516-0808/01 – Measurement of Physical Quantities (MFV)
| Gurantor department | Institute of Physics | Credits | 7 |
| Subject guarantor | Fiktivní Uživatel | Subject version guarantor | Fiktivní Uživatel |
| Study level | undergraduate or graduate | Requirement | Compulsory |
| Year | 3 | Semester | winter |
| | Study language | Czech |
| Year of introduction | 1990/1991 | Year of cancellation | 2005/2006 |
| Intended for the faculties | HGF | Intended for study types | Master |
Subject aims expressed by acquired skills and competences
Bude doplněno
Teaching methods
Summary
The course provides an overview of methods and techniques of measurement of
physical quantities. It includes the preparation and measurement of
mechanical and electrical quantities. Students will deepen their knowledge of
processing measured values by uncertainties, including graphical processing.
Compulsory literature:
Dokuments CSN ISO and EAL.
Recommended literature:
Way of continuous check of knowledge in the course of semester
E-learning
Other requirements
Prerequisities
Subject has no prerequisities.
Co-requisities
Subject has no co-requisities.
Subject syllabus:
1. Logické schéma experimentální práce
Význam experimentu ve vědě a technice, měření a experiment. Fáze experimentální
práce – projekt experimentu, realizace experimentu, vyhodnocení experimentu.
Podmínky měření. Záznam (protokol) z měření.
2. Základní metrologické pojmy
Pojem metrologie, rozdělení metrologie, organizace metrologie v ČR. Měřicí
prostředky – měřidla, měřicí zařízení. Měření – princip měření, měřicí metoda,
měřicí postup. Měřená a ovlivňující veličina. Měřicí metody. Hodnota veličiny –
pravá a konvenčně pravá. Výsledek měření, hodnocení výsledku měření.
3. Matematická statistika ve zpracování výsledků měření
Náhodný jev, pravděpodobnost náhodného jevu, podmíněná pravděpodobnost. Náhodná
veličina, rozdělení pravděpodobnosti náhodné veličiny – distribuční funkce,
pravděpodobnostní funkce a hustota pravděpodobnosti. Číselné charakteristiky
náhodné veličiny – střední hodnota, rozptyl, směrodatná odchylka, momenty,
kvantily, kritické hodnoty. Některá rozdělení pravděpodobnosti diskrétních
náhodných veličin – alternativní rozdělení, binomické rozdělení, Poissonovo
rozdělení, diskrétní rovnoměrné rozdělení. Některá rozdělení spojitých
náhodných veličin – rovnoměrné rozdělení, trojúhelníkové rozdělení,
exponenciální rozdělení, normální (Gaussovo) rozdělení, normované normální
rozdělení, Weibullovo rozdělení.
Náhodný výběr a jeho charakteristiky. Náhodný výběr z normálního rozdělení.
Výběrové rozdělení pravděpodobnosti – rozdělení t (Studentovo). Odhad
číselných charakteristik základního souboru – bodové odhady, intervalové
odhady, interval spolehlivosti.
Podmínky pro vznik statisticky zpracovatelného souboru naměřených hodnot
fyzikální veličiny.
4. Chyba měření a nejistota měření
Definice chyby měření, důsledky definice. Definice nejistoty měření, důsledky
definice. Klasifikace chyb a nejistot měření. Hrubé chyby. Soustavná chyba
měření, korekce. Soustavná nejistota měření (nejistota typu B). Náhodná chyba
a náhodná nejistota měření (nejistota typu A). Současný výskyt soustavných
a náhodných nejistot měření – kombinovaná nejistota. Standardní nejistota
a rozšířená nejistota.
5. Postupy při určování nejistot
Postup určení standardní nejistoty typu A při přímém měření jedné veličiny.
Možnosti určení standardní nejistoty typu B při přímém měření jedné veličiny.
Výpočet střední hodnoty veličiny získané nepřímým měřením. Určování
standardních nejistot veličiny, která se počítá z hodnoty přímo měřených
veličin a konstant. Zákon šíření nejistot (Gaussův). Výpočet s použitím
relativních nejistot. Využití Gaussova zákona šíření nejistot k optimalizaci
měření.
Určování rozšířených nejistot měření.
Udávání nejistot – obsah a rozsah údajů o nejistotách měření, obecné zásady pro
udávání nejistot, informace doprovázející údaje o nejistotách.
6. Některé fyzikálně-matematické měřicí metody
Měření funkční závislosti – metoda nejmenších čtverců, reziduální součet
čtverců, odhad rozptylu jednotlivých měření, výpočet lineární aproximační
funkce.
Měření pravidelně se opakujících hodnot veličin – měření několikanásobku měřené
veličiny, postupná metoda, omezovací metoda.
7. Grafické metody pro zpracování měření
Základní problémy, vlastnosti grafického zobrazení, hlavní zásady konstrukce
grafů.
8. Některé pojmy vztahující se k měřicím prostředkům
Přesnost měření a citlivost měřidel. Rozsah stupnice, měřicí rozsah, měřicí
rozpětí, největší hodnota měřicího rozsahu. Nulová poloha, mechanická nula.
Pracovní podmínky pro provoz měřicích přístrojů, ovlivňující veličiny, vztažné
podmínky. Třídy přesnosti, třídy přesnosti u měřidel elektrických veličin.
Výpočet nejistoty z třídy přesnosti u analogových měřidel elektrických
veličin. Určování nejistot u digitálních měřidel – různé algoritmy výpočtu
absolutní nejistoty. Předběžná rozvaha o nejistotě měřidla počítané z třídy
přesnosti. Zatížitelnost elektrických přístrojů, elektrická pevnost.
Conditions for subject completion
Occurrence in study plans
Occurrence in special blocks
Assessment of instruction
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.