
Показания, снятые с частомера (), при заданных значениях резистивных и ёмкостных элементов:
R2=9,08 кОм, R3=8,97 кОм, C2=49,9 пФ
|
C1
|
F
|
54,2
|
1,527
|
55,1
|
1,49
|
53,2
|
1,517
|
55,05
|
1,526
|
59,35
|
1,451
|
55,15
|
1,52
|
48
|
1,608
|
R3=8,97 кОм, C1=54,2 пФ, C2=49,9 пФ
|
R2
|
F
|
9,08
|
1,528
|
8,92
|
1,543
|
8,84
|
1,549
|
8,99
|
1,538
|
8,99
|
1,537
|
9,05
|
1,529
|
R2=9,08 кОм, C1=54,2 пФ, C2=49,9 пФ
|
R3
|
F
|
8,97
|
1,528
|
8,85
|
1,536
|
8,85
|
1,538
|
9,06
|
1,519
|
9,13
|
1,514
|
8,97
|
1,527
|
R2=9,08 кОм, R3=8,97 кОм, C1=54,2 пФ
|
C2
|
F
|
49,4
|
1,527
|
53,2
|
1,463
|
50,8
|
1,504
|
53,3
|
1,469
|
51,5
|
1,513
|
55,15
|
1,463
|
50,65
|
1,504
|
Расчёт коэффициента влияния расчётно-аналитическим методом:
Вычислим частные производные по каждому из параметров:
Подставим производные в исходную формулу для нахождения коэффициента влияния и подставим значения параметров:
BR2
|
|
BC1
|
|
BR3
|
|
BC2
|
-0,526205715
|
|
-0,52621
|
|
-0,47379
|
|
-0,473794285
|
-0,521771414
|
|
-0,53031
|
|
-0,47044
|
|
-0,492297852
|
-0,519522991
|
|
-0,52156
|
|
-0,47044
|
|
-0,480766228
|
-0,523721592
|
|
-0,53008
|
|
-0,47628
|
|
-0,492767231
|
-0,523721592
|
|
-0,54877
|
|
-0,4782
|
|
-0,484183375
|
-0,525380558
|
|
-0,53054
|
|
-0,47379
|
|
-0,501296827
|
|
|
-0,49586
|
|
|
|
-0,480028083
|
Вывод по таблице: очевидно, что коэффициент влияния слабо зависит от изменения входных параметров и с приближённой точностью принимает значение, равное во всех случаях. Точное значение коэффициента влияния равно 0,5 так как мультивибратор симметричный и .
Расчёт коэффициента влияния методом малых приращений:
BR2
|
|
BC1
|
|
BR3
|
|
BC2
|
-0,5571
|
|
-1,45922
|
|
-0,39136
|
|
-0,54486
|
-0,43357
|
|
-0,5255
|
|
-0,46642
|
|
-0,62121
|
-0,41851
|
|
0,170607
|
|
-0,52062
|
|
-0,47287
|
-0,41752
|
|
-0,62921
|
|
-0,42603
|
|
-0,88692
|
-0,77987
|
|
-0,67197
|
|
-0,48997
|
|
-0,46628
|
|
|
-0,44656
|
|
|
|
-0,34346
|
Есть моменты, когда одному и тому же значению параметра соответствуют разные значения частоты мультивибратора. В этом случае вместо значения параметра было взято произвольное значение из таблицы и соответствующее ему значение частоты.
Очевидно, что экспериментальные данные расходятся с теоретическими. Кроме того флуктуации значений при расчётно-аналитическрм методе не значительна: значения приблизительно равно . При методе малых приращений эти значения очень сильно разбросаны (например, максимальное значение получилось ), но большинство значений всё равно приближённо равно .
Расчёт допусков методом предельных отклонений.
Для начала найдём средние значения коэффициентов влияния посчитанных расчётно-аналитическим методом и методом малых приращений:
Расчётно-аналитический метод
|
Метод малых приращений
|
BR2
|
BC1
|
BR3
|
BC2
|
BR2
|
BC1
|
BR3
|
BC2
|
-0,52338731
|
-0,52619
|
-0,47383
|
-0,486447697
|
-0,52131
|
-0,59364
|
-0,458881474
|
-0,55593
|
В нашем случае , поэтому .
Для сопротивления: ; для ёмкости: .
Расчёт допусков вероятностным методом
Так как распределение считается нормальным, то , , откуда .
Вероятностный метод привёл к тому, что погрешность выходного параметра оказалась меньше чем при методе предельных отклонений.
Значение частоты, рассчитанное по формуле:
При методе предельных отклонений:
При вероятностном методе:
Вывод: в данной работе были посчитаны коэффициенты влияния методами расчётно-аналитическим и малых приращений, а также электрические допуски методами предельных отклонений и вероятностным. Коэффициенты влияния по модулю с приближённой точностью равно , как и должно быть. При расчёте допусков двумя методами были получены два разных значения – и . Получается, что второй метод позволяет найти значение выходного параметра с меньшей погешностью.
|