Книга: Шкуратник В. Л. «Измерения в физическом эксперименте»

Приведена обобщенная характеристика физического эксперимента как метода научного познания. Рассмотрены основные фундаментальные понятия в области измерений и измерительной техники. Подробно изложены положения теории вероятностей и математической статистики, используемые в задачах обработки результатов измерений и планирования эксперимента. Рассмотрены методические вопросы подготовки и проведения измерений. Даны практические рекомендации по обработке и представлению их результатов. Изложены основы оптимального планирования измерительных экспериментов.
Для студентов вузов, обучающихся по специальности «Физические процессы горного или нефтегазового производства» направления подготовки «Горное дело». Учебник призван подготовить их к практической деятельности в области измерений, а также осмысленному использованию рекомендаций рецептурного характера, содержащихся в соответствующей справочной литературе. Может быть использован как метрологическое пособие для специалистов, аспирантов и магистров при проведении измерительных экспериментов и использовании их результатов.

Содержание:

ПРЕДИСЛОВИЕ...... 5 Введение. Физический эксперимент как метод научного познания...... 7 Глава I. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ В ОБЛАСТИ ИЗМЕРЕНИЙ...... 15 1. 1. Физические величины и их единицы...... 17 1. 2. Измерение физических величин...... 21 1. 3. Количественное оценивание физических величин с использованием эмпирических шкал...... 24 1. 4. Классификация измерений...... 29 1. 5. Принцип, метод, алгоритм и методика измерений...... 33 1. 6. Погрешности измерений...... 38 1. 7. Измерение как информационный процесс...... 51 1. 8. Средства измерений...... 55 Глава 2. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ВЕРОЯТНОСТЕЙ И МАТЕМАТИЧЕСКОЙ СТАТИСТИКИ В ЗАДАЧАХ ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ...... 85 2. 1. Случайные события и вероятность...... 87 2. 2. Случайные величины...... 94 2. 3. Статистические оценки...... 112 2. 4. Статистическая проверка гипотез...... 123 2. 5. Аппроксимация экспериментальных данных и статистический анализ корреляционных зависимостей...... 145 Глава 3. ПОДГОТОВКА И ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ...... 163 3. 1. Постановка измерительной задачи...... 165 3. 2. Обеспечение необходимых условий для измерений...... 168 3. 3. Выбор метода измерений...... 171 3. 4. Выбор и опробование средств измерений...... 177 3. 5. Выбор числа измерений...... 180 3. 6. Подготовка оператора для проведения измерений...... 185 3. 7. Разработка методики выполнения измерений...... 187 3. 8. Выполнение измерений...... 196 Глава 4. ОБРАБОТКА И ПРЕДСТАВЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА...... 203 4. 1. Некоторые общие положения...... 205 4. 2. Предварительная обработка результатов измерений...... 206 4. 3. Обработка результатов прямых измерений...... 216 4. 4. Обработка результатов косвенных измерений...... 226 4. 5. Обработка экспериментальных данных при совокупных и совместных измерениях...... 233 4. 6. Обработка результатов нескольких групп измерений...... 240 4. 7. Представление результатов измерительного эксперимента...... 244 Глава 5. ВВЕДЕНИЕ В ПЛАНИРОВАНИЕ МНОГОФАКТОРНОГО ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА...... 255 5. 1. Общая характеристика проблемы планирования эксперимента...... 257 5. 2. Характеристика объектов исследования и задачи, решаемые с использованием методов планирования эксперимента...... 261 5. 3. Теоретические предпосылки построения математических моделей и критерии оптимальности планов...... 265 5. 4. Предпланирование факторного эксперимента...... 270 5. 5. Планирование, обработка и анализ данных полного факторного эксперимента...... 275 5. 6. Дробный факторный эксперимент...... 283 5. 7. Планирование второго порядка...... 289 5. 8. Планирование экстремальных экспериментов...... 298 ПРИЛОЖЕНИЕ...... 315 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ...... 328 ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ...... 329

Издательство: "Горная книга" (2006)

ISBN: 5986720326